Мостовые металлоконструкции для путепроводов и эстакад: виды, стали и монтаж

Перекрывать широкие водные преграды, овраги и транспортные развязки помогают высокопрочные металлоконструкции для мостов из низколегированной конструкционной стали. Заводские стальные пролетные строения длиной от 12 до 150 метров весят в 3–4 раза меньше железобетонных аналогов, выдерживают колоссальные динамические нагрузки и монтируются в любых климатических зонах.

Требования ГОСТ, марки мостовых сталей и антикоррозийная защита

Проектирование, изготовление и приемка мостовых конструкций регламентируются сводом правил СП 35.13330.2011 и стандартами ГОСТ 23118-2019, СТО ГК «Трансстрой» 012-2018. В качестве основного материала применяются специальные мостовые стали марок 10ХСНД, 15ХСНД, 09Г2С и С345 с повышенной ударной вязкостью при отрицательных температурах до -60 °C.

Толщина листового проката для главных балок и ортотропных плит варьируется от 12 до 50 мм. Для защиты от агрессивных противогололедных реагентов и речной влаги проводится дробеструйная очистка металла до степени Sa 2,5 с последующим нанесением многослойных цинкнаполненных и полиуретановых систем толщиной 240–320 мкм либо горячего цинкования, что гарантирует службу сооружения более 50 лет.

• Снижение нагрузки на опоры и фундаменты. Малая собственная масса металлического пролета позволяет уменьшить глубину и количество буронабивных свай в сложных грунтах на 30–40%.
• Высокая скорость монтажа над препятствиями. Укрупненные блоки собираются на стапеле и устанавливаются методом продольной надвижки или навесного монтажа без остановки судоходства и движения транспорта.
• Устойчивость к вибрации и усталости металла. Пластичность низколегированных сталей предотвращает хрупкое разрушение швов при прохождении тяжелых железнодорожных составов и автопоездов.
• Высокая заводская готовность. Раскрой деталей на станках с ЧПУ и контрольная сборка блоков в цехе гарантируют точность совпадения монтажных отверстий на трассе.

Основные конструктивные элементы мостовых металлоконструкций

Комплект мостового сооружения включает несущие и вспомогательные узлы, каждый из которых рассчитывается под конкретную схему статических и подвижных нагрузок.

1. Главные сварные и коробчатые балки. Несущие продольные элементы двутаврового или замкнутого коробчатого сечения, воспринимающие основной изгибающий момент в пролете.
2. Ортотропные плиты проезжей части. Стальной настил, подкрепленный продольными и поперечными ребрами жесткости, на который укладывается гидроизоляция и асфальтобетонное покрытие.
3. Решетчатые пролетные фермы. Пространственные стержневые системы с параллельными или полигональными поясами для железнодорожных мостов и большепролетных переходов свыше 60 метров.
4. Опорные части и связевые блоки. Неподвижные и подвижные металлические опоры, передающие давление с пролета на ригели устоев и компенсирующие температурное расширение стали.
5. Перильные, барьерные ограждения и смотровые ходы. Элементы безопасности движения, лестничные сходы и эксплуатационные тележки для обслуживания конструкций.

Сравнительная таблица конструктивных систем металлических мостов

Выбор конструктивной схемы пролетного строения зависит от длины перекрываемого пролета, типа транспорта и стесненности строительной площадки.

Чек-лист технического контроля мостовых металлоконструкций при приемке

Многоступенчатая проверка качества на заводе и строительной площадке исключает скрытые дефекты сварных швов и отклонения строительного подъема.

Часто задаваемые вопросы о проектировании и изготовлении мостовых конструкций

1. Чем мостовая сталь 10ХСНД и 15ХСНД отличается от обычного строительного проката Ст3?

Низколегированные мостовые стали содержат хром, никель, медь и кремний, благодаря чему обладают повышенным пределом текучести (345–390 МПа), высокой стойкостью к атмосферной коррозии и не теряют пластичности при экстремальных морозах до -60 °C.

2. Как стыкуются крупные монтажные блоки пролетного строения непосредственно на трассе?

Стыковка поясов и стенок главных балок на монтаже выполняется с помощью фрикционных соединений на высокопрочных болтах М22 или М24 класса прочности 10.9 с контролируемым натяжением, а стыки настила ортотропной плиты провариваются автоматической сваркой под флюсом.

3. Какие требования предъявляются к заводу для выпуска конструкций для мостов?

Предприятие должно располагать аттестованными сварочными технологиями НАКС для группы конструкций КСМ (конструкции стальных мостов), собственной лабораторией неразрушающего контроля, стендами для общей контрольной сборки блоков и сертифицированной системой менеджмента качества.