Рубрика “строительство мостов”

Строительство опор моста через реку Волга в Костроме

Сборные столбчатые железобетонные опоры под балочные пролетные строения длиной 32 м эстакадной части моста через р. Волгу в Костроме (рис. 4) собирали при помощи козлового крана грузоподъемностью 45 т, передвигающегося по специальной подкрановой эстакаде, построенной вдоль оси моста.

Рис.4
Сборная опора эстакадной части моста через р. Волгу в Костроме

1. железобетонные предварительно напряженные сваи;
2. ростверк;
3. фундамент;
4. сварка выпусков арматуры колонны и фундамента;
5. бетон омоноличивания колонны с фундаментом;
6. водоотводная трубка;
7. бетон утолщения стенок;
8. подвижная опалубка;
9. сборная колонна из оболочек диаметром 160 см;
10. арматурный каркас утолщения колонн;
11. хобот из рештаков;
12. бункер;
13. бетонная смесь;
14. бетон омоноличивания ригеля;
15. арматурный каркас омоноличивания ригеля;
16. сборный железобетонный ригель;
17. инвентарные подмости.

Опоры сооружены на монолитных фундаментах, возведенных на основании из железобетонных предварительно напряженных свай сечением 35X35 см.

При ширине моста между перилами 17 м опоры высотой от 10 до 19 м приняты двухстолбчатыми с двухконсольным ригелем. Столбы собраны по высоте из двух-трех пустотелых железобетонных центрифугированных труб-оболочек диаметром 1,6 м со стенками толщиной 12 см, которые после установки столбов утолщаются до 30 см. Внизу колонны-оболочки жестко заделаны в монолитную кладку фундамента за счет сварки и последующего омоноличивания арматурных выпусков из фундамента с обечайкой оболочки.

Для снижения веса до 40 т при монтаже ригель выполнен на заводе с полостью, в которую вставлен арматурный каркас.

До начала сборки опоры секции оболочек укрупняли, сваривая выпуски арматуры, устанавливая дополнительную арматуру в стыки и бетонируя стык с применением наружной металлической и внутренней деревянной опалубки. В укрупненную колонну-оболочку вставляли арматурный каркас, собранный из 28 стержней периодического профиля диаметром 32 мм весом до 2,5 т.

После установки колонны-оболочки с вставленным в нее арматурным каркасом в нишу фундамента глубиной 0,9 м и омоноличпвания ее с фундаментом приступали к утолщению стенок оболочек. При утолщении стенок применяли передвижную металлическую опалубку. Бетонную смесь во внутрь колонны подавали хоботом, состоящим из отдельных рештаков, снимаемых по мере бетонирования. Ригель опоры устанавливали на колонны также при помощи козлового крана грузоподъемностью 45 т и заполняли внутреннюю полость его бетоном (около 29 м3).

Общая трудоемкость работ по сооружению двухстолбчатой опоры, а также затраты труда и времени на выполнение отдельных процессов приведены в табл. 1.

Затраты труда и времени на сооружение двухстолбчатой опоры (на 1 опору)

Мост на опорах из свай

В случае необходимости пропуска по мосту более тяжелых грузов или проезда через небольшую реку или ручей приходится выполнять мосты на опорах из свай.

Строительство моста шириной 5,5 м с расчетным пролетом 4,25 м, показанного на рис. 3 и 4, также начинается с разбивки (см. рис. 5). При помощи шаблона намечается продольная ось моста, на ней отмечают середину и размечают колышками положение опор, состоящих из свай, соединенных насадкой.

Рис. 3.
Легкий автомобильный мост. Продольный разрез

Рис. 4.
Легкий автомобильный мост. Поперечный разрез

Первым этапом постройки моста является возведение свайных опор. Забивка свай для простейшего типа мостика, каким является сооружаемый нами мост, может выполняться ручной бабой с простых подмостей на козлах, бочках, ящиках, если свая забивается на сухом месте. Если же сваи нужно забить в воду, работа производится с лодок или плотов.

Сваи выполняются из бревен диаметром 30–32 см. Центральные забиваются по намеченной продольной оси моста (пролетное расстояние 4,25 м). По обе стороны от них забивается еще по свае на расстоянии 1,8 м. Глубина забивки сваи в грунт не должна быть меньше 3–3,5 м. Нижнюю часть свай следует обработать любым антисептическим составом для предохранения от загнивания. По окончании забивки свай производится обрезка и обделка их концов.

Концы свай должны быть обрезаны на одном уровне с запасом на осадку в 2–3 см. Сверху свай необходимо вырубить шипы, которые потом войдут в гнезда, выбранные в насадке, соединяющей сваи. Размеры сторон шипа равняются 1/3 диаметра свай, высота шипа равна его стороне, заплечики свай скашиваются, для того чтобы в них не застаивалась вода. Насадка выполняется из бревен диаметром 30–32 см, длиной 5,5 м. В насадках вырубаются гнезда, глубина которых должна быть на 0,5–1 см больше высоты шипов свай, чтобы давление от насадки передавалось не через шип, а через всю площадь соприкосновения насадки со сваей (подробнее см. здесь).

Гнезда в насадках должны быть пригнаны к шипам соответствующих свай. Для этого разметку каждой насадки следует делать отдельно, применительно к шипам того ряда свай, на которые насадка будет надета. Иногда насадку скрепляют со сваями еще и хомутами из полосового железа. Хомуты обхватывают насадку и крепятся к свае болтами.

На насадки накладываются прогоны диаметром 30 см, длиной 5,5 м, расположенные над осями свай. Прогоны выполняются диаметром 26 см. В местах опирания в насадках и прогонах делаются вырубки. Вырубки в прогонах следует выполнить еще на берегу, стараясь произвести их разметку максимально точно.

Насыпь, примыкающая к мосту, поддерживается заборными стенками из наката диаметром 24 см, который пришивается к предварительно забитым коротким сваям (глубина забивки 1,5 м). Поверх прогонов укладывается настил из пластин размером 26 см. При желании можно поверх пластин, в пределах ширины проезда, пришить гвоздями верхний настил из досок любого размера, расположенных вдоль моста. Это делается для того, чтобы доски распределяли давление от перемещающейся по мосту нагрузки на несколько пластин.

По краям проезжей части на расстоянии 3,5 м укладываются отбойные брусья из пластин, обращенных плоской стороной к проезжей части, которые пришиваются заершенными гвоздями.

Данная конструкция моста предусматривает создание пешеходной зоны (тротуаров), огражденной по краю моста перилами. Тротуаром в данном случае будет являться расстояние между обращенной к проезжей части стороной отбойного бруса и перилами. Его размеры не должны быть меньше 0,5 м. Перила моста, высотой 1 м, состоят из поручня, укрепленного на перильных стойках с помощью шипов. Размеры шипов и пазов равны 5х5 см, глубиной также 5 см.

Стойки и перила выполняются из бруска размером 14х14 см. Нижними концами они опираются на выпущенные концы поперечин с помощью врубки в полдерева (подробнее см. здесь) и фиксируются болтами. Расстояние между перильными стойками 2–2,5 м. К перильным стойкам (по высоте) заподлицо пришивается одна или две рейки (размером 5х8 см), образующие перильное заполнение, необходимое для безопасности пешеходов. На концах моста перила примыкают к наклонно вкопанным в землю столбам-надолбам диаметром 26 см, служащим для предохранения перил от ударов въезжающих на мост автомобилей.

Мост через Кожуховский затон

Шестиполосный автомобильный мост возведут через Кожуховский затон. Он будет состоять из двух типов пролетных строений: сталежелезобетонного и металлического. Основной металлический пролет расположится над Кожуховским затоном Москвы-реки. На нем обустроят по три полосы движения в каждом направлении. Длина путепровода составит 527 метров.

