Нормативна уредба за проектиране на железопътни мостове

Проф. д-р инж. Илия ИВАНЧЕВ

УАСГ - София

Преди Втората световна война у нас действат нормативни документи за проектиране на мостове, които обхващат както основните въпроси (натоварвания и въздействия), така и изчисляването и конструирането на масивните и стоманените мостове [1,2].

Втората половина на ХХ век се характеризира с нарастване на обема на изпълняваните нови мостове в България. Нормативните документи, издадени в предишните десетилетия, не отразяват развитието на науката и практиката през този период. През 1965 г. се издават Предписанията [4], в които се дефинират натоварванията, въздействията и строителният габарит за жп мостове. Формулираните в [4] основни конструктивни изисквания се отнасят до въпроси, свързани предимно с експлоатацията на мостовете. Отчитайки необходимостта от нормативен документ за стоманобетонните жп мостове, в “Транспроект” се превеждат от руски Техническите условия [8]. Това става по времето, когато в бившия СССР Техническите условия [8] вече са заменени с Нормите [9], като с последните за първи път в света се приема методът на граничните състояния за проектиране на мостове.

По същото време в България успешно се работи по усъвършенстването на нормативната уредба за проектиране на пътни мостове, изразяващо се в последователни издания на Стандарта за подвижни натоварвания [6] и Правилника за проектиране на масивни мостове [3,5]. За проектирането на предварително напрегнати пътни и жп мостове, при липсата на български нормативен документ, се ползват немските Норми [12], във версиите, издавани последователно през различни години.

През 80-те години на ХХ век беше работено по пакет от Норми за проектиране [7], основани на метода на граничните състояния и обхващащи както пътните, така и железопътните мостове. От този пакет [7] обаче не беше издадена част 4, отнасяща се за най-често прилаганите мостове - стоманобетонните, поради което той се оказа негоден за практиката.

Европейските норми за проектиране на строителни конструкции

Отчитайки развитието на нормативната уредба в напредналите европейски страни, през 90-те години на миналя век у нас започна да се появява интерес към системата Еврокод, виж [11]. Тя се състои от следните части:

- EN 1990 Еврокод “Основни положения за проектиране”;

- EN 1991 Еврокод 1 “Основни положения за проектиране и въздействия върху строителните конструкции”;

- EN 1992 Еврокод 2 “Проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”;

- EN 1993 Еврокод 3 “Проектиране на стоманени конструкции”;

- EN 1994 Еврокод 4 “Проектиране на стомано-стоманобетонни конструкции”;

- EN 1995 Еврокод 5 “Проектиране на дървени конструкции”;

- EN 1996 Еврокод 6 “Проектиране на зидани конструкции”;

- EN 1997 Еврокод 7 “Геотехническо проектиране”;

- EN 1998 Еврокод 8 “Сеизмично осигуряване на строителни конструкции”;

- EN 1999 Еврокод 9 “Проектиране на алуминиеви конструкции”

Всяка основна част се подразделя на няколко по-малки части. Така например, EN 1991-2 формулира подвижните натоварвания за пътни, пешеходни и жп мостове, EN 1992-2 – за стоманобетонни мостове, EN 1993-3 - за стоманени мостове, EN 1998-2 –противоземетръсно осигуряване на мостове и т. н.

Системата Еврокод се разработва пред последните две десетилетия от Европейския комитет по стандартизация (CEN). Преди време бяха съставени така наречените предварителни стандарти, означени с ENV, а сега вече излизат европейските стандарти EN. Планирано е системата да стане задължителна за държавите членки на CEN през 2010 г. Междувременно в много страни беше изпълнено пробно проектиране на основата на предварителните стандарти ENV. В някои страни нормативните документи бяха осъвременени на основата на Еврокод. Така например, в Германия от май 2003 г. за проектирането на пътни и жп мостове важи пакетът от норми [11].

