Мостостроение

Мостостроение, Строительство мостов — сооружение инженерных конструкций, обеспечивающих транспортным средствам и людям проезд/проход через природные и рукотворные препятствия: реки, проливы, долины, овраги, каньоны, каналы, водотоки, другие дороги, и соединяющие в единую сеть подобные транспортные системы.

Мосты являются незаменимыми связующими звеньями коммуникаций. Они резко увеличивают возможности перемещения людей и грузов.

История строительства мостов

Строительство Финляндского моста Строительство Октябрьского моста

Слова, обозначающие мост, на разных языках встречаются практически у всех древних народов, оставивших какие-либо письменные памятники.

Первыми мостами были пешеходные, состоящие из одного бревна, или нескольких скреплённых между собой брёвен. В качестве настила использовались отёсанные брёвна - брус или толстые доски.

Сооружались мосты в местах наибольшего сближения противоположных берегов реки, ручья или ущелья, что существенно облегчает процесс создания любого моста. В случае большой длины пролёта, брёвна, чтобы излишне не прогибались, снизу подпирались наклонными распорками – другими брёвнами, образующими с настилом жёсткий каркас, несущую конструкцию или пространственную ферму.

В других случаях, по краям моста строились специальные башни-опоры, между которыми протягивали прочные канаты и цепи, позже стальные тросы, на которые подвешивались пролёты моста. Так возникли висячие и вантовые мосты. В средневековых европейских крепостных замках над рвом перед единственными воротами функционировали подъёмные разводные мосты.

С развитием металлургии и появлением железнодорожного и автомобильного транспорта, размеры и стоимость мостов существенно возросли. Появились новые технологии создания мостов.

Для уменьшения расстояния между берегами реки и, следовательно, размеров моста, на значительную часть поперёк реки, пролива, или залива насыпались дамбы и плотины, а более дорогостоящая конструкция моста сооружалась только над сравнительно небольшим оставшимся участком фарватера реки для обеспечения протока воды и прохода кораблей.

Иногда для моста на мелководье, в дно вбиваются сваи, на которые затем водружаются мостовые пролёты.

С эпохи мегалита археологами обнаружены остатки некоторых каменных мостов, выполненных в виде сводов и арок. Для таких массивных мостов уже требуется сооружение мощных опор.

Современные технологии возведения мостов

Подготовительные работы

Сооружение моста начинается с комплексного инженерного и инженерно-геодезического изыскания. Проводятся различные замеры. Для будущего моста обычно выбирают место с минимальным расстоянием между противоположными берегами реки, пролива, залива или водохранилища. Во многих случаях это расстояние ещё более сокращают путём создания искусственной насыпи навстречу к противоположному берегу. В этих случаях, для беспрепятственного протока воды и судоходства, земснарядами углубляют фарватер (тальвег), над которым только и сооружается высокий пролёт моста.

В других случаях экономически выгоднее использовать природные острова, которые позволяют существенно уменьшить длину строящегося моста. На встречающихся на пути отмелях либо насыпают искусственные острова и прокладывают по ним дорогу, либо возводят только опоры моста. Однако чаще места строительства опор определяются длиной пролётов будущего моста, независимо от глубин реки или пролива.

Возведение опор

Способов сооружения мостовых опор достаточно много, усовершенствования их конструкций и изобретение новых форм и материалов для них — распространённое явление.

Фундаменты опор моста могут находиться как на берегу, так и под водой, соответственно, к ним применяются разные способы их сооружения. Для первых вырывается котлован, в котором вбиваются сваи, сооружается опалубка внутри которой каркас из стальной арматуры, который затем заливается бетоном, принимая нужные формы и размеры.

Под водой котлован под фундамент опоры можно вырыть земснарядом. Так же забиваются сваи. Каркас из стальной арматуры сооружается на берегу и подъёмным краном затем опускается на дно в подводный котлован. Для бетонирования под водой означенное место осушают с помощью кессонов, или используют специальный цемент, быстро затвердевающий под водой. Поднимающаяся на подводном фундаменте опора должна иметь форму ледоруба, обращённого против течения реки. На опорах могут надстраивать высокие пилоны для поддержания основных (несущих) тросов в висячих мостах.

Сооружение пролётов

Технологии сооружения пролётов зависят от форм мостов. Используются подъёмные краны, передвижные подмости. Иногда используют толкающие устройства для надвижки пролетных строений, включающие опорную балку, салазки, путь скольжения, закрепляемый на опоре моста за обстройку опоры, подъемные гидродомкраты и силовые толкающие гидроцилиндры, а также перегрузочные столики с подъемными гидродомкратами. В иных случаях основная ферма моста сооружается на берегу, погружается на баржи, на которых транспортируется к готовым опорам будущего моста, и подъёмными приспособлениями устанавливается на отведённое ей место. Для арочных и сводчатых мостов устанавливают строительные леса, систему распорок, сооружают временные конструкции, которые по окончании строительства моста разбирают.

На строительных площадках возле строящихся мостов возникают рабочие посёлки и даже целые заводы по изготовлению отдельных конструкций, крупных элементов и блоков моста, перевозимых разными видами транспорта. Монтаж металлоконструкций на месте осуществляется путем сварки, заклёпки, винтовых соединений (болты). Конструкции из металла требуют защиту от коррозии.

Распространёнными, экономичными и быстро возводимыми являются мосты из предварительно напряженного железобетона. Они могут быть построены либо ступенчатый, либо струйное или набивки.