16 мостов за 10 лет: как развивается дорожная инфраструктура Москвы
.jpg)
За последние 10 лет, с 2011 по 2020 год, за счет городского бюджета в Москве построили и реконструировали 16 автомобильных мостов. Больше всего их появилось в Западном и Северо-Западном округах. Они проходят через Москву-реку и ее притоки ― реки Сходню и Сетунь.
«Всего в рамках Адресной инвестиционной программы города Москвы за 10 лет было построено и реконструировано 16 мостов. Это позволило значительно разгрузить Дмитровское, Рублевское, Можайское, Звенигородское и Ленинградское шоссе, а также проспект Маршала Жукова, улучшив тем самым качество жизни порядка 2,5 миллиона горожан», ― рассказал руководитель Департамента строительства города Москвы Рафик Загрутдинов.
При этом, как отметили в ведомстве, семь новых мостов попали в десятку наиболее масштабных и значимых для города построек в период с 2011 по 2020 год. В их числе мост через канал имени Москвы, возведенный в рамках реконструкции Ленинградского шоссе от МКАД до станции метро «Сокол». Открытие движения по мосту позволило увеличить пропускную способность Ленинградского шоссе и распределить транспортные потоки за счет обустроенного направленного съезда на эстакаду в сторону МКАД.
Еще один важный мост был построен через реку Сходню в Зеленограде. Он улучшил транспортную доступность в округе, увеличил пропускную способность Центрального проспекта, Солнечной аллеи и проспекта Генерала Алексеева.
А открытие движения по новому Крылатскому мосту через Москву-реку позволило устранить одно из проблемных мест на участке Северо-Западной хорды и улучшить транспортное обслуживание районов Хорошево-Мневники, Крылатское, Кунцево и Филевский Парк. Новый мост стал дублером старого Крылатского моста, который возвели в первой половине 1980-х годов. Сейчас автомобили смогут двигаться по трем полосам в одном направлении по каждому мосту. Для пешеходов сделали тротуары.
Кроме того, на Северо-Западной хорде был возведен балочный мост через шлюз № 9 канала имени Москвы. Он соединил улицу Народного Ополчения и улицу Нижние Мневники. Предусмотрено шесть полос в обоих направлениях. Строительство балочного моста ликвидировало последнее «узкое горлышко» на Северо-Западной хорде и улучшило транспортное обслуживание шести районов: Хорошево-Мневников, Крылатского, Кунцева, Филевского Парка, Фили-Давыдкова и Строгина.
Еще одним важным объектом стал мост через Кожуховский затон Москвы-реки. Он связал Нагатинскую пойму со 2-м Южнопортовым проездом и обеспечил удобный проезд к парку развлечений «Остров мечты» и Южному речному вокзалу из района Печатники. Движение автомобилей организовано по трем полосам в каждом направлении. Благодаря мосту удалось улучшить транспортное сообщение между районами Нагатинский Затон, Печатники и Южнопортовый. Горожанам стало удобнее подъезжать к станциям метро «Технопарк» и «Кожуховская». Кроме того, появление в этих районах альтернативных маршрутов частично разгрузило проспект Андропова.
В 2020 году возвели два моста через реку Сетунь в рамках строительства проспекта Генерала Дорохова от Аминьевского шоссе до улицы Минская. Таким образом, улучшилась транспортная доступность инновационного центра «Сколково», районов Солнцево и Очаково-Матвеевское, поселка Заречье, микрорайона Сетунь и перспективной жилой застройки района Раменки. Кроме того, мосты обеспечили удобный проезд к железнодорожной станции Матвеевское, будущему транспортно-пересадочному узлу «Аминьевское шоссе» и станции метро «Минская».
Подмостовое пространство используется для обустройства проездов, пешеходных проходов и парковок. А территории, прилегающие к мостам, озеленяют и благоустраивают. Так, при строительстве мостов через реки специалисты приводят в порядок набережные, высаживают там деревья и кустарники, разбивают цветники, обустраивают пешеходные и велосипедные дорожки, а также зоны отдыха.
Какие еще автомобильные мосты появятся в ближайшие четыре года?