Следва да се отбележи и че ползването на Еврокод (засега във фаза ENV, а в бъдеще – EN) е възможно само с помощта на така наречените Национални приложения. В Еврокод има клаузи, съдържащи така наречените принципи (означени например с (2)Р), които са задължителни за страните членки на СEN. В други клаузи специално е упоменато, че в Националното приложение, трябва да бъдат установени подходящи числени стойности за определени величини. В тези документи могат да бъдат дадени алтернативни или допълнителни приложни правила. Във всяка част от Еврокод, във фаза EN, е даден списък на клаузите (или алинеите), за които трябва или може да се съдържат предписания в Националното приложение.

От 1990 г. насам в България се работи активно по изучаването и подготовката за внедряването на Еврокод. Страната ни засега има статут на наблюдател към CEN, но се очаква в близко бъдеще да стане редовен член. Внедряването на Еврокод у нас се регулира основно от Българския институт по стандартизация (БИС) и Министерството на регионалното развитие и благоустройството. Към БИС е създаден Технически комитет №56 (ТК 56) “Проектиране на строителни конструкции” с цел да осигурява внедряването на Еврокод у нас. В работата на ТК 56 участват учени от висшите училища, БАН и НИСИ, както и водещи специалисти от практиката. Към ТК 56 са създадени 10 “вертикални” работни групи, отговарящи на съответните части EN 1990 - EN 1999, както и две «хоризонтални» работни групи, покриващи специфични дейности на проектирането, като пожароустойчивостта и мостовете. Ръководството на групата “Мостове” към ТК 56 е възложено на автора на настоящата статия.

Всички излезли ЕNV са преведени на български от групи към ТК 56 и са утвърдени от БИС като предварителни български стандарти. Така например, основната част на Еврокод 2 носи означението БДС ЕNV 1992-1-1 “Проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции”. Част 1-1 пък е “Общи правила и правила за сгради”. През последните две години бяха преведени и утвърдени като хармонизирани български стандарти някои части на Еврокод във фаза ЕN - например БДС ЕN 1990. Еврокод. “Основи на проектирането”.

Усъвършенстване на нормативната уредба за проектиране на пътни мостове

Съществуват различия при мостовете в зависимост от вида на движението (железопътно, автомобилно, пешеходно и велосипедно). Въпреки това в системата Еврокод, както и в някои национални норми, като например [9], пътните и жп мостовете се разглеждат съвместно. По подобен начин бе постъпено и при съставянето на нормите [7]. Така че нормалното е бъдещата ни нормативна уредба да обхваща както пътните, така и жп мостовете.

Мрежата от автомобилни пътища у нас се стопанисва от едно ведомство, а железопътната мрежа - от друго. При това Изпълнителна агенция “Пътища” (ИАП) през последните години възложи извършването на работа по развитието на нормативната уредба за проектирането на пътни мостове, състояща се в следното. През 2001 г. беше разработена една проучвателна задача, в резултат на която беше препоръчано разработване на нормативни документи за проектиране на пътни мостове, хармонизирани със системата Еврокод. Впоследствие между ИАП и УАСГ бе договорено разработването на Норми, обхващащи следните части:

- общи положения за проектирането на пътни и пешеходни мостове;

- натоварвания и въздействия на пътни и пешеходни мостове;

- стоманобетонни мостове;

- фундиране на мостове;

- противоземетръсно осигуряване на мостове.

През юли 2004 г. ИАП прие първия вариант на текстовете на споменатите части, а понастоящем на възложителя е предложена усъвършенствана версия, която предстои да бъде разгледана.

Норми за проектирането на железопътни мостове

В условията на търга за проектирането на Дунав мост при Видин-Калафат е записано, че могат да се ползват по избор британски, немски или френски норми. За удвояването и електрификацията на линията Пловдив-Свиленград пък е поставено изискване съоръженията да се проектират по Еврокод. Това по принцип е насочено към съвременна нормативна уредба, но не е отчетено същественото обстоятелство, че прилагането на частите на Еврокод е възможно само при наличието на Национални приложения, които засега у нас не са съставени. Липсата на Национално приложение може да бъде компенсирано със специални технически условия, ориентирани към конкретния проект. Втората алтернатива има предимството, че нейното ползване е ограничено във времето, а освен това някои нейни несъвършенства могат да бъдат отстранени чрез договаряне в процеса на проектирането.

