1. От деревянных, каменных и железных конструкций — к стальным и железобетонным

Дерево и камень, являющиеся для многих районов страны ме­стными природными материалами, широко применялись непосред­ственно в мостах, трубах и других искусственных сооружениях на протяжении длительного периода строительства и эксплуатации дорог.

Со временем по мере развития транспорта деревянные соору­жения все более вытеснялись капитальными, а каменные уступали место другим видам капитальных сооружений — металлическим, бетонным и железобетонным. Причины к тому и другому раз­личные.

Лесоматериалы легки в заготовке и обработке. Простота кон­струкций и изготовления позволяют выполнять деревянные мосты и трубы в короткие сроки, причем несложными средствами и при наименьшей стоимости. Благодаря этому дерево как строительный материал широко использовалось как в мирное время при строи­тельстве, так и в период войны при массовом восстановлении раз­рушенных сооружений.

Но деревянные конструкции недолговечны. В атмосферных ус­ловиях древесина гниет, растрескивается и изменяется в размерах вследствие усушки. Этим осложняется содержание мостов. Древе­сина опасна и в пожарном отношении. Срок службы деревянных мостов (5—10 лет) может быть несколько продлен защитой древе­сины от гниения. Но и в этом случае деревянные мосты нельзя от­нести к капитальным.

В качестве временных сооружений, а главным образом как вспомогательные для постройки капитальных сооружений деревян­ные конструкции не утратили своего значения и поныне, особенно в виде различных типов опор.

Важное преимущество каменных сооружений перед деревянны­ми — их долговечность, наибольшая по сравнению со всеми други­ми видами капитальных сооружений. Но в то же время каменные сооружения являются и наиболее трудоемкими в изготовлении, а также не позволяют перекрывать большие пролеты.

Камень, как известно, имеет высокую прочность на сжатие, но зато плохо сопротивляется растяжению. Этим обусловлена свод­чатая конструкция перекрытия пролета между опорами (рис. 38). При практически встречающейся ограниченной высоте мостов и осуществимой не слишком пологой кривизне сводов без опасности появления в них растяжения, а также чрезмерно большого сжатия пролеты каменных мостов под железную дорогу обычно не превос­ходят 60 м.

Обработка камней даже с применением механизированной рез­ки не только трудоемка, но и непрактична ввиду индивидуальных (в каждом случае) размеров и форм. Соединение камней на раст­воре при возведении сводов выполнимо лишь на кружалах и под­мостях, т. е. наиболее трудоемким способом по сравнению с сов­ременными прогрессивными способами монтажа без подмостей.

Применение в дальнейшем бетона избавило от необходимости трудоемкой обработки камней и их сочленения. Бетонные своды можно было формовать в монолитном виде в опалубке или при желании собирать также на растворе из заранее сформованных блоков.

Но в остальном все недостатки, характерные каменным сводам, были присущи и бетонным. По прочности даже хороший бетон не лучше камня. Поэтому в мостах бетон нашел применение в ос­новном для опор, как и для других массивных конструкций искус­ственных сооружений, в частности, подпорных стен.

Аналогично бетонным мостам бетонные сводчатые трубы, в том числе сборные из бетонных блоков, хотя и применялись, но тоже не получили распространения.

Появление бетона в большей мере было прогрессивным в связи с использованием его для железобетона. Железобетон, т. е. бетон, армированный сталью, сохраняя достаточно высокую прочность по сжатию, присущую камню и бетону, способен благодаря стальной арматуре сопротивляться большому растяжению. Отличаясь, как и бетон, простотой формования и хорошо работая, подобно стали на сжатие и растяжение, железобетонные конструкции допускают использование их в самых разнообразных искусственных сооруже­ниях различных систем и пролетав и с возведением их современ­ными способами.

За короткий в основном послевоенный период широкого внедре­ния железобетона в новом строительстве железобетонные конст­рукции полностью вытеснили постройку каменных и бетонных труб, стали основными в пролетных строениях железнодорожных мостов при наиболее распространенных пролетах до 23 м включительно. Железобетонные пролетные строения для тех же мостов изготавли­вались при пролетах 27 и 33 м, а в качестве опытных были осу­ществлены и при большей величине пролетов в сборных пролетных строениях со сквозными фермами.

Разнообразное применение железобетон находит при возведе­нии опор и других сооружений.

Металлические конструкции в мостах начали применяться уже при постройке первой (ныне Октябрьской) железной дороги. Од­нако первые металлические мосты изготавливали из так называе­мого сварочного железа (а сначала даже из чугуна). Но уже в 90-е годы прошлого столетия строили мосты исключительно из ли­той стали, значительно превосходившей по качеству сварочное же­лезо. В последующие годы качество стали неизменно повышалось, причем появились новые виды улучшенных сталей, в частности, специально для мостостроения.

Область современного применения стальных конструкций — преимущественно пролетные строения 33—44 м и более, а также облегченные, в том числе инвентарные различные конструкции. При этом и здесь использование железобетона привело к созданию нового типа так называемых сталежелезобетонных пролетных строений. В них проезжая часть — железобетонное балластное ко­рыто или плита одновременно входит в состав рабочего сечения основной стальной конструкции, выполняемой обычно в виде балок со сплошной стенкой (см. рис. 29, в и стр. 172).

Пролетные строения такого типа пролетом до 73 м, осуществ­ленные в послевоенные годы, практичнее в эксплуатации и эко­номнее по расходу металла в сравнении с цельностальными кон­струкциями.

В настоящее время намечается в достаточно широком объеме использование стали и для водопропускных труб на строящейся Байкало-Амурской магистрали. Положительный опыт постройки прежних лет и длительной эксплуатации подобных труб не возоб­новлялся до последнего времени из-за отсутствия стального про­ката волнистого профиля. Обязательным условием сохранения цилиндричности гибких труб является хорошее уплотнение грун­та при отсыпке насыпи по сторонам трубы.