Виды мостов

Принципы классификации ферм

1. По формам и очертаниям: параллельные пояса, полигональные пояса, треугольные, сегментарные, трапециевидные.
2. По характеру решетчатых элементов: раскосные, полураскосные, ромбовидного или треугольного типов.
3. По конструктивным особенностям:

• Разрезной тип. Используется для монтажа конструкций в регионах с сомнительными геодезическими данными и там, где возможна просадка опорных грунтов;
• Классический тип – неразрезные. У них есть три весомых преимущества – прочность и жесткость конструкции, экономичность. По сравнению с разрезной разновидностью, позволяют монтировать пролеты большей длины без опасности их провисания;
• Консоли – используется этот тип исключительно при монтаже навесных конструкций.

1. По типу проезда: для езды понизу, посередине и сверху;
2. По типу опорных конструкций: на двух опорах, многоопорная, балочного и арочного типов, на вантах. Иногда используется рама, широко распространены комбинированные варианты.
3. Классификация по материалам, использованным для производства:

• В крайне редких случаях используются фермы из прочных сортов древесины – когда-то это был основной материал, но после появления металлопроката используются они в исчезающе редких случаях;
• Фермы из метала – основное конструктивное решение для мостов с длинными пролетами;
• Железобетонные фермы – сложные и массивные детали на основе армирования (металлического каркаса) и бетона.

Каждый тип ферм проектируется и разрабатывается под определенные эксплуатационные условия и нагрузки. В частности, для мостов традиционной считается трапециевидная форма с решетчатой структурой треугольного типа. Не менее распространен арочный вариант в сочетании с решеткой раскосного типа.

Основная идея использования и проектирования мостовых ферм – перекрытие больших межопорных пролетов с минимальным расходом материалов. При грамотном проектировании фермы позволяют существенно удешевить, упростить и ускорить процесс строительства, не жертвуя при этом сроком эксплуатации и прочностью готового изделия. Все грамотно спроектированные мостовые фермы обладают следующим комплексом преимуществ:

• Высокие показатели жесткости готовой конструкции;
• Уменьшенная потребность в материалах;
• Снижение себестоимости строительства;
• Простота «подгонки» ферм под любые типы мостового строительства – это также упрощает и удешевляет все работы;
• Возможность использования в различных климатических и сейсмических условиях.

Есть у ферм и свои недостатки:

• Их неразрезные типы крайне чувствительны к малейшим подвижкам опорных конструкций;
• Деформационные швы очень сложно просчитывать;
• Огромное количество схем расчета, среди которых нужно выбирать лишь те методики, которые действительно подходят под конкретные условия.

Преимущества и недостатки

Железобетонные мосты обладают массой достоинств, которые стимулируют к дальнейшему их строительству. Основными из них являются:

Все работы выполняются с помощью специального оборудования.

• Усиление прочности бетонного стройматериала со временем.
• Надежность, долговечность сооружений, относительная простота обслуживания.
• Использование доступных и дешевых компонентов — песка, гравия.
• Способность выдерживать динамические нагрузки.
• Монолитность конструкций и высокая жесткость.
• Отсутствие необходимости антикоррозийной обработки, окрашивания.
• Огнеупорность.
• Устойчивость к атмосферным воздействиям.
• Технологии строительства механизированы, что снижает трудоемкость и энергозатраты.

Возможно будущее проявит строгость, но в реальном времени к недостаткам такого вида путепроводов относят:

Такая массивная конструкция со временем может начать трескаться.

• повышенная звуко- и теплопроводность;
• невысокая сопротивляемость на растяжение;
• появление трещин в наружных слоях в результате напряжения и усадки;
• массивность, которую, с точки зрения архитектуры, можно трактовать как грандиозность.

Этапы конструирования

Опорные сваи

Наиболее затратный этап работ — забивание свай. Мосты составляются из пролетных секций и опор. Первые принимают нагрузки и передают их опорным структурам, а те переносят усилия на основу моста. Возведение опоры — первый и самый дорогой этап, диаметр одной единицы не менее 3-х метров. На него приходится до 50% затрат. В качестве опоры чаще служит свая. Ее забивают с помощью электровибропогружателей, иногда с использованием дизельного молота. После установки опоры для нее делается специальная оболочка, а затем возводят верхние конструкции. Промежуточные опоры носят название «быки», береговые — «устои».

Пролетные элементы

В мостостроении используются мостовые балки в виде разрезных систем для составления пролетов, неразрезные, консольные, рамные, вантовые, арочные и комбинированные составляющие. Они определяют тип моста по конструкции и его статическую схему. Сборные элементы изготавливают поточно в цехах заводов и на полигонах. На опоры устанавливают структурные единицы из предварительно напряженного или простого железобетона. Обычно пролетные системы прямолинейные, но иногда форму усложняют в кольцевую или спиральную.

Чаще всего для такой конструкции используются прямые полеты.

Какой бетон используется в строительстве мостов и эстакад

Бетон для мостов, путепроводов и эстакад должен быть не ниже марки М300 (для отдельных частей), обладать морозостойкостью не менее трехсот циклов и проходить испытания на сжатие, растяжение и деформацию. Возникающие при эксплуатации конструкции усилия очень разнообразны, а длина и нагруженность перекрытия создают сложную картину распределения деформирующих моментов.

Оптимальное соотношение затрат и прочности — цель разработки технологической карты заливки. Если цена бетона М300 за куб с доставкой позволяет снизить расходы, то это не значит, что его можно применить теле опоры от основания до места укладки пролета. Даже в случае, когда эстакада или мост строятся в расчете на умеренные или низкие нагрузки, учитывается режим эксплуатации сооружения на несколько десятилетий вперед.

Балочные разрезные пролетные строения

Стальные балочные разрезные пролетные строения балочно-разрезных систем являются типичными индустриальными строительными конструкциями из элементов полной заводской готовности. Пролетные строения длиной 33— 110 м балочно-разрезной системы относятся к наиболее массовым типовым конструкциям, применяемым в мостах под железную дорогу.

Балочное пролетное строение

Наиболее рациональны балочные болтосварные пролетные строения со сварными заводскими соединениями и монтажными соединениями на высокопрочных болтах, что обеспечивает экономию стали и уменьшение трудоемкости монтажа. В железнодорожных мостах с ездой поверху применяют, в основном, типовые сталежелезобетонные пролетные строения с балластным мостовым полотном.

Этапы конструирования

Опорные сваи

Наиболее затратный этап работ — забивание свай.

Мосты составляются из пролетных секций и опор. Первые принимают нагрузки и передают их опорным структурам, а те переносят усилия на основу моста. Возведение опоры — первый и самый дорогой этап, диаметр одной единицы не менее 3-х метров. На него приходится до 50% затрат. В качестве опоры чаще служит свая. Ее забивают с помощью электровибропогружателей, иногда с использованием дизельного молота. После установки опоры для нее делается специальная оболочка, а затем возводят верхние конструкции. Промежуточные опоры носят название «быки», береговые — «устои».

Пролетные элементы

В мостостроении используются мостовые балки в виде разрезных систем для составления пролетов, неразрезные, консольные, рамные, вантовые, арочные и комбинированные составляющие. Они определяют тип моста по конструкции и его статическую схему. Сборные элементы изготавливают поточно в цехах заводов и на полигонах. На опоры устанавливают структурные единицы из предварительно напряженного или простого железобетона. Обычно пролетные системы прямолинейные, но иногда форму усложняют в кольцевую или спиральную.

Чаще всего для такой конструкции используются прямые полеты.

Преимущества и недостатки

Железобетонные мосты обладают массой достоинств, которые стимулируют к дальнейшему их строительству. Основными из них являются:

Все работы выполняются с помощью специального оборудования.

• Усиление прочности бетонного стройматериала со временем.
• Надежность, долговечность сооружений, относительная простота обслуживания.
• Использование доступных и дешевых компонентов — песка, гравия.
• Способность выдерживать динамические нагрузки.
• Монолитность конструкций и высокая жесткость.
• Отсутствие необходимости антикоррозийной обработки, окрашивания.
• Огнеупорность.
• Устойчивость к атмосферным воздействиям.
• Технологии строительства механизированы, что снижает трудоемкость и энергозатраты.

Возможно будущее проявит строгость, но в реальном времени к недостаткам такого вида путепроводов относят:

Такая массивная конструкция со временем может начать трескаться.

• повышенная звуко- и теплопроводность;
• невысокая сопротивляемость на растяжение;
• появление трещин в наружных слоях в результате напряжения и усадки;
• массивность, которую, с точки зрения архитектуры, можно трактовать как грандиозность.

Классификации мостов по конструктивно-технологическому параметру пролетных строений

№ п/п	Наименование
1	Сборные железобетонные Блоки сборных железобетонных мостов изготавливают на заводах МЖБК, производственных базах мостоотрядов или на приобъектных полигонах. Затем готовые блоки массой до 60 т перевозят на строительную площадку и с помощью различных кранов, домкратов, лебедок устанавливают в проектное положение. Достоинство сборных железобетонных мостов заключается в возможности монтажа в холодное время года с укладкой минимального объема монолитного бетона
2	Монолитные железобетонные Монолитные железобетонные мосты возводят на строительной площадке с применением различной опалубки, подмостей, кранового оборудования, бетононасосов, вибраторов и прочих приспособлений. Для упрощения опалубки поперечные сечения монолитных железобетонных конструкций имеют простые геометрические формы. При строительстве монолитных железобетонных мостов не требуются краны большой грузоподъемности и специальные транспортные средства для перевозки тяжелых блоков. Не требуется также согласование перевозок тяжелых и длинномерных грузов с автоинспекцией и разрешения дорожных служб.
3	Чаще всего это температурно-неразрезные пролетные строения (Объедение железобетонных балок плитой проезжей части)
4	Сталежелезобетонные мосты имеют обычно пролетные строения, состоящие из стальных балок и железобетонных плит, которые объединяются специальными упорами в совместную работу. Железобетонная плита может быть сборной из изготовленных на заводах МЖБК блоков или монолитной, бетонируемой после монтажа стальной части пролетного строения.
5	Мост Arthur Ravenel Jr. Bridge
6	Стальные со сплошностенчатыми главными балками (в т.ч.коробчатыми) Пролетные строения со сварными или болтовыми (на высокопрочных болтах) монтажными соединениями и ортотропными плитами проезжей части. Мост Атамурат — Керкичи
7

Конструкции пролетных строений

• Балочное пролетное строение. Отличия состоят в особенностях перекрытия пролетов балками и воспринимаемых нагрузках. Усилия на опоры преимущественно вертикальные.
• Ферменное пролетное строение. Различают разрезные и неразрезные фермы, отличия состоят в особенностях перекрытия пролетов фермами и воспринимаемых нагрузках. А также фермы различают по уровню расположения проезда для транспортных средств, фермы с ездой по низу, поверху и посередине. Особенностью фермы является работа её элементов только на растяжение или сжатие, а пространственность конструкции обеспечивает высокую жёсткость и экономию материала основных несущих элементов конструкции.
• Арочное пролетное строение. Пролет изготовлен в виде арки, которая держит нагрузки. Горизонтальные усилия преобразуются в вертикальные, мост работает на сжатие.
• Конструкции комбинированного типа. Сочетают одновременно арочную и балочную принципиальные конструкторские схемы. Имеют универсальное применение.
• Рамное пролетное строение. Могут иметь Т- или П-образный вид, пролетные строения – ригели, опоры – стройки.
• Висячее пролетное строение. Промежуточные опоры не устанавливаются, несущая конструкция из гибких узлов, крепление выполняется к пилонам.
• Вантовое пролетное строение. Несколько устойчивее, чем подвесные типы пролетных строений, в качестве несущего элемента используется вантовая ферма из большого количества стальных канатов.

Виды балок по условиям изготовления и монтажа

По условиям изготовления и монтажа балки пролетных строений применяются двух типов:

1. Цельно перевозимые пролетные строения. Цельноперевозимые балки применяются обычно для перекрытия пролетов длиной до 33 м. При постройке мостов через крупные реки в практике имело место изготовление цельноперевозимых балок длиной до 70 м. В этих случаях балки изготовляли на припостроечных полигонах и устанавливали в пролет на плавучих опорах.
2. Поперечно члененные пролетные строения. Для сооружения балочных пролетных строений длиной 42 м, а в отдельных случаях до 50 м, применяют поперечно члененные балки. При этом балка собирается из блоков длиной от 3 до 6 м весом от 7 до 12 т. Блоки изготовляют на заводах и доставляют на строительную площадку обычными видами транспорта.

На заводах МЖБК и централизованных механизированных полигонах цельноперевозимые балки длиной до 33 м изготовляют с натяжением пучков на упоры до бетонирования. Изготовление балок, как правило, осуществляется на передвижных стендах по поточно-агрегатной технологии.

В зарубежной практике для перекрытия пролетов средней длины широкое распространение получили комбинированные сборно-монолитные пролетные строения, состоящие из двутавровых балок, объединенных по верху монолитной железобетонной плитой, включенной в работу на временную нагрузку.

Монтаж разрезных балочных пролетных строений длиной от 33 до 70 м в зависимости от местных условий, наличия кранового оборудования и сроков строительства осуществляется различными способами.

Виды конструкций современных мостов

Принимая во внимание конструктивное решение, мосты можно разделить на несколько групп:

• балочные;
• арочные;
• консольные;
• вантовые;
• висячие (подвесные).

Балочные мосты

Балочный мост имеет простую конструкцию. Он появился самым первым, когда люди начали перекидывать бревна через водные преграды, чтобы иметь возможность добраться до другого берега. Балочный мост — горизонтальное строение. С двух сторон он стоит на опорах. Его основными элементами являются балки и фермы, которые передают нагрузку на опоры основания моста. Балки и фермы составляют часть конструкции, которую называют пролетом. Пролеты бывают:

• разрезными;
• консольными;
• неразрезными. 

Современные балочные мосты строят из железобетона, стали, но встречаются и деревянные конструкции, которые тоже отличаются надежностью. 

Арочные мосты

Основа конструкции арочного моста — арка (свод), которая может быть выполнена из стали, железобетона, отдельных железобетонных блоков. Арочная конструкция может состоять из одного пролета и тогда основная нагрузка приходится на крайние опоры. Если мост состоит из нескольких соединенных конструкций, нагрузка распределяется на все промежуточные и крайние опоры. 

Висячие мосты

Основная несущая конструкция висячих мостов выполнена из гибких элементов, к которым можно отнести канаты, цепи. Она работает на растяжение, а проезжая часть подвешена. Висячие мосты называют подвесными, но в строительной терминологии этот термин не используется. 

Данный тип конструкций используется в тех случаях, когда длина моста велика, но нет возможности установить промежуточные опоры. Ярким примером подобных мест служат судоходные каналы. В строительстве современных висячих мостов применяют дополнительные балки, чтобы уменьшить нагрузку на дорожное полотно. В качестве подвесных опор используют высокопрочные стальные канаты. Висячие мосты имеют немало достоинств, к числу которых относят возможность постройки высоко над водой и относительную легкость. Они могут изгибаться под воздействием сильного ветра или землетрясений без ущерба для конструкции. Мосты других типов нужно строить более тяжелыми и массивными. В некоторых ситуациях недостаточная жесткость, наоборот, является недостатком. Висячие мосты могут прогибаться при неравномерном распределении нагрузки, поэтому железнодорожные строения редко возводят по такому принципу. 

Вантовые мосты

Вантовые мосты являются разновидностью висячих. В данном случае несколько пилонов соединяются с дорожным полотном при помощи стальных тросов (вантов). У таких мостов тросы соединяются непосредственно с пилонами и в этом заключается их отличие от подвесных конструкций. Основным преимуществом вантовых мостов считается меньшая подвижность дорожного полотна. Их можно строить и с целью перемещения железнодорожного транспорта. 

Консольные мосты

Консольные мосты — сооружения, у которых пролетные строения свешиваются за пределы опор. Они применяются при большой длине и ширине пролетов. В настоящее время их почти не строят. Консольные мосты смотрятся эффектно, но пи этом сложны в изготовлении и имеют другие недостатки. Их устойчивость зависит от устойчивости базового пролета. Если он повреждается, постепенно может обрушиться вся конструкция. 

Рамные мосты

В рамных системах пролетные опоры и строение составляют единую конструк­цию. Рамы значительно уменьшают изгибающий момент. Рамные мосты не имеют значительных преимуществ перед балочными, но при этом их возведение требует больших затрат финансовых и трудовых. Именно поэтому строят их редко. Их применение оправдано при возведении мостов, предназначенных для пересечения глубоких ущелий. Наклонные стойки в данном случае позволяют перекрыть длинные проемы. 

