Опоры мостов сборно-монолитной конструкции

ОПОРЫ МОСТОВ  

СБОРНО-МОНОЛИТНОЙ 

КОНСТРУКЦИИ

УЧЕБНОЕ  ПОСОБИЕ

Москва
РИОР

ИНФРА-М

Б.А. ДРОБЫШЕВСКИЙ

Рекомендовано УМС Государственной академии

повышения квалификации и переподготовки кадров

для строительства и жилищно-коммунального

комплекса для студентов вузов и специалистов

транспортного строительства

УДК 624(075.8)
ББК 38.5я73
          Д75

Дробышевский Б.А.

Д75 
 
Опоры мостов сборно-монолитной конструкции : учебное пособие / 

Б.А. Дробышевский. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2020. — 109 с. — 
(Высшее образование: Балаквариат). — DOI: https://doi.org/10.12737/ 
2148

ISBN 978-5-369-01334-2 (РИОР)
ISBN 978-5-16-009627-8 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-100908-6 (ИНФРА-М, online)
Автор проследил за всеми этапами развития сборно-монолитных 

опор и обобщил опыт их применения. Проанализировано влияние 
важнейших параметров, характеристик и элементов опор на их надежность и долговечность, а также особенности конструкций, технологию их изготовления и монтажа; выявлены конструкции, которые 
можно рекомендовать в качестве унифицированных; определены 
оптимальные области применения.

Книга является результатом научных исследований, которые про
водились автором в лаборатории опор мостов ЦНИИСа.

Предназначена для инженерно-технических работников, занима
ющихся проектированием, строительством и эксплуатацией мостов; 
для научных сотрудников и студентов транспортных техникумов и 
вузов.

УДК 624(075.8)
ББК 38.5я73
ISBN 978-5-369-01334-2 (РИОР)
ISBN 978-5-16-009627-8 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-100908-6 (ИНФРА-М, online)

Подписано в печать 20.04.2017.

Формат 60×90/16. Гарнитура Newton. 
Бумага офсетная. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 7,0. Уч.-изд. л. 6,6.

Тираж 500 экз.
Цена свободная.

ТК 269200-1009050-200417

ООО «Издательский Центр РИОР»

127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В.

Тел.: (495) 280-38-67. Факс: (495) 280-36-29 
E-mail: info@rior.ru    http://www.riorpub.com

ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»

127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1.
Тел.: (495) 280-15-96. Факс: (495) 280-36-29.

E-mail: books@infra-m.ru     http://www.infra-m.ru

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

© Дробышевский Б.А.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

ГЛАВА 1
Этапы развития сборно-монолитных опор мостов  . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1.  Опоры в гранитной облицовке – предшественницы 
сборно-монолитных опор  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.  Сборно-монолитные опоры индивидуальной 
проектировки 1950–1970 гг.  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3. Типовые конструкции опор   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4. Результаты обследований опор в стадии эксплуатации   . . . 38
Контрольные вопросы к главе 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

ГЛАВА 2
Сборно-монолитные опоры проектировки 1973–1983 гг.   . . . . . . . . . . 47
2.1.  Конструктивные особенности опор поколения 
1973–1983 гг.   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.2. Опоры из вертикально члененных блоков   . . . . . . . . . . . . . . 66
Контрольные вопросы к главе 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

ГЛАВА 3
Конструктивные детали опор мостов   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.1. Швы между блоками . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.2. Материал тела опор и заполнения швов   . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.3. Перевязка и расшивка швов, фаски . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.4. Связь блоков с ядром опоры   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Контрольные вопросы к главе 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

ГЛАВА 4
Технологические особенности строительства 
сборно-монолитных опор мостов   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.1. Изготовление сборных элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.2. Монтаж сборно-монолитных опор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.3. Транспортно-складские операции   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Контрольные вопросы к главе 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

ГЛАВА 5
Требования по унификации, особенности расчета 
и область применения опор. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.1. Требования по унификации опор   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.2. Особенности расчета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.3. Область применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Контрольные вопросы к главе 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

ПРЕДИСЛОВИЕ

Под сборно-монолитной опорой (надфундаментная часть) понимается конструкция, сечение которой состоит из блоков, устанавливаемых по контуру, и монолитного бетона, заполняющего ядро опоры.
Опоры этого вида получили широкое распространение в конце 
1950-х годов. Применение их вместо монолитных позволило отказаться от опалубки и перенести изготовление части объема опоры (до 
20–40%) на заводы и полигоны. Это существенно повысило уровень 
механизации, производительность труда и темпы строительства при 
устройстве опор, позволило улучшить свойства бетона и регулировать 
их в широких пределах. Повышение основных характеристик бетона 
сделало возможным замену гранитной облицовки искусственной бетонной.
Сборно-монолитные опоры применяли, в основном, при строительстве железнодорожных мостов. Так, на БАМе опоры этого вида 
составили около 80% от общего объема кладки всех опор. При высоте насыпи более 7 м иные конструкции, кроме сборно-монолитных, 
практически не встречались.
Однако опыт строительства и эксплуатации сборно-монолитных 
опор выявил и многие их недостатки, к которым относятся трещины 
в замкнутых по контуру оболочках; высокий процент армирования; 
сложность конфигурации сборных элементов; большое разнообразие 
различных конструкций; отсутствие при этом элементов, которые 
могут быть использованы в качестве унифицированных; недостаточная устойчивость многих типов блоков на монтаже, что ведет к необходимости порядного бетонирования ядра тела опоры; ограниченная 
область применения.
В типовых решениях были использованы лучшие индивидуальные разработки, однако при этом не удалось избежать и уже отмеченных недостатков. Так, типовые проекты не содержали в себе элементы, которые могли быть использованы в качестве унифицированных. 
Общее число типоразмеров сборных блоков во всех типовых проектах достигло 160.
Недостатки индивидуальных и типовых проектов опор послужили причиной дальнейшего творческого поиска новых прогрессивных 
решений.
Итогом этого поиска стало появление, начиная с 1973 г., новых 
конструкций опор: ЦНИИС, Мостотреста, Мостостроя № 8 – Гипротрансмоста, СКБ Главмостостроя – Ленгипротрансмоста, Мос

гипротранса и др. В результате расширилась область применения 
опор мостов с большими пролетами, произошел переход от порядного бетонирования к многорядному или даже на всю высоту опоры, 
стала возможной замена гранитной облицовки в любых, даже самых 
жестких условиях эксплуатации, увеличилась возможность компоновать опоры разных габаритных размеров и очертаний из блоков всего 
трех-четырех типов, т.е. возросло соответствие требованиям унификации.
Кроме перечисленных, нередко появление и других конструкций 
сборно-монолитных опор, как правило, одноразового применения, 
которые выступают той или иной модификацией ранее примененных 
типовых или индивидуальных решений.
Сфера применения сборно-монолитных опор постоянно расширяется. Однако при этом их часто рассматривают в качестве универсальной конструкции и недостаточно обоснованно применяют там, 
где другие конструкции более предпочтительны.
Все это и побудило автора проследить этапы развития сборномонолитных опор и обобщить опыт их применения. Автор проанализировал влияние важнейших параметров, характеристик и элементов 
опор на их надежность и долговечность, а также особенности конструкций, технологию их изготовления и монтажа, выявил конструкции, которые можно рекомендовать в качестве унифицированных, 
определил оптимальные области применения.
Поскольку прототипом для сборно-монолитных опор послужили опоры в гранитной облицовке, опыт применения которых нельзя не учитывать, в книге уделено значительное внимание описанию 
этих интересных конструкций. Они находят достойное применение 
и в настоящее время в особо суровых условиях эксплуатации.
Книга отражает результаты научных исследований, которые проводились автором в лаборатории опор мостов ЦНИИСа, и предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся 
проектированием, строительством и эксплуатацией мостов; для научных сотрудников и студентов транспортных колледжей и вузов.

ГЛАВА 1. 
ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СБОРНОМОНОЛИТНЫХ ОПОР МОСТОВ

1.1. Опоры в гранитной облицовке – 
предшественницы сборно-монолитных опор

Опора, облицованная камнем, представляет собой выложенные по 
контуру на всю высоту или часть ее камни естественного происхождения, чаще из гранита, с заполнением внутреннего пространства 
бутобетоном или бетоном (рис. 1.1).
Опоры в каменной облицовке стали применять много столетий 
тому назад на арочных мостах, выполненных в камне.
Широкое распространение облицованных камнем опор было обусловлено целым рядом несомненных достоинств, присущих этому 
виду сооружений.
Каменная облицовка сделала ненужной опалубку. Ее функции взяли на себя выкладываемые по контуру камни. Отказ от опалубки имел 
в тот период большое значение, так как для высоких опор она представляла собой гигантский пространственный каркас, требующий значительного расхода материалов, а также затрат времени и труда.
Применение облицовки намного продлило долговечность опор. 
Надежность их в эксплуатации существенно повысилась. Это связано главным образом с тем, что бетон приготовляли зачастую из 
низкокачественных местных материалов, обладающих невысокими 
прочностными свойствами. Опора, изготовленная целиком из этих 
материалов, не могла в течение длительного времени противостоять 
суровому воздействию климата Европейского Севера и Сибири. Каменная облицовка стала хорошей защитой от циклического влияния 
температурно-влажностных факторов, истирающего действия льда, 
песчаных наносов и карчехода и от других внешних механических 
воздействий. В отдельных случаях каменная облицовка применялась 
исключительно в архитектурных целях.
Обтеска камней по чистоте обработки подразделялась на грубую 
теску (грубый прикол), получистую, чистую и «в ленту» («в рамку»).
При грубой теске лицевую поверхность грубо отесывали кувалдой (так называемой балдой). Боковые грани отесывали более чисто 
с тем, чтобы швы между камнями не были чрезмерно широкими.
При получистой теске камень обрабатывали инструментами 
с плоским лезвием. Камням получистой тески придавали заданные 
формы и размеры, ребра выполняли чистыми по наугольнику.