Усъвършенстване на нормативната ни уредба

От изложеното по-горе следва, че е необходимо да се работи по внедряване на съвременна нормативна уредба за проектиране на жп мостове на основата на Еврокод. За целта трябва да бъде извършена значителна работа в България, обхващаща следното:

- Съставяне на Национални приложения към излезлите вече части на Еврокод като европейски норми (EN). В тях трябва да се решат различни въпроси като фиксиране на числени стойности за определени величини (напр. коефициенти на сигурност, изчислителни напрежения), а също и конкретизация по някои правила. Така например, за прилагането на EN 1991-2 “Подвижни натоварвания на мостове” в Националното приложение задължително трябва да са налице установени стойности или правила, свързани с 90 от съдържащите се в EN1991-2 алинеи, а за EN 1992-2 “Стоманобетонни мостове” – със 125 от съдържащите се там алинеи;

- Осмисляне на отделните текстове от Еврокод, съдържащи новости за нашата практика, като понятия, дефиниции, изчислителни методи и процедури и др.

Работата по споменатите направления не може да се избегне, нито да се свърши от чужденци, които не познават условията у нас, или пък чисто механично да се пренася чуждия опит. В България има специалисти, които са натрупали опит в областта на Еврокод. Организирането за спомената дейност не е въпрос на самодейност на отделни лица, та били те и с достатъчно опит. Абсолютно необходимо е отговорните институции у нас да осъзнаят своите задължения по усъвършенстване на нормативната уредба за жп мостове и да не отлагат решаването на въпросите за неопределено време.

Във връзка с внедряването на Еврокод за проектиране на жп мостове у нас е абсолютно необходимо да се работи по някои теми и въпроси, по-важните от които са следните:

Динамиката на жп мостовете е третирана в Еврокод на високо ниво. Наред с познатите динамични коефициенти са предписани и други, по-сложни и съответно обосновани методики. Тяхното тълкуване и даването на насоки за прилагането им изисква съответни ангажименти.

В предишни свои публикации [10,11] авторът, а и други колеги, нееднократно са поставяли въпроса за необходимостта от развитието на нормативната уредба по проектирането на жп мостове. Надеждата ми е настоящата статия още един път да отправи сигнал, който да послужи като стимул за институциите, отговарящи за железопътната инфраструктура, за взимането необходимите мерки.

.:: Начало ::.

Литература

1. Специални технически условия за изпълнение на стоманени мостови конструкции, 1929 г.

2. Правилник за изчисление на масивни мостове, 1935 г.

3. Правилник за проектиране на масивни и стоманени пътни мостове, 1956 г.

4. Предписания за натоварвания, строителен габарит и основни конструктивни изисквания за проектиране на жп мостове и водостоци, 1965 г.

5. Временен правилник за проектиране на бетонни и стоманобетонни пътни мостове, 1973 г.

6. БДС 1050 – 1952 г., 1964 г., 1976 г. Товари подвижни за изчисляване на пътни мостове.

7. Норми за проектиране на пътни и железопътни мостове и водостоци, части 1,2,3,5, 6 – 1989- 1990 г.

8. Технические условия проектирования мостов, Москва 1947 г.

9. СН 200-62 Технические условия проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб, Москва 1962 г.

10. Иванчев, И. Нормени натоварвания за жп мостове, предложени от UIC и сравнени с приетите у нас. Сборник доклади на Международна научно приложна кон-ференция “Съвременни технологии в транспортното строителство”, Варна, 1991 г.

11. Иванчев, И. Усъвършенстване на нормите за проектиране на мостове, Конференция на НСОИЖП, Дряново, 2003 г., а също и публикуван във вестник “Строителство-градът” бр. 34/2003 г.

12. DIN 4227. Spannbeton.

13. DIN-Fachberict 100, 101, 102, 103, 104.