Новая шестиполосная дорога, включающая мост через Москву-реку, необходима для движения к тематическому парку «Остров мечты» в Нагатинской пойме и транспортного обслуживания бывшей промзоны «ЗИЛ», где активно строится район с жильем, рабочими местами и социальной инфраструктурой.

Трасса пройдет по части территории Нагатинской поймы, пересечет Москву-реку, пройдет в створе 2-го Южнопортового проезда и примкнет к 1-му Южнопортовому проезду.

Под мостом через Кожуховский затон планируется организовать разворот, а на протяжении всей новой трассы обустроить остановки общественного транспорта с заездными карманами.

Основная магистраль обеспечит транспортную связь между набережной от Нагатинского моста до 2-го Южнопортового проезда. Ее длина составит 5,7 км. Уже построено 2,3 км.

Сейчас ведется строительство опор моста и сборка железобетонного пролета. Особенности опор – высокий фундамент на основании из свай, расположенный над водой. Такая технология использовалась при сооружении опор Керченского моста.

Металлический пролет будут строить методом продольной надвижки. Пролетное строение собирают на берегу. Затем его перемещают в пролет с помощью  домкратов по толкающей ленте.

Продольная надвижка широко применяется в отечественном и зарубежном мостостроении. У нее есть  преимущества по сравнению с другими технологиями. Она позволяет сократить сроки строительства за счет одновременного ведения работ по монтажу пролетного строения и сооружению опор.

Завершить строительство моста планируется в 2020 году.

Результат:

• улучшится транспортная доступность территории Нагатинской поймы: парка «Остров мечты», концертного зала, гостиничного комплекса, детской яхтенной школы и Южного речного вокзала;
• будут благоустроены заброшенные территории.

Литература

• Бобриков Б. В., Русаков И. М., Царьков А. А. Строительство мостов. — М., 1978.
• Гибшман Е. Е. Проектирование деревянных мостов. — М., 1965.
• Гибшман Е. Е. Проектирование металлических мостов. — М., 1969.
• Евграфов Г. К. Богданов Н. Н. Проектирование мостов. — М., 1966
• Ефимов П. П. Архитектура мостов. — М.: Изд-во ФГУП «Информавтодор», 2003
• Ильясевич С. А. Металлические коробчатые мосты. — М., 1970
• Надёжин Б. М. Мосты и путепроводы в городах. — М., 1964.
• Надёжин Б. М. Архитектура мостов. — М.: Стройиздат, 1989. — 96 с. — ISBN 5-274-00596-9.
• Назаренко Б. П. Железобетонные мосты, 2 изд. — М., 1970.
• Таненбаум А. С. Мост // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Щусев П. В. Мосты и их архитектура. — М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре. 1953. 360 с.
• Brown, David J. Bridges: Three Thousand Years of Defying Nature. Richmond Hill, Ont: Firefly Books, 2005. ISBN 1554070996.
• Sandak, Cass R. Bridges. An Easy-read modern wonders book. New York: F. Watts, 1983. ISBN 0531046249.
• Whitney, Charles S. Bridges of the World: Their Design and Construction. Mineola, NY: Dover Publications, 2003. ISBN 0486429954 (Unabridged republication of Bridges : a study in their art, science, and evolution. 1929.)

Висячий (подвесной) мост Мессинский (стадия проект)

Планы постройки моста, совмещенного под рельсовый транспорт и автодвижение, который должен связать Сицилию с континентальной Италией и пересечь Мессинский пролив, существуют уже давно. Мост в этом месте действительно нужен, так как ожидаемая интенсивность движения должна составить 50000 автомобилей и 120 поездов в сутки.