Некоторые современные мосты имеют сложную конструкцию и их можно отнести сразу к нескольким категориям. При выборе размеров моста, его конструктивных особенностей, технологии изготовления и материала нужно учитывать назначение. От того, насколько обдуманным и правильным окажется это решение, зависит не только долговечность и прочность строения, но и безопасность людей. 

Виды

Сборно-монолитный мост

По конструкционным особенностям сооружения делят на три типа:

1. Монолитные, возводимые путем непрерывной заливки бетона высоких марок в заблаговременно подготовленную опалубку (подмостей) с армирующим каркасом на месте проведения строительных работ. Технология изготовления предполагает проведение навесного бетонирования, осуществляемого секционного.
2. Сборные, предполагающие использование готовых блочных изделий, отлитых и укрепленных арматурой в заводских условиях. После сооружения конструкции производится омоноличивание стыковочных мест и опор моста.
3. Комбинированные или сборно-монолитные, сочетающие в себе особенности первых двух технологий. Основные конструктивные элементы собирают из готовых блоков, а пролеты заливают бетоном на месте. По этой технологии выполняются пролетные строения с монолитными плитами и сборными ребрами. Также применяется «скорлупный» способ, когда собирается тонкостенная оболочка из железобетона, а после установки заливается бетоном.

Классическими разновидностями по применению являются:

• путепроводы;
• виадуки;
• эстакады.

Этапы конструирования

Опорные сваи

Наиболее затратный этап работ — забивание свай. Мосты составляются из пролетных секций и опор. Первые принимают нагрузки и передают их опорным структурам, а те переносят усилия на основу моста. Возведение опоры — первый и самый дорогой этап, диаметр одной единицы не менее 3-х метров. На него приходится до 50% затрат. В качестве опоры чаще служит свая. Ее забивают с помощью электровибропогружателей, иногда с использованием дизельного молота. После установки опоры для нее делается специальная оболочка, а затем возводят верхние конструкции. Промежуточные опоры носят название «быки», береговые — «устои».

Пролетные элементы

В мостостроении используются мостовые балки в виде разрезных систем для составления пролетов, неразрезные, консольные, рамные, вантовые, арочные и комбинированные составляющие. Они определяют тип моста по конструкции и его статическую схему. Сборные элементы изготавливают поточно в цехах заводов и на полигонах. На опоры устанавливают структурные единицы из предварительно напряженного или простого железобетона. Обычно пролетные системы прямолинейные, но иногда форму усложняют в кольцевую или спиральную.

Чаще всего для такой конструкции используются прямые полеты.

Разновидности поперечных сечений автодорожных мостов

Разнообразие условий сооружения автодорожных мостов, связанное с необходимостью обеспечить различные ширину проезда и строительную высоту конструкций, привело на практике к созданию многочисленных вариантов поперечных сечений пролетных строений.

При проектировании балочных пролетных строений уделяется большое внимание выбору оптимальной высоты балок и расстоянию между ними в поперечном сечении. Проектными и научно-исследовательскими институтами рассмотрены и проанализированы различные варианты унифицированных пролетных строений

На основе проведенного анализа в дальнейшем балки автодорожных мостов рекомендуются для пролетов 33 м высотой 170 см и для пролетов 42 м — 210 см. Расстояния между балками дифференцированы в зависимости от величины пролетов.

Балочные ребристые пролетные строения автодорожных мостов для возможности их индустриального изготовления, перевозки и установки в пролет членятся продольными швами на отдельные монтажные блоки. В пролетных строениях длиной более 33 м, как правило, применяется также и поперечное членение балок на транспортабельные блоки.

В поперечном сечении пролетное строение автодорожного моста состоит из балок различной формы:

• Двутавровых
• Тавровых
• Коробчатых
• П-образных, соединяемых между собой посредством стыкования поперечных диафрагм и плиты или путем поперечного натяжения высокопрочной арматурой.

На выбор поперечного сечения влияют и архитектурные требования. Количество главных балок в поперечном сечении пролетных строений назначают в зависимости от ширины и конструкции проезжей части, а также от величины перекрываемого пролета.

