УДК 725.95: 624
В Беларуси за последние несколько десятилетий требования, как к техническому, так и к эстетическому качеству мостов изменилось. Общая тенденция проектирования мостов, путепроводов и других транспортных сооружений должна соответствовать европейским стандартам, включая архитектурные аспекты.
ВведениеЧеловечеству известны уникальные проекты мостов и имена их создателей. Большое количество мостов, построенных по всему миру, являются настоящими конструктивными и архитектурными шедеврами, многие имеют имена собственные.
Современные мосты перекрывают протяженные акватории и впечатляют своими гигантскими размерами, конструкции становятся все более упрощенными. Увеличилось количество пролетов, счет идет на сотни. Например, подвесной мост Маракаибо (19581962 гг.) в Венесуэле имеет 135 пролетов. В проекте были использованы модульные конструкции и стандартные элементы. Все чаще проектировщики ограничиваются при планировке мостов жесткой схемой с прямоугольной структурой, что не способствует органичному вписыванию в окружающую среду. Длина мостов исчисляется десятками километров. В Китае построен мост Ханчжоу длиной 36 км - самый длинный морской мост. Чтобы соединить японские острова в 1975 г. проектировали сразу 18 мостов, среди которых 10 подвесных и 5 вантовых и все должны были обладать большими пролетами.
Продолжает увеличиваться высота опор. Мост Нормандия на р. Сена во Франции, который до 1999 г. был самым длинным подвесным мостом, имеет высоту опор 235 м, центральный пролет - 935 м Виадук Милло, открытый для движения в 2004 г. (архитектор Норманн Фостер, инженер Мишель Вирголе), имеет протяженность 2460 м, Расстояние от земли до дорожного полотна в самой высокой точке 270 м, а высота самого высокого пилона (всего их семь) - 343 м. Средствами продемонстрировать конструктивные и технологические достижения мостов стали изменение очертания, например на S-образное, наклонились опоры, имитировано отсутствие стоек, на которые должны опираться несущие тросы. Наклонные опоры имеет висячий канатный мост Лерес в Понтеведра в Испании и в целом композиция моста асимметрична. Мост ла Мухер в Буэнос-Айресе в Аргентине, построенный в 2002 г. имеет наклон пилона 38,81 градус от горизонта.
Примером иллюзорной тектоники и отличительной особенностью подвесного моста Миллениум через р. Темзу в Лондоне является выразительная довольно низкая V-образная конструкция, выраженная в отсутствии стоек, и большое расстояние между тросами и парапетом. Автором проекта является известный архитектор Норманн Фостер.
Основная частьДля создания комфортных условий при транзитном движении по территории Беларуси и по условиям Соглашения о международных автомагистралях реконструированы мосты, не отвечающие
европейским требованиям, имеющие износ конструкций, построены новые мосты и путепроводы. Главная автомобильная дорога в Республике Беларусь Брест-Минск является частью трансъевропейской магистрали Корк-Лондон-Берлин-Варшава-Минск-Москва. Среди важнейших построенных транспортных объектов магистрали международного движения Брест-Минск-граница Российской Федерации - Витебск-Гомель - граница Украины, магистрали республиканского значения Минск-Витебск, Минск-Гродно, крупнейшие автодорожные мосты через реки Днепр, Западная Двина, Неман, Припять, Сож. Был реконструирован мост через р.Западная Двина в Витебске, мост через р. Дубровенка в г.Могилеве, мост через р.Западная Двина на обходе г.Витебск, Кольцевая автодорога вокруг г.Минска (24 развязки в разных уровнях), мост через р. Сож в г. Гомеле, автомобильная дорога Минск-Дзержинск (6 транспортных развязок в разных уровнях),мост через р. Западный Буг на пограничном переходе «Козловичи».