Как рассказали в пресс-службе Департамента строительства города Москвы, сейчас возводятся семь объектов. Это мост через реку Сходню в рамках реконструкции Волоколамского шоссе, четыре моста в рамках строительства участка Северо-Восточной хорды от Ярославского до Дмитровского шоссе, мост через реку Битцу в рамках строительства участка Юго-Восточной хорды от МКАД до магистрали Солнцево ― Бутово ― Варшавское шоссе, а также мост через Москву-реку в рамках строительства Юго-Восточной хорды от Курьяновского бульвара до Кантемировской улицы.
Еще три моста находятся в стадии проектирования — это мост через затон Новинки на территории бывшей промзоны «ЗИЛ»; мост через реку Яузу, который построят в рамках реконструкции улицы Краснобогатырская, и мост через реку Яузу, который появится в ходе реконструкции улицы Вильгельма Пика. Всего в период с 2021 по 2024 год в столице построят 10 мостов. Реализация этих проектов позволит серьезно разгрузить дороги в центре города. Строительство мостов ведется в соответствии с генеральным планом развития Москвы до 2025 года.
Зачем Петербургу сверхдорогой разводной мост, и какие сложности возникнут при строительстве
Большое разводное сооружение появится в Невском районе Петербурга и соединит два берега Невы. Власти города считают, что появление новой переправы существенно облегчит жизнь автомобилистам и общественному транспорту. Как оказалось, не все так просто. О влиянии Смоленского моста на дорожное движение всего города и сложностях его возведения, а также сколько будет стоить проект, рассказывают НЕВСКИЕ НОВОСТИ.
Правительство Петербурга одобрило проект строительства нового разводного моста через Неву, который соединит Большой Смоленский проспект и улицу Коллонтай. Сооружение будет возвышаться между Володарским и мостом Александра Невского. Известно, что воплощать масштабный проект городские власти планируют за счет инвесторов, а также внушительных налоговых поступлений в городской бюджет от транснациональной компании «Газпром».
В беседе с экспертами НЕВСКИЕ НОВОСТИ узнали о трудностях, с которыми придется столкнуться специалистам при возведении переправы, причинах строительства разводного сооружения, а также о том, какие еще мосты нужны городу.
Мосты в городе — часть дорожной системы
Самая старая из существующих переправ через Неву была открыта в 1850 году — это Благовещенский мост, который ранее назывался Николаевским и мостом Лейтенанта Шмидта. Уже потом, в конце 80-х годов XIX века, был возведен Литейный, а в 1911 году появился Большеохтинский (мост Петра Великого). В 1916 построили Дворцовый, а немного позже, в 1923 году — Биржевой, который на тот момент назывался мостом Строителей. В 1938 году появился Володарский, в 1960-х — мост Александра Невского и Тучков, в 70-х — Гренадерский и Кантемировский, в начале 2000-х — Вантовый, в 2018 году — Бетанкура. Всего в городе на Неве и его пригородах насчитывается 800 мостов, в историческом центре — 342 конструкции, 12 из них пущены через Неву, разводных — 22.
В пресс-службе администрации города рассказали, что Большой Смоленский мост наладит транспортное сообщение, существенно облегчив жизнь 800 тыс. человек, проживающих на левом и правом берегах Невы. В отличие от соседнего (также планируемого моста Широтной магистрали скоростного движения), он будет разводной и общедоступный.
Инженер по строительству мостов Алексей Агеев рассказал, что переправа получится просторная, как часть уличной системы города. Ширина моста составит минимум 21 метр.
«Если шесть полос, и одна полоса — от 3,2 до 3,5 метра, то такой широкий мост и такое пролетное строение отнимать, передвигать постоянно — какие там реактивные силы должны быть. Поэтому масштабное сооружение, что тут говорить», — прокомментировал эксперт.
Два моста рядом
Трасса восточного скоростного диаметра (ВСД) также будет оснащена мостом через Неву в створе Зольной улицы — его возведут рядом с Большим Смоленским сооружением.
Возникает закономерный вопрос, для чего городу два одинаковых моста. Однако у каждого из проектов есть свои достоинства. ВСД — платная дорога, не предполагающая движение общественного транспорта, ее задача — связать скоростные трассы и объекты, находящиеся в разных концах Петербурга. Большой Смоленский мост — городской проект, предусматривающий «разгрузку» и оптимизацию дорожного движения. Профессор кафедры транспортных систем СПбГАСУ Андрей Горев подтвердил, что у переправ Восточного скоростного диаметра и Большого Смоленского разные функции.
