Мощные сооружения, которые продолжают путь через препятствия — неровность местности, река, дорога представляют прогресс технической мысли. Железобетонные мосты долговечны, красивы, обладают различными эксплуатационными характеристиками, экономически выгодны. Такое архитектурное творение сделано из комплексного материала, где успешно объединили свои свойства бетон и арматура из стали (до 4-х %).
Материалы для изготовления
Для конструкционных элементов мостов используют тяжелый бетон с плотностью до 2500 кг/м3, классов В20—60 с высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью. Арматура делится на рабочую и конструктивную. Первая обеспечивает сопротивление к действию внешних усилий. Вторая включает монтажную составляющую, что ужесточает каркас, и распределительную — для рассредоточения нагрузок по стержням. В едином монолите бетон и арматура выдерживают высокие нагрузки на сжатие и растяжение.
Преимущества и недостатки
Железобетонные мосты обладают массой достоинств, которые стимулируют к дальнейшему их строительству. Основными из них являются:
- 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.
Первым и основным преимуществом является низкий расход металла.
Возможно будущее проявит строгость, но в реальном времени к недостаткам такого вида путепроводов относят:
- 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.
Виды мостов
Из множества вариантов часто применяются балочные разрезные пролетные строения. В таблице представлена упрощенная классификация:
| Классификационный признак | Виды |
| По особенностям сборки | Монолитные |
| Сборные | |
| Комбинированные | |
| По типу пролетных систем | Балочные (разрезные, неразрезные, консольные) |
| Рамные | |
| Арочные | |
| Комбинированные | |
| По напряженному состоянию, что создается в его элементах при возведении | Предварительно напряженные |
| Без него | |
| По типу несущих элементов | Балки |
| Плиты | |
| Фермы | |
| Диафрагмы | |
| Особой технологии | Висячие |
| Вантовые |
Проектирование железобетонных мостов
Работы по возведению моста включают 2 этапа:
- Проектировщики изучают целесообразность постройки и экономические возможности в рассматриваемом регионе, выбирают вариант путепровода.
- 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).
Этапы конструирования
Опорные сваи
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.
Сфера применения
Разновидностями железобетонных мостов являются путепроводы, виадуки и эстакады.
Мостостроение резко увеличило возможности передвижения людей и техники. Мосты — незаменимые звенья коммуникаций, обеспечивающие автодорожные и городские переезды. Согласно строительных норм и правил, для их строительства применяются малошаговые пролеты с монолитными перекрытиями. Путепроводная железобетонная конструкция предлагает перемещение для автомобильного и железнодорожного транспорта. В условиях мегаполисов сложные траектории пересекают эстакады. Для горного рельефа с глубокими ущельями и оврагами решают задачи передвижения виадуки. Переправы через второстепенные водные преграды осуществляются посредством малых мостов, труб и лотков.