Мостостроение в Беларуси всегда соответствовало возможностям и требованиям времени. В 2013 г. государственное предприятие «Белгипродор», которое является основным проектировщиком мостов и путепроводов, отметило свое 80-летие. Обследованием физического состояния мостовых сооружений занимается Белорусский государственный дорожный научно-исследовательский институт «БелдорНИИ». В БНТУ на факультете транспортных коммуникаций подготовкой специалистов-практиков и научным потенциалом республики в области мостостроения занимается соответствующая кафедра, руководимая Г. П. Пастушковым. Научно-техническими вопросами занимается также Отраслевая научно-исследовательская лаборатория мостов и инженерных сооружений. Среди сотрудников этих коллективов профессора и кандидаты наук, профессионалы высокого класса, раскрывающие свои возможности и работающие по реализации важнейших государственных программ. За оригинальные конструктивные решения мостов белорусские инженеры-мостостроители неоднократно получали правительственные награды.
В научно-технических разработках основную часть занимают расчеты конструкций на прочность, ветровой резонанс, расчет производства работ при строительстве, т.е. отражены научно-техническая и проектно-изыскательная деятельность научных лабораторий и НИИ. Специфической чертой можно назвать национальное пошаговое развитие конструкций, выведение их на высокий технологический уровень, иногда с отставанием эстетических качеств.
В конструкции моста через р. Неман в Гродно, построенного в 1985 г. (ГИП Э. Круглянский, ГАП Т.Новицкая) было применено сборное предварительно напряженное пролетное строение. Монолитные опоры двутаврового сечения с раздельными стойками под каждую нитку сооружались с применением одного комплекта скользящей опалубки. Такое решение было вторым в СССР и первым в Беларуси. Крайние опоры имеют длину 32, два русловых - 63, остальные - 42 м.
Рис. 1 Мостовой переход через реку Западная Двина в районе г. Верхнедвинска
В результате обследования моста через Западную Двину в Новополоцке, построенного в 1962 г., выявилось, что мост потерял 30 % несущей способности, а ширина не соответствовала современной интенсивности движения. Средняя часть моста перекрыта одноконсольными пролетными строениями с подвесным
пролетом длиной 33 м. При реконструкции (ГИП В. Агейчик, ГАП А.Сардаров, скульптор А.Финский) было осуществлено уширение проезжей части за счет тротуаров. Они были вынесены за пределы моста на металлических консолях. Новые стальные перила индивидуальной конструкции и рисунка упираются в железобетонные постаменты с установленными на них малыми архитектурными формами - терракотовыми ростральными колоннами. При реконструкции моста были применены как конструктивные, так и усовершенствована архитектура сооружения. Мост - ворота в город и начало городской улицы.
Через р. Западная Двина, которая протекает по Калининской и Смоленской области РФ, по Беларуси и Латвии в районе г. Верхнедвинска (ГИП Соседкова Л.К.) был построен мостовой переход. Также река является естественной границей между Верхнедвинским и Миорскими районами Витебской области (Рис.1). Строительство моста было связано с особенностью сети автомобильных дорог, сложившихся транспортных и пешеходных связей. Был учтен перспективный объем грузоперевозок, открытие новых автобусных маршрутов, летнее увеличение интенсивности движения. При разработке проекта использованы экономические конструктивные решения и технологии, передовой опыт строительства, достижения науки и техники. Пролетное строение сталежелезобетонное неразрезное индивидуальной конструкции. По проекту предусмотрено устройство шумозащитных экранов, окрашенные перильные ограждения, лестничные сходы у подходов к мосту с двух сторон.
Рекордной для Беларуси по длине пролета - 193 м, является конструкция висячего пешеходного моста через р. Неман в г. Мосты (авторы Ю.И.Лаптев, С.Г.Карасев). В его конструкции балка жесткости выполнена в виде металлической фермы, подвешенной на тонких металлических канатах диаметром всего 36 мм, применена особая система ее подвески, при которой в каждой плоскости подвеса несущие канаты образуют систему пересекающихся нитей. Это позволило увеличить жесткость висячей системы, а дополнительные канаты, так называемые ветровые растяжки пилонов, служат для повышения устойчивости сооружения во время интенсивных ветровых нагрузок. В 2011 г. он открылся для движения. Первый мост прослужил 21 год. В проектировании участвовал Е.Радкевич, в то время генеральный директор «Мостодрева», имевший опыт строительства подвесных мостов через горные реки в Сибири и Средней Азии.
