Проектирование мостов
Ефанов А.Е., Овчинников И.Г.
В современных условиях развития мостостроения мостовое сооружение должно рассматриваться не иначе как продукция мостостроительной организации, за качество которой изготовитель несет полную ответственность в соответствии с Гражданским законодательством.
Ситуация усугубляется тем, что круг потребителей такой продукции, как мосты, очень широк, и не ограничивается только одной организацией-заказчиком, как можно было бы подумать. В долгосрочной, безопасной эксплуатации мостов без потери потребительских свойств заинтересованы и местные жители, и эксплуатирующие мост организации, и организации, нуждающиеся в транспортных перевозках в данном регионе. Если же мост находится на трассе федерального значения, круг потребителей значительно расширяется. Элементы мостового полотна, дорожная одежда и деформационные швы, - это элементы, роль которых заключается в постоянном непосредственном контакте с основной массой потребителей, и именно по состоянию этих элементов потребители судят о качестве данного моста. Поэтому ситуация, когда такие важные элементы являются одновременно наименее надежными, недопустима.
Можно выделить ряд основных проблем, связанных с проектированием, изготовлением и эксплуатацией деформационных швов мостовых сооружений. Структурируя и обобщая эти вопросы, можно представить их в виде следующего перечня проблем:
- у проектировщиков отсутствуют навыки конструирования и методы расчета качественных деформационных швов разных типов;
- отсутствуют нормативные требования к деформационным швам;
- бытует подход к проектированию деформационных швов как строительных конструкций, тогда как в реальности сложные деформационные швы близки по общей специфике к механизмам;
- отсутствует понимание особенностей работы деформационных швов в мостовом сооружении (сюда относятся, в частности, нагрузки и воздействия, характер пространственной работы пролетных строений и т.д.);
- вплоть до сегодняшнего дня отсутствует (за отдельными исключениями) практика организации мониторинга мостов и, в частности, деформационных швов; это приводит к тому, что опыт эксплуатации деформационных швов разрознен и недостаточно проанализирован, следовательно, он не может быть учтен при разработке новых конструкций деформационных швов, хотя это крайне необходимо;
- широко практикуется изготовление (и проектирование) деформационных швов силами мостостроительных организаций (в отличие от зарубежных стран, где деформационные швы изготавливаются специализированными организациями, в ряде случаев машиностроительного профиля), что, при отсутствии каких бы то ни было технических условий на деформационные швы, а также методов контроля качества, выливается в изготовление конструкций, потребительские свойства которых весьма неопределенны;
- у организаций-заказчиков нет четко сформулированных требований к качеству и потребительским свойствам деформационных швов (наиболее полный перечень требований на сегодняшний день приведен выше);
- у всех групп потребителей деформационных швов отсутствует или недостаточно сформировалось понимание роли этих конструкций в обеспечении длительной нормальной эксплуатации мостов.
Решение данной проблемы должно быть комплексным.
Во-первых, необходимо направить усилия на выделение из массы существующих конструкций деформационных швов, наиболее себя зарекомендовавших исходя из практики эксплуатации и на разработку методов расчета деформационных швов этих типов, кроме того, нужно провести испытания, направленные на изучение их работы. Сейчас уже ясно, что наиболее перспективны в этом отношении следующие деформационные швы: закрытого типа (для минимальных перемещений, либо для сопряжения пролетных строений над опорой, на которой установлены неподвижные опорные части), ЩМДШ (для малых перемещений), заполненного типа (для малых перемещений и ремонта деформационных швов малых перемещений), гребенчатые деформационные швы с консольными гребенчатыми плитами (для средних перемещений и городских мостов, где существенно ограничение по шуму), а также ряд деформационных швов с упругим компенсатором (для средних и больших перемещений).
Также крайне важно разработать методы расчета перемещений пролетных строений мостов в пространстве. С отсутствием этих методов расчета связано большое количество случаев применения деформационных швов в мостах, фактические перемещения которых либо больше, либо иначе направлены, чем это допускается для данной конструкции деформационного шва.
Во-вторых, следует в ближайшее время организовать мониторинг состояния и поведения деформационных швов на существующих мостах с целью сбора информации, необходимой для анализа применимости той или иной конструкции на отечественных мостах, нагрузок, воздействий и определения требований к конструкциям деформационных швов.
Собранную информацию, в частности, желательно представить в базе знаний экспертной системы, в задачи которой будет входить подбор наиболее подходящей конструкции деформационного шва, удовлетворяющей определенным требованиям, с учетом опыта эксплуатации отечественных мостов с этими конструкциями деформационных швов или с деформационных швов такого типа. Подобная экспертная система поможет избавиться от необдуманного применения на мостах деформационных швов, не обладающих необходимыми потребительскими свойствами.
В-третьих, результаты предыдущих двух этапов должны вылиться в разработку первых отечественных документов, регулирующих все аспекты, связанные с проектированием, изготовлением и применением деформационных швов. С учетом положений Федерального закона "О техническом регулировании", этими документами, по-видимому, станут соответствующие стандарты и Технический регламент.
Публикации 