Главная » Полезные статьи » Эволюция мостостроения

Эволюция мостостроения

До конца 80-х годов XX века при проектировании мостов действовала централизованная научно-техническая политика, направленная на экономию металла, максимальную индустриализацию и унификацию. Результатом следования данным курсом являлось развитие уникальных технологий в части сборного железобетона, однако иные направления развития оставались менее проработанными. Таким образом, стало возможно строительство сооружений, значительно опередивших свое время: мостов со сборными поперечно-члененными железобетонными пролетными строениями большой длины. Также получили широкое распространение типовые унифицированные конструкции малых и средних мостов с коэффициентом сборности до 0,98.

Металлические мосты того времени строились с пролетами преимущественно более 100 метров и считались во многом уникальными. Сталежелезобетонные пролетные строения предлагались со сборными заводскими плитами проезжей части с омоноличиванием через жесткие упоры в «окнах». Следует отметить, что по техническим решениям и нормативным требованиям, количеству проведенных испытаний и конструктивным требованиям применяемые конструкции опередили свои аналоги за рубежом на 20-25 лет. Другой стороной такого прогресса являлась неготовность заводов-изготовителей к выполнению качественных железобетонных конструкций с необходимыми допусками и невысокое качество выполнения строительно-монтажных работ. Упор в развитии на определенные типы конструкций привел к тому, что возможные перспективные направления мостостроения не были изучены и проработаны. Также на дальнейшее развитие мостостроения повлияла существенная «закрытость» норм, которые разрабатывались централизованно только для продукции, выпускающейся в СССР с проведением централизованных испытаний, которые во многом носили статус исследовательских и не рассматривались в качестве «квалификационных» для применяемой в мостостроении продукции. Это обстоятельство в дальнейшем сыграло значительную роль в развитии отечественного мостостроения.

С изменением экономического уклада в начале 90-х до середины 2000-х происходит значительная трансформация векторов развития мостостроения. Связано это с изменением структуры самой экономики и открытием внутреннего и внешних рынков. Научно-техническая политика государства перестала быть централизованной, а производство оборонной металлоемкой продукции значительно снизилось. Все это привело к изменению подходов при проектировании, изменению конструктивных форм, развитию творческого потенциала проектировщика. В мире мостостроения тех лет начали преобладать новые для отечественного инженера, но уже проверенные в западных странах конструктивные формы: монолитные железобетонные пролетные строения и опоры, металлические коробчатые пролетные строения. Происходит значительное развитие стального мостостроения, проектирование уходит от типовых решений и переходит на индивидуальные конструкции. Подобный подход к проектированию подстегивает и отечественную металлообрабатывающую промышленность. Основными направлениями движения отрасли того периода являлись: разрушение и деградация института типового проектирования, развитие стального мостостроения с переоснащением промышленности, развитие монолитного мостостроения с использованием новых видов опалубок. Данный период характеризуется началом заимствования зарубежных технологий, машин и механизмов и частично материалов и полуфабрикатов. Несмотря на кажущийся расцвет мостовой индустрии, свою отрицательную роль сыграли децентрализация научно-технической политики государства, начавшаяся «фрагментация» нормативных документов, внедрение иностранных технологий или их копирование без должной апробации и испытаний, сохранение и консервация действующих основных норм.

Следующим этапом развития является период с середины 2000-х по, ориентировочно, 2016–2019 годы. Данный период характеризуется увеличением темпов строительства, реализацией амбициозных уникальных проектов на основе накопленного опыта предыдущего периода. Продолжается активный экспорт технологий, при этом особое внимание уделяется технически сложным и уникальным технологиям и оборудованию. Основным «символом» этого периода являются вантовые мосты, сооружение которых стало возможно за счет освоения технологий их строительства с использованием импортных компонентов. В эти годы происходит начало осмысления старого опыта применения типового проектирования уже в новых экономических условиях развития страны, ведутся активные разработки «конструкций повторного применения» из-за необходимости сокращения сроков проектирования и строительства. В части нормирования происходит фактический распад системы в части проектирования, строительства и обследования мостов. Данный процесс оформляется техническим регламентом ТР ТС «Безопасность автомобильных дорог» и перечнем обеспечивающих его исполнение межгосударственных норм, которые начинают действовать совместно со сводами правил СП (СНиП). Из-за продолжающейся недостаточной роли управления научно-техническим прогрессом со стороны государства сформировалась гигантская пропасть между фактической практикой проектирования и строительства, ориентированной на современные материалы, подходы, методики и программные продукты, и действующей нормативной базой, подходы в которой не менялись с 80-х годов прошлого века. Данная пропасть создала опасную ситуацию, когда строительные подрядные организации обладают уникальными технологиями, проектировщиками используются современные программные продукты и подходы к проектированию, но отечественная наука оказалась оторвана от общего уровня развития отрасли. Увеличение объема государственного заказа на реализацию крупных инфраструктурных проектов привело к значительному росту компетенций мостовиков в части большепролетных конструкций, т. е. те объекты, которые до середины 2000-х считались уникальными, в период до 2019 года перестали быть таковыми.

