Мониторинг технического состояния и продление жизненного цикла мостовых переездов на каналах

С.Г. Белогай, Я.В. Волосухин, М.А. Бандурин

МОНИТОРИНГ  ТЕХНИЧЕСКОГО
МОНИТОРИНГ  ТЕХНИЧЕСКОГО 
СОСТОЯНИЯ  И  ПРОДЛЕНИЕ 
СОСТОЯНИЯ  И  ПРОДЛЕНИЕ 

ЖИЗНЕННОГО  ЦИКЛА 
ЖИЗНЕННОГО  ЦИКЛА 
МОСТОВЫХ  ПЕРЕЕЗДОВ 
МОСТОВЫХ  ПЕРЕЕЗДОВ 

НА  КАНАЛАХ
НА  КАНАЛАХ

Монография
Монография

Москва 
РИОР

ИНФРА-М

УДК 624.01/07
ББК 38.5
         Б68

Белогай С.Г., Волосухин Я.В., Бандурин М.А.

Мониторинг технического состояния и продление жизненного цик
ла мостовых переездов на каналах : монография / С.Г. Белогай, Я.В. Волосухин, М.А. Бандурин. — Москва : РИОР : ИНФРА-М, 2023. — 268 с. — 
(Научная мысль). — DOI: https://doi.org/10.12737/5263

ISBN 978-5-369-01381-6 (РИОР)
ISBN 978-5-16-010228-3 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-102111-8 (ИНФРА-М, online)

Излагаются вопросы мониторинга технического состояния мостовых пере
ездов на каналах с учетом требований национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р 22.1.12–2005* и Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». На основании 
результатов мониторинга мостовых переездов обосновываются технологии, обеспечивающие продление жизненного цикла сооружений. Освещены инновационные технологии концерна BASF (Германия), связанные с восстановлением, ремонтом, защитой бетонных и железобетонных конструкций, высокоточной 
цементацией оборудования. Описан опыт, накопленный фирмой EMACO на объектах водного хозяйства Ставропольского края.

Книга ориентирована на специалистов строительных и эксплуатационных 

организации, а также на студентов и аспирантов строительных специальностей 
вузов.

УДК 624.01/07
ББК 38.5

ISBN 978-5-369-01381-6 (РИОР)
ISBN 978-5-16-010228-3 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-102111-8 (ИНФРА-М, online)

© Белогай С.Г., 
     Волосухин Я.В.,
     Бандурин М.А.

Б68

А в т о р ы :
Белогай С.Г. – заместитель директора ФГБУ «Управление “Ставропольме
лиоводхоз”»;

Волосухин Я.В. – генеральный директор ИКЦ «Безопасность ГТС»;
Бандурин М.А. – доцент ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная 

мелиоративная академия»

Р е ц е н з е н т ы :
д-р техн. наук, профессор, декан строительного факультета ФГБОУ ВПО 

ЮРГПУ (НПИ) Г.М. Скибин;

д-р техн. наук, профессор кафедры «Гидротехнические сооружения» ФГБОУ 

ВПО НГМА М.М. Мордвинцев;

д-р техн. наук, профессор кафедры «Сопротивление материалов,строитель
ная и прикладная механика» ФГБОУ ВПО ЮРГПУ (НПИ) П.П. Гайджуров

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1

Исследование выполнено за счет средств гранта  

Российского научного фонда и Кубанского научного фонда №22-17-20001.

ВВЕДЕНИЕ 

Наиболее распространенными искусственными сооружениями на дорогах являются мосты и водопропускные трубы. 
Мостом называется искусственное сооружение, по которому проложена дорога через какое-либо препятствие. 
Различают собственно мосты, проходящие через реки и другие водотоки; акведуки (от лат. aqua — вода и duco — веду) — сооружения 
в виде моста (или эстакады) с водоводом (трубой, лотком, каналом), 
устраиваемые в местах пересечения водовода с оврагом, ущельем, 
рекой, дорогой и т.п.; виадуки (от лат. via — дорога, путь и duco — 
веду) — сооружения мостового типа, возводимые на пересечении дороги с глубоким оврагом, лощиной, горным ущельем; путепроводы — 
мосты на пересечении сухопутных дорог (обеспечивают движение по 
ним на разных уровнях). 
Мостовой переезд является составной частью автомобильной дороги и представляет собой комплекс сложных и дорогостоящих сооружений. Его следует рассматривать не только как транспортное, но 
и как гидротехническое сооружение, а, следовательно, размеры и 
форма мостового переезда в значительной степени обосновываются 
гидрологическими, гидравлическими и русловыми расчетами. 
При проектировании мостового переезда необходимо решать одновременно следующие задачи:  
– создать оптимальные условия для перевозки грузов и пассажиров 
транспортом;  
– обеспечить возможность надежной работы мостового переезда в 
течение длительного срока его службы в условиях непостоянства речного стока, природных русловых деформаций, нарушения мостовым 
переездом естественного режима реки;  
– получить экономически обоснованное проектное решение, которому соответствует минимальная величина строительных и эксплуатационных затрат;  
– свести до минимума неблагоприятное воздействие на окружающую среду. 
 
 
 
 
 
 

ГЛАВА 1. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР 
СТРОИТЕЛЬСТВА МОСТОВЫХ ПЕРЕЕЗДОВ 
НА КАНАЛАХ 

1.1. Общие сведения о строительстве 
мостовых переездов 
 

Основные элементы моста — опоры и пролетные строения. Различают опоры береговые (устои) и промежуточные (быки). Пролетным 
строением называется совокупность всех частей моста (за исключением опор); оно состоит из ферм, передающих нагрузку моста на опоры, 
опорных частей, передающих давление ферм на опоры, и поперечной 
конструкции — проезжей части автодорожного (городского) моста, 
тротуаров с перилами, средств связи. Проезжая часть состоит из поперечных балок, опирающихся на фермы, и продольных балок, опертых на поперечные балки мостового полотна. 

Расстояние в свету между устоями называется отверстием моста, а 

расстояние между осями смежных опор — расчетным пролетом. 
Главные несущие элементы объединяют связями, обеспечивающими устойчивость и поперечную жесткость пролетного строения. 
Различает связи продольные (от одной опоры до другой) и поперечные, расположенные в вертикальных или наклонных плоскостях поперек ферм. 
В зависимости от преобладающего материала ферм различают 
мосты железобетонные, металлические, деревянные, каменные. 
По характеру работы пролетных строений и опор, т.е. в зависимости 

от статической схемы выделяют мосты балочные, когда реакция от вертикальной нагрузки вертикальна, и арочные, когда реакция от вертикальной нагрузки разлагается на вертикальную и горизонтальную составляющие (при этом последняя называется распором). 
Мосты с безбалластной проезжей частью можно располагать на 
прямых участках трассы, горизонтальных площадках профиля дороги 
или, при достаточном обосновании, на участках не круче 4‰. 
При интенсивном движении транспортных средств и возможных, 
по местным условиям, частых обледенениях проезжей части продольный уклон автодорожных и пешеходных мостов круче 20‰ не рекомендуется. 
Минимальная толщина засыпки насыпи или балластам над звеньями или плитами труб, а также под сводами арочных мостов всех видов 

приведена в табл. 1.1. Толщиной считается размер от верха звена или 
плиты трубы до низа дорожной одежды. 
 
Таблица 1.1 
Минимальная толщина засыпки 

Толщина засыпки, м 

Дорога 
над трубами 
под сводами  
мостов 

Автомобильная 
и городская 
0,5 
0,2 

 
При проектировании искусственных сооружений должны быть 

выполнены следующие основные правила: 
Искусственные сооружения строят на основе технической документации. Главная задача проектирования — выбор правильного мес-
та расположения сооружения, назначение таких форм и размеров конструкции, которые обеспечили бы достаточный запас прочности и 
устойчивости. При этом исходят из того, чтобы мосты (металлические 
и железобетонные) можно было нормально эксплуатировать не менее 
50–70 лет. 
Основные размеры пролетных строений и опор мостов рекомендуется назначать, соблюдая принципы модульности и унификации, придерживаясь стандартных размеров. 
Для автодорожных мостов, расположенных на прямых участках 
дорог при вертикальном и перпендикулярном расположении опор, 
генеральным размером рекомендуется назначать полные длины пролетных строений, которые принимаются равными 3, 6, 9, 12, 15, 18, 
21, 33, 42 м (т.е. с модулем 3 м). При больших размерах пролеты назначают кратными 21: 63, 84, 105, 126 м. 
 
