Опорами называют несущий элемент моста, поддерживающий пролеты и передающий от них нагрузку вниз, к фундаменту. Возводиться подобные конструкции должны с полным соблюдением нормативов СНиП. Классифицироваться опоры мостов могут по нескольким признакам.
Основные виды по способу изготовления
Собираются опоры по технологиям, обеспечивающим в последующем максимальную надежность моста и его способность выдерживать необходимые нагрузки. По способу возведения они могут быть:
- монолитными;
- сборными;
- сборно-монолитными.
Монтаж опор мостов монолитных производится прямо на месте путем заливки бетона в опалубку. Сборные устанавливаются из заготовленных заранее бетонных или железобетонных элементов. При этом соединяются последние с точным соблюдением определенных нормативов. Сборно-монолитные опоры представляют собой конструкции комбинированного типа. То есть какая-то их часть заливается на месте, а какая-то — собирается.
Монолитные опоры в свою очередь могут относиться к группе конструкций:
- с облицовкой;
- без облицовки.
Для облицовки опор могут использоваться разные материалы. Например, очень часто для этой цели применяется долговечный и эстетически привлекательный гранит. Такая облицовка может быть навесной или обычной. В первом случае для отделки применяются заранее изготовленные плиты. Во втором - используется непосредственно сам камень. В последнем случае материал заделывается просто в бетон опоры. Гранитные плиты крепятся с перевязкой швов.
Также опоры мостов классифицируются на рамные, пустотелые и массивные. Последние отличаются тем, что не имеют в своей внутренней полости никаких пустот. Именно такие опоры используются при строительстве мостов, испытывающих очень сильные нагрузки.
Массивные бетонные опоры подразделяются на группы по виду использованного при возведении материала. В этом плане различают следующие конструкции:
- каменные;
- бетонные;
- бутобетонные.
Классификация по месту установки
В мостах, переброшенных через реку, опоры подразделяют также на:
- промежуточные;
- пойменные;
- русловые.
Промежуточные опоры располагаются, как уже можно судить по их названию, между устоями. Русловые элементы поддерживают пролеты в зоне межени. То есть в центральной части моста. Пойменные опоры устанавливаются за пределами средней межени. То есть по краям. В железнодорожных и автомобильных мостах соответствующие элементы называют концевыми (устоями) и промежуточными.
Фундаменты опор мостов могут быть сборными, монолитными или свайными. Также иногда используются и особые конструкции на опускных колодцах. В любом случае фундамент опоры обязательно должен обеспечивать максимальную ее устойчивость.
Виды по конструкции и использованному материалу
По этому признаку все опоры мостов классифицируются на:
- стоечные;
- свайные;
- столбчатые.
У первой разновидности опор часть, располагающаяся выше обреза фундамента, выполняется из стоек. Второй тип конструкций состоит из двух рядов (в некоторых случаях одного) свай, объединенных поверху насадкой. Именно эта разновидность используется при строительстве мостов сегодня чаще всего. Свайные опоры, в свою очередь, бывают призматическими или трубчатыми.
Третий тип опор представляет собой элементы, выполненные из пустотелых или массивных столбов. Насадкой такие конструкции в некоторых случаях могут объединяться, в других — нет. Нижняя часть столбов у таких опор располагается в грунте и выполняет собственно роль фундамента.
Основные элементы
Опоры представляют собой достаточно сложные конструкции, при возведении которых, как уже упоминалось, должны соблюдаться определенные правила. На этапе проектирования мостов выбирается наиболее надежный в данном конкретном случае их тип. При этом учитывается, конечно же, экономическая целесообразность возведения опор именно такой конструкции.
Основная часть любой опоры называется телом. Также в конструкцию этих элементов моста, в зависимости от их разновидности, могут входить:
- прокладники — объединяющие ярусы железобетонные части;
- открылки — консольные боковые стенки устоев, не имеющие фундамента и предназначенные для удержания грунта в насыпи прохода;
- подферменные плиты;
- шкафные стенки — элементы концевых опор, защищающие торец пролета от грунта насыпи в проходе;
- ригели в массивных опорах — верхние железобетонные элементы с консолями.
Особенности проектирования мостов
При составлении чертежей подобных конструкций должны приниматься во внимание самые разные факторы. Проекты речных и морских мостов разрабатываются таким образом, чтобы сохранить в том числе и естественный водный режим на переходе. Это обеспечивает их максимальную надежность.
Собственно, при разработке плана строительства, в зависимости от вида моста по назначению, учитывают:
- глубину залегания подземных вод;
- строение грунта в обычном и мерзлом состоянии;
- климатические особенности местности;
- особенности растительного покрова местности;
- возможность паводка;возможность деформации русла и пр.
Какие еще важные факторы приходится принимать во внимание
Помимо гидрологических и погодных нагрузок, при проектировании конструкции мостов в обязательном порядке учитываются также возможные ветровые и сейсмические. Самым сложным этапом при составлении чертежей подобных конструкций является расчет внутренних усилий при наиболее неблагоприятных сочетаниях внешних воздействий. Это обеспечивает максимальную надежность мостов в процессе последующей эксплуатации.
