Как развивается мостовое хозяйство страны
ТРАНСПОРТНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА
Возведение инженерных искусственных сооружений – важная часть дорожного строительства. Мосты, путепроводы, эстакады позволяют преодолевать сложные участки, связывают территории, сокращают время в пути, обеспечивая бесперебойное движение транспорта. До 2030 года в России только на федеральной дорожной сети планируется построить более ста мостов общей протяженностью свыше 40 км, в том числе сложные и уникальные сооружения с применением современных строительных технологий и материалов.
Согласно данным Федерального дорожного агентства, по состоянию на 2021 год на территории страны насчитывалось 43 084 моста и путепровода на автомобильных дорогах общей протяженностью 2579 км. Из них капитальных – 39 105, остальные относятся к временным сооружениям. В основной фонд входят: 28 596 железобетонных и каменных мостов, 6342 металлических, 3979 деревянных (таких больше всего в Хабаровском и Забайкальском краях, Архангельской и Иркутской областях), 4167 путепроводов и эстакад на пересечении автодорог с железнодорожными путями. На сеть автодорог федерального значения приходится 7,5 тыс. мостовых сооружений, регионального значения – 35 тыс. Кроме мостов на автодорогах, в России насчитывается около 30,5 тыс. мостов на железных дорогах и 847 эстакадных пешеходных переходов через автомобильные дороги.
За последние четверть века были построены более двух сотен искусственных сооружений (включая уникальные), которые обеспечивают транспортную связанность российских территорий и меняют карту автодорог в целом. Самые значимые – Волгоградский мост (дата ввода в эксплуатацию – 2009 год, длина 2514 м), Президентский мост в Ульяновске (2009 год; 5825 м), Темерницкий мост (2010 год; 2255 м), мост через Амурский залив (2012 год; 4362 м), Русский мост во Владивостоке (2012 год; 1886 м), Бугринский мост (2014 год; 2097,5 м), Крымский мост (2018 год; 19 км), Архангельский мост (автодорожный вантовый мост через реку Шексну, 2022 год; 1167 м), Высокогорский мост (2023 год, 1196 м), мост через Волгу на автотрассе М–12 «Восток» (2023 год; 3362 м), Звездный мост на обходе Кемерова (2024 год; 884 м), мост через реку Обь вблизи Сургута (2025 год; 1758 м).
Последние годы на региональном и федеральном уровне продолжается комплексная работа по приведению в нормативное состояние эксплуатируемого парка искусственных сооружений, что является требованием реализации Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года. В 2023 году по нацпроекту БКД обновлены более 670 мостовых сооружений общей протяженностью свыше 53 тыс. пог. м; в 2024–м – более 700 мостов и путепроводов общей протяженностью свыше 58,7 тыс. пог. м; в 2025–м – благодаря нацпроекту «Инфраструктура для жизни» – более 500 мостов и путепроводов протяженностью 42,2 тыс. пог. м. В частности, на федеральной сети в прошлом году построены и реконструированы 49 мостовых сооружений общей протяженностью более 5,1 тыс. пог. м. После капитального ремонта введены в строй 32 мостовых сооружения (более 3 тыс. пог. м) и 30 водопропускных труб (658,7 пог. м); после ремонта – 30 мостовых (2,2 тыс. пог. м), 113 водопропускных (3,8 тыс. пог. м) и более 1 тыс. пог. м защитных дорожных сооружений.
«Укрепление дорожного каркаса страны выступает мощным толчком для социально–экономических преобразований и напрямую влияет на качество жизни россиян. В рамках этого направления реконструируем участок с 933–го по 1024–й км трассы М–4 «Дон», которая входит в состав международного транспортного коридора «Север – Юг». Реализация проекта по масштабной реконструкции магистрали, ведущей к Черноморскому и Азовскому побережьям, позволит повысить надежность и пропускную способность одного из ключевых транспортных направлений страны. В том числе в работе находятся 20 искусственных сооружений. Их строительная готовность на сегодняшний день составляет порядка 40%. При этом на пяти путепроводах, а также на мосту через реку Аюту на 1009–м км М–4 «Дон» работы выполнены на 70%», – сказал Марат Хуснуллин, заместитель Председателя Правительства РФ.
Завершить работы по реконструкции планируется в 2027 году.
Состояние мостового хозяйства
Несколько слов о состоянии действующего мостового хозяйства страны. Подавляющее большинство искусственных сооружений в России возводилось еще в середине прошлого века, и они физически и морально устаревают. Это выражается в постепенном изнашивании несущих конструкций, опор, проезжей части; несоответствии новым требованиям безопасности. Интенсивность движения транспортных средств за это время также увеличилась в разы. На начало 2000–х годов примерно 20% мостов находились в неудовлетворительном состоянии, большинство имели недостаточную грузоподъемность и пропускную способность, особенно на подходах к крупнейшим городам, областным и региональным центрам; темпы износа оставались высокими.
Мосты постоянно подвергаются воздействию агрессивных химических веществ, меняющихся температурно–влажностных режимов и нагрузок. Нередки моменты, когда они приходят в аварийное состояние и разрушаются. Основными причинами аварий мостов эксперты называют большой срок их эксплуатации и превышение допустимой нагрузки, дефекты проектирования и строительства, ошибки эксплуатации, ДТП, а также природные воздействия. Для многих регионов это прежде всего паводок. Большое число городов и сельскохозяйственных производств в стране находятся вблизи рек или на низменных участках. Паводковое воздействие, вызванное обилием осадков, способно в кратковременный период привести мосты в аварийное состояние. Результатом становится размыв опор и насыпей подходов к сооружению. Ежегодно жертвами такого явления становятся десятки мостов по всей стране. Например, в 2018 году в результате мощного паводка на реке Чита были разрушены или повреждены 25 мостов, в том числе 14 – на региональных и 11 – на дорогах местного значения.
Таким образом, в настоящее время выполняется масштабная задача по приведению искусственных сооружений в нормативное состояние, а также по наращиванию их числа, что обеспечило бы возрастающую потребность пользователей автомобильных дорог и экономики в целом. После недофинансирования отрасли в 1990–х годах, сейчас транспортная инфраструктура является одним из крупнейших сегментов строительного рынка в России. Параллельно развивается научная и научно–исследовательская деятельность в сфере мостостроения, в результате которой разрабатываются современные материалы и технологии как для строительства, так и для ремонта и реконструкции мостовых сооружений.
Инновации будущего – уже сегодня
Ключевым направлением развития мостостроения является внедрение перспективных материалов и технологий вкупе с информационными технологиями в проектировании и строительстве. Речь идет не просто о замене устаревших решений на инновационные, а о системной трансформации всех этапов жизненного цикла инженерных искусственных сооружений. Эксперты отрасли выделяют ряд перспективных направлений в этой области.
Первое – разработка и применение высокомарочных и сверхпрочных бетонов, основная задача которых – минимизация массы элементов, оптимизация конструкций и повышение их устойчивости к агрессивным средам. Второе – коррозионно–стойкие и высокопрочные стали, которые позволяют создавать более легкие и инновационные конструкции, уменьшить расходы на техническое обслуживание и внедрение в гибридные системы, такие как сталь–бетон или сталь–алюминий и др. Еще одно направление – применение композитных полимерных материалов для защиты от коррозии, усиления существующих конструкций сооружений и создания легких и прочных пешеходных, автодорожных и железнодорожных мостов. Перспективным также является применение так называемых интеллектуальных материалов и конструкций, которые способны к самоконтролю, восстановлению, самоадаптации.
Стоит также добавить огромное влияние цифровых технологий, которые на стадии проектирования позволяют создавать детальные трехмерные модели будущих сооружений с учетом всех технических характеристик, материалов и эксплуатационных параметров. Это помогает выявить потенциальные проблемы на ранней стадии, что снижает риски и затраты на последующих этапах строительства. Искусственный интеллект применяется в анализе нагрузок, оптимизации конструктивных решений и прогнозировании поведения сооружений в различных условиях эксплуатации, когда учитываются климатические особенности, интенсивность движения, характеристика грунтов и т.д. По подсчетам специалистов, применение инноваций приводит к уменьшению сроков строительства на 30–40%, снижению затрат на эксплуатацию, увеличению срока службы в 1,5–2 раза благодаря применению новых материалов, а также к повышению уровня безопасности за счет внедрения систем мониторинга технического состояния мостов.
Все для мониторинга
Внедрение мониторинга остается важным условием надзора за эксплуатируемыми мостовыми сооружениями наряду с диагностикой, обследованиями и испытаниями. Мониторинг нужен для непрерывного наблюдения за работой конструкции моста и условиями его эксплуатации. Эти технологии также постоянно совершенствуются: от систем накопления и классификации данных постепенно переходят к системам, наделенным интеллектом, способным автоматически проводить диагностику, а на основании диагноза – формулировать прогнозные значения и давать оценку остаточного ресурса.
Хороший пример – система мониторинга Русского моста во Владивостоке, который является уникальным и самым длинным вантовым мостом в мире. Он пролегает через пролив Босфор Восточный и соединяет полуостров Назимова с мысом Новосильского на острове Русский и имеет самый большой в мире пролет среди вантовых мостов длиной 1104 м. Высота сооружения достигает 324 м,
что является второй величиной в мире. Мост оборудован структурированной системой мониторинга инженерных конструкций, которая включает десятки датчиков деформации, температуры, перемещения, давления; акселерометры, инклинометры и др. Сбор данных происходит непрерывно, а анализ результатов мониторинга позволяет сформулировать рекомендации к дальнейшей эксплуатации моста.
Другой недавний пример – мост через реку Пур в Ямало–Ненецком автономном округе. Двухполосный мостовой переход состоит из 10 пролетных строений общей длиной 1023 м, смонтирован на девяти опорах и двух устоях (сроки строительства – 2018–2020 годы). Особенность проекта – очень суровые климатические особенности региона и сложная береговая линия, что в совокупности может приводить к накоплению дефектов. Поэтому было предусмотрено использование системы мониторинга инженерных конструкций. На сегодня это не только средство сбора и анализа данных о ключевых параметрах сооружения, но и инструмент учета действующей нагрузки для выработки рекомендаций по его эксплуатации и содержанию.
Нормативами определен порядок эксплуатационного обслуживания искусственных сооружений на дорогах. И мониторинг (постоянный и текущий осмотры мостовых сооружений) является наиболее часто проводимым мероприятием. Эксперты отмечают, что особое внимание необходимо уделять металлическим и сталежелезо-
бетонным мостам в период зимних холодов для предупреждения хрупкого разрушения металла. В этой части современным средством наблюдения и сбора информации о состоянии искусственных сооружений являются беспилотные летательные аппараты. Их преимущества – короткие сроки проведения работ, минимизация расходов, безопасность и легкий доступ к высоким и удаленным участкам сооружения. Однако нерешенным остается вопрос использования подобной техники вблизи закрытых объектов.
Новые, уникальные
Многовековая школа мостостроения в России и современные возможности производства материалов позволяют возводить новые современные инженерные искусственные сооружения, в том числе сложные и уникальные. Так, строящийся – первый в Якутии – мост через реку Лена не имеет аналогов в мировом мостостроении: вантовых мостов в условиях вечной мерзлоты еще никто не возводил. Проект имеет свои особенности, продиктованные суровым климатом и локацией объекта (большая водоотдача реки, сильные осадки и бурное снеготаяние в теплый период, а также нестабильность вечномерзлых грунтов и наличие карстовых пород). Проектом
предусматривается трехпилонная вантовая система с балочными эстакадами на подходах. Длина моста составляет 5,36 км, в том числе русловой участок – 3,2 км, а общая длина сооружения с подходами – 14,7 км. Полная ширина моста – 21 м. Высота центрального пилона – 279 м, что сравнимо с высотой Эйфелевой башни без шпиля; высота боковых пилонов – 182,5 м.
Длина основных русловых пролетов – два по 840 м. Такое расстояние между опорами позволяет избежать затора льда и, соответственно, уменьшить паводковый риск на прилегающих территориях. Строительство стартовало в 2023 году и завершится в 2028–м.
Кстати, значительной вехой широкого применения в России вантовых систем стало завершение строительства в 2023 году автодорожного металлического вантового моста через Оку в районе Мурома на М–12 «Восток». Протяженность моста с тремя пилонами и двумя судоходными пролетами составляет 1377 м. Всего на нем смонтированы 34 пары вант (по 17 к каждому из двух пилонов). Особенность в том, что вантовая система на этом сооружении впервые в истории была разработана и сертифицирована в России. Заказчик проекта Госкомпания «Автодор» совместно с участниками строительства и ведущими производителями создала рабочую группу по импортозамещению вантовых систем, в результате чего новые проекты большепролетных мостовых переходов стало возможно оснащать вантовыми системами, полностью скомплектованными из материалов, производство которых локализовано в России.
В последние годы эта технология активно применяется и в городских проектах. Так, в ближайшие годы в Москве построят сразу четыре моста с применением технологии вантового строительства. До конца 2028 года планируется возвести два вантовых автомобильных моста – в створе Новозаводской улицы и в районе Рублевского шоссе – и два комбинированных велопешеходных моста в Мневниковской пойме. Мост в створе Новозаводской улицы, соединяющий районы Филевский Парк и Хорошево–Мневники, при длине 250 м будет иметь всего три опоры. Вантовая система этого моста также уникальна – она состоит из несущего металлического листа («паруса») и 48 вант. Группы вант, приходящих на пилон, будут выполнены по схеме «арфа»: с помощью муфт тросы будут закреплены по длине пилона параллельно, не имея общих точек крепления. Другая группа будет поддерживать пролетное строение: усиленные металлическим «парусом» ванты будут крепиться по веерной схеме к внешней стенке главных балок сооружения.
Второй российской столице – Северной Венеции – тоже есть чем порадовать горожан: в настоящее время в Санкт–Петербурге продолжается строительство Большого Смоленского моста через Неву – между Володарским мостом и мостом Александра Невского. Это первый за 40 лет разводной мост, который возводят в городе. Запустить его планируется в 2026 году. На этот же год намечено начало строительства нового разводного моста через Неву в составе Широтной магистрали скоростного движения. Мост будет построен рядом с Финляндским железнодорожным мостом, а сама ШМСД пройдет в обход центра Санкт–Петербурга, будет начинаться от Западного скоростного диаметра и подключится к КАД в районе Кудрова.
Всего за пять лет до 2030 года только на федеральной дорожной сети России планируется построить более ста мостов общей протяженностью свыше 40 км. Большинство объектов проектируется с применением современных строительных технологий и материалов – от сталежелезобетонных конструкций до атмосферостойкой стали.
Людмила ИЗЪЮРОВА
обозреватель ТР
