Тема 2.2. Основные данные для проектирования моста. Составление проекта транспортного сооружения.

2.2.1. Задачи изысканий мостового перехода.

1. Проектирование моста или другого искусственного сооружения - ответственная работа, в процессе которой выявляется будущий его вид, решаются все основные вопросы технико-экономического, производственно-эксплуатационного и архитектурно-эстетического характера, определяющие выбор типа, системы, конструкции и всех характерных особенностей сооружения.

Выбор трассы перехода зависит от общего направления дороги и местных условий, определяющих тип и размеры элементов мостового перехода, и в проекте обосновывается технико-экономическими расчетами, базирующимися на материалах изысканий.

Задачи изысканий заключается в выявлении наиболее подходящего места пересечения реки как для устройства самого моста, так и подходов к нему.

При изысканиях выясняют топографические и геологические условия в месте устройства сооружения, а для мостов и труб также данные о возможном притоке воды. Для труб и малых мостов определяют размеры и характер бассейна стока, для мостовых переходов - характерные уровни воды в реке, скорости и направления течения, условия прохода ледохода и др. Изыскания мостовых переходов и других искусственных сооружений обычно производят в тесной взаимной связи и одновременно с изысканиями самой дороги.

Изыскания должны выявить все местные условия, необходимые для выбора местоположения сооружения, его системы, основных размеров и особенностей конструкции.

В результате изысканий должны быть получены данные о топографии берегов, инженерно-геологических условиях района перехода, гидрологическом режиме и русловом процессе пересекаемого водотока, т.е. характерные уровни воды в реке, скорости и направления течения, данные о ледоходах и паводках, а также собраны сведения о наличии строительных материалов и другие данные, необходимые для составления проекта организации строительных работ и сметы.

2.2.2. Стадии проекта транспортного сооружения.

Проекты мостов и других искусственных сооружений разрабатывают последовательными стадиями в зависимости от их величины.

В общем случае проектирование транспортного сооружения выполняют в три стадии:

1) технико-экономическое обоснование (ТЭО) или технико-экономический расчет (ТЭР); 2) проект (П); 3) рабочая документация (РД).

На стадии ТЭО (ТЭР) выполняют комплекс инженерно-геодезических, инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий в объеме, достаточном для выявления принципиальных проектных и технических решений, стоимости объекта и, соответственно, обоснования необходимости строительства.

Изыскания на стадии проекта выполняют обычно в случаях, когда в процессе проектирования выявляются дополнительные обстоятельства, вызывающие необходимость уточнения положения створа перехода.

Перед разработкой рабочей документации выполняют изыскательские работы в развитие результатов рассмотрения и утверждения проекта и необходимые для составления рабочих чертежей мостового перехода.

Трехстадийность проектирования диктуется сложными ситуационными, климатическими, и прочими условиями, а также пересечением рек с шириной русел 100-200 м и более.

В случае несложных проектных решений проектирование мостового перехода осуществляется в две стадии: ТЭО (ТЭР) и рабочий проект.

По аналогии с практикой проектирования крупных гидротехнических сооружений для сложных мостовых переходов, требующих трехстадийное проектирование, рекомендуется до составления рабочей документации проектирование сопровождать научно-исследовательскими проработками технических решений. Такое сопровождение обычно является экономически оправданным, т.е. позволяющим снизить стоимость строительства на сумму, значительно превышающую затраты на исследования.

В настоящее время в России внедряется и зарубежная система разработки проектов по четырем стадиям: 1 - программа развития дороги (ПРД); II -обоснование инвестиций (ОИ);

III-инженерный проект (ИП); IУ - рабочая документация.

Первые две стадии выполняются на основе целевых федеральных и региональных программ развития автомобильных дорог заказчиком с участием органов местной власти и с привлечением организаций-проектировщиков. Задачами инженерного проекта являются: выбор оптимальных технических решений для принятой общей стратегии развития дорожной сети, определение объемов работ и необходимых инвестиций (в том числе отвода земельных участков и выгiлаты компенсаций), составление комплекта документации для проведения подрядных торгов. Он содержит обоснование технических решений, обоснование изъятия земельных участков и конкурсную документацию.