Классификации мостов по назначению

№ п/п	Наименование
1	Пешеходный мост ( Pedestrian bridge-Footbridge) — Catalog Велосипедный и пешеходный мост ( Bicycle and pedestrian bridge) — Catalog Этот тип мостовых сооружений предназначенный в основном для движения пешеходов и велосипедистов. Некоторые из них: Пешеходного мост (тёщин мост) через спуск Жанны Лябурб
2	Автодорожный мост ( Road bridge- Highway Bridges) — Catalog Мосты на автомобильных дорогах, предназначенные для  движения по ним автомобилей. На мосту, как правило, устроены тротуары для пропуска пешеходов. Некоторые из них: Мост Патона Мост через Амурский залив
3	Эстакада на Набережно-Крещатицкой Эстакада (9th of October Bridge)
4	Железнодорожный мост ( Railroad (railway) bridges) — Catalog Мосты на железных дорогах, предназначенные для движения по ним подвижного состава железных дорог. Некоторые из них: Lethbridge Viaduct
5	Мост для пропуска трамваев и метро ( Tramway, light or metro rail bridge) — Catalog Мосты предназначены для пропуска трамваев и поездов метрополитена. Некоторые из них:
6	Совмещенные — Combined Bridges (Road-cum-rail bridges) Мосты, совмещенные под автомобильное движение и движение рельсового транспорта (железнодорожного, трамвайного, поездов метрополитена). Некоторые из них:

Схемы железобетонных предварительно напряженных пролетных строений

К числу наиболее характерных основных систем железобетонных предварительно напряженных пролетных строений, осуществленных в больших автодорожных и городских мостах, относятся следующие:

• Балочно-разрезные системы. Они явились развитием основного типа конструкций, применяемых в малых и средних мостах. Предельный по величине размер балочного пролета, достигнутый на постсоветском пространстве, составил 70,1 метр на эстакадной части моста через р. Волгу у Саратова.
• Балочно-консольные с центральным шарниром. Максимальный размер перекрываемого пролета 148 метров (мост через р. Москву у автозавода).
• Балочно-консольные с подвесными пролетами. Применение этой системы позволило в странах постсоветского пространства перекрыть пролет 131,6 м.
• Балочно-неразрезные с наибольшими пролетами до 166 метров (в русловой части моста через р. Волгу в Саратове).
• Рамно-консольные с центральным шарниром в середине пролета. Предельный по величине размер пролета, достигнутый в постсоветском пространстве, составил 124 м. на мосту через р. Волхов у Киришей.
• Консольно-неразрезные. Такая система с максимальным пролетом 79 м применена на мосту Олерон-Континент во Франции общей длиной более 2800 м.
• Рамно-консольные с подвесными пролетами. Максимальный размер перекрываемого пролета составил 148 метра (мосты через р. Волгу в Ярославле и Костроме).

Наибольшим из пролетов балочных и рамных железобетонных мостов является пролет моста через р. Рейн у Бендорфа. Главный пролет длиной 208 м перекрыт консолями ригелей двух Т-образных рам, соединенных шарниром, обеспечивающим свободу взаимного поворота и продольного перемещения. Береговые части ригелей каждой рамы оперты на три шарнирные опоры.

• Арочно-распорные. Наибольший пролет перекрытий в СССР 228 м (мост через р. Днепр в Запорожье).
• Арочно-консольные с максимальной длиной пролетов 117 и 123 м. Мосты через р. Москву у Химок и через р. Днепр в Киеве (рис. 1).

Рис.1
Арочно-консольный мост через р. Днепр в Киеве

Вантовые. Вантовое железобетонное пролетное строение пролетом 144 м было осуществлено в СССР при строительстве мостового перехода через гавань р. Днепр в Киеве (рис. 2).

Рис. 2.
Вантовый железобетонный мост через р. Днепр в Киеве.

Особенностью, отличающей этот мост от традиционных конструктивных форм железобетонных предварительно напряженных мостов является то, что для создания сжимающих напряжений в бетоне главных балок использованы внутренние силы самой системы — распор вант. Эти обжимающие усилия создаются собственным весом пролетного строения и временной нагрузкой, находящейся на нем. Больше об вантовый железобетонный мост через гавань.

