Аллюминий отличается низким удельным весом, пластичностью и вместе с тем прочностью. Ему не страшны коррозия, низкие и высокие температуры. Эти свойства алюминия, а также развитие технологий производства конструкций из алюминиевых сплавов и экономические расчеты объясняют интерес, который 13-й элемент таблицы Д.И. Менделеева вызывает у мостостроителей.
В прошлом веке алюминий пришел в мостостроение в качестве инновации. Его также использовали как замещающий материал. Старые мосты, построенные из стали и железобетона или имеющие деревянные детали, нуждались в восстановлении. Инженеры искали материал, который сохранил бы свойства оригинальных металлов, но позволил облегчить конструкцию. Выбор пал на легкие и технологичные алюминиевые сплавы.
Алюминий является одним из самых востребованных материалов в современном строительстве: он легок, эстетичен, легко принимает любые формы, что крайне важно для архитекторов.
Еще особенность: алюминиевые мосты быстро возводятся. Смонтировать мост можно всего за один подъем и менее чем за час. Это значит, что участок дороги в зоне строительства моста закрывается всего на полтора-два часа — решающий аргумент в условиях плотного трафика. Важной особенностью алюминиевых мостов - быстрая возводимость. Смонтировать мост можно всего за один подъем и менее чем за час. Это значит, что участок дороги в зоне строительства моста закрывается всего на полтора-два часа — решающий аргумент в условиях плотного трафика.
Выгода при строительстве аллюминиевых мостов:
Экономия возникает от того, что при монтаже алюминиевого моста не требуется длительного перекрытия движения, если мы говорим о пешеходном мосте через дорогу. Однако нельзя оценивать мосты по единовременным затратам. Надо смотреть стоимость владения сооружением в долгосрочной перспективе. Алюминиевый мост требует минимальных затрат при эксплуатации на всем протяжении своего жизненного цикла.
Алюминий для строительства мостов используется в мире с 1933 года. С тех пор разные страны экспериментировали с новой технологией, но это были единичные проекты. По мере развития технологий и совершенствования нормативных баз, а также накопления положительного опыта эксплуатации алюминиевых мостовых конструкций в Европе, США и Японии «крылатый» металл стал привычным материалом для мостостроителей. С середины 1990-х годов, с началом бурного роста экономики, Китай вырвался в мировые лидеры алюминиевого мостостроения.
Результаты исследований показали, что с учетом всех расходов, особенно первоначальных издержек, а также расходов, связанных с перекрытием дороги и техническим ремонтом мостовых конструкций, алюминиевый мост в четыре раза более экономичный, чем аналоги из других материалов.
Алюминий впервые использован в конструкции моста в США. Алюминиевое покрытие заменило стальные и деревянные настилы моста на Смитфилд-стрит в Питтсбурге. В США и Великобритании образовались большие запасы алюминия, первоначально предназначавшегося для строительства авиационной техники в период Второй мировой войны. Металл направили на строительство алюминиевых мостов — так появились Сандерленд и Абердин в Великобритании, Арвида в Канаде. Это стало новым импульсом в развитии алюминиевого мостостроения.
В Нью-Йорке появился целый пролет из алюминия — элемент стал частью многопролетного моста, построенного из стали. Вес алюминиевой конструкции оказался на 43% меньше аналогичного стального пролета. В Норвегии открыт мост Форсмо — пример современного полностью алюминиевого автомобильного сооружения. В его строительстве использовали сплавы последних поколений. На строительную площадку конструкцию привезли на автомобильной платформе и установили при помощи одного подъемного крана.
Первый в России мост из алюминия был построен в 1969 году в Ленинграде. Алюминиевая конструкция пришла на смену деревянному мосту, соединявшему Коломенский и Покровский острова через канал Грибоедова. Спустя 50 лет Коломенский мост полностью соответствует всем нормам: несущая способность конструкций не изменилась, и все элементы избежали коррозии. Долгое время Коломенский мост оставался единственным в России алюминиевым мостом. Основной причиной было отсутствие нормативно-правовой базы, регулирующей использование алюминия в строительстве мостов. Проектирование и возведение мостов из алюминиевых сплавов существенно осложнялось необходимостью отдельной разработки специальных технических условий (СТУ) для каждого объекта, что увеличивало стоимость и сроки проектов.
Ситуация начала меняться в 2015 году, когда появилась Алюминиевая Ассоциация, объединившая производителей, поставщиков и потребителей алюминия. Вместе они смогли сдвинуть ситуацию с мертвой точки. Была модернизирована нормативная база, проведены аналитические, научно-исследовательские, экспериментальные и методические работы, изучен зарубежный опыт строительства мостов с конструкциями из алюминиевых сплавов. Результатом этой планомерной работы стал принятый Минстроем России в 2019 году свод правил СП 443.1325800.2019 «Мосты из алюминиевых сплавов. Пролетные строения». С введением свода правил появилась возможность разработки типовых мостов из алюминиевых сплавов, обладающих еще более совершенными технико-экономическими параметрами. Сейчас необходимые изменения вносятся и в сопутствующие своды правил на процессы монтажа и обследований: СП 46.13330.2012 «Мосты и трубы» и СП 79.13330.2011 «Мосты и трубы».
Автомобильные мосты из алюминиевых сплавов — пример развития современных строительных технологий. Конструкция получается легкая, фактически в два с лишним раза легче, чем стальная, поэтому может быть целиком и качественно изготовлена на заводе, а затем на трейлере доставлена на строительную площадку. Последующая сборка и установка занимает всего несколько часов. Это экономия времени и средств. А затем такой мост практически не требует эксплуатационных затрат, в отличие от стальных мостов, которым необходимо регулярное восстановление антикоррозийного покрытия.
Строительство пешеходных мостов стало первым этапом использования алюминиевых сплавов в мостостроении. Следующим станет появление автодорожных мостов. В конце 2020 года на полигоне Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (НИУ МГСУ) в Мытищах прошли испытания конструкций для автодорожных мостов — ортотропных плит.
Координатором проекта выступила Алюминиевая Ассоциация, члены которой участвовали в производстве опытных образцов и изучении результатов испытаний. Во время исследований ортотропные плиты подвергались трем видам статических и усталостных испытаний: с традиционным асфальтобетонным, современным синтетическим покрытием и вовсе без него.
Испытания показали впечатляющий результат. Плиты выдержали статическую нагрузку 85 тонн, что превышает планируемую эксплуатационную нагрузку. При циклическом нагружении плиты выдержали норматив — 2 миллиона циклов. Натурные огневые испытания показали высокий предел огнестойкости плит: 57 минут. При этом при температурах до 900°С прогиб плиты составил 65 миллиметров.
Алюминиевая Ассоциация объединяет 130 компаний алюминиевой отрасли — свыше 75% всего рынка. Она курирует более 30 масштабных проектов, цель которых — расширить потребление алюминия в России, увеличить долю отечественной алюминиевой продукции на внутреннем рынке и повысить экспортный потенциал российских алюминиевых предприятий.
В статье используются материалы из источника:
https://ria.ru/20211202/raa_mosty-1760936927.html