Арочные мосты XIX и начала XX веков

Арочные мосты в силу разнообразия форм богаче и живописнее балочных. Поэтому в тех случаях, когда архитектурные требования стоят на первом плане, например в городах, арочные системы всегда оказывались наиболее желательными. Арочные мосты в городах достигли значительного развития я имеют довольно большие пролеты.

К сожалению, применение арок возможно далеко не всегда. Для сооружения арочных мостов требуются специальные условия: надежные грунты, благоприятное расположение и дешевизна опор и т. д. Но зато, в случае исключительно больших пролетов, когда балочные системы оказываются невыгодными, арки сплошь и рядом дают наиболее удачное решение задачи.

С 50-х подов наряду с железными балочными конструкциями началось сооружение железных арочных мостов, имевших сплошное, а затем и сквозное пролетное строение. Мы встречаем в это время разрезные, неразрезные и консольные арочные системы, а с 60-х годов появляются двух- и трехшарнирные арки. Наибольшим распространением пользуется двухшарнирный тип арки, довольно жесткий, мало чувствительный к температуре, к осадкам опор и удобный для монтажа.

Ось арки сплошного типа обычно очерчивалась по параболе второй степени или по кругу. Очертания сквозных арок применялись самые разнообразные (рис. 141): с концентрическими поясами постоянной высоты (фиг. 24), серповидные (фиг. 25), трапецоидальные (фиг. 26), из двух серпов (фиг. 27), с верхним горизонтальным и нижним криволинейным поясом (фиг. 26). Верхний пояс неразрезных и консольных арочных систем часто делают прямым, искривляя только нижний и вводя между обоими поясами сквозное заполнение (фиг. 29).

Не имея возможности задерживаться на многочисленных формах металлических арок, ограничиваемся лишь примерами нескольких отдельных сооружений. Начнем с мостов Парижа.

Панорама Сены в пределах Парижа обогатилась к концу XIX века серией железных арочных мостов. Первым из них в центре города был Аркольский мост (рис. 142).

Его сквозная бесшарнирная арка еще близка к чугунным образцам. На ней были проверены только что появившиеся тогда теории расчета арок. Детали моста носят эклектический характер.

Почти одновременно с Аркольским, близ моста Инвалидов строится каменный мост Альмы (рис. 143), оформленный в той ложной классике, которая стала чем-то вроде национального стиля второй империи. Натуралистические формы его скульптур и декора по качеству гораздо ниже оформления парижских мостов более ранних эпох. Тем не менее, подчеркнутое расположение фигур на опорах между сводами вызвало ряд вариаций этого мотива на железных мостах Парижа.

Первая попытка подобного рода сделана на мосту Мирабо (рис. 144). Его трехшарнирной консольной арке придана технически выгодная стрельчатая форма, но вследствие большой пологости арки элементы металлического заполнения вблизи замковых ее частей слишком измельчены. Скульптура на быках не очень вяжется с конструкцией и имеет эклектический характер.

Тот же скульптурный прием повторен 10 лет спустя на соседнем двухшарнирном мосту консольной системы в Пасси. Мост богато оформлен. Но в архитектуре его также не чувствуется тонкой проработки, свойственной большим мастерам прошлого.

Подобные недостатки, присущие и другим мостам Парижа, явились логическим следствием внутренних противоречий капиталистического общества, в условиях которого зодчие были не в силах найти для новых технических идей равноценного архитектурного выражения. Таков и пышный мост (рис. 145), завершавший ансамбль всемирной выставки 1900 года. Его трехшарнирная арка предельной пологости (1:17,5), собранная из стальных косяков, представляла крупное техническое достижение.

Детально разработаны планы устоев, но в скульптуре, выполненной с холодным академическим уменьем, как и в остальном оформлении моста, нет ясной простоты и убедительной лаконичности.

Говоря о Париже конца прошлого века, следует упомянуть о проекте устройства Триумфального моста (рис. 146) близ Тюильри. Архитектор Берар пытался здесь воскресить неоднократно реализованную в прошлом идею опор в виде плывущий судов. Мост предполагалось строить из железобетона, начавшего тогда (1896 г.) входить в практику. Архитектура моста, затейливая и богатая, перегружена мелкими и вычурными деталями в стиле ложной классики.

Арочные системы широко применялись в Париже и для железнодорожных мостов. Примером служит Аустерлицкий виадук парижского метро.

Поезд, выходя из тоннеля по криволинейной в плане балочной эстакаде, неожиданно взлетает на мощный пролет виадука. Конструкция виадука в виде трехшарнирной арки с выносными пятами и проездом по середине относится, в сущности, уже к области комбинированных систем. Оформление арок и опор «богато» выполнено, но все детали имеют попрежнему вычурный эклектический характер.

Во второй половине XIX века кое-где еще строились бесшарнирные арки. Таким был, например, Блекфрайарский мост в Лондоне, повторяющий в железе формы более ранних чугунных мостов, или двухъярусный мост в С.-Луис (рис. 147) из хромовой стали с арками трубчатого сечения. Он был собран впервые на-весу без применения подмостей, послужив в этом отношении образцом для ряда других мостов и в первую очередь для двухшарнирного Клифтонского (рис. 148) через Ниагару.

В области строительства железнодорожных виадуков того времени оставило значительный след сооружение большой и технически продуманной двухшарнирной серповидной арки виадука Гараби (рис. 149), построенной инж. Эйфелем.

Из других виадуков следует упомянуть живописный Виорский (рис. 150) консольно-арочной системы, того же типа, что и мост Мирабо в Париже.

Говоря о развитии металлических конструкций, нельзя пройти мимо того обстоятельства, что их влияние сильно сказалось на строительстве каменных мостов второй половины XIX века. Оно выразилось с особой наглядностью в облегчении надсводного строения, превращенного в эстакаду по типу металлических мостов. В отдельных случаях и сам каменный свод расчленяется на ряд независимых параллельных сводов-близнецов.

Возможности подобного расчленения, зачатки которого можно встретить еще в римских, иранских и средневековых мостах, обусловливались неуклонно возраставшей прочностью кладки, чему способствовало научно поставленное изучение механических свойств последней. Большое влияние на это изучение имела работа испытательных лабораторий, достигших к этому времени значительного расцвета.

Эпоху в каменном мостостроении составили новые приемы возведения каменных сводов по методу проф. Сужернэ. Обеспечивая своды от образования трещин, эти приемы позволили довести пролеты мостов почти до 100 м.

Первоначально применявшиеся для кладки сводов известковые растворы обладали большой пластичностью. Поэтому трещины, обычно возникавшие в сводах при деформациях кружал и во время раскружаливания, могли постепенно закрываться уже во время эксплуатации моста. Когда же с увеличением размеров пролетов пришлось перейти к более прочным цементным растворам, быстро схватывающимся и обладающим очень слабой пластичностью, опасность образования трещин в процессе кладки стала вполне реальной. Это заставило обратиться к новым приемам кладки.

Чтобы не допустить образования трещин, было предложено во время постройки мостов превращать своды в шарнирную цепь, состоящую из ряда секций, которые могут без вреда для своей целости следовать за движением кружал. Швы, оставлявшиеся между секциями пустыми, заделывались по окончании сооружения свода полусухим раствором путем сильного трамбования, вызывающего значительные напряжения в своде еще до раскружаливания. Для облегчения кружал свод складывался не на всю толщину сразу, а постепенно — кольцами.

Этот способ¹ принят в настоящее время повсеместно и не только для каменных, но и для всех вообще массивных сводов, возводимых на портландцементе.

Примером сооружения, построенного таким образом, может служить каменный виадук в Люксембурге (рис. 151) очень большого (84,65 м) пролета. Необходимо отметить, что эклектическое оформление снижает крупные достоинства этого сооружения.

Еще с большим правом эти замечания можно отнести к мостам, построенным в других странах Европы.

Таков мост в Плауэне (рис. 152), имеющий наибольший пролет каменного свода (90 м);в архитектуре его виден все тот же эклектический набор мотивов. Лучше оформлен мост Вальдитобель (рис. 153). Но грубая мощь не придает мосту выразительности, а граничит с бесформенностью, хотя и не лишена живописности.

К концу описываемого периода были достигнуты заметные успехи и в области строительства бесшарнирных бетонных сводов.

При сооружении через реку Лот моста в Вилленеве (рис. 154) пролетом 96 м применен новый способ раскружаливания при помощи гидравлических домкратов². Раскружаленные таким образом парные своды выглядят очень убедительно. Но архитектура моста имеет неподходящий для современного сооружения архаизированный характер.

Работа над шарнирными металлическими конструкциями³ отразилась и на формах массивных мостов. В 90-х годах появились первые трехшарнирные каменные и бетонные мосты. Они обладали очень большой пологостью, недоступной для бесшарнирных .сводов.

Много таких мостов построено в Германии, особенно в Мюнхене, с его низким плоским рельефом берегов реки. Здесь, как и в Париже, по традиции издавна строились только массивные мосты, .что придавало городскому пейзажу своеобразный характер. Но архитектура большинства из них суха и эклектична.

В поисках конструктивных форм для арочных железобетонных мостов строители брали за образец не только каменные, но и металлические конструкции, перерабатывая их детали и элементы применительно к специфическим свойствам нового материала. Одним из ранних примеров такой переработки служит мост Возрождения в Риме (рис. 155).

Напоминая по внешнему виду каменную конструкцию, мост в действительности имеет очень тонкие железобетонные стенки и коробчатое сечение. Это позволило довести его пролет до 100 м при очень большой пологости 1:10, несмотря на слабое основание.

Под влиянием подобного рода технических достижений за рубежом появилось множество мостов, щеголявших своей так называемой «конструктивной правдивостью». Очень много писалось, например, об архитектуре и связи с ландшафтом моста Скуру у Стокгольма. Но все же, надо сказать, что формы этого моста еще очень и очень далеки от совершенства.

Гораздо лучше подчеркнута связь с пейзажем в композиции большого виадука Лангвиз (рис. 156) в Швейцарии. Шаг вперед представляет и его конструктивная схема, отдельные элементы которой по форме весьма близки к деревянным фахверковым конструкциям. Заслуживает внимания также железобетонный мост Лабальме через Рону, где совместность работы тонкого свода с проезжей частью подчеркнута архитектурно и учтена при расчете.

По мере роста отверстий железобетонных мостов становится очевидным, что свойства железобетона с наибольшей полнотой могут быть выявлены как раз в конструкциях больших пролетов.

Применение железобетона, не в пример камню работающего на изгиб, было причиной введения в практику массивных балок, превосходящих пролетами знаменитые каменные перекрытия китайских мостов. Вначале пролеты железобетонных балок не превышали 30 м, что далеко не исчерпывало возможностей железобетона.

Однако и при таких условиях удалось создать много оригинальных балочные мостов неразрезных, консольных и безраскосных (рамных) систем.

Дальнейшее длительное изучение свойств цементов и бетона позволило значительно, расширить пролеты железобетонных балочных мостов.
Продолжающееся возрастание прочности цементов, индустриализация бетонных работ, применение сборных элементов и т. д. способствовали еще более широкому распространению железобетонных конструкций, завоевавших видное место в строительстве балочных мостов.

Примечания

1. Кавказские мастере применяли кладку кольцами в XII веке и раньше (см. раздел «Архитектура мостов СССР»).

2. В швах древних сводов Новгорода и других городов до сих пор сохранялись дубовые клинья, забивкой которых русские мастера регулировали напряжения в сводах совсем так, как это делается гидравлическими домкратами. Поэтому русских мастеров можно считать родоначальниками этого способа.

3. Уже в 40-х годах на Рязанской дороге была построена чугунная труба на шарнирах (см. раздел «Архитектура мостов СССР»).