7.2. Технология сооружения сборных железобетонных мостов с опорами на сваях

При строительстве мостов со свайными опорами (свайно-эстакадных) состав основных работ будет включать: установку направляющего каркаса, погружение свай в грунт, срезку голов свай, установку насадок, омоноличивание стыков, установку пролетных строений, устройство мостового полотна, гидроизоляцию опор, отсыпку конусов и укрепительные работы.

Для обеспечения необходимой точности положения свай в опоре применяют пространственный направляющий каркас, наличие которого позволяет избавиться одновременно и от детальной разбивки свайного поля. Направляющие каркасы могут быть инвентарными или изготавливаться на строительной площадке из местных материалов - дерева и прокатного металла.

В зависимости от высоты моста инвентарные каркасы имеют высоту 2,4 и 3,84 м. Они состоят из поперечных, продольных и направляющих балок расположенных по высоте в два яруса и объединенных между собой стойками и диагональными связями (рисунок 7.2).

1 - верхний ярус балок; 2 - стойки; 3 – диагональные связи; 4 - нижний ярус балок; 5 - маячная свая; 6 - лежень; 7 - фиксатор

Рисунок 7.2 - Инвентарный направляющий каркас

Поперечные и продольные балки выполнены из швеллера N 24, а направляющие из уголка сечением 75758. Из такого же уголка изготовлены стойки и связи. Каркас имеет гнезда для свай сечением 3535 или 4040 см. Размеры гнезд и положение свай в них регулируют фиксаторами и вкладышами.

Каркас устанавливают на подготовленное основание и опирают на грунт через лежни длиной по 100 см. Внизу он раскрепляется маячными сваями, забиваемыми вручную, вверху - оттяжками.

Погружение вертикальных свай в грунт осуществляют дизельными молотами с ударной частью массой 1250, 1800 кг или легкими вибропогружателями с автоматическими клиновыми наголовниками (рисунок 7.3). Вибропогружатели навешивают непосредственно на полиспасты кранов, а дизельные молоты - на специальные направляющие конструкции, которые закрепляют на крановой стреле или копровых установках. Погружение наклонных свай осуществляют тем же оборудованием, но предпочтение отдают дизельным молотам. На рисунке 7.4 показана последовательность сооружения промежуточной свайной опоры.

1 - крюк крана; 2 - траверса; 3 - электродвигатель; 4 - вибропогружатель; 5 - клиновидные захваты; 6 - свая

Рисунок 7.3 - Закрепление вибропогружателя на свае

I - установка направляющего каркаса и погружение свай; II - установка хомутов, кондуктора и подмостей, срезка голов свай; III - установка и омоноличивание насадки; 1 - каркас; 2 - оттяжки; 3 - маячные сваи; 4 - вибропогружатель; 5 - хомут; 6 - кондуктор; 7 - подмости; 8 - железобетонная насадка; 9 - анкерная свая

Рисунок 7.4 - Последовательность работ по сооружению свайной опоры

Сваи устанавливают в направляющий каркас краном. Сначала устанавливают и погружают две сваи, расположенные в диагонально противоположных углах, затем устанавливают и погружают остальные сваи.

После погружения всех свай на опоре производят их срезку до проектного уровня с оголением арматуры, которую отгибают к оси сваи. На отогнутые стержни устанавливают спиральную арматуру и закрепляют ее вязальной проволокой. Насадки устанавливают на сваи краном соответствующей грузоподъемности. Места стоянки

крана определяют расчетом.

Перед установкой насадок на каждую сваю навешивают хомут (рисунок 7.5). Он служит временной опорой насадки, удерживающей ее в проектном положении, и одновременно опалубкой стыка сваи с насадкой. Для фиксации взаимного положения свай к низу хомута крепят кондуктор. После установки кондуктора демонтируют направляющий каркас, а на кондуктор навешивают подмости (рисунок 7.6). Насадки устанавливают на хомуты, и после проверки высотных отметок и положения в плане омоноличивают со сваями.

Рисунок 7.5 - Опирание насадки на свайный хомут

1 - