Почему пролёт моста при строительстве выгибают вверх

Почему мост вообще прогибается

Любое пролётное строение обладает определённой жёсткостью, но абсолютно неподвижных конструкций не существует. Под действием нагрузки балки и другие несущие элементы деформируются — величина этих перемещений зависит от материала, длины пролёта, его конструктивной схемы и действующих усилий.

Причём нагрузка появляется задолго до открытия движения. Сначала конструкция воспринимает собственный вес, затем к нему добавляются дорожное или мостовое полотно, гидроизоляция, ограждения, коммуникации и другое постоянное оборудование.

После ввода сооружения в эксплуатацию возникают временные нагрузки от автомобилей или железнодорожного транспорта. Однако строительный подъём прежде всего позволяет учитывать прогнозируемые деформации от собственного веса и других воздействий, предусмотренных расчётной схемой.

Чем больше длина пролёта и чем сложнее его конструкция, тем важнее заранее понимать, как изменится его геометрия после приложения нагрузок.

 

Что такое строительный подъём

Строительный подъём — это заранее заданное отклонение геометрии конструкции от её будущего проектного положения. Проще говоря, отдельные элементы изготавливают и монтируют с учётом того, что после приложения нагрузки они несколько изменят форму.

При этом речь обычно идёт не о заметной глазу «арке». Величина подъёма определяется расчётом и может быть сравнительно небольшой относительно общей длины пролёта.

Для разных конструктивных схем строительный подъём формируется по-разному. В металлических пролётных строениях необходимая геометрия может задаваться ещё при изготовлении и укрупнительной сборке элементов. В железобетонных конструкциях учитываются особенности бетонирования, работа арматуры или предварительно напряжённой системы, последовательность возведения и другие факторы.

Поэтому универсальной величины строительного подъёма не существует: для каждого сооружения она определяется индивидуально.

 

Как рассчитывают необходимый подъём

Проектировщик моделирует работу пролётного строения на разных стадиях его существования — от монтажа отдельных элементов до полностью готового сооружения.

Расчёт позволяет определить ожидаемые вертикальные перемещения от собственного веса конструкции и последовательно прикладываемых постоянных нагрузок. Для железобетонных сооружений дополнительно учитываются длительные процессы, в том числе ползучесть и усадка бетона, способные влиять на деформации с течением времени.

У предварительно напряжённых железобетонных конструкций ситуация ещё интереснее. Усилие предварительного напряжения способно создавать прогиб в направлении, противоположном воздействию собственного веса. Поэтому инженерам необходимо учитывать совместное влияние нескольких процессов и прогнозировать итоговое положение конструкции.

Для металлических пролётов большое значение имеют жёсткость элементов, монтажная схема, расположение стыков и последовательность сборки.

В результате определяется не просто одна величина подъёма в середине пролёта, а необходимая монтажная геометрия конструкции в контрольных точках.