1.2. История развития мостостроения в России 
 
Искусственные сооружения — наиболее сложная часть железных и 
автомобильных дорог. Их выполняют двух видов: возводимые над 
поверхностью земли мосты различного типа и водопропускные трубы, устраиваемые через водотоки и другие препятствия; тоннели, сооружаемые под поверхностью земли на пересечении дорогой гор, высоких холмов и при проложении линий метрополитенов в больших 
городах. 
Мосты строили с древнейших времен. Первоначально они имели 
простую конструкцию: их возводили из дерева и камня вручную для 

пешеходного и гужевого движения. Широкие и глубокие реки оказывались препятствиями для постройки мостов, которые заменяли паромными переправами или наплавными мостами из плотов или судов. 
Деревянные мосты вначале сооружали простыми балочными, затем перешли к более сложным конструкциям. 
Каменные мосты выполняли из сводов на массивных опорах. Размер опор по фасаду моста достигал одной трети, а в отдельных случаях — даже половины пролета. Кладку осуществляли на известковых 
растворах или тщательной пригонкой отдельных блоков с их укладкой насухо. 
Металлические пролетные строения мостов до 80-х гг. XIX в. изготавливали из так называемого сварочного железа, которое плавили в 
пудлинговых печах. С 1885 г. появилось более качественное литое 
железо. В разработке металлических пролетных строений больших 
мостов в конце XIX в. необходимо отметить деятельность известного 
русского ученого — профессора Н.А. Белелюбского (1845–1922). Под 
его руководством были разработаны типовые пролетные строения с 
пролетами до 109 м, использованные в железнодорожных мостах через реки Волгу, Днепр и др. Эти мосты имели многорешетчатые и 
двухрешетчатые 
системы 
ферм. 
По 
инициативе 
профессора 
Л.Д. Проскурякова в конце XIX в. появились клепаные металлические 
пролетные строения треугольной системы. Известен ряд крупных 
мостов через реки Енисей, Обь, Москву, Сулу и др., построенных по 
его проектам. В начале XX в. по инициативе профессоров Н.А. Белелюбского и Г.П. Передерия в пролетных строениях небольшого размера и в водопроводных трубах стал применяться железобетон. В системе НКПС в 1926 г. была организована первая государственная проектная организация — Мостовое бюро, а в 1930 г. — Мостостроительный трест (Мостотрест). На эти организации были возложены 
проектирование и строительство мостов на железных дорогах страны, 
разработка норм и правил проектирования искусственных сооружений, составление типовых проектов конструкций и технологических 
правил производства работ. По их проектам в первой и второй пятилетках были построены крупнейшие металлические мосты на реках 
Волге, Днепре, Енисее, Оби, Дону и др. 
В начале XX столетия железобетон в России применялся преимущественно в малых мостах с пролетами до 6 м.  
Для современного отечественного и зарубежного мостостроения 
на автомобильных дорогах характерно применение сборных предварительно напряженных железобетонных конструкций. Разработаны и 

получили успешное применение прогрессивные конструкции и методы производства опор на железобетонных сваях, оболочках и столбах. 
В настоящее время искусственные сооружения выполняют преимущественно сборной конструкции из элементов заводского и полигонного 
производства. Освоен эффективный навесной способ монтажа сборных 
конструкций с соединением элементов при помощи полимерного клея. 
В крупных городских мостах успешно применены новые системы пролетных строений из сборного железобетона: рамно-консольные, арочно-консольные, балочно-неразрезные, вантовые. Массовое строительство искусственных сооружений в виде малых и средних мостов, путепроводов, эстакад, водопропускных труб в настоящее время осуществляют преимущественно по типовым проектам с использованием 
унифицированных сборных конструкций заводского и полигонного 
изготовления. После 1965 г. при строительстве новых железных и автомобильных дорог широкое применение получили весьма эффективные трубы из гофрированного коррозиестойкого металла. 
 