Но стоимость такого моста будет огромной. Поэтому экономическая целесообразность его строительства даже при условии платного проезда остается под вопросом, поскольку окупаемость наступит не скоро. Ранее сама идея реализации такого проекта выглядела фантастической, так как мост казался нереализуемым по следующим причинам:

• ширина зеркала воды в створе моста составляет 3660 м, глубины более 100 м.
• мост находится в активной сейсмической зоне, с ускорениями, равными 6 м/с2
• (измеренными во время катастрофического землетрясения 1908 года)
• расчетная скорость ветра составляет 216 км / ч (1 раз в 2000 лет)

На рисунке показаны основные инженерные решения из проекта висячего моста, совмещенного под рельсовый транспорт и автодвижение, имеющего центральный пролет 3300 м.

Мост перекрывает практически всю акваторию Мессинского пролива и обеспечивает гарантированный судоходный подмостовой габарит 65 м. Балка жесткости поддержана двумя парами кабелей диаметром 1.2 м и длиной 5300 м. Вес каждого кабеля из четырех составляет 41.6 тыс. т. Кабель состоит из 44352 параллельной проволоки диаметром 5.38 мм. Погонный вес одного кабеля 7.85 т/м.

Усилие в каждом из четырех кабелей от действия собственного веса кабеля равно 68 000 т, а усилие в каждом кабеле от полной постоянной нагрузки — 118 000 т. То есть, кабель несет сам себя на 58%, а балку жесткости только на 42%.

Длина парных подвесок, идущих через каждые 30 м от кабеля к балке, колеблется в пределах от 5 до 300 м. Расстояние между парами кабелей поперек моста равно 52 м. Кабели оперты на седла пилонов, расположенные на высоте 376 м над водой.

Конструкция балки жесткости

В отличие от стандартных решений (ферма или балка с аэродинамическим профилем), конструкция балки жесткости в этом проекте весьма оригинальна и подчинена аэродинамической устойчивости сооружения.

Плита проезда поддержана тремя независимыми балками: двумя балками автопроезда и одной балкой под рельсовый транспорт, профиль которых подчинен аэродинамической устойчивости пролетного строения. Эти отдельно идущие балки объединены поперечными балками шириной 52 м, идущие с шагом 30 м.

Подвесной Мессинский мост поперечник

За поперечные балки осуществляется подвес балки жесткости к кабелю парой подвесок. Покрытие проезда по ортотропным плитам балок автопроезда выполнено толщиной 38 мм на битумной основе. Аварийный проезд между балками выполняется по стальной решетчатой плите.

Такая необычная конструкция балки жесткости пролетного строения позволила проектировщикам решить две проблемы:

1. Удалось создать широкую, поперечно жесткую и относительно легкую балку. Постоянная погонная нагрузка составляет всего 23 т/м, и включает в себя 2.85 т/м — вес балки под рельсовый транспорт, 0.98 т/м — вес верхнего строения пути, 6.37 т/м — вес каждой из балок автопроезда, 1.99 т/м — вес покрытия и 4.91 т/м — вес поперечных балок.
2. Удалось создать аэродинамически устойчивую балку пролетного строения, позволяющую обеспечивать устойчивость сооружения при скорости ветра 270 км/ч. Это обеспечено за счет конфигурации балок, свободной циркуляции воздуха через плиту между балками, специальных обтекателей и т.п. Поперечное отклонение середины пролетного строения при скорости ветра 80 км/ч равно всего 2.5 м, что составляет менее 1/1320 пролета, а поворот не более 3%.

В этом проекте важен сам факт того, что инженеры в настоящее время способны создать сооружение таких грандиозных размеров, не применяя революционно новых материалов для кабелей.

Несомненно, самым интересным элементом этого сооружения является легкая и аэродинамически устойчивая балка жесткости. Концепция, положенная в ее конструкцию, заслуживает дальнейшего изучения и развития.