Рис. 1.1. Промежуточная опора в гранитной облицовке:
а – общий вид; б – фрагмент

а

б

Чистая теска достигалась дальнейшей обработкой получистой 
поверхности инструментами с широкими плоскими лезвиями, например, закольником, причем удары наносили очень круто к поверхности камня, почти в лоб. Все размеры камня при этом выполняли 
точно по заданию, углы – по наугольнику, ребра делали чистыми.
Обтеской «в ленту» называлась такая обработка лицевой поверхности камня, когда по периметру его протесывали гладкую рамку полоской 3–4 см, а пространство внутри ее оставляли грубо околотым, выступающим на 3–6 см так называемой «шубой», или «безобразием».
Камни прямоугольные грубой тески обычно изготовляли в карьере, а камни криволинейного очертания с получистой и чистой теской 
часто тесали непосредственно на месте. Для них в карьере готовили 
только «болванки», которые транспортировали на место работ. Такой 
порядок считался целесообразным, так как изготовленные в карьере камни чистой тески могли быть разбиты в процессе их перевозки 
к мосту, и при этом пропадал значительный затраченный труд. Кроме 
того, обрабатывая камни на стройплощадке, проще было придать им 
ту точность, которая диктовалась местом их укладки. Те части камней, которые служат для их анкеровки, оставляли шероховатыми для 
лучшего сцепления с бетоном.
Для облицовки опор применяли камни из известняка, песчаника 
и гранита.
В конце ХIХ в. в качестве облицовки перестали применять камни 
из известняка как наиболее слабой породы. Камни из этого материала часто раскалывались в процессе эксплуатации, что вызывало большие и дорогостоящие работы по их замене.
Примерно с 1889 г. стало обязательным предварительное испытание камня в механических лабораториях.
Размеры камней были разными, и часто на одной опоре использовали камни высотой 40–50 см для нижних рядов, 35–40 см – для 
средних и не менее 30 см – для верхних. Это отвечало требованиям 
зрительного впечатления и позволяло шире использовать ресурсы 
каменного карьера.
Часто разной по высоте опоры была и чистота обработки: в пределах уровня ледохода и ледорезной части устраивали облицовку из гранита получистой тески, остальную часть опоры до уровня прокладного ряда облицовывали камнями, обработанными в грубый прикол. 
Облицовку выполняли из двух типов камней, которые отличались 
своей конструкцией и функциональной принадлежностью – ложков 
и тычков.

Ложками называют камни, укладываемые вдоль лицевой поверхности длинной стороной.
Тычки – это камни, обращенные к лицевой поверхности короткой стороной, торцом. Они служат как бы для заякоривания облицовки в теле опоры.
Идеальным считалось, когда число ложков и тычков в опоре одинаковое. Однако вследствие дороговизны камня это соотношение, 
как правило, резко менялось в пользу ложков (один ложок заменяет 
собой 3–4 тычка).
При назначении размеров камня исходили из того, чтобы длина 
его составляла две-три его высоты.
Заполнение внутреннего пространства опоры (ядра) выполняли 
также в виде кладки. Здесь применяли наиболее распространенный 
местный камень. Кладка из бута называлась «забуткой». Между забуткой и камнями оставляли пазухи, которые заливали раствором 
одновременно с устройством швов.
Несмотря на то, что конструкция опоры способствовала прерывному циклу бетонирования, когда постановка облицовки создает перебои в заполнении ядра, достигался довольно высокий темп сооружения опоры. На мосту через реку Енисей в Красноярске (в 1938 г.) 
он составил 20 м2 в смену.
Существовали два основных способа заполнения швов раствором. При первом, основном способе сначала каждый камень кладется насухо, хорошо пригоняется на свое место, после чего клиньями 
его несколько поднимают, подливают под него тонкий слой жидкого 
раствора цемента и разравнивают лопаткой; затем выбивают клинья, 
поддерживая камень ломами, и наконец, опускают в раствор.
Этот прием рекомендуется и правилами более позднего времени 
(в 20-х годах ХХ в.).
Второй способ применим в случае, когда камни были тяжеловесными: устанавливать камни на сухо, а затем подливать цементным 
прыском.
Первый способ в большей степени соответствовал требованиям 
качества, во втором случае шов зачастую оставался незаполненным 
раствором, что шло в ущерб долговечности постройки.
В целом принятая технология устройства опоры была направлена 
к одной из главных целей – качественному выполнению швов между 
камнями.
При обоих способах камни укладывали сначала насухо и проверяли их положение, а, главным образом, толщину получающегося 

