С древних времен на пути градостроения и развития цивилизации перед человеком встречаются разного рода препятствия, будь то скалы, овраги, реки, моря, ущелья, их приходилось преодолевать, и для этого человек придумал одно из величайших строений — мост.
Мостом называется искусственное сооружение, которое является связующим между двумя точками. Отсюда следует, что соединяя два берега, образуется постоянный путь сообщений, дающий толчок к прогрессу в развитии государств, их взаимодействии между собой, налаживании торговых отношений, упрощении передвижения транспорта, развитии промышленности, сельского хозяйства и их обеспечения. И для каждого из таких путей сообщений есть свое определение — искусственное сооружение, возведенное через реку, озеро, болото, пролив или любое другое водное препятствие, называемое мостом; путепроводом называют инженерное сооружение, возведённое через дорогу, а сооружение через овраг или ущелье — виадуком.
Одними из первых мостов стали акведуки (часть водовода в виде моста над оврагом, рекой или дорогой, по которой город снабжался чистой водой). Самые первые акведуки были построены в IV веке до н. э., позже началось строительство виадуков (мост, предназначенный для организации дорог), им были свойственны не только функциональные качества, но и эстетические. Мост — это быстрый способ пересечь водное препятствие, поэтому он должен быть не только долговечным, обладать достаточной грузоподъемностью, быть безопасным при передвижении, но и при его постройке должны учитываться особенности местности и назначение сооружения. Таким образом, выделяют определенные типы мостов, к примеру, по статической схеме их подразделяют на:
1) Балочный. Данный мост считается одной из самых простых конструкций, т. к. пролетными строениями, а также перекрытиями между опорами являются балки. Главные балки у такого моста бывают двух видов: сплошного и сквозного сечения, а опоры воспринимают только вертикальные нагрузки от пролетных элементов, т. е. работают на изгиб.
2) Ферменной. Такая схема применяется для моста длиной от 40 до 150 метров. Для строительства используют стальной прокат. Также можно сказать, что ферменные сооружения похожи по схеме на балочные, однако, в пролетных конструкциях ставятся фермы.
3) Наплавной и понтонный мосты. Данные сооружения обладают такой отличительной особенностью, как плавучие пролеты или понтоны (опоры). Такие схемы, можно считать временными, потому что они не предусматривают жесткого каркаса и жесткого крепления с берегом.
4) Горбатый. Данный тип сооружения имеет выгнутую вверх форму, что дает ей преимущество, т. к. она не деформируется и работает только на сжатие.
5) Распорный тип. Этот тип моста отличается от балочного моста тем, что на опоры действуют горизонтальная и вертикальная составляющие нагрузки — распор. Поэтому распорные мосты можно разделить на пять категорий:
‒ Рамный — в конструкции использованы рамы, в роли опор выступают стойки, а пролетными строениями служат ригели.
‒ Висячий или подвесной — в данном случае для несущей конструкции используют гибкие элементы (канаты, тросы, цепи). Для дополнительной жесткости используют фермы и балки.
‒ Вантовый — несущей конструкцией в данном случае считается вантовая ферма из стальных канатов.
‒ Арочный — конструкция данного моста преобразовывает горизонтальные нагрузки в вертикальные, сам мост работает на сжатие.
‒ Комбинированный — эта схема сочетает в себе балочную и арочную схемы.
Строительство мостов включает в себя множество пунктов, которые включают в себя освоение площадок, сборка конструкций, возведение опор, пролетных строений, ликвидация строительной площадки, испытание моста и др. Проектирование мостов выполняют в зависимости от размеров сооружений в одну или две стадии. Большие мосты проектируют в две стадии, малые мосты и ремонт мостов в одну.