Проектирование
При выборе конкретного типа опор учитываются такие факторы, как:
- трудоемкость монтажных работ и их сроки;
- материалоемкость;
- стоимость строительства.
Самым недорогим и при этом надежным видом опор считаются свайные. Стоечные обычно используются при средних и малых высотах. При строительстве речных мостов чаще всего возводятся конструкции с массивной цокольной частью и пустотелой либо рамной надводной. Плиты ростверка стоек у мостов располагают над поверхностью грунта.
Проектируются опоры в соответствии с требованиями таких нормативных документов, как:
- СНиП 2.05.03-84;
- СНиП 2.02.01-83;
- СНиП II-18-76;
- СНиП II-17-77 и некоторых других.
Особенности строительства мостов
При строительстве же подобных конструкций принимаются во внимание прежде всего требования, изложенные в СТО НОСТРОЙ 2.6.54 и СП 46.13330. При составлении чертежа моста важно не только тщательно проработать его строение, но и уделить внимание выбору материалов. К примеру, бетон при возведении подобных конструкций может использоваться только самых высоких, водостойких (для речных мостов) марок. То же самое касается и арматуры, расходных материалов и прочих комплектующих.
Порядок выполнения работ
В ходе строительства мостов могут выполняться самые разные мероприятия. Но процедура эта в обязательном порядке включает в себя следующие шаги:
- подготовительные мероприятия;
- возведение опалубки;
- армирование;
- заливку бетона;
- уход за бетоном;
- заключительные мероприятия.
В ходе строительства мостов может применяться опалубка переставная или скользящая. В любом случае изготавливается такая форма из металлических деталей, облицованных бакелезированной фанерой. При заливке массивных опор и элементов комбинированных арматурный каркас наращивают по ходу выполнения работ.
Переставные опалубки заполняются бетонной смесью по всей площади пилона или стойки в несколько слоев. В скользящую форму раствор закладывают со скоростью не менее 7 см/ч на высоту 110 см. Первый подъем опалубки при этом осуществляют через 2.5-3 часа после начала бетонирования. Уплотняют раствор в процессе заливки с использованием глубинных вибраторов с гибким валом.
Самые большие мосты России
Мосты — важная часть экономической инфраструктуры любой страны. На территории России подобных конструкций построено огромное количество. При этом самыми большими мостами на настоящий момент в нашей стане являются:
- Президентский через Волгу — 5825 м;
- Амурский — 5331 м;
- Юрибейский — 3893 м.
Современная грандиозная стойка
Конечно же, жизнь не стоит на месте, поэтому возведение мостов продолжается в нашей стране и сегодня. К примеру, одной из таких строек, привлекающих пристальное внимание общественности, является Керченский мост. После окончания строительства именно он станет самым большим в России. Масштаб этой современной стройки, действительно, грандиозен. Длина у нового моста будет в три раза больше, чем у Президентского на Волге. Показатель этот в конце стройки составит целых 19 км.
Как продвигаются работы
Как это не удивительно, но первый проект моста через Керченский пролив был разработан еще до революции — по указу Николая II. Не построили подобное сооружение тогда из-за того, что началась Первая мировая война. Возвращались к идее строительства такой конструкции и во времена Сталина. В 1944 г. через Керченский пролив был даже построен ж/д мост. Однако вскорости его пришлось разобрать из-за повреждения льдом части опор.
Еще один эскиз Керченского моста был составлен в 1949 г. В 2010-2013 гг. Украина и Россия также обсуждали создание транспортной ветки через пролив. В этом плане даже было заключено двухстороннее соглашение. Однако началось строительство моста только после присоединения Крыма к России.
Сегодня (летом 2017 г) это грандиозное сооружение находится уже на заключительном этапе строительства. Осенью этого года по мосту от материка до полуострова, по заявлениям чиновников, можно будет даже пройти пешком. Осенью предполагается монтаж главного пролета в Керчь-Еникальском канале. С 1 августа же планируется установка арок на опоры моста. Каждый из этих элементов состоит из 200 крупных частей. Устанавливаются арки на массивные фарватерные опоры. Высота их составляет целых 35 м над уровнем воды.
Проект моста через Керченский пролив на самом деле необычен. Реализация же его - дело, безусловно, очень ответственное. Возводит это сооружение века компания «Стройгазмонтаж». Обойдется строительство моста через пролив примерно в 230 млрд рублей. Длина его составит, как уже упоминалось, 19 км. В общей сложности на мосту будет 4 полосы движения. Ширина каждой составит 3.75 м. При этом еще по 4.5 м отведено на обочины.
Опоры для возведения Керченского моста используются свайные железобетонные трубчатые и призматические. Для их защиты проектом предусмотрен ростверк. Благодаря наличию этого элемента мост в последующем сможет легко выдержать, к примеру, землетрясение силой до 9 баллов.