Проектная документация входит в конкурсную документацию, включающую материалы в четырех разделах:

1. Стандартные документы торгов. 2. Краткая пояснительная записка. З. Технические спецификации и ведомости объемов работ. 4. Чертежи.

Для большинства малых и средних мостов применяют типовые проекты, составленные для различной ширины проезжей части и нормативных нагрузок, величину которых принимают с учетом материала сооружения. Типовой проект содержит комплект рабочих чертежей конструкций пролетных строений и опор, а также сведения по расходу материалов на строительство. Задача проектирования в этом случае состоит в выборе наиболее рациональной типовой конструкции, отвечающей реальным местным условиям, с учетом возможностей изготовления конструкций на ближайшем заводе мостовых конструкций, условий их транспортирования и монтажа, а также привязки ее в плане и профиле к реальному рельефу местности.

Для разработки типовых конструкций мостов применяют автоматизированные системы проектирования. В память компьютера заранее помещают все сведения о типовых элементах и возможных условиях их применения. Компьютер автоматически рассматривает большое число различных вариантов моста и наиболее рациональные из них выдает в виде различных таблиц с перечнем типовых элементов или чертежей, выполняемых на специальных графопостроителях. Рассмотрев представленные варианты конструкций, принимают окончательное решение и передают строительным организациям типовые рабочие чертежи, чертежи расположения конструкции на реальной местности и необходимую документацию по расходу материалов, их стоимости и способам возведения моста.

Конструкции средних и больших мостов большей частью разрабатывают индивидуальными, их проектирование осуществляют в две стадии. Первой стадией проектных работ является составление технического проекта сооружения. На этой стадии решают все принципиальные вопросы по выбору места расположения мостового перехода, системы моста, конструкции пролетных строений и опор, методов организации строительства, а также составляют смету на строительство. При разработке технического проекта моста определяют величину его отверстия исходя из условия безопасного пропуска под мостом высоких вод. Одновременно подсчитывают возможные глубины размыва дна, необходимые срезки в живом сечении русла, а также выявляют надобность в укреплении дна и берегов, в струенаправляющих устройствах.

Следовательно, проектирование с применением типовых конструкций имеет одну стадию - рабочие чертежи.

Очень важен правильный выбор схемы моста. Так, например, нерациональная система моста может вызвать излишние затраты материалов и денежных средств на его возведение. Неудачное расположение опор может затруднить пропуск высоких вод и ледохода или привести к подмывам, что потребует дополнительных эксплуатационных расходов.

Учитывая общее направление в строительстве, предусматривающее всемерную его индустриализацию, а также унификацию и стандартизацию конструкций, при составлении схемы моста необходимо максимально применять типовые конструкции, оправдавшие себя как технически, так и экономически. Для выбора наиболее рациональной конструкции моста обычно составляют несколько вариантов сооружения и производят их технико-экономическое сравнение.

Назначая величины отдельных пролетов моста, учитывают как судоходные требования или условия безопасного пропуска ледохода, так и экономические соображения. Если сооружение предназначено для пропуска автомобильной дороги над железной дорогой, каналом, автомагистралью, улицей, то величины его пролетов определяются соответствующими подмостовыми габаритами. Пролеты виадуков назначают по экономическим соображениям.

Вторая стадия проектирования - составление рабочих чертежей сооружения. Их разрабатывают на основе утвержденного технического проекта, детализируя и подробно конструируя все элементы сооружения. Рабочие чертежи содержат также проект организации строительства, проекты всех вспомогательных устройств, спецификации и другие данные, необходимые для выполнения всех работ по строительству. При составлении рабочих чертежей нельзя отступать от принципиальных решений, принятых в техническом проекте.

На основе рабочих чертежей строительная организация разрабатывает проект производства работ.

Средние и большие мосты из типовых конструкций могут быть запроектированы в одну стадию в виде технорабочего проекта, когда одновременно составляются технический проект и рабочие чертежи.

При разработке проектов больших мостов перед техническим проектом составляют технико-экономическое обоснование строительства моста, в котором на основании анализа местных условий и транспортных потоков доказывается экономическая целесообразность его строительства.