Рис. 2 Мост через р. Днепр при подъезде к г. Шклову
В июле 2012 г. открылся после реконструкции мост через Днепр в Шклове (Рис 2). Активное экономическое развитие региона вызвало необходимость возведения на месте восстановленного в 60-годах путепровода, объекта, отвечающего современным требованиям. Работы велись больше двух лет. Первый мост был построен в 1962 году, но за время эксплуатации он сильно обветшал и уже не соответствовал необходимой категории. После реконструкции движение по мосту осуществляется по двум полосам в обоих направлениях. Длина моста 286 м, ширина проезжей части 11 м, ширина тротуаров 1,5 м, предусмотрено освещение моста. Реконструкция моста - начало благоустройства набережной Днепра. Через мост можно попасть в любую точку Шкловского и Го- рецкого районов и выехать на международную трассу М8. Этот мост - объект государственной программы «Дороги Беларуси». При проектировании были учтены особенности сложившегося рельефа местности, сети существующих улиц.
Мост через Сож в Гомеле (Рис.3),построенный в 2009 г. по проекту архитекторов и инженеров ГП «Гипродор», позволил разгрузить транспортные потоки по ул. Фрунзе и ликвидировать постоянные транспортные пробки, возникавшие по утрам со стороны района Новобелица, а вечером со стороны центральной части города. Мост был запроектирован с учетом повышенных расчетных нагрузок. Длина моста - 343,6 м (54+63+105+63+54) с русловым пролетом длиной 105 м со сталежелезобетонным пролетным строением. Ширина проезжей части моста 11,5 м, тротуары с обеих сторон. Мост прекрасно вписан в окружающую среду. Его силуэт - результат четкой и ясной инженерной мысли, выраженной в схеме моста. Была усовершенствована технология надвижки пролетного строения моста. Пролетное строение выполнено неразрезным по всей длине моста, что позволило не устраивать дополнительные приспособления по его надвижке. Прогрессивные технологии были использованы и при устройстве буронабивных столбов длиной до 24 метров диаметром 1.2 метра. Было применено новое техническое решение для укрепления стенок скважин и применена специальная буровая установка.
Рис. 3 Проект моста черезр.Сож на Восточном обходе г. Гомеля (от ул. Мазурова до ул. Добрушская)
На строящемся мосту через р. Неман ведутся работы по надвижке пролетного строения на опоры будущего моста. Мост позволит с трассы М 6 проехать на пограничный переход «Брузги» в обход Гродно. Уникальная технология для Беларуси состоит в том, что 700-тонное пролетное строение длиной почти в 250 м предварительно целиком собирают на стапелях на земле, за тем метр за метром перемещают на опоры к реке. Высота опор 28 м. Этот мост - один из самых высоких в стране.
Строительство и благоустройство уникального по габаритам и конструкции моста через реку Березину завершено в Березино. Аналогов этого сооружения, соответствующего современным европейским стандартам, в стране нет. Длина моста 361 м, высота опор до 40 м, ширина - 24 м, судоходный пролет - 84 м.
Рис. 4 (а,б) а. Балки пролетного строения индивидуальной разработки инженера Шкляра В.Х. и Пестунова А.А.
б. Общий вид путепровода
Удачным можно назвать архитектурное решение обхода территории Национального парка «Беловежская пуща», где в единстве архитектурного замысла перильные ограждения выполнены в едином стиле с включением декоративных элементов, символизирующих динамичный силуэт зубра и стилизованные ели - основное дерево Беловежской пущи. Можно говорить о формировании транспортного пространства, где главными субъектами являются участники транспортных передвижений. В проектируемой системе все объекты должны быть объединены единым архитектурно-художественным замыслом, включая элементы благоустройства дороги, перильные ограждения мостов и путепроводов. Все чаще доминантным, главным элементом формируемой системы должен стать проектируемый мост. Вся система должна соответствовать критериям формирования архитектурной среды по законам архитектурной композиции.
К мостовым сооружениям, особенно к путепроводам, стало возможным применить термин «типовой» проект. Это произошло, прежде всего, из-за возросшего количества путепроводов и многоуровневых развязок. Были разработаны унифицированные и типовые конструкции, которые позволили быстро строить и реконструировать морально и физически устаревшие мосты.
