Вершина инженерного искусства

Игорь Колюшев
СТРОЙПУЛЬС/2014

Проектирование и возведение моста не менее cлoжная инженерная задача, чем постройка современного небоскреба высотой несколько сотен метров. В Санкт — Петербурге работает немало  специалистов , хорошо умееющих решать такие задачи. Однако сегодня они востребованы преимущественно в других регионах.

Искусство сооружения  мocтов ще не так давно, каких-то 170 лет назад не имело того изученного обоснования, которым сегодня должен владеть любой грамотный мостостроитель.

В первой половине XIX века мосты воздвигались по большей части, на интуиции , а поэтому довольно часто разрушались. Пока в начале 1840-х годов не пришел на работу в Северную дирекцию Николаевской железной дороги выпускник Института Корпуса инженеров путей сообщения Дмитрий Журавский. Он занялся изысканиями, проектированием и строительством первой крупной российской железной дороги между Санкт-Петербургом и Москвой, положившей начало созданию в России железнодорожной сети общегосударственного значения. Дорога строилась по прямому варианту, что потребовало возведения 278 искусственных сооружений (в их числе – 184 моста, 69 каменных и чугунных труб и 19 путепроводов).

ГОРДОСТЬ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ

Строительством мостов руководил американский инженер Джордж Вашингтон Уистлер, который в качестве базового проекта использовал чертежи его соотечественника изобретателя Уильяма Гау. Суть проекта заключалась в том, что мостовой пролет являлся деревянной фермой с раскосами, стянутой поперечными железными стержнями (использование двух материалов в несущих конструкциях в то время было новшеством). Металлические элементы сделали мост значительно прочнее без существенного увеличения веса сооружения. Так как в те времена еще несуществовало теории расчета ферм, ими и поручили заняться Дмитрию Журавскому. Проведя теоретические и экспериментальные исследования усилий в элементах фермы Гау, Журавский выяснил, что в случае равномерного распределения нагрузки подлине консоли распределение касательных напряжений на нейтральной плоскости равномерным не является: они растут помере удаления от свободного конца. Поэтому усилия, которые испытывают стержни и раскосы, ближайшие к середине пролета, меньше, чем усилия в элементах, расположенных вблизи опор; значит, в качестве элементов первой группы можно брать стержни с меньшим поперечным сечением. В ходе своих исследований Журавский впервые разработал общий метод расчета ферм с параллельными поясами. Усовершенствовав систему Гау, Журавский предложил изготовлять элементы фермы разной толщины в зависимости от их расположения. В результате был предложен один из первых методов научнообо-снованного расчет амостовых ферм(1850). Предложения Журавского поддержал Уистлер, их использовали во всех мостах на дороге, в том числе и на полуверстовом Веребьинском мосту. В 1851 году этот особо сложный проект был успешно воплощен в решетчатой конструкции, состоящей из 9 пролетов по 54 м, для которых Журавский нашел оптимальное отношение крайнего и среднего пролетов неразрезной фермы.

УНИКАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ

По информации главного специалиста по технологиям строительства ЗАО «Институт «СТРОЙПРОЕКТ», за-служенного строителя России Льва ШАПИРО, уже в наше время, в 2000 году, уникальный Веребьинский мост, долгое время простоявший в полуразрушенном состоянии, петербургские мостостроители восстановили всего за 5 месяцев.

–Построить мост гораздо сложнее, чем любое здание, – говорит Лев Шапиро, –потому что совершенно непредсказуема среда, в которой обычно строят мосты. Вот начали строить Русский мост через пролив Босфор Восточный во Владивостоке. Отсыпали дамбу из громадных камней, и первый же шторм ее полностью снес. Или, например, один из последних моих мостов – мост в Ханты-Мансийске через Иртыш. Западно-Сибирская низменность почти не имеет твердой почвы, сплошные болота и вода. А для каждого моста нужно сначала построить площадку, на которой возводятся опоры, собирается пролети, как в нашем случае, пирсы, по которым пролет массой около 4000 т сдвигали на плавсистемы, а потом 22 часа везли его к месту соединения с берегами.

По его словам, не менее сложную процедуру провели в апреле в Новосибирске: впервые в мире при сооружении арки пролетом 380 м и высотой 72 м две полуарки надвинули по временным опорами наверху их сомкнули. Весь мост целиком превысил длину в 2 км. Сначала, как и на Иртыше, предполагали сплавлять арку поводе, но не нашли подходящих для этого буксиров, поэтому ее доставили к месту с помощью кранов.

– В принципе, каждый мост сооружается по той технологии, которая возможна в данном случае или в данном регионе, – поясняет Лев Шапиро. – Например, нефтепроводы идут рядом, нужно думать, как их не задеть. Или ЛЭП, которую нельзя обесточить, как это было в Архангельске. Или, например, в Васкелово строили мост в «окна», которые давали железнодорожники– 2 окна в сутки по часу ночью и днем,из которых на строительство отводилось по 15 минут, остальное время отключали-подключали электроэнергию и подвозили материалы, которые можно было доставить только по железной дороге. Самые разные условия, самые разные технологии, исходя из того оборудования, которое есть в наличии. Когда на строительстве есть плавучие краны грузоподъемностью 3, 4, 6, 8 тысяч тонн, тогда все просто, взял и поставил. Но чаще приходится изобретать собственные технологии. Невозможно построить мост по типовому проекту. Все мосты отличаются один от другого, так как каждый должен быть вписан в окружающую среду.

НАУКОЕМКИЕ СООРУЖЕНИЯ

– Если говорить об инженерном искусстве, то мосты – это более сложные сооружения, даже в сравнении с небоскребами, – соглашается со Львом Шапиро генеральный директор ЗАО «Институт Гипростроймост – Санкт-Петербург» Игорь КОЛЮШЕВ.

– Это верх инженерного искусства, потому что при сооружении моста решается много сопутствующих задач, таких как динамическая нагрузка, сейсмические условия, аэродинамика и др. Ветровые нагрузки, например, требуют обязательных экспериментов, научной базы. Надо еще помнить, что возводятся мосты над водой, а значит, строятся в условиях сложной геологии и гидрологии. Более того, мостостроители способны решать задачи ПГС (промышленное и гражданское строительство). А вот обратных случаев я не знаю. Мы проектировали вокзал в Адлере, стадион на Крестовском, подземные паркинги для «СПб-Реновации». У мостовиков достаточно высокий уровень знаний – расчетных, научных.

По мнению Игоря Колюшева, мосты – это наукоемкие сооружения.

– Взять, к примеру, вантовый мост на остров Русский во Владивостоке с пролетом 1104 м, – рассказывает он. – В этом районе повышенная сейсмическая опасность, гигантские ветровые нагрузкии, соответственно, сильные отклики конструкции на эти нагрузки, сложнейшие гидрологические условия. К тому же не создано таких специальных программ, которые могли бы рассчитывать мосты полностью. Поэтому именно в мостостроении особенно велика роль инженерной мысли, востребованы инженерные знания и инженерное искусство.

ПРОФЕССИЯ С БОЛЬШОЙ БУКВЫ

– В СССР была хорошая система мостостроения, – считает Лев Шапиро, – 12 специализированных мостостроительных предприятий, которые работали по всей стране. В отрасли трудились профессионалы высокого уровня, которые глубоко знали сопромат и другие важные строительные дисциплины, что позволяло уверенно рассчитать любой уникальный объект. Сегодня ситуация изменилась. Заказчики ищут тех, кто проектирует дешевле, а это небезопасно. Особенно если вспомнить, что современные мосты могут быть очень длинными. В Китае, например, есть мосты длиной свыше 100 км.

–Проектировщиков, которые способны выполнить сложные работы, вообще немного в стране, их по пальцам пересчитать можно, – дополняет Игорь Колюшев.

–Так было и в СССР. Они в основном сосредоточены в Москве и Санкт-Петербурге. Впрочем, в других российских областных центрах высокопрофессиональных проектировщиков мостов нет, да это дорого и по большому счету не нужно. В СССР была довольно сильна украинская школа, они в Риге спроектировали очень красивый вантовый мост. Выпускник вуза может стать профессиональным проектировщиком мостов, если сначала поработает на производстве, а потом еще лет 15 будет осваивать профессию в хорошем коллективе, где есть высококлассные коллеги. Вот тогда будет толк.

Если ЗАО «Институт Гипростроймост – Санкт-Петербург» в СССР в основном работал на Северо-Западе страны, то сейчас выполняет проекты от Калининграда до Владивостока. Компания запроектировала все три моста во Владивостоке в рамках подготовки к саммиту АТЭС 2012 года

–мост Золотой через бухту Золой Рог, мост через Амурский залив и мост Русский на одноименный остров через пролив Босфор Восточный. Работала в Сочи, в Екатеринбурге, Казани и многих других регионах. А вот в родном городе задействована недостаточно.

– За последние годы разработали проект реконструкции Тучкова моста, работали в месте со «Стройпроектом» на вантовом мосту, проектировали путепровод Александровская ферма, участвовали в реконструкции Американских мостов на Обводном канале, а также – Благовещенского и Дворцового. Сейчас проектируем на субподряде один из вантовых мостов ЗСД, – отметил Игорь Колюшев. – Но могли бы делать гораздо больше. Хотя ЗАО «Институт Гипростроймост – Санкт-Петербург» ориентировано не столько на регион, сколько на сложные задачи. Нам это интересно, потому что они тянут за собой творчество.

ТРЕБУЕТСЯ ПОДДЕРЖКА ВЛАСТИ

ЗАО «Институт Гипростроймост – Санкт-Петербург» также активно трудится на рынке стран бывшего Советского Союза.

– В Ашхабаде участвовали в строительстве 14 развязок, – рассказывает Игорь Колюшев.

– Построили самый крупный за всю историю независимой Латвии мост в Риге. Работали в Казахстане. Вот в Туркмении сейчас затевают большой проект – скоростную дорогу в аэропорт, там должны пройти азиатские игры, будем участвовать в конкурсе. Однако для того, чтобы получить контракты даже в бывших республиках Советского Союза, по мнению спикера, необходима дипломатическая поддержка властей предержащих.

– В Ашхабад нам помогла выйти Валентина Матвиенко, – вспоминает глава ЗАО «Институт Гипростроймост – Санкт-Петербург».

– В свою бытность губернатором Северной столицы она встречалась с главой Туркменистана, обсуждала вопросы сотрудничества и рекомендовала петербургские компании. Так нас допустили до конкурса на проектирование 14 развязок, полная стоимость контракта $800 млн. А вот с Турцией нам не повезло, пытались выйти на тендер по строительству второго моста через Босфор, но нам дали понять, что необходима встреча нашего министра транспорта с их министром, каковой не случилось.

ПОРА ОСВАИВАТЬ РОССИЮ

Что касается индустриально развитых стран, то выйти на их рынок, по мнению Игоря Колюшева, почти невозможно, так как там, с одной стороны, все построено, с другой – хорошо развитый собственный рынок проектировщиков.

– Мы участвовали в конкурсе на строительство пешеходного моста в зоопарк(он у них на острове находится) в Хельсинки, – рассказал он.

– На этот проект претендовало 28 компаний. У них мало объектов. Например, большой проект – мост между Данией и Германией – 10 лет вынашивают. И в Прибалтику уже зашли европейские проектировщики. Впрочем, в России с ее необозримыми просторами транспортные сооружения еще строить и строить.

– У нас даже многие федеральные трассы в таком состоянии, что по ним можно только зимой проехать, когда они замерзают,

– говорит Игорь Колюшев.

– Но денег в стране мало, а победить в конкурсе проблематично, так как в них не учитываются опыт и квалификация компании. Мы сделали большое количество уникальных объектов. Но это никого не интересует. Игорь Колюшев уверен, что для эффективного освоения территории страны нам необходимо «законодательную часть взять в Европе, там она очень ясная и эффективная». А опыт проектирования и организации строительства стоит позаимствовать у тех, кто уже застроил собственную территорию высококлассной дорожной инфраструктурой.

статья