6.5. Монтаж сталежелезобетонных пролетных строений

Сталежелезобетонное пролетное строение состоит из стальных балок и железобетонной плиты, объединенных для совместной работы. Поэтому монтаж сталежелезобетонных пролетных строений состоит фактически из двух самостоятельных процессов – сборки стальной части пролетного строения и сборки железобетонной плиты.

Монтаж стальной части пролетного строения. При монтаже стальной части наибольшее применение находят три основных способа: сборка конструкций на подходах к мосту и установка в пролет консольными кранами в полностью собранном виде или укрупненными блоками; монтаж пролетных строений в пролете стреловыми кранами из отдельных элементов или укрупненных блоков; продольная надвижка стальной части пролетных строений, собранных на подходе.

На выбор способа монтажа влияет длина пролетного строения, высота моста, рельеф местности в районе мостового перехода и возможности строительной организации.

С помощью консольных кранов ГЭК-80 и ГЭПК-130 устанавливают стальную часть длиной до 55,8 м. Пролетное строение длиной 18,8 м можно установить консольным краном ГЭК‑80 с полностью смонтированной железобетонной плитой (рисунок 6.30). Пролетное строение подвешивают к стреле крана с помощью продольной строповочной балки, траверсы, нижней балки и стальных тросов. Нагрузка на главный и вспомогательный полиспасты, расположенные на расстоянии 6,3 м один от другого, распределяется равномерно по 43,2 т.

Размеры в метрах

Рисунок 6.30 - Установка сталежелезобетонного пролетного строения длиной 18,8 м краном ГЭК-80

Краном ГЭПК-130У можно устанавливать стальную часть пролетного строения длиной до 45,8 м. Причем, пролетные строения длиной до 27,6 м можно устанавливать с полностью смонтированной и омоноличенной плитой, длиной 34,2 м - с частично уложенной плитой (без четырех передних секций) (рисунок 6.31, а).

Пролетные строения длиной 23,6…34,2 м подвешивают к стреле крана ГЭПК-130У с помощью продольной балки, траверсы, нижней балки и стального каната (рисунок 6.31, б). Кран для установки этих пролетных строений приводят в IV рабочее положение. Место строповки выбирают так, чтобы обеспечить равномерные усилия в строповочных устройствах.

Стальную часть пролетного строения длиной 45,8 м устанавливают в пролет без продольной строповочной балки. Ее подвешивают к стреле непосредственно за главный и дополнительный полиспаст крана, приведенного в III рабочее положение. Для того чтобы обеспечить размещение центра тяжести груза между полиспастами, на устанавливаемую балку укладывают четыре крайних плиты балластного корыта.

а - общий вид (размеры в метрах); б - схема строповки; 1 - продольная балка; 2 - траверса; 3 – стальной канат; 4 - нижняя балка

Рисунок 6.31 - Установка сталежелезобетонного пролетного строения длиной 34,2 м краном ГЭПК-130У

Строповка стальной части пролетного строения осуществляется с помощью балки подхвата и продольных балок, прикрепляемых к ребрам жесткости конструкции (рисунок 6.32).

1 - строповочная петля; 2 - продольная балка; 3 - уголок крепления продольной балки; 4 - балка подхвата; 5 - строповочный палец

Рисунок 6.32 - Строповка стальной части сталежелезобетонного пролетного строения длиной 45,8 м главным полиспастом ГЭПК‑130У

Стальную часть пролетного строения длиной 55,8 м устанавливают краном ГЭК-80 поблочно с устройством временной промежуточной опоры. Стальную конструкцию расчленяют на два укрупненных блока, длиной 17,4 м и 38,4 м. Первым устанавливают короткий блок с опиранием на опорные части капитальной опоры и металлические клетки на временной опоре. На установленном блоке стреловым краном монтируют плиту балластного корыта без омоноличивания стыков между железобетонными блоками и устраивают временное мостовое полотно. После этого краном ГЭК‑80 устанавливают второй блок длиной 38,4 м, который на временной опоре опирают на деревянные клинья, а на капитальной опоре - на опорные части (рисунок 6.33). После соединения двух блоков с постановкой и затяжкой на полное расчетное усилие высокопрочных болтов деревянные клинья заменяют рельсовым пакетом и металлическими прокладками. Пропуск консольного крана ГЭК-80 с грузом возможен только при опирании пролетного строения с неомоноличенными блоками железобетонной плиты на временную опору.

Размеры в метрах

Рисунок 6.33 - Схема установки блоков пролетного строения длиной 55,8 м краном ГЭК-80

Стреловыми кранами стальные конструкции пролетных строений в зависимости от их длины монтируют с железнодорожного пути или с земли.

При монтаже конструкции с железнодорожного пути грузоподъемность крана используется не эффективно. Поэтому более рациональным является монтаж сталежелезобетонных пролетных строений стреловыми кранами, расположенными внизу и перемещающимися по грунту, льду или по построечному мостику.

Монтаж пролетных строений с земли может осуществляться плоскими элементами или пространственными блоками с временными промежуточными опорами или без них, а также установкой полностью собранной конструкции. На рисунке 6.34 показана схема монтажа стальной части пролетного строения длиной 55 м кранами СКГ-63А (N 1) и РДК-250-1 (N 2).

Временные опоры монтируют из элементов МИК-С или ИМИ-60 на спланированном основании. Краном СКГ-63А грузоподъёмностью 63 т со стрелой 30 м монтируют главные балки пролетного строения из отдельных элементов. Установленную первую балку закрепляют растяжками. Вторую балку объединяют с первой поперечными связями и монтажной рамкой. Монтажная рамка обеспечивает точное расположение балок относительно друг друга и совпадение отверстий верхнего пояса и закладных деталей плиты проезжей части. Монтажную рамку изготавливают на заводе вместе с металлоконструкциями пролетного строения.

1 - низовой блок (К-1); 2 - временная опора; 3 - смотровая тележка; 4 - низовой блок (К-2); 5 - монтажная люлька; 6 - низовой блок (К-5); 7 – капитальная опора; 8 - растяжка; 9 - монтажный кран N 1; 10 - монтажная тележка; 11 - монтажный кран N 2; 12 - монтажная рамка. Размеры в метрах

Рисунок 6.34 - Схема монтажа стальной балки пролетного строения длиной 55,8 м

При сборке пролетного строения стыковые накладки главных балок, поперечные связи и монтажную рамку устанавливают на пробки и высокопрочные болты. В первую очередь должно быть установлено не менее 20  пробок и 10  высокопрочных болтов.

Продольная надвижка металлических конструкций сталежелезобетонных пролетных строений целесообразна в многопролетных высоких мостах и невозможности применения других способов. Схема надвижки пролетных строений показана на рисунке 6.35.

1 - накаточный путь; 2 - перекаточная тележка; 3 - второе пролетное строение; 4 - водило промежуточное; 5 - монтажный стык; 6 - первое пролетное строение; 7 - тяга; 8 - тяговое устройство; 9 - домкратный столик. Размеры в метрах

Рисунок 6.35 - Схема продольной надвижки стальных балок длиной 45,8 м

Балки объединяют в плеть и надвигают в уровне подферменных площадок опор. Перемещение осуществляют горизонтально расположенными гидравлическими домкратами с большим ходом поршня. Домкраты соединяют с надвигаемыми пролетными строениями при помощи тяги и водил. Продольную надвижку производят по рельсовым путям на перекаточных тележках и по устройствам скольжения, которые монтируют на опорах. Для приема конца надвигаемой плети на опорах предусматривают приспособления для выбора прогиба.

Работы по монтажу пролетных строений организуют конвейерно-тыловым способом, при котором каждому этапу надвижки предшествует этап сборки.

Монтаж железобетонной плиты производят после сборки стальной части пролетного строения. Плиту балластного корыта монтируют из отдельных блоков, которые объединяют с верхними поясами стальных балок высокопрочными болтами, а между собой - устройством стыков на эпоксидном клее или сваркой выпусков арматуры и омоноличиванием бетоном. Способ монтажа плиты балластного корыта принимают с учетом конструкции моста, температуры наружного воздуха и наличия кранового оборудования.

При наличии железнодорожного подъезда плиты балластного корыта монтируют железнодорожными кранами грузоподъёмностью 16…25 т, перемещающимися по временному железнодорожному проезду, а при отсутствии железнодорожного пути колесными или гусеничными кранами, передвигающимися по временному настилу проезжей части или по грунту.

Пропуск консольного крана с грузом по уложенным плитам возможен только после омоноличивания стыков плит и после набора бетоном омоноличивания 100 % прочности. Подача на монтаж по проезду монтируемых стреловым краном плит и омоноличивание стыков в следующем пролете осуществляется после набора бетоном омоноличивания стыков на предшествующем пролетном строении прочности не менее 70 % проектной. Омоноличивание плит пролетного строения длиной 55,8 м, монтируемого с временной промежуточной опорой, производят после её демонтажа.

Технология монтажа плиты балластного корыта с омоноличиванием стыков бетоном включает следующие операции: очистка блоков железобетонной плиты от грязи; устройство насечки на торцевых поверхностях; выправка выпусков арматуры; устройство переставных подмостей; пескоструйная очистка поясов балок пролетного строения, поверхностей закладных частей соединений плит с балками; установка крана в первое рабочее положение и укладка первых трех плит, закрепление каждой четырьмя высокопрочными болтами и четырьмя калиброванными пробками; затяжка болтов до проектного усилия; установка последующих плит (рисунок 6.36); замена всех пробок на болты, постановка полного количества болтов, их затяжка, окраска головок болтов, шпаклевка швов стыков; электросварка выпусков арматуры; установка опалубки стыков и их бетонирование; устройство гидроизоляции и защитного слоя; устройство проезда или железнодорожного пути.

а - краном с проезда; б - то же, с земли

Рисунок 6.36 - Монтаж плиты балластного корыта с монолитными стыками

Для ускорения набора бетоном омоноличивания проектной прочности даже при положительной температуре рекомендуется применять электроподогрев (рисунок 6.37). При низких температурах бетонирование стыка выполняют в передвижных тепляках.

1 - брезент; 2 - опилки; 3 - клица; 4 - верхние электроды; 5 - плита балластного корыта; 6 - доски опалубки; 7 - нижние электроды; 8 - бетон замоноличивания

Рисунок 6.37 - Схема электропрогрева бетона замоноличивания

Блоки плиты устанавливают краном с использованием инвентарного строповочного обустройства грузоподъёмностью 12 т (рисунок 6.38).

1 - строп; 2 - распорки (4  1001007); 3 - упорный лист

Рисунок 6.38 - Строповочные устройства

Все работы по монтажу железобетонной плиты, установке высокопрочных болтов производят с переставных подмостей, устраиваемых в уровне горизонтальных ребер жесткости и смотровой тележки, подвешенной к нижним поясам стальных балок. Подачу бетона осуществляют самосвалами по проезду или бортовыми автомобилями с бадьями. При омоноличивании стыков в тепляках бетон для подачи в тепляк с автотранспорта перегружают в вагонетки.

При устройстве клеевых стыков после выполнения подготовительных работ и пескоструйной очистки контактных поверхностей пролетного строения и железобетонных плит монтируют концевой блок с затягиванием высокопрочных болтов на расчетное усилие. Затем устанавливают два последующих блока балластного корыта, при монтаже плиты с земли, или один при установке их с проезда. Торцевые поверхности блоков подлежат пескоструйной очистке. Проверяют сходимость отверстий верхних поясов балки и закладных деталей блока, а также размер шва между блоками. При величине шва более 3 мм между блоками устанавливают металлические прокладки. После этого железобетонные блоки раздвигают на 30…40 см вдоль пролетного строения, на верхних поясах монтируют домкратные установки для обжатия стыков плит, а на торцы блоков вручную наносят клей, составленный на основе эпоксидной смолы ЭД-16 или ЭД-20.

После нанесения клея блоки сдвигаются в проектное положение, между блоком и домкратами устанавливают металлические вставки (рисунок 6.39). Производят прижатие блоков к ранее установленному двумя гидравлическими домкратами грузоподъемностью по 100 т каждый. Время обжатия 20…30 минут. Усилие с домкратов снимают после затяжки всех болтов на проектное усилие и контрольной проверки.

1 - железобетонная плита; 2 - стальная вставка; 3 - гидравлический домкрат; 4 - упор; 5 – высокопрочные болты; 6 - деревянные подкладки; 7 - фанерные прокладки

Рисунок 6.39 - Устройство обжатия плит балластного корыта на клеевых стыках

Работы по установке и обжатию последующих плит повторяют в той же последовательности.

Качество клеевых стыков контролируют внешним осмотром и испытанием контрольных образцов. Размеры кубиков для испытания принимают 101010 см. Стык считается качественным, если через сутки два из трех образцов показали требуемую прочность.

Для ускорения полимеризации клея при низких температурах рекомендуется пользоваться сетчатыми электрическими нагревателями, выполненными в виде полосы шириной 10…30 см и толщиной 0,5 см. Сетчатый нагреватель наклеивают по всей длине шва и пропускают электрический ток напряжением 12 В в течение 20…30 минут. В зимнее время рекомендуется торцевые поверхности блоков перед нанесением клея прогревать до положительной температуры.

По окончании полимеризации клея в месте стыкования блоков устраивают гидроизоляцию (рисунок 6.40).

1 - защитный слой; 2 - битумная мастика; 3 – сборная плита защитного слоя; 4 - пластбетон; 5 - герметизирующая лента; 6 - бетон сточных треугольников; 7 - клеевой стык; 8 - плита балластного корыта

Рисунок 6.40 - Конструкция изоляции в стыке плит

Работы по монтажу плит, включая изоляцию клеевых стыков, производят под непосредственным руководством главного инженера или начальника технического отдела строительной организации с последующим оформлением актов на скрытые работы.