Мневниковская пойма

Два моста через Москву-реку построят в Мневниковской пойме на северо-западе столицы. Они свяжут этот полуостров с районом Фили. Один мост будет пешеходным, второй — автомобильным. Их строительство завершится в 2021 году. роме этого, Мневниковскую пойму ждет большое благоустройство. Будет создана комфортная прогулочная набережная, появится тематический природный парк. Сейчас разрабатывается его концепция.Подробнее: https://stroi.mos.ru/news/prirodnyi-park-i-dva-mosta-v-mnievnikovskoi-poimie-poiaviatsia-v-2021-ghodu?from=cl

Кроме того, там появится 14,3 км дорог. Они улучшат транспортную и пешеходную доступность как Мневниковской поймы, так и территорий районов Филевский парк и Крылатское. 

Подробнее: https://stroi.mos.ru/mosty-chieriez-moskvu-rieku-stroi_mos?from=c

История

См. также: Хронология мостостроения

Древнеримский мост Понте де Тиберио в Римини

Природным прототипом моста являлось дерево, упавшее с одного берега на другой.
В сущности, такими же являлись и возникшие в глубокой древности примитивные мосты, представлявшие собой перекинутое через ручей бревно (брёвна).

Позже в качестве материала начали использовать камень. Первые подобные мосты стали строить в эпоху рабовладельческого общества. Первоначально из камня делали только опоры моста, но потом и вся его конструкция стала каменной.

В Средние века рост городов и бурное развитие торговли вызвало необходимость в большом количестве прочных мостов. Развитие инженерной мысли позволило строить мосты с более широкими пролётами, пологими сводами и менее широкими опорами. Самые крупные мосты того времени достигают в пролёте более 70 метров.

Средневековый горбатый мост Нотр-Дам в городе Манд, департамент Лозер, Франция

У славян вместо камня используется дерево. «Повесть временных лет» сообщает о постройке моста в Овруче в X веке:

В XII столетии в Киеве появился наплавной мост через Днепр. В то время наиболее распространёнными на Руси были арочные деревянные мосты.

В то же время у инков получают распространение верёвочные мосты, представляющие собой простейшую форму висячих.

Проект моста через Неву Кулибина

В XVI и XVII веках появилась необходимость в ещё более крупных мостах, которые могли бы пропускать большие корабли. В XVIII веке высота пролёта мостов достигает более чем 100 м. Нереализованным остался проект деревянного одноарочного моста через Неву длиной 298 м, составленный Иваном Петровичем Кулибиным.

Первый в мире металлический мост (Великобритания)

С конца XVIII века для строительства применяется металл. Первый металлический мост был построен в , Великобритания на реке Северн в 1779 году. Высота его пролёта составляла около 30 м, перекрытия представляли собой чугунные арки.

В XIX веке появление железных дорог потребовало создания мостов, способных выдерживать значительные нагрузки, что стимулировало развитие мостостроения. Постепенно в качестве основных материалов в мостостроении утверждаются сталь и железо. Густав Эйфель в 1877 году построил арочный мост из литого железа через реку Дору в Португалии. Высота пролёта этого моста составила 160 м. Длиннейшим в Европе конца XIX века был мост через Волгу в Сызрани, построенный по проекту Николая Аполлоновича Белелюбского и составлявший 1443 м в длину. В 1900 году медали на Всемирной выставке в Париже удостоился мост через Енисей в Красноярске (проект Лавра Дмитриевича Проскурякова).

Мост 25 апреля в Португалии

В XX веке мосты стали строить также из железобетона. Этот материал выгодно отличается от стали тем, что не требует регулярной покраски. Железобетон применялся для балочных пролётных строений до 50 м, а арочных — до 250 м. Продолжает применяться и металл — в XX веке были построены крупные металлические мосты — балочный через реку Святого Лаврентия в Канаде (длина пролёта 549 м), через пролив Килл-ван-Килл в США (503,8 м), а также мост «Золотые ворота» в Сан-Франциско, США (длина главного пролёта — 1280 м).

Крупнейшие мосты современности, в том числе, высочайшие в мире Виадук Мийо и мост Акаси-Кайкё (длина главного пролёта 1991 м), относятся к вантовым и подвесным. Подвесные пролётные строения позволяют перекрывать наибольшие расстояния.