1.3. Виды и классификация искусственных сооружений 
 
Искусственные сооружения — технически сложная часть строящихся 
дорог. В зависимости от условий рельефа местности расходы на постройку обычно составляют до 10% общей стоимости дороги, а иногда, 
например, в горной местности, до 25%. В период эксплуатации искусственные сооружения требуют особо тщательного надзора и ухода. 
Наиболее часто встречающиеся на дорогах искусственные сооружения — это мосты и водопропускные трубы, реже — подпорные 
стены, тоннели, селеспуски, галереи, лотки и т.п. 
По назначению дорог и роду пропускаемых подвижных нагрузок 
мосты бывают: железнодорожные — для пропуска железнодорожных 
нагрузок; автодорожные — для пропуска транспортных средств по 
автомобильным дорогам; городские — для метрополитена, автомобильного, трамвайно-троллейбусного и пешеходного движения; совмещенные — для одновременного пропуска железнодорожного и 
автомобильного транспорта; пешеходные — для пешеходов; специального назначения — для пропуска водопроводов, газо- и нефтепроводов и каналов. 
По условиям расположения на местности различают следующие 
виды искусственных сооружений: 
– путепроводы — на пересечении дорог в разных уровнях; 
– разводные мосты, когда для пропуска судов устраивают разводное пролетное строение, поднимаемое вверх или раскрываемое; 

– виадуки — при пересечении дорогой глубоких и сухих логов, оврагов, горных ущелий, сооружаемые взамен высоких (более  
15–20 м) насыпей; 
– эстакады — для пропуска железной или автомобильной дороги в 
городах над магистральными улицами, а также при строительстве дорог в сильно заболоченных местах, когда экономически невыгодной 
оказывается насыпь (на слабых грунтах в основании); 
– наплавные мосты с плавучими опорами из понтонов или барж, 
устраиваемые на широких и глубоких реках, когда постройка постоянных опор не оправдывается размерами движения, а также в случае 
временной необходимости, например, на период постройки капитального моста. Для пропуска по реке судов в наплавных мостах устраивают выводные секции, а на период ледохода и ледостава такие мосты 
разбирают. 
Водопропускные трубы — сравнительно простые по конструкции 
и постройке искусственные сооружения. При насыпи небольшой высоты (до 1–1,5 м) и незначительном количестве протекающей воды 
иногда устраивают лоток. 
Подпорные стены служат для поддержания откосов насыпей на 
крутых косогорах, при устройстве дорог в пределах населенных пунктов, для ограждения построек и предохранения от подмыва конусов 
насыпей и откосов дамб (у мостов).  
По общим размерам, сложности проектирования и способам организации строительства искусственные сооружения принято классифицировать на четыре группы: малые, к которым относятся мосты 
общей длиной до 25 м, а также водопропускные трубы под насыпями 
и лотки; средние, полная длина которых — до 100 м, а отдельные 
пролеты не превышают 42 м; большие — длиной свыше 100 м, с пролетами более 60 м; очень большие, часто называемые внеклассными 
или уникальными мостами, возводимыми через большие водные пространства. По числу возводимых на строящейся дороге сооружений, а 
также по суммарному объему работ, потребному для строительства, 
наибольшее распространение имеют малые и средние искусственные 
сооружения. 
По сроку службы мосты бывают постоянные и временные. Постоянные мосты проектируют с расчетом их непрерывной и круглогодичной эксплуатации в течение многих десятилетий. Соответственно 
с этим строят их из долговечных материалов — бетона, железобетона, 
металла, антисептированного дерева, камня. Конструкции их рассчитывают на наибольшие временные нагрузки, которые возможны не 

