Проблемы архитектурного формирования мостов и путепроводов (на примере РБ)

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.

Введение

Человечеству 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 часть

Для 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.