Комбинированные. Примером могут служить пролетные строения моста через р. Москву в районе Лужников с пролетами 45 + 108 + 45 м, представляющие собой железобетонную сборную предварительно напряженную конструкцию в виде трехпролетной неразрезной системы с подъемистой аркой в среднем пролете и полуарками в крайних пролетах, замкнутую балкой-затяжкой, расположенной на уровне средней трети стрелы подъема главной арки. Стальные канаты закреплены по концам балок и полуарок и создают предварительное напряжение конструкции.

В строительстве железнодорожных мостов для перекрытия средних и больших пролетов применяется пока ограниченное количество систем пролетных строений из железобетона. Пролеты до 33 м. перекрываются балочными разрезными пролетными строениями из цельноперевозимых предварительно напряженных железобетонных балок. Для больших пролетов в железнодорожных мостах в некоторых случаях применяют арочные монолитные или сборные железобетонные пролетные строения.

Схемы пролетных строений для железной дороги

В СССР в опытном порядке разработаны и построены под железную дорогу сборные предварительно напряженные пролетные строения следующих систем:

• рамно-консольное с ездой поверху, пролетом 52 м, возведенное на городском четырехпутном путепроводе через Московский проспект в Ленинграде;
• типа арки с затяжкой с пролетами 44;
• 55 и 66 м. с ездой понизу;
• балочной конструкции с ездой понизу пролетом 55 м. с фермами трех типов:
• раскосной решетчатой системы;
• треугольной решеткой, собранной из плоских элементов сплошного сечения,
• треугольной решеткой, собранной из трубчатых центрифугированных элементов).
• Железнодорожные предварительно напряженные железобетонные мосты трехпролетной неразрезной системы с пролетами до 54 м. сооружены в Чехословакии с применением метода навесного монтажа.

Однако в целом следует отметить, что пролетные строения из предварительно напряженного железобетона пролетами более 33 м. под железную дорогу находятся еще в стадии освоения.

Инструменты и материалы для производства

Оборудование для промышленного изготовления сборных железобетонных блоков описано в таблице:

Наименование типа производства	Характеристика
Поточные линии	Состоят из замкнутых конвейеров и теплогенерирующих устройств
Поточно-агрегатные модули	В состав входят конвейерная стальная лента, вибропрокатное оборудование, устройства для приготовления и подогрева бетонной смеси
Стендовое	Процесс выполняется на недвижимых специальных стендах

Перечень материалов для изготовления продукции из железобетона для последующей сборки сведен в таблице:

Наименование	Тип, марка	Характеристика
Бетонные растворы	Сверхлегкие, плотность меньше 600 кг/м3	Для создания декора
Легкие, плотность свыше 600 кг/м3	Материал легких построек
Тяжелые, плотность от 1800 кг/м3	Средство для стенных блоков и перекрытий
Сверхтяжелые, плотность больше 2700 кг/м3	Материал несущих элементов
Металл для арматуры	25ГС, 15ГС2, 30Г2	Применяются в каркасах для небольших нагрузок
30ГСХТ, 25ШЦГС, Ст50	Армируются плиты, подвергающиеся высоким нагрузкам

Виды

Сборно-монолитный мост По конструкционным особенностям сооружения делят на три типа:

1. Монолитные, возводимые путем непрерывной заливки бетона высоких марок в заблаговременно подготовленную опалубку (подмостей) с армирующим каркасом на месте проведения строительных работ. Технология изготовления предполагает проведение навесного бетонирования, осуществляемого секционного.
2. Сборные, предполагающие использование готовых блочных изделий, отлитых и укрепленных арматурой в заводских условиях. После сооружения конструкции производится омоноличивание стыковочных мест и опор моста.
3. Комбинированные или сборно-монолитные, сочетающие в себе особенности первых двух технологий. Основные конструктивные элементы собирают из готовых блоков, а пролеты заливают бетоном на месте. По этой технологии выполняются пролетные строения с монолитными плитами и сборными ребрами. Также применяется «скорлупный» способ, когда собирается тонкостенная оболочка из железобетона, а после установки заливается бетоном.

Классическими разновидностями по применению являются:

• путепроводы;
• виадуки;
• эстакады.

Проектирование железобетонных мостов

Работы по возведению моста включают 2 этапа:

Важной частью подготовки к такому масштабному строительству является разработка проекта

1. Проектировщики изучают целесообразность постройки и экономические возможности в рассматриваемом регионе, выбирают вариант путепровода.
2. Вырабатывают скрупулезный технический проект, включающий чертежи для всех составляющих сооружения.

Проектирование железобетонного моста требует творческого подхода. Инженерам в своей работе предстоит учесть условия производства монтажных блоков, их транспортировки, возведения и соединения. С финансовой точки зрения, необходимо обеспечить максимальный срок эксплуатации моста при возможно минимальной стоимости, трудо- и энергозатратах. Основные проблемы, которые надо решить, создавая проект балочного строения с пролетами:

• тип поперечного сечения пролета;
• способ объединения монтажных блоков;
• определение размеров поперечных сечений и компонентов конструкции;
• варианты арматуры для главных балок, чертежи их расположения в камне;
• необходимость предварительного напряжения;
• типы вспомогательных деталей (перила, бордюры, деформационные швы, конструкция на опоры).

Строительство опор мостов

Строительство опор

Строительство фундаментов опор

Устройство фундаментов мелкого заложения

Фундаменты мелкого заложения в сухих и маловлажных грунтах возводят в открытых котлованах. В подготовительный период завозят необходимое оборудование, проводят геодезические работы и планировку площадки.

№ стадии	Порядок работ
1	На первой стадии разрабатывают котлован с применением креплений или без креплений при плотных грунтах
2	На второй стадии устраивают фундаментную подушку, которая может бетонироваться на месте или собираться из сборных блоков, омоноличиваемых в стыках.
3	На заключительной стадии после готовности подушки фундамента проводится обратная засыпка котлована.

Свайные фундаменты на забивных железобетонных сваях

В строительстве мостов свайные фундаменты на забивных железобетонных сваях, как правило, применяют железобетонные призматические сваи сечением 35х35 см и 40х40 см, длиной 6…18 м.

Свайные фундаменты на забивных железобетонных сваях

Фундаменты на забивных железобетонных сваях

Фундаменты опор мостов на буронабивных сваях (БНС)

Фундаменты опор мостов на буронабивных сваях (БНС) сооружают путем устройства в грунте скважин с последующим заполнением их армированным бетоном. В мировой практике строительства БНС нашли широкое применение при больших нагрузках и большой глубине залегания прочных грунтов (до 120 м).

Свайные фундаменты опор на вибропогружаемых железобетонных оболочках

Свайные фундаменты опор на вибропогружаемых железобетонных оболочках диаметром 1 м и более применяют для опор с плитой свайного ростверка и для безростверковых опор.

Глубина погружения оболочек может доходить до 70 м, а несущая способность до 200 тс и более. Сборные железобетонные оболочки заполняют монолитным бетоном или железобетоном.

Фундаменты опор на опускных колодцах

Фундаменты опор на опускных колодцах рименяют, если прочный грунт залегает на относительно небольшой глубине, но фундаменты мелкого заложения при этом будут слишком дорогостоящими, а свайные фундаменты нецелесообразны из-за недостаточной глубины забивки свай.

Строительство устоев и промежуточных опор

Возведение устоев

Устои могут иметь обсыпную (свайные, козловые, безростверковые) или необсыпную (с обратными стенками, с откосными крыльями) конструкцию. Под железобетонные пролетные строения длиной до 33 м и более обычно используют обсыпную козловую конструкцию устоев с фундаментами на забивных и буронабивных сваях.

Опалубка устоев

Щитовая опалубка устоя

Возведение пойменных опор

При отсутствии воды на пойме и маловлажных грунтах сваи забивают с поверхности грунта. Котлован разрабатывают экскаватором с узким ковшом для возможности выемки грунта между сваями. Головы свай срубают и арматуру заводят в тело ростверка.

Возведение русловых опор

Строительство русловых опор является наиболее сложной частью всего процесса возведения моста. Технология возведения русловых опор зависит от множества факторов, таких как природные условия строительной площадки, геологическое строение в русловой части, принятая конструкция фундамента, интенсивность ледохода.