Сооружение фундамента моста очень трудоемкий процесс, в котором рассматривают способы разработки грунта, крепления и осушения котлованов и подводного бетонирования для устройства котлованов. Свайные фундаменты, в случае подмыва или его отсутствия их напорной водой, устраивают с помощью ударного и вибрационного способа погружения. Бурение скважин и их бетонирование используется при устройстве буровых свай. Для железобетонных оболочек или металлических труб при погружении используют вибропогружатели, при этом разрабатывают грунт во внутренней полости. Плиту ростверка сооружают несколькими возможными способами ее устройства в ограждении, с помощью различных перемычек, бездонного или плавучего ящика. Так же следует выбирать наиболее рациональное вспомогательное устройство для производства работ, учитывая конструкцию фундамента и условия строительства.
В устройство надфундаментной части включает в себя опалубку, армирование и бетонирование, уход за бетоном, а также распалубку и отделку поверхности. В первую очередь выполняется устройство опалубки, ее делают из таких материалов как: древесина из хвойных пород, бакелизированная фанера и стальная опалубка. Также для того чтобы опалубка не оставляла следов, пятен или коррозию применяют специальные смазки и антиадгезионные покрытия. Следующим этапом идет армирование и бетонирование, которое в свою очередь осуществляется с помощью крана (плавучий, стреловой, портальный и башенный), его устанавливают на подмостях возле бетонируемого объекта. В последнее время используют бетононасос, где смесь загружается в приемный бункер и подается в опалубку на высоту до 90 м. Если опоры сборные или сборно-монолитные, то сооружение надфундаментной части состоит из установки бетонных или железобетонных блоков, омоноличивания стыков, заполнение смесью внутренней полости, монтаж ригеля опоры и бетонирования подферменников.
Для пролетных строений разрабатывают технологию монтажа, учитывая производство работ с применением современных машин и оборудования.
Сборные балочные пролетные строения можно разделить на два типа: ребристые и плитные. Формирующим элементом являются отдельные монтажные блоки (балки, плиты). Также пролетные строения подразделяются по типу армирования на конструкции с каркасами из арматуры без предварительного напряжения и с напрягаемой арматурой в основном из пучков канатов К-1400.
Реже всего при монтаже используют плитные пролетные строения из сводчатых, пустотных и п-образных плит; во время эксплуатации их соединения расстраиваются, поэтому по верху таких строений укладывают монолитную железобетонную накладную плиту. Чаще используют сборно-монолитные пролетные строения со сборными ребрами, и после их установки бетонируется монолитная плита на месте.
При монтаже пролетных строений большое внимание уделяют установке балок на опорные части, отклонения не должны превышать 5…10 мм от проектного положения. Так же в целях безопасности после установки балок, необходимо предусмотреть надежное закрепление смонтированных блоков в проектном положении. Для этого устанавливают временные монтажные стойки, после чего делают омоноличивание блоков, затем все временные связи демонтируются. Для омоноличивания тавровых балок, в первую очередь выпускают арматуру из плиты, после устанавливают продольную противоусадочную арматуру, подвешивают щитовую опалубку и в конце бетонируют стык, проводят уход за бетоном.
Таким образом, можно сказать, что на каждом этапе осуществляется контроль качества с участием представителей, заказчика при этом составляются акты приемки работ, где оценивают качество выполненных работ и выводы о дальнейшей работе.
Литература:
- Статья — Архитектура мостов. Мосты как свидетельство цивилизации. — В. П. Устинов; Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск
- Статья — Проектирование деревянных и железобетонных мостов — http://vse-lekcii.ru/mosty-i-tonneli/proektirovanie-derevyan-i-zhbeton-mostov
- Статья — Строительство городских мостовых сооружений — http://vse-lekcii.ru/mosty-i-tonneli/stroitelstvo-gorodskih-mostovyh-sooruzhenij
- Статья — Виды и классификация мостов — http://ikar-bud.org.ua/vidy-i-klassifikaciya-mostov
- Строительство мостов: методические указания / Сост. А. Г. Боровиков. — Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2011.
- Строительство мостов: учеб. пособие для вузов / В. Г. Курлянд, В. В. Курлянд; МАДИ. — М., 2012.