На основе ранее реализованных инфраструктурных проектов, ориентировочно с 2016–2019 годов, происходит значительное переосмысление государством важности развития дорожных связей и транзитной составляющей. Итогом этого понимания явился курс на ускоренное строительство дорог и мостов, в том числе и обновление парка существующих старых мостов. Резкое ускорение темпов строительства, открытие возможности со стороны государства проектирования и строительства в рамках одного заказа (контракта) требует поиска решений со стороны всех участников реализации объектов в части снижения сроков с сохранением приемлемого уровня качества работ и их стоимостей. Удовлетворить данный запрос со стороны государства возможно только путем возврата к типовому проектированию. Очевидно, что данный возврат должен быть выполнен на принципиально новом уровне развития. Так, в части проектирования, вероятнее всего, он произойдет на основании использующихся программных продуктов информационного моделирования путем создания отдельных комплексных модулей, позволяющих быстро проводить проектирование на основе параметрического ввода данных. Иное направление развития связано с недавними значительными колебаниями цен на металлическую. Скачки цен, которые происходили в 2021–2022 на рынке металлургической продукции, запустили необратимый процесс поиска альтернативных материалов для строительства средних и больших мостов. В рамках этих тенденций вероятнее всего стоит ожидать «реинкарнацию» железобетонных поперечно-члененных пролетных строений, и это возвращение также будет на новом уровне с применением новых разновидностей материалов: высокопрочных и сверхвысокопрочных бетонов и фибробетонов, высокопрочной стальной преднапряженной арматуры с улучшенными характеристиками и композитной предварительно напрягаемой арматуры. Увеличение объемов строительства, особенно в удаленных частях России, создает необходимость расширения номенклатуры используемых материалов.

В последующие 3-5 лет, вероятно, станет уже привычным использование алюминия, композита и деревянных клееных конструкций в качестве дополнительных, альтернативных классическим материалов. На сегодняшний момент применение этих материалов считается больше экзотикой. Расширение географии реализации объектов транспортного строительства, необходимость возведения объектов в тесной городской застройке требует значительного расширения номенклатуры используемых классов и марок конструкционных сталей. Такие попытки предпринимались в периоды середина 2000-х — 2016–2019 гг., однако результаты невозможно назвать значимыми из-за очень ограниченных и децентрализованных подтверждающих научных исследований и испытаний. Также сдерживающим фактором является упомянутая выше в настоящей статье «закрытость» нормативных документов, особенно к материалам: в открытых источниках и нормативных документах отсутствуют требования по оценке применимости новых типов материалов для целей мостостроения. Для решения данной проблемы следует ожидать создания принципиально нового подхода к оценке возможности применения различных марок стали в мостостроении, основанного на четком перечне необходимых квалификационных испытаний и установленном порядке прохождения и подтверждения подобных исследований. Невозможно не упомянуть и ситуацию с введенными санкциями в отношении России со стороны западных стран. Введение санкций потенциально прекращает возможность импорта технологий, материалов и оборудования, что приводит к необходимости искать замену. Поэтому государство будет вынуждено снова осуществлять централизацию своей научно-технической политики (это уже происходит, например, путем разработки Минстроем масштабной программы поддержки металлургической отрасли). Таким образом, необходимо критически оценить имеющийся 30-летний опыт современной школы мостостроения, учитывая полученные достижения и совершенные ошибки быть готовыми к его трансформации в новых реалиях.

Получить консультацию опытного специалиста и заказать проект можно по телефону +7 (495) 543-42-56 +7 (999) 674-90-11 или по эл.почте tspmsk@mail.ru

Также вас могут заинтересовать следующие статьи: