"Крылатый металл" - на службу пешеходам

В России начинают строить мосты из алюминиевых сплавов.

Почему именно "крылатый металл" решили уложить под ноги пешеходам и что останавливает полную алюминизацию российских мостов?
В октябре 2017 года в Северо-Восточном округе Москвы установили алюминиевые мостовые конструкции — две пешеходные галереи в долине реки Яуза. Власти сделали выбор в пользу такого моста, чтобы на практике удостовериться в преимуществах алюминия над сталью, которая традиционно используется в качестве конструкционного материала для подобных сооружений. Длина моста составляет чуть более 20 метров, ширина 3, высота 1,3.

— На проектирование и изготовление потребовалось 1,5 месяца. Вес сооружения составил около 3,5 т, — рассказал директор компании "ГС-Резерв", которая занималась изготовлением и установкой моста, Игорь Пинаев.

В пользу выбора алюминиевого моста говорят такие факты, как его лёгкость, коррозионная стойкость, эстетическая привлекательность. На другой стороне конечно, стоимость. Чего лукавить, алюминий стоит дороже стали. За девять месяцев 2017 года биржевые цены на металл выросли с $1780 до двух тысяч за тонну. Для сравнения: стальной прокат подорожал за этот же период до $640 за тонну. Однако это вовсе не означает, что алюминиевый мост будет намного дороже, чем аналог из стали, говорят эксперты, так как металлоёмкость алюминиевого моста по сравнению со сталью до 3–3,5 раза меньше. Это и позволяет создавать несущие конструкции из алюминиевых сплавов, сопоставимые по стоимости и конкурентоспособные по техническим характеристикам по сравнению со стальными аналогами.

— Мост из стального сплава ценой в 200 тыс. евро (14 млн. рублей по текущему курсу. — Прим. ред.) должен технически обслуживаться, защищаться от коррозии и т.п. Такие расходы составляют в сумме около пяти процентов от цены ежегодно, так что спустя двадцать лет на такой мост будет потрачена дополнительно сумма, равная его первоначальной стоимости, то есть ещё 200 тыс. евро. Алюминиевый мост может стоить ненамного дороже на этапе изготовления и монтажа, но он практически не потребует расходов на техобслуживание за весь период эксплуатации, — поясняет профессор Технического университета Мюнхена Димитрис Костеас, который выполнил ещё в 2007 году исследование, доказывая, что мосты из алюминиевого сплава могут обходиться заказчику в долгосрочном периоде много дешевле, чем аналоги из стали, бетона или дерева.

— Экономия возникает от того, что при монтаже алюминиевого моста не требуется длительного перекрытия движения, если мы говорим о пешеходном мостике через дорогу. Нельзя мосты оценивать по единовременным затратам. Надо смотреть стоимость владения сооружением в долгосрочной перспективе. Кроме того, алюминиевый мост требует минимальных затрат при эксплуатации. Он не корродирует, имеет привлекательный эстетичный внешний вид, который сохраняется без дополнительных вложений и затрат длительный срок. В момент строительства он может быть несущественно дороже, но с точки зрения всего срока эксплуатации значительно сократит расходы на текущее содержание, — поясняет Лайфу генеральный директор проектной организации "Метакон центр" Ольга Хохлова.

В июне этого года компания "ГС-Резерв" изготовила два пешеходных моста из алюминиевых сплавов для Нижегородской области. Они гораздо больше, чем алюминиевые пешеходные галереи на Яузе, вес конструкции пролётного строения составляет 25 тонн и 38 метров в длину каждый. С их помощью пешеходы могут переходить оживлённую автотрассу М-7 в районе администрации и средней школы поселения Афонино Кстовского района. К слову, аналогичный мост из стали до трёх раз тяжелее, из железобетона — до шести раз.

Развитие темы пешеходных мостов из алюминиевых сплавов — это строительство в Красноярске, где к Универсиаде-2019 построят два моста. Как рассказали Лайфу в Алюминиевой ассоциации, специальные технические условия на эти объекты успешно согласованы Минстроем России, разработана проектная документация, сейчас проходит процедура государственной экспертизы. Строительство запланировано на 2018 год, плановая сдача в эксплуатацию — ко Дню металлургов (праздник отмечается каждое третье воскресенье июля. — Прим. ред.).

— В Европе уже множество таких конструкций и зданий, и архитектурных форм, и вообще алюминий за рубежом намного более востребован в строительной сфере, — поясняет Лайфу представитель отраслевой ассоциации.

Отметим, что и в России задумались строить мосты из алюминия ещё в середине XX века. Первый алюминиевый мост, предназначенный исключительно для пешеходов, был построен в 1969 году в г. Ленинграде. В те времена алюминиевым сплавам в мостостроении и во всём строительном комплексе прочили большое будущее. Но потом возобладало мнение, что сталь дешевле, и от алюминия отказались.

Сегодня основным препятствием для широкого распространения мостов на основе алюминиевых сплавов в России является недостаточно развитая нормативная база. За рубежом накоплен значительный опыт создания и эксплуатации алюминиевых мостов различного назначения. По инициативе АО "Русал", Алюминиевой ассоциации совместно с Московским государственным строительным университетом (МГСУ) ведётся работа над документом (сводом правил), нормативные положения которого будут сформированы на основе расчётных методов, моделирования и экспериментальной проверки. Для этого на базе университета сейчас проводятся натурные испытания специально изготовленного пролётного строения моста длиной 10 метров и шириной три метра из алюминиевого сплава 1915 .

Ещё одним препятствием является довольно сильная инерция среди проектировщиков, конструкторов и изготовителей: до сих пор считается, что алюминий — это лишь окна и двери и он непригоден для несущих конструкций.

Усталостная прочность алюминия действительно примерно в два раза ниже, чем у стали. Это обстоятельство компенсируется подбором эффективного сечения профиля и сплава, что позволяет делать конструкции из алюминия подходящими для большепролётных автомобильных мостов.

Если мост строится в месте с хорошей транспортной доступностью, то преимущество алюминия нивелируется. А если речь идёт о каком-то труднодоступном районе или где строительство ведётся в стеснённых условиях, то там алюминий сразу начинает выигрывать за счёт облегчения технологии строительства, уменьшения веса конструкций, применения менее грузоподъёмной техники. Выгода от перехода на алюминиевый сплав возрастает за счёт облегчения фундаментов, опор, поддерживающих конструкций, меньшей нагрузки на основания, — отмечает Ольга Хохлова.

В настоящее время в области алюминиевого мостостроения лидирует Германия. Законодателем мод являет фирма немецкая PML, которая начинала с изготовления материалов алюминиевых кузовов для автомобильной промышленности. Её основатель Петр Майер Ляйхтбау (PML) (фамилия Leichtbau переводится как "лёгкая конструкция") придумал в середине 90-х строить мосты из алюминия и запатентовал собственную конструкцию и технологию изготовления. Компания имеет опыт строительства алюминиевых мостов практически по всему миру, а количество заказов на ближайшие годы исчисляется тысячами штук. География распространения мостов из алюминиевых сплавов самая обширная — Западная и Северная Европа доминируют по числу построенных сооружений, следом идут Китай, Канада, Арабские Эмираты, Катар. Фирма приобретает алюминиевый профиль для своих объектов, в том числе и у российских производителей. Не исключено, что при росте заказов на мосты в России немецкий изготовитель разместит свой филиал, например, в "Алюминиевой долине" в Красноярске.

Прогнозируемые темпы роста российской экономики не дают возможности ожидать бурного роста промышленного производства в целом и алюминиевой отрасли в частности. По самым оптимистичным оценкам в ближайшие пять лет объём потребления алюминия в промышленности не превысит 1,6 млн. тонн. Однако ситуация может быть переломлена стимулированием работы отрасли, что при успешном её развитии приведёт к развитию и смежных отраслей, в нашем случае строительства, — и как следствие — к более динамичному росту ВВП страны, полагают отраслевые эксперты. В 2013 году годовое потребление первичного алюминия составляло в России 6,5 кг на человека, при стимулировании спроса оно может достигнуть 15 кг к 2022 году, как прогнозировал директор по сбыту "Русала" в РФ и СНГ Роман Андрюшин в конце 2014 года.