421

В учебнике изложены технология и организация работ по строительству мостов, тоннелей и водопропускных труб на железных дорогах, рассмотрены современные правила и приемы выполнения основных технологических процессов.

Настоящий учебник предназначен для курсантов и слушателей Военно-транспортного университета железнодорожных войск, разработан в соответствии с программой курса «Строительство искусственных сооружений».

Учебник может быть полезен для офицеров железнодорожных войск, слушателей и курсантов Военной академии тыла и транспорта, а также курсантов Высших центральных офицерских курсов железнодорожных войск, обучающихся по специальности «Мосты и транспортные тоннели».

Учебник написали: введение – канд. воен. наук, доцент Г.И. Августов; главы 1-3 - канд. техн. наук, доцент А.В. Губин, канд. техн. наук, доцент А.П. Обухов, В.А. Залогин; главы 4-5 - доктор техн. наук, профессор А.А. Федоров, А.В. Костюк, А.П. Савко; главы 6-8 – канд. техн. наук П.А. Александренков, канд. техн. наук, доцент А.В. Губин, В.А. Залогин; глава 9 - канд. техн. наук, доцент А.В. Губин, канд. техн. наук, доцент Г.И. Августов, В.А. Залогин, С.И. Комлев; главы 10-11 - доктор техн. наук, профессор В.Н. Смирнов, - доктор воен. наук, профессор Е.И. Шехтман, канд. техн. наук, доцент А.В. Губин.

Общую редакцию выполнил канд. техн. наук, доцент А.В. Губин.

Введение

Строительство искусственных сооружений, как самостоятельной отрасли транспортного строительства, обусловлено рядом особенностей, таких как: рассредоточенность объектов; большой объем сложных и ответственных строительно-монтажных работ; многообразие конструктивных решений, определяемых местом положения искусственного сооружения (над рекой, ущельем, дорогой).

Особенности строительства искусственных сооружений требуют высокой мобильности строительных организаций, оснащения их специализированным оборудованием и механизмами, обеспечения высококвалифицированными специалистами, четкой организации строительного производства.

От принятой организации работ во многом зависят продолжительность, трудоемкость, качество и себестоимость строительства, то есть все основные показатели, определяющие эффективность капитальных вложений (инвестиций).

Состояние и развитие технического уровня мостовых конструкций и методов их постройки неразрывно связано с общим уровнем развития производительных сил страны. Появление высокопрочных арматурных сталей и совершенствование технологии изготовления железобетонных конструкций сделали возможным применение экономичных предварительно напряженных пролетных строений. Выпуск высокопрочных легированных конструкционных сталей, освоение автоматической сварки, устройства фрикционных соединений и внедрение специализированных монтажных кранов создали условия перехода от трудоёмких клёпаных пролетных строений, собираемых, как правило, на сплошных подмостях, к простым более легким болто-сварным конструкциям, монтируемым в пролете навесным или полунавесным способами.

Особенно успешное развитие теории и практики отечественного мостостроения имело место в 1970…80 гг. В эти годы в сложных инженерно-геологических и климатических условиях Сибири и Дальнего Востока в сравнительно короткие сроки построены большие железнодорожные мосты через такие крупные реки как Обь и Юганскую Обь в районе Сургута, Амур у Комсомольска, Лену в районе Усть-Кута, Зею у Верхнезейска, автодорожные и городские мосты через реки Нева, Томь, Иртыш, Енисей, Волга и др.

После некоторого перерыва (1985…2000 гг.), вызваннного перестроечным периодом отечественной экономики, мостостроение возрождается вновь. В 2001-2007 годах в таких же суровых условиях построены уникальные мосты через р. Алдан на железной дороге Томмот-Якутск, через р. Иртыш в Ханты-Мансийске, через Кольский залив в Мурманске, вантовый мост через р. Обь в Сургуте с максимальным пролетом в отечественной практике 408 м. Возведена большая серия сложных эстакадных развязок и путепроводов на кольцевых дорогах вокруг Москвы и Санкт-Петербурга.

Активное участие в строительстве железных дорог и мостов на них принимали железнодорожные войска. Государство поручало войскам строительство наиболее сложных железнодорожных линий, таких как: Абакан-Тайшет, Ивдель-Обь, Тюмень-Сургут, восточный участок Байкало-Амурской магистрали и др. Ими построены большие мосты через реки Иртыш, Тура, Тавда, Волхов, Сайменский канал и др. Наиболее ярко проявились профессионализм, высокая инженерная подготовка воинов железнодорожников при строительстве мостов на восточном участке Байкало-Амурской магистрали. В сложных условиях возведено более 1200 искусственных сооружений, из них 45 больших и 296 средних мостов. Железнодорожные войска принимали активное участие в строительстве фактически прифронтовой железной дороги Кизляр-Кизыл-Юрт в обход Чеченской республики. Кроме укладки пути ими построено здесь 4 моста, в том числе один большой, и 8 водопропускных труб. В общей сложности за последние 50…55 лет железнодорожными войсками построено более 43 тысяч искусственных сооружений, в том числе около 5 тысяч больших и средних мостов.

Успешное и эффективное строительство мостов возможно только при наличии достаточно развитой индустриальной базы. Основой индустрии строительства мостов являются заводы и полигоны по изготовлению мостовых конструкций.

Основной объем стальных мостовых конструкций изготавливают на крупных специализированных заводах с производственной мощностью до 40…50 тыс. т конструкций в год, а также на мелких заводах и в отдельных цехах с годовым выпуском конструкций 10…15 тыс. т.

Изготовление сборных мостовых железобетонных конструкций ведется на предприятиях трех типов: специализированных заводах мостовых железобетонных конструкций, полигонах мостостроительных организаций, в цехах неспециализированных заводов железобетонных изделий. В связи с большой рассредоточенностью строящихся мостов не представляется возможным обеспечить изготовление сборного железобетона только на мостовых заводах. Создается необходимость приобъектного полигонного изготовления сборных конструкций. В настоящее время на полигонах изготовляют до 55 сборных мостовых конструкций. Оснащение полигонов современным высокопроизводительным оборудованием позволяет изготовить сборные железобетонные элементы высокого качества, проектной прочности и долговечности.

Сопоставление технического уровня 1980-х годов показало, что отечественное мостостроение по отдельным направлениям находилось впереди мировой науки и практики. Это относилось в первую очередь к прогрессивным фундаментам глубокого заложения из железобетонных оболочек; достижением, не имеющим аналогов в мировой практике, является строительство мостовых опор на вечномерзлых грунтах с фундаментами из железобетонных столбов.

Однако в целом интегральный показатель технического уровня отечественного мостостроения составлял на этот период около 0,68 от мирового. Имели место такие негативные факторы, как большая трудоемкость выполняемых работ, высокий уровень ручного труда, велика материалоемкость. С целью ликвидации отставаний в 1988 году была принята программа по достижению высшего мирового технического уровня транспортного строительства. В области мостостроения программой предусмотрено:

- разработка новых и совершенствование применяемых индустриальных способов возведения фундаментов и опор;

- дальнейшее развитие производственной базы мостостроительных организаций и в связи с этим совершенствование способов изготовления и монтажа пролетных строений;

- разработка и оснащение мостостроительных организаций новыми инвентарными конструкциями;

- внедрение и оснащение новыми высокопроизводительными машинами, механизмами и оборудованием;

- разработка новых более рациональных схем и конструкций мостовых сооружений - опор, пролетных строений, отвечающих мировому уровню.

Реализация намеченной программы, а также широкое использование прогрессивных зарубежных технологий и техники позволили приблизить интегральный коэффициент мостостроения к единице.

В свете реализации программы «Мировой уровень» освоена технология цикличной продольной надвижки (ЦПН) железобетонных мостов. Широкое применение прогрессивных конструкций опалубок и технических средств бетонирования значительно повысили эффективность монолитного бетона и железобетона, уменьшив влияние индустриальных методов строительства железобетонных мостов.

Достигнутый прогресс в мостостроении, накопленные знания и опыт позволили объединенными усилиями научных, проектных и строительных предприятий разработать новую главу СНиП «Мосты и трубы» и сводов правил (СП) к ней.

В новых документах уточняются временные и постоянные нагрузки и их сочетания. Реализуется современная концепция надежности сооружений, особое внимание уделяется вопросам обеспечения архитектурной выразительности мостовых сооружений.