шва. А затем, если это требовалось, делали дополнительную пригонку и притеску камней.
В обоих случаях камни плотно подгоняли один к другому, и они 
могли воспринимать полезную нагрузку. Вследствие невысокого 
качества заполнения ядра опоры облицовка служила основной несущей частью сечения опоры. Фактическая способность облицовки 
работать под нагрузкой учитывалась и в ранних расчетах. По нормам 
проектирования 1930 г. допускаемые максимальные (нормативные) 
напряжения для кладки из штучного камня получистой тески с временным сопротивлением не менее 80 МПа составляло 6,5 МПа, а для 
бутовой кладки из камня с временным сопротивлением сжатию – не 
менее 35–2,5 МПа. В каменной облицовке допускались и растягивающие напряжения до 0,2 МПа.
С 1930-х гг. общим правилом стало игнорирование роли облицовки как несущего элемента. К этому времени заполнение ядра опоры 
выполняли из бетона, качество которого постоянно улучшалось.
Постепенно происходил отказ от бутовой кладки внутри опоры. 
Ядро стали заполнять бетоном, к которому предъявляли все более 
высокие требования сначала по прочности, а затем – и морозостойкости.
До 1917 г. в России применение облицовки в опорах, работающих 
в жестких климатических условиях, считалось обязательным. В дальнейшем требования к обязательности применения облицовки снижались. Этот процесс протекал с одновременным усилением требования повышения прочности бетона опор.
В соответствии с Техническими условиями проектирования мостов и труб под железную дорогу нормальной колеи (1938 г., § 490) 
облицовка естественным камнем считалась обязательной для ледорезных частей, а также для участков опор в пределах колебания горизонтов воды.
В технических условиях 1947 г. (ТУПМ-47, § 289) облицовка считалась обязательной для опор, эксплуатируемых в суровых условиях 
и при мощном ледоходе. Для опор из бетонной и бутобетонной кладки с прочностью на сжатие не менее 17 МПа, находящихся в более 
благоприятных условиях, облицовку можно было не делать.
Эти же требования сохранены, в сущности, в нормах 1962 и 1967 гг.: 
в СН 200-62, п. 588 и в СН 365-67.
В нормах на автодорожные мосты требования к облицовке всегда 
были более мягкими, чем на железнодорожные. Облицовка считалась 
обязательной только для ледорезов быков из бутовой кладки (Нормы 

и технические условия проектирования и постройки мостов и труб на 
автогужевых дорогах. 1938 г., § 35).
Долговечность опор в гранитной облицовке, как и любых других 
конструкций, зависит от качества их изготовления, в основном – от 
качества выполнения горизонтальных швов между камнями.
В настоящее время на сети железных дорог эксплуатируется много мостов, опоры которых построены более 100 лет тому назад, и они 
находятся в удовлетворительном состоянии.
Изучение надежности работы гранитной облицовки набережных 
Ленинграда показало, что срок службы их до капитального ремонта 
составляет 40–60 лет.
Обследования мостов, проведенные НИИ мостов при ЛИИЖТе 
выявили следующее их состояние. Из 334 опор, в числе которых были 
136 промежуточных со сроком службы, превышающим 60 лет, были 
отмечены с повреждениями:
• незначительными – 86,1%;
• массовое разрушение швов на глубину 5–10 см на площади до 
20–50% общей поверхности и одиночные повреждения глубиной до 
10–20 см – 12,2%;
• разрушение швов на всю толщину облицовки – 1,7%.
Связь облицовки с бетоном заполнения, т.е. их совместная работа, не подвергалась сомнению. Результатами обследований опор, 
построенных с конца ХIХ в. по 1935 г. в Англии, не отмечен ни один 
случай отслоения облицовки.
Наиболее часто встречающимся недостатком облицовки в приведенных примерах является разрушение швов между камнями. При 
этом в худшем положении находятся швы, которые располагаются 
в зоне переменного уровня воды.
Характер разрушения хорошо виден на рис. 1.2, где изображен 
фрагмент опоры моста через р. Западную Двину в г. Витебске после 
50 лет эксплуатации, в течение которых никакие восстановительные 
и ремонтные работы по заделке швов не велись.
Важно учитывать, что разрушение даже одного горизонтального 
шва снижает несущую способность опоры, так как исключает из работы все вышерасположенные слои камней.
Состояние швов в той части опоры, которая эксплуатируется 
в воздушной среде, более удовлетворительная. На упомянутом мосту, 
например, в этой зоне следы разрушения полностью отсутствуют.
В последние десятилетия требования индустриализации строительства и все более широкое применение сборно-монолитных  конструкций