6.1. Короткі відомості про розвиток залізобетонних мостів

Історія залізобетонних мостів починається з 1873 р., коли винахідник залізобетону француз Монье отримав патент на залізобетонний міст. Міст його системи (рис. 6.1) представляв пролітну будову у вигляді склепіння, защемленого в масивних опорах. Пролітна будова і опори мали єдиний каркас у вигляді сіток з декількох шарів з металевих стержнів. У 1875 р. по цій системі у Франції в приватному парку був побудований перший залізобетонний пішохідний міст завдовжки 16 м і шириною 4 м.

Перші залізобетонні мости мали арочну систему і за зовнішнім виглядом були схожі з кам'яними. Тільки товщина склепіння, якщо вона зберігалася в зовнішніх лініях, указувала на матеріал споруди.

У 1892 р. француз Геннебік запропонував систему армування, що складається з подовжніх стрижнів з поперечними хомутами. Вона забезпечила перехід до сучасних залізобетонних споруд. За його пропозицією з'явилися і ребристі мостові конструкції, що сприяло подальшому розвитку арочних і балочних систем залізобетонних мостів. За більш ніж сторічний період їх розвитку були створені мости різноманітних систем. Залізобетон виявився настільки зручним матеріалом, що з нього, окрім конструктивних форм, узятих з області кам'яних, дерев'яних і металевих мостів, були створені абсолютно оригінальні конструктивні форми, властиві тільки йому.

Конструктивні форми мостів змінювалися у міру збільшення прольотів, що перекривалися. При досягненні в арочних мостах прольоту 50 м в надсклепінчатій частині почали застосовувати поперечні отвори. В результаті цього склепіння відокремилося від надсклепінчатої частини, яка, у свою чергу, підрозділилася на вертикальні стінки і проїзну частину. З'явилася система, що складається із склепіння, стінок і плит. Стінки підтримували плиту проїзної частини, спираючись на склепіння по всій його ширині.

При подальшому збільшенні прольотів арочних мостів збільшувався проліт проїзної частини в надсклепінчатій конструкції. Виникла необхідність переходу від плоских до ребристих плит проїзної частини. Наявність ребер в плиті зосереджувала зусилля від проїзної частини в певні точки, звідки вони передавалися на склепіння за допомогою стійок, а не стінок.

Подальші зміни в загальній компоновці арочних мостів привели до створення раціональної системи, в якій зусилля від стійок (колон) почали сприйматися не склепінням, а окремими арками, кількість яких рівна кількості колон в поперечному ряду і кількості ребер в проїзній частині. При подальшому розвитку цієї системи кількість арок стала меншою від кількості подовжніх ребер в проїзній частині завдяки застосуванню поперечних балок, що підтримують подовжні балки разом з плитами проїзної частини.

У міру освоєння великих прольотів зменшувалася кількість несучих арок у складі пролітної будови до двох. Створилася можливість застосування мостів з їздою понизу. У подальших системах з їздою понизу почали застосовувати затяжки в рівні проїзної частини, що дозволило усунути дію розпору на опори.

Залізобетонні балочні мости з'явилися в кінці XIX в. спочатку з пролітними будовами у вигляді плоских плит прольотом до 6 м з арматурою Монье, а потім у вигляді ребристих плит або балок прольотом до 15 м з арматурою Геннебіка. Незабаром в мостах почали застосовувати нерозрізні залізобетонні балки, що дозволило перекривати прольоти до 40 м. Подальший розвиток залізобетонних мостів на початку XX в. пов'язаний із застосуванням консольних систем і решітчатих ферм. Значного поширення набули також мости рамної системи.

Рис. 6.1. Міст системи Монье

На початку XX ст. у СРСР залізобетонні конструкції взагалі і мости зокрема розвивалися під впливом зарубіжного досвіду і вітчизняної практики будівництва. Широке застосування залізобетонних мостів почалося після видання в Росії в 1908 р. перших технічних умов і норм проектування залізобетонних мостів різних систем. До початку Першої світової війни вже було побудовано велику кількість розрізних, нерозрізних і рамних мостів ребристої конструкції.

У 1920–1940-і роки в СРСР було побудовано значна кількість найбільших залізобетонних мостів через річки Дніпро, Волгу, Ангару, Неву, через канал імені Москви тощо. Окремі прольоти, що перекриваються, в них досягали 130 м. Широке застосування залізобетон отримав в малих і середніх мостах. Великі залізобетонні мости будували з монолітного бетону з використанням арочної системи.

У післявоєнний період на високому технічному рівні виконано капітальне відновлення і будівництво нових мостів. Спорудження в 1951 р. двоярусного моста під суміщений рух з рекордним донині арочним прольотом 228 м визначило можливість і широке застосування залізобетону в мостах.

З 1954 р. в наший країні почалася корінна зміна технології виробництва, що виявилася в переході на збірні конструкції і індустріальні методи робіт. До цього часу, в основному завдяки різностороннім роботам француза Фрейсине, намітилося широке використання попередньо напруженого залізобетону в мостах.

У 1950–1960-х роках із збірного залізобетону побудовані оригінальний по своїй системі міський міст метро через р. Москву і рекордний по довжині (2 800 м) міст через р. Волгу в Саратові.

У подальші десятиліття відбувалося подальше вдосконалення конструкцій і технології залізобетонних мостів. Прикладами вдалих інженерних рішень є автодорожні мости через р. Дніпро в Херсоні і Дніпропетровську, Південний перехід в Києві, в якому знайшли застосування найсучасніші вітчизняні досягнення в будівництві залізобетонних мостів.

В кінці XX в. намітилася тенденція до ширшого застосування монолітного бетону в залізобетонних мостах у всьому діапазоні прольотів завдяки розробці і освоєнню індустріальних методів їх будівництва.