В настоящее время в отрасли мостостроения происходит тихая революция в части использования материалов. Благодаря системной научно-технической политики Федерального дорожного агентства именно в дорожном мостостроении происходят наиболее значимые изменения.
Давайте отдельно коснемся нескольких основных направлений:
1. Внедрение новых видов бетонов для ремонта, усиления и несущих конструкций
2. Внедрение новых марок сталей
3. Внедрение новых арматурных сталей
4. Внедрение конструкций из альтернативных материалов: клееной древесины, алюминия и композитных полимеров.
Под новыми видами бетона понимаются не высокопрочные классы бетона, которые уже нашли применение в мостостроении, а принципиально новый тип – сверхвысокопрочный сталефибробетон (СПФБ). Данный материал уже нашел свое применение в различных странах. Он обладает принципиально отличными от бетона свойствами: высокий класс прочности (более В140), работа на растяжение, водонепроницаемость, быстрый набор прочности (50% за первые сутки). Использование данного материала позволит резко повысить долговечность мостовых сооружений и снизить сроки возведения. Важнейшим является то, что вся компонентная база по изготовлению СПФБ локализована в России, что открывает возможности его широкого применения. В настоящий момент, благодаря усилиям Федерального дорожного агентства, уже разработан ГОСТ Р 72000-2025 «Дороги автомобильные общего пользования. Фибробетон сверхпрочный со стальной фиброй для мостовых конструкций. Технические условия», а также провидится серия натурных испытаний элементов для разработки стандарта на проектирование несущих элементов мостовых конструкций. Как и все новое, внедрение в практику происходит достаточно медленно из-за длительного цикла реализации любого строительного проекта (от 2 до 5 лет). Из-за того, что импортозамещение компонентов и получение отечественного СПФБ фактически произошло только в 2024 году, то попробовать его на практике в качестве материала для несущих мостовых конструкций пока не удалось. Однако, ООО «Мастерская Мостов» уже проводила испытания элементов из СПФБ, например, в рамках разработки ОДМ 218.3.2.002-2024 «Элементы мостовых сооружений. Рекомендации по проектированию подферменников», а также участвовала в испытаниях образцов карнизных блоков и элементов дорожных сборно-монолитных ограждений. Мы ожидаем, что в течении пяти лет данный материал будет уже широко использоваться наравне с классическим железобетоном, так и в качестве силовой несъемной опалубки, что позволит значительно повысить эффективность строительно-монтажных работ.
В последнее время на слуху тематика новых сталей для мостостроения. Действительно, широко применяемые в мостостроении стали были разработаны давно и в настоящий момент металлурги могут предложить продукцию с иными свойствами благодаря переоснащению своих заводов. Однако, для внедрения в мостостроение новых сталей необходимо проведение значительного количества испытаний и определение необходимых параметров, которые должны быть использованы при проектировании. Для открытия возможности широкого внедрения новой металлургической продукции ООО «Мастерская Мостов» разработала ПНСТ 1037-2025 «Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Методы испытания стальных элементов и листового металлопроката». Данный нормативный документ разрабатывался совместно с ТК 418 «Дорожное хозяйство» при поддержке металлургических компаний, особенно АО «Уральская сталь» и стал первым нормативным документом в области мостостроения, который был согласован тремя техническими комитетами: ТК418, ТК 465, ТК 375. В настоящий момент, в рамках научного сопровождения проектирования объекта: «Строительство второй очереди первого пускового комплекса мостового перехода через реку Волга в городе Волгограде», в течение полутора лет в соответствии и разработанным ПНСТ проводятся испытания новой мостовой стали с повышенным классом прочности С460. Данная работа ведется совместно с привлечением широкого круга организаций: Северсталь, Уральская сталь, ЕКС, МАДИ, Курганстальмост. В рамках выполнения проектных работ было выплавлено более 800 тон новой стали и проведены необходимые испытания и исследования. В настоящий момент проект направлен в ФАУ «Главгосэкспертиза России». Данный пилотный проект призван застолбить новый подход к внедрению новой металлургической продукции и открыть возможность проектным организациям использования наиболее экономически оправданных марок стали в зависимости от исходных данных по проектированию конкретного объекта.
Подобная же ситуация наблюдается и в части арматурных сталей для мостостроения. Более 15 лет назад промышленно-гражданское строительство перешло на арматурный прокат А500, произведенный с применением термомеханического упрочнения. Однако, в области мостостроения использование данного вида проката было ограничено из-за отсутствия данных по особенностям работы проката при циклических нагрузках, характерных для мостовых сооружений. В текущий момент совместно с крупнейшим производителем арматурного проката (Евраз) проведены испытания на выносливость арматурных стержней классом А500, а также сформулированы требования к арматурному прокату для использования в мостостроении. Данная работа продолжается и после получения положительных результатов испытаний, в том числе на стыковые соединения, целесообразно перейти к опытному внедрению уже на стадии проектирования и строительства.
Конструкции из альтернативных материалов: клееной древесины, алюминия и композитных полимеров также развиваются, однако их внедрение сдерживается рядом обстоятельств. Для конструкций из клееной древесины были разработаны новые стандарты по проектированию и заводскому изготовлению мостовых несущих элементов. Однако, несмотря на кажущуюся целесообразность применения деревянных конструкций и доступность исходного материала их широкое применение сдерживается их стоимостью, что делает использование деревянных клееных конструкций экономически не целесообразным по сравнению с железобетонными и металлическими конструкциями. Алюминиевые конструкции в настоящий момент развиваются в части ревизии уже разработанной нормативной базы, а также в возможности изготовления пролетных строений на автомобильных дорогах. Для этого уже был запроектирован и построен алюминиевый автодорожный мост и ведется его опытная эксплуатация и мониторинг технического состояния. Композитные конструкции несущих элементов мостов в целом не находят пока широкого применения из-за особенностей конструирования и отсутствия своих обособленных конструктивных форм, которые способны реализовать все достоинства данного материала.
Мы ожидаем, что на горизонте 3-5 лет отечественное мостостроение будет динамично развиваться в части использования новых материалов, что создаст возможность эволюции применяемых проектных решений и большое пространство для творчества проектным организациям, сопряженное с повышением долговечности и экономической эффективности.