только в настоящий, но и в перспективный период эксплуатации. Временные мосты устраивают облегченными, на небольшой срок эксплуатации, из менее долговечных и менее прочных материалов, например, из непропитанного антисептиками лесоматериала, местного 
камня и т.п. 
Комплекс сооружений, устраиваемых на пересечении дорогой постоянно действующего водотока, называют мостовым переездом. 
В его состав входят мост, земляное полотно, примыкающее к устоям, 
регуляционные сооружения, направляющие водный поток, подпорные 
и ограждающие стены, сооружения берегоукрепительные ограждающие и др. 
Тоннель представляет собой искусственное сооружение, расположенное в толще горных пород. По назначению тоннели подразделяются на транспортные (железнодорожные и автодорожные, городские 
тоннели метрополитенов, пешеходные и судоходные), гидротехнические, городского хозяйства и горнопромышленные. Наибольшее распространение получили транспортные тоннели, которые по местоположению разделяют на находящиеся в горных массивах, подводные (под реками, каналами, проливами) и городские (под городскими 
проездами и кварталами). 
По характеру строительства тоннели могут различаться способом 
производства работ: закрытый — строящиеся без вскрытия земной 
поверхности над ними, и открытый. 
Размеры и очертания внутреннего свободного пространства транспортных тоннелей зависят от размеров и формы подвижного состава и 
размещаемого в них оборудования. Поперечное сечение тоннелей 
метрополитенов и железнодорожных определяется требованиями габарита и может быть рассчитано на один путь или на два (тоннели для 
трех путей встречаются крайне редко). Поперечное сечение автодорожного тоннеля определяется категорией дороги и числом полос 
движения, а также другими требованиями. 
 
1.4. Элементы моста и статические схемы 
 
Основные элементы моста — опоры и пролетные строения. Различают опоры: береговые (устои) и промежуточные (быки). Каждая опора 
воспринимает нагрузку от веса пролетных строений, подвижной нагрузки, проходящей по ним, от давления ветра, льда, навала судов. На 
устои, кроме того, действует вес насыпи подходов к мосту. Опоры 
имеют фундамент с надфундаментной частью. Фундаменты возводят 

с опиранием непосредственно на грунт или, если грунт ненадежен, на 
специальное искусственное основание. Форма и размеры опор зависят 
от значения и характера нагрузок, передающихся от пролетных строений, от собственного веса и веса насыпи, а также определяются условиями прохода под мостом водного потока, ледохода и местными инженерно-геологическими условиями. 
Пролетные строения имеют главные несущие элементы в виде балок сплошного сечения, сквозных ферм или комбинированных конструкций. На основных несущих элементах располагается конструкция 
проезжей части моста автодорожного (городского) или мостовое полотно железнодорожного моста. Главные несущие элементы объединяют связями, обеспечивающими устойчивость и поперечную жесткость пролетного строения. 
На рис. 1.1 показаны основные размеры моста и его элементов: 
полная длина L между задними гранями устоев или концами пролетного строения, непосредственно соприкасающимися с насыпью подходов; отверстие моста, обеспечивающее пропуск высокой воды (за 
вычетом толщины опор); Н — высота моста, исчисляемая от верха 
проезжей части или подошвы рельсов до уровня меженных вод; Нс — 
строительная высота от верха проезжей части до низа конструкции 
пролетного строения; расчетный пролет, равный при балочном пролетном строении расстоянию между центрами опорных частей, на 
которые устанавливают балки (фермы); расчетная ширина пролетного 
строения — расстояние между осями несущих конструкций (ферм или 
крайних балок); высота тела опор — от верхней площадки до верха 
(обреза) фундамента; глубина фундамента и др. 
Все размеры моста и его элементов устанавливают в процессе проектирования с учетом местных инженерно-гидрологических, геологических и судоходных условий, выявленных в процессе изысканий, а 
также на основе требований по интенсивности движения не только в 
момент проектирования, но и в более далекой перспективе, соответствующей сроку службы моста. По характеру работы пролетных строений и опор, т.е. в зависимости от статической схемы, различают балочные, рамные, арочные, висячие и комбинированные системы мостов.  
Наибольшее распространение имеют балочные системы мостов 
(балочные мосты), в которых пролетные строения в виде сплошных 
балок или сквозных решетчатых ферм свободно установлены на 
опорные части, через которые все вертикальные нагрузки передаются 
на опоры моста. Пролетные строения могут быть балочно-разрезными 
(рис. 1.2, а), балочно-консольными (рис. 1.2, б) и балочно-неразрез