При этом, по мнению специалиста, все-таки самым главным достоинством будущего сооружения является наличие в проекте трамвайной линии.
«Наверное, уже лет 20 в разных документах упоминается эта трамвайная линия, которая соединит проспект Стачек и все районы по югу: от проспекта Стачек до улицы Коллонтай. Этой связи широтной пассажирской сейчас очень не хватает», — поделился эксперт.
Он добавил, что по Обводному каналу не хватает «пассажирского движения». Плюс ко всему в Петербурге пропускная способность мостов на пределе из-за большой транспортной нагрузки.
Почему построят именно разводной?
Алексей Агеев считает, что разводной мост нужен Петербургу для беспрепятственного пропуска судов различных габаритов. При этом для высокого сооружения необходимы длинные подходы в виде насыпи или эстакады, потому что автомобилям сложно справиться с высоким подъемом. Машины должны заезжать на мост «плавно».
«У нас по нормам предусмотрен определенный продольный уклон, который превышать не рекомендуется. Длинные подходы в городских условиях строить неудобно, плохо. Делается «вариантное проектирование», где сравнивается, как сделать мост высокий с длинными подходами, с эстакадой или с насыпью, или разводной. И вот, оказалось, наверное, что разводной эффективнее», — пояснил эксперт.
Андрей Горев добавил, что при строительстве высокого моста, заезд пришлось бы делать у станции метро «Проспект Большевиков», а съезд — где-нибудь в районе Софийской улицы. Это существенно дальше от центра и крайне неудобно для автомобилистов и пассажиров общественного транспорта. По его мнению, при строительстве переправ в Петербурге, центре притяжения туристических потоков, важной составляющей являются видовые характеристики. Их может удовлетворить лишь невысокое, но мощное разводное сооружение.
«Для скоростных магистралей высокие мосты хороши, а для обычных городских мостов это вариант достаточно сложный. Мост должен связывать территории, которые ближе находятся к реке Неве», — уточнил специалист.
Сложности строительства
Эксперт в сфере транспорта и транспортной инфраструктуры Михаил Бурцев считает, что рассматривать строительство моста отдельно от всей транспортной системы города неправильно, ведь к возведению переправы необходимо «подготовиться».
«Мост крайне необходим. Он улучшит транспортное сообщение правого и левого берегов Невы, частично разгрузит мост Александра Невского, но в любом случае на левом берегу потребуется расширение транспортных коридоров. Сейчас ситуация напряженная», — поделился эксперт.
Он добавил, что улицы Седова и Бабушкина, а также проспект Обуховской Обороны с нагрузкой не справятся. Поэтому нужна доработка существующей маршрутно-транспортной сети левого берега Невы — ее нужно разгрузить от постоянных пробок.
Алексей Агеев рассказал, что технология строительства разводного моста намного сложнее, чем высокого, из-за особенностей возведения фундамента и опоры.
«Грунты в Петербурге трудные, проблемные — водонасыщенные. Во-вторых, для разводных мостов фундаменты — тоже особое дело. Подвижное строение — значит, появляются разные другие реакции, когда оно открыто, закрыто, движется», — пояснил эксперт.
Он добавил, иногда прокладки фундамента недостаточно и приходится делать специальную «подсистему» — «колодец», что сказывается на процессе строительства, увеличивая его бюджет.
Ради моста пожертвуют историческими домами
Однако это лишь одна из возможных проблем — для строительства моста придется снести восемь зданий культурного наследия. Среди них — шесть многоквартирных домов, ветеринарная больница и жилищное агентство в Невском районе. Хотя, например, рецензент проекта строительства, архитектор Никита Явейн считает, что эти объекты являются историческими с большой натяжкой, несмотря на то, что согласно документам большинство из них были построены в начале XX века.
«Из восьми домов — пять, написано, что они построены в 17 году. Смею вас уверить, ничего в Петербурге в 17-м году не было построено. Это была революция, война, и с 15-го года всякое строительство прекратилось. Это уже неправда», — рассказал Явейн.