Рис. 5 Инновационная разработка Государственного предприятия «Белгипродор» - свайные двухъярусные опоры мостовых сооружений.
Рис. 6 Мост через р.Днепр у д.Александрии.
Мост соединил населенные пункты Александрия Шкловского района Могилевской области и Копысь Оршанского района Витебской области. Мост вошел в туристический экскурсионный маршрут, включающий уникальные культурно-исторические места с памятниками архитектуры XVI-XVII веков
Одним из перспективных направлений развития и совершенствования железобетонных конструкций является повышение их несущей способности, жесткости и трещиностойкости за счет объединения сборных элементов при монтаже в статически неопределимые конструкции и создания условий для их совместной работы. Инновационной разработкой инженеров являются свайные двухъярусные опоры мостовых сооружений (Рис. 5). Двухъярусная опора моста состоит из свай нижнего яруса, свай верхнего яруса и монолитных участков их объединения. Такие опоры применены при строительстве путепровода на обходе г. Могилева, путепровода на обходе г. Витебска. Опоры получились изящными и экономичными. Сборно-монолитные конструкции, собираемые из сборных элементов, объединяются в единую систему после замоноличива- ния, причем сборные элементы часто одновременно являются опалубкой. Одной из задач инженерных исследований является создание рамно-неразрезной или балочно-неразрезной конструкции, возведение которой возможно без подмостей и с размещением стыка балок пролетного строения в зоне минимальных изгибающих моментов и пониженных значений поперечных сил. Белорусскими инженерами разрабатываются новые типовые конструкции, которые позволят разнообразить тектонику сооружений. Основными особенностями конструкции является возможность изготовления типовых конструктивных элементов путепроводов. Новая конструкция рамно-неразрезных путепроводов, отвечающих требованиям высокой технологичности и скоростного строительства, разработкой инженеров Основными особенностями конструкции путепровода являются балки заводского изготовления переменной строительной высоты, возможность постройки сооружения без подмостей (временных опор), отсутствие ригелей. В 2013 г. будет налажено производство конструкций, которые являются индивидуальной разработкой инженеров Шкляра В.Х.и Пестунова А.А. (Рис. 4) экономичны и отвечают повышенным архитектурным требованиям. Авторы получили патент на изобретение за разработку новой современной красивой конструкции, которая позволит сооружать высокотехнологичные мосты и путепроводы и сохранить
эстетику сооружений. По предложению авторов балки пролетного строения с одной стороны опираются на промежуточные опоры средней частью и имеют консольный выступ длиной около 1/4—1/5 длины балки, уходящий в следующий пролет и используемый в качестве опоры балок всех пролетов, кроме первого. Балки второго пролета и последующих монтируются с опорой их на консоли балок ранее смонтированного пролета.
За всю историю проектирования и строительства мостов изменялась функция, совершенствовались конструкции, был разный подход к эстетике. Проблемы сохранения тектоники сооружений возникали при превалировании конструктивных решений, например при необходимости перекрывать большие пролеты большепролетными металлическими конструкциями. Существовали и проблемы формирования среды в контексте городского или природного ландшафта, которые также необходимо решать. Для Беларуси, расположенной в центре Европы, по территории которой проходят транзитные транспортные магистрали, актуальным является сделать архитектуру мостов в соответствии с требованиями международных стандартов, подразумевая под эти развитие и совершенствование конструкций и технологий, не забывая о красоте мостовых сооружений.
Литература:
1. Пунин, А.Л. Эстетические проблемы мостостроения/ А.Л.Пунин//Вест. мостостроения. -1998. - № 3-4. - С. 5-6.
2. Аджия Сасси ПериноДжорджо Фараджана Мосты / перевод с англ. И.Бочкова. - Балашиха: Изд. ООО Астрель, 2004. -176 с.
3. «Автомобильные дороги и мосты». - №2(8). Официальное информ. издание Департамента «Белавтодор» Мин. транспорта и коммуникаций Респ. Беларусь. -112 с.
Mankevitch S. The article considers the problem of improving architectural and design solutions to contemporary bridges of the Republic of Belarus and factors influencing the innovative design solutions.