Взаимосвязь конструктивных и технологических решений мостов. Обзор технологий, используемых в мостостроении

     
ВЗАИМОСВЯЗЬ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ МОСТОВ. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В МОСТОСТРОЕНИИ

Взаимосвязь технологии и конструкции

Технология - совокупность производственных процессов и правил их реализации, которые необходимо выполнять при изготовлении продукции. Это - последовательность действий, направленных на создание заданного объекта, в частности, мостового сооружения.

Многообразие конструктивных решений мостов и разнообразие местных условий диктует и объясняет применение широкого спектра технологий.

Сложность строительства моста заключается в том, что его конструкции и технологии их производства взаимосвязаны. Изменение конструкций влечет за собой необходимость совершенствования технологии, совершенствование технологии способствует появлению новых конструктивных решений.

На заре отечественного мостостроения использовались деревянные сваи (обычно длиной до 7-8 м), исключительно для повышения качества грунтового основания. После изобретения парового молота в 1845 г. и подмыва в 1852 г. появилась возможность заменить их деревянными сваями-сплотками длиной 30 м и более, которые можно включать в состав свайных ростверков, получая более экономичные и эффективные решения опор (рис.1).     

     
Рис.1. Фундаменты опор:

а) на свайном основании; б) со свайным ростверком

В 1864 г. были изобретены кессоны, которые уже в 1875-1879 гг. использовались при строительстве Литейного моста в Санкт-Петербурге. Они обеспечили создание мощных фундаментов нового типа.

Изобретение в 1897 г. железобетонных свай побудило инженеров к разработке копрового оборудования, погружающего в грунт тяжелые длинномерные элементы.

Развитие технологии позволило увеличить размеры свай, т.е. усовершенствовать конструкцию опор.

В 50-х годах XX века были предложены вибрационные методы сооружения мощных фундаментов опор мостов на сваях-оболочках больших диаметров.

С 1970-х гг. получили распространение буровые методы, позволившие сооружать фундаменты практически в любых грунтах, причем несущая способность каждого бурового столба может достигать нескольких тысяч тонн. Длина свай-столбов доходит до 40-70 м. Диаметр свай - 1,2; 1,7; 2 м и более.

Таким образом, совершенствование технологии ведет к существенному изменению традиционных конструкций фундаментов.

Невнимание к технологии при проектировании моста может привести к аварии. Например, пролетное строение со сквозными фермами, которое монтируют навесным способом, может обрушиться в процессе монтажа, если сечения элементов подобраны без учета возможности работы этой конструкции как консольного стержня.

Следует заметить, что характерной чертой отечественной школы мостостроения является высокая надежность сооружений, потому что наши инженеры всегда учитывали взаимосвязь и взаимозависимость конструкции моста и технологии его возведения. Это не всегда можно сказать об иностранных специалистах. Так, с 1878 по 1888 г. при строительстве мостов в США произошло 250 катастроф.

Отметим, что взаимосвязанные и взаимозависимые конструкция моста и технология строительства, в свою очередь, зависят от уровня развития производительных сил государства.

Обзор технологий, используемых в мостостроении

Сейчас мостостроители располагают целым арсеналом проверенных опытом технологий сооружения пролетных строений разных конструкций.

При строительстве мостов с железобетонными пролетными строениями используют следующие технологии:

сооружение пролетных строений на подмостях (стационарных и перемещающихся) (рис.2, а);

навесное бетонирование пролетных строений мостов рамной или балочно-неразрезной системы (рис.2, б);

монтаж балок пролетных строений стреловыми и специальными кранами (рис.2, в);

монтаж неразрезных пролетных строений на перемещающихся подмостях (рис.2, г);

навесной монтаж пролетных строений мостов рамной и неразрезной системы (рис.2, д);

монтаж пролетных строений с доставкой секций на плавучих опорах (рис.2, е);