По его мнению, даже визуальный анализ зданий говорит о том, что позже они были полностью перестроены — перебиты проемы, заменены деревянные перекрытия на железобетонные. Эксперт считает, что большинство из этих объектов — 30 – 60-х годов постройки и не несут никакой ценности.
«Итого, выделили более или менее два исторических. Ну, один совсем никакой, непонятно, когда и что он. Второй маленький трехэтажный домик, милый довольно, но никакой, но милый, и соотносится с такой провинциальной архитектурой, которая была на Обуховской Обороны Шлиссельбургского шоссе. Это ж были пригороды, это ж не был город», — заметил специалист.
Трехэтажный домик перекатят — поставят на рельсы и отодвинут на 30 – 40 метров, чтобы сохранить достояние города. Остальные семь, скорее всего, будут снесены.
Какие еще мосты нужны городу?
Самые популярные у автомобилистов и общественного транспорта городские мосты пролегают через Большую и Малую Неву, а также три моста через Большую Невку, соединяющие южную и северную части города. Семь больших мостов — Благовещенский, Дворцовый, Троицкий, Литейный, Большеохтинский, мост Александра Невского и Володарский, два моста через Малую Неву — Биржевой и Тучков и три моста через Большую Невку — Сампсониевский, Гренадерский и Кантемировский, помогают петербуржцам сократить время пути, однако, по мнению, специалистов, сильно перегружены. Поэтому, считает автоэксперт Дмитрий Попов, Петербургу не хватает как минимум четырех переправ, соединяющих два берега Большой Невы.
«Перегон от Большеохтинского моста до Литейного — самый длинный у нас в городе, и без мостов. И наличие этого моста или перехода в виде туннеля, было бы хорошо», — уточнил эксперт.
Он добавил, что согласно комплексной схеме организации дорожного движения в городе, предполагается, что берега Обводного канала можно сделать односторонними.
«Северный берег поехал в Адмиралтейские верфи, а южный берег приехал сюда, к мосту Александра Невского. Сделать это невозможно, в том числе и по причине того, что у нас, к сожалению, не хватает мостов через Обводный канал. Тоже было бы неплохо построить парочку-троечку мостов», — подытожил Попов.
Стоимость строительства моста
Агеев рассказал, что строительство разводного моста в разы дороже неразводного высокого. Стоимость проекта рассчитывается, исходя из цены квадратного метра проезжей части сооружения.
«Стоимость составляет приблизительно от 1,5 тыс. до 5 тыс. долларов [за кв.м — прим.ред], но это в обычных мостах, автодорожных больших, а что касается разводных, то я боюсь предположить. Очевидно, в разы больше», — пояснил эксперт.
Семь лет для строительства разводного шестиполосного моста — не срок, единодушны эксперты. Однако Агеев считает, что, скорее всего, Большую Смоленскую переправу откроют раньше заявленной даты.
Строительство нового сооружения в Невском районе Петербурга вдохнет новую жизнь в транспортную систему города. Хочется верить, что его открытие положит начало новым проектам, направленным на разгрузку дорог и магистралей Северной столицы.
Ранее НЕВСКИЕ НОВОСТИ рассказывали, что семь лет уйдет на строительство нового разводного моста через Неву.
Проектирование мостов: от расчетов до строительства
Проектирование мостов невозможно без проведения предварительных изысканий. Это необходимо для выявления наиболее подходящих условий для возведения. Если же особенности местности не позволяют выбрать оптимальный вариант, в проект вносятся изменения, которые гарантируют необходимые прочностные характеристики.
В большинстве случаев применяются типовые проекты мостов, содержащие все нормативные данные. И основная задача проектирования в данном случае состоит в выборе наиболее подходящей конструкции. Но нередко требуется внесение изменений в типовой проект. Обо всех особенностях проектирования мостов мы поговорим далее.
Разновидности мостов
Проектирование мостов осуществляется с учетом особенностей каждого отдельного объекта. Именно поэтому проекты таких конструкций зависят от ряда факторов (эксплуатационные характеристики, предназначение, пиковые нагрузки и т.д.), которые влияют на выбор строительных материалов и технологий моделирования.
По предназначению объекта различают:
Проектирование опорных частей мостов зависит от типа опор, которые могут быть:
В зависимости от расположения элементов моста проектами предусматриваются:
Мостовые конструкции в зависимости от используемого материала:
В зависимости от того, как проходит проезжая часть по отношению к пролету моста:
Проектирование мостов через реку выполняется с учетом уровня воды. Различают:
В зависимости от размеров конструкции выделяют:
Проектирование автодорожных мостов зависит и от ширины транспортной магистрали, которая определяется количеством полос. В отдельную категорию стоит отнести конструкции общего назначения. Такие мосты имеют как автомобильные трассы, так и железнодорожные линии, а также пешеходные дорожки.
Проектирование мостов и путепроводов производится с учетом планируемого срока эксплуатации. По этому критерию различают:
Каждый вид моста имеет свои конструкционные и другие особенности, которые нужно учитывать при расчете проекта.
Для составления проекта такого объекта необходимо получить данные по характеристикам грузопотока, загруженности транспортной магистрали и габаритам транспорта. Проектирование мостовых переходов над транспортными магистралями направлено не только на безопасность пешеходов. Такие мосты не должны создавать препятствия передвижению автомобилей, поэтому проектировщики увеличивают их высоту, что влечет за собой дополнительные требования к расчету конструкции.
Работа по проектированию мостов пешеходного типа производится с учетом ландшафтных особенностей и характеристик почвы. Такая конструкция должна быть безвредной для окружающей среды, но устойчивой к воздействию природных факторов.
К таким конструкция выдвигают более высокие требования. Помимо надежности, безопасности и эксплуатационных характеристик, подобные переходы должны иметь интересный дизайн. Часто они становятся изюминкой архитектурного ансамбля. При подборе стройматериалов для сооружения переходов между городскими зданиями руководствуются общей концепцией. Сегодня для данных конструкций все чаще используются новейшие технологии и материалы, но существует и такая проблема, как внесение в техзадания на проектирование параметров, используемых ранее для стандартных решений.
Проектирование мостов в зависимости от конструкции
Основной критерий, по которому можно классифицировать задания по проектированию мостов – их конструкция.
Эту технологию использовали еще в древности. Она проверена временем и довольно хорошо изучена. Схема конструкции достаточно проста: с двух берегов реки устанавливают балки и соединяют их пролетами, которые крепятся на специальных основаниях. Проектирование опор мостов такого типа осуществляется с использованием небольших опорных конструкций или изделий свайного типа. Задача опорных элементов состоит только в поддержке основания снизу, не выходя за его габариты.
Основой геометрической концепцией балочного моста является прямая линия. Для его обустройства выбирают наиболее узкое место реки, при условии что почва здесь не подвержена размыванию, так как это будет способствовать разрушению конструкции.
Конструктивными элементами балочного моста выступают фермы и балки. С их помощью создают пролеты длиной 33 или 42 метра, для которых обустраивают основания высотой 1,7 и 2,1 метра. Такие размеры считаются классическими.
Для каждого пролета устанавливается отдельная опора. В зависимости от технологии соединения этих элементов мостовые конструкции могут быть разрезными, консольными и неразрезными.
Для укрепления моста используются продольные и поперечные балки. Конструкции с поперечными балками применяются для мостов с длиной пролетов свыше 33 метров. Количество таких балок определяется шириной моста.
При проектировании ЖД или автомобильных мостов с балочной конструкцией учитывают следующие основные факторы: вертикальные нагрузки, горизонтально приложенные силы сжатия, растяжения и скручивание. Расстояние между опорами балочного моста уменьшается с увеличением планируемых нагрузок на балки.
Арка – свод установленный через водную артерию или другие препятствия. В древние времена для изготовления арочных мостов применялась каменная кладка, позволяющая построить монолитную конструкцию.
Упрощенно можно сказать, что при невысоких нагрузках у сооружений небольшой протяженности основные нагрузки принимают на себя две опоры, установленные на разных берегах реки. Если же мост будет достаточно длинным или необходимо обеспечить его более высокую несущую способность, обустраиваются дополнительные основания в форме колонн посередине конструкции. В этом случае создаются соединения в виде символа «Т», а арочная конструкция уже не будет монолитной.
Чем обусловлена повышенная прочность арки? Для такой конструкции характерно особое распределение приложенных сил, которые действуют по касательной к снованиям. Чтобы мост не расползся под воздействием нагрузок, с двух концов свода моста устанавливаются сдерживающие блоки.
Если особенности местности не позволяют обустроить необходимый упор для пролетов моста с помощью промежуточных колонн, используются подвесные конструкции. К примеру, подвесные мосты будут оптимальным решением для переправ через глубоководные водные артерии или очень большие препятствия.
Для их строительства нужно по стороны реки или другого препятствия установить пилоны (высокопрочные конструкции, которые обычно производят из высокопрочной стали). Высота таких опор намного превышает уровень моста. Их должно быть не менее 4. Для мостов с многополосной проезжей частью пилон потребуется гораздо больше. Между каждой парой опор натягиваются толстые стальные тросы, которыми крепятся более тонкие крепежные элементы, для соединения с дорожным полотном. Чем больше вертикальных подвесных опор предусмотрено при проектировании моста, тем более стабильной будет конструкция.
Жесткость переправы, так же как и в балочной конструкции, обеспечивают соединительные балки и пролеты.
Эта конструкция во многом напоминает подвесной мост. Проектирование вантовых мостов отличается только особой конструкцией металлических тросов – вантов. В данном случае они разделяются на вертикальные и горизонтальные элементы, а устанавливаются диагонально к пилонам и крепятся по их бокам. Угол натяжения вантов определяется их расположением к дороге.
Проектировщики считают вантовые мосты более надежными конструкциями, так как в этом случае целостность покрытия уже не зависит исключительно от состояния двух горизонтально расположенных цепей.
Такие конструкции не отличаются высокой надежностью. Это обусловлено их высокой подвижностью, возможностью подтопления и низкой устойчивостью к высоким нагрузкам. Понтонные мосты чаще всего используют в следующих ситуациях:
Понтонные мосты состоят из нескольких секций, которые соединены с помощью подвижных креплений. Здесь нельзя использовать монолитную конструкцию, так как природные факторы могут привести к полному разрушению переправы.
Кроме того, жесткое крепление к берегу понтонного моста невозможно, так как нельзя установить стабильный уровень расположения конструкции.
4 этапа проектирования и строительства мостов
Мостовые переправы играют важную роль в транспортной инфраструктуре России. Еще с древних времен мосты позволяли развивать торговлю и обеспечивали доступность удаленных регионов. Современные мосты представляют собой более сложные инженерные конструкции, которые возводятся с применением новейших технологий и материалов.
Проектирование переправ осуществляется с учетом их функционального назначения. Для расчета таких конструкций инженеры должны учитывать множество факторов, которые и определяют, каким будет мост по конструкции и внешнему облику. Проектирование железнодорожных мостов, автомобильных или пешеходные конструкций осуществляется по особым «алгоритмам», которые характерны для каждого из перечисленных вариантов.
Чтобы построить надежную переправу, нужно знать все особенности такого процесса от разработки проекта до ввода в эксплуатацию готового объекта. Проектирование и строительство мостов – сложные работы, которые отличаются трудоемкостью и высокой стоимостью.
Этап 1. Подготовка к расчету и проектированию мостов
На этапе подготовки к разработке проектной документации для сооружения моста необходимо собрать все исходящие данные. Для этого следует провести не только точные замеры местности, но и углубленное исследование территории и почв. На этом этапе проводятся геодезические, гидрологические, геологические и экологические изыскания. Необходимо сделать анализ сейсмической активности и воздействия на сооружение всех природных факторов. После сбора всех данных можно переходить к работам по проектированию моста.
Этап 2. Производство расчетов и оформление проектной документации
После того как все необходимые данные собраны, проводят их тщательный анализ и определяют основные параметры будущей конструкции. Профессиональное исследование местности – важный этап, позволяющий определить оптимальное расположение конструкций моста и подобрать материалы для их изготовления.
Функциональное назначение и тип мостовой конструкции сильно влияют на работы по проектированию, поскольку каждый вариант моста имеет определенный набор специфических характеристик. К примеру, ширина переправы зависит от того, будет ли она использоваться только для пешеходов или также и для разных транспортных средств. Разные типы мостов могут сильно отличаться по уровню предельных расчетных нагрузок, что влияет на подбор стройматериалов, численность опор и т.д.
Этап 3. Государственная экспертиза
После разработки проекта на строительство мостовой переправы вся документация проходит этап согласования в специализированных государственных инстанциях. Без экспертного заключения эксплуатация мостов не допускается. Чтобы получить согласование, к проектированию таких объектов следует привлекать квалифицированных специалистов.
Этап 4. Авторский надзор
Чтобы обеспечить четкое соответствие выполняемых строительных работ действующим нормам и требованиям проекта, применяется авторский надзор. Нередко встречаются ситуации, когда подрядчики допускают изменение технологии или неточно соблюдают нормативные требования к строительству мостов, описанные в проектной документации. Такие случаи являются грубыми нарушениями, так как готовый объект не сможет пройти этап согласования экспертной комиссии.
Нередко встречающееся стремление подрядчика неправомерно экономить на стройматериалах, а иногда и сократить численность опор не только приводит к хищениям средств путем «раздувания сметы», но и ставит под угрозу надежность моста, а также снижает безопасность людей и транспортных средств, которые будут двигаться по такой переправе.
Малые и средние мостовые конструкции часто сооружаются по типовым проектам, составленным для объектов с разной шириной и нормативной нагрузкой, которая рассчитывается исходя их характеристик используемых стройматериалов. Типовая проектная документация включает рабочие чертежи пролетов, опорных элементов и данные по необходимым объемам материалов для строительства. В такой ситуации работа проектировщиков сводится к выбору оптимального варианта моста, который должен учитывать особенности местности, возможности производства на ближайших к переправе предприятиях конструкционных элементов объекта, условия их транспортировки, монтажные требования, тип грунта и др.
Расчет типовых мостовых конструкций выполняется с применением автоматизированных систем проектирования. Такие системы анализируют множество вариантов, после чего представляют самые подходящие типы мостов в форме таблиц со списком составных элементов и чертежной документации. Окончательный выбор оптимального варианта происходит после анализа всех конструкций. Затем типовые чертежи, техническая документация по привязке к местности и объемам необходимых материалов передаются строительной компании подрядчику.
Таким образом, проектирование мостов с типовыми конструкциями осуществляется в один этап – формирование рабочих чертежей.
Проектирование средних и больших мостовых конструкций чаще осуществляется в индивидуальном порядке. Такие работы разбивают на два этапа. На первом этапе разрабатывается технический проект моста.
Второй этап проектирования включает решение задач по определению места расположения объекта, системы перехода, конструкции пролетов и опорных элементов, методов ведения строительных работ, а также формирование сметы. В ходе разработки технической документации рассчитываются параметры арки таким образом, чтобы был обеспечен безопасный пропуск под переходом высокой воды. Вместе с тем, проводится анализ вероятного размывания дна, расчет среза сечения русла реки, определяется необходимость проведения работ по укреплению береговой линии и дна, а также установки струенаправляющих приспособлений.
Требования к проектированию мостов и мостовых сооружений
При проектировании мостов согласно СП руководствуются современной технологией расчета строительных конструкций, которая носит название «метод предельных строений». Сооружения разбивают на две подгруппы:
Если строение достигает максимального положения группы 1Б, невозможно проводить эксплуатацию объекта. Наблюдаются серьезные нарушения в опорах и навесах конструкции, образуются прогибы и прочие деформации сооружения. Опасное явление, когда на бетонных поверхностях появились трещины и раскрытые щели.
Для предотвращения различных аварийных ситуаций вводятся коэффициенты. Допустимые показатели регулируются нормами и правилами. Например, чтобы учесть воздействие на сооружение нескольких типов нагрузок в одно время, а также несовпадение их значений, вводят коэффициент сочетаний.
Также планируемые расчеты не всегда точно соответствуют действительным работам, проводимым на объекте. Чтобы учесть возникшие отклонения и минимизировать потери, потребуется коэффициент условий работы.
Еще один важный показатель – коэффициент надежности по материалу – позволяет определить уровень крепости используемых на сооружении строительных материалов.
Для определения положения объекта по второму предельному состоянию необходимы нормативы нагрузок, чтобы рассчитать коэффициент надежности по нагрузке. Его значение приравнивают к 1. При вычислении перемещений в подвижных элементах или швах конструкции значение определяют выше 1.
Чтобы исключить неожиданные отрицательные происшествия при последующей эксплуатации сооружения, при проверке готовности объекта выбирают сложные нагрузки для отдельных деталей, частей и для всей конструкции в целом.
Мосты находятся под постоянным воздействием динамических сил, что необходимо учитывать при создании проекта сооружения. Поэтому важную роль отводят выносливости объекта. Уже на начальном этапе вычисляют срок проекта, который формируется исходя из качества бетонных и стальных элементов, соединительных узлов. По результатам проведенного исследования определяют периоды профилактических осмотров и реконструкций. Элементы, требующие сварки, должны проходить ультразвуковую проверку.
Стараются уменьшить степень концентрации посредством проведения особых конструктивных действий. Сюда относятся полировка швов, уменьшение количества сварных пакетов большой толщины, болтовых и сварных соединений и т.д.
Печальные последствия ошибок в проектировании мостов
Как сказали специалисты, причиной инцидента стал сильный ветер. Конструкция комбинированной системы с арками и вантовой ж/б балкой не выдержала напора.
Днем случилась авария, при которой центральная часть конструкции обрушилась в воду. К счастью, транспортное движение тогда было слабым, никто не пострадал. Выясняя причину произошедшего, специалисты пришли к выводу, что поднявшийся ветер привел в движение балки. Их жесткость была низкая (2,44 м), что и спровоцировало опускание несущей конструкции с одной стороны и поднятие ее с другой. Проезжая часть стала наклоняться, отчего образовались аэродинамические колебания.
Специалисты подтвердили, что это и стало главное причиной аварии. На момент катастрофы ветер обладал скоростью 65 км/ч. Мощная вертикальная сила показала, что конструкция чересчур гибкая и не обладает способностью выдерживать динамические нагрузки. Пилоны и боковые опоры наклонились и провисли, поскольку разорвались подвески в центре моста. Инженеры верно спроектировали конструкцию, рассчитали статические нагрузки, однако забыли о силе аэродинамики. Ветер на дороге спровоцировал динамические крутильные колебания, которые привели в движение канаты моста.
Проводились работы в суровых климатических условиях. Сначала была разрушена опора, а затем более 40 метров установленного путепровода. Главной причиной катастрофы был признан мощный ветер, который своим боковым движением повлиял на устойчивость опорных конструкций. Помимо этого, на участке был отмечен ряд серьезных нарушений при проведении процедур строительства. Один из рабочих погиб, поскольку падающие конструкции повредили грузоподъемный кран, в котором находился человек.
Мост строили в течение 15 лет с 1994 года. Лишь в конце 2009 года он был введен в эксплуатацию. Использовали современную конструкцию опорных элементов при проведении строительных и монтажных работ, задействуя ростверк для разделения нагрузки несущих вертикальных и горизонтальных элементов.
После данного события местные жители стали называть мост танцующим. Метеорологическая служба объявила 20 мая, что ветер в городе сильный, достигает 16 м/с. Никаких сейсмических изменений не предполагалось. Изначально специалисты пришли к выводу, что движение и сильные колебания моста были спровоцированы мощным ветром, который не резонировал с амплитудными колебаниями. После тщательного осмотра моста не было отмечено никаких деформаций и нарушений на проезжей части и на опорных элементах.
Мостовой переход комбинированного типа (подвесная конструкция с металлической фермой жесткости) протяженностью 180 метров крепился на пилонах из трубчатых деталей. Он имел систему крепежных кабелей с цельной конструкцией, стоящей из стальных стержней.
Факторами, которые привели к разрушению моста, были названы погодные условия (сильные морозы, порывистый ветер, скорость которого превышала 20 м/с) и недостатки конструкции перехода.
На начальной стадии проектирования мостовых конструкций проводится анализ исходящих данных и архитектурной идеи. Очень часто архитектурная концепция совершенно не соответствует реальной ситуации, так как она базируется на возможностях производителей конструкций, имеющейся монтажной техники и строительного оборудования, а также не учитывает доступные технологии строительства и варианты доставки. Проектировщики должны найти оптимальные и экономически оправданные решения, способные обеспечить длительную, надежную и безопасную эксплуатацию моста. Профессионально составленная проектная документация позволяет гармонично вписать мостовую конструкцию в местный рельеф с учетом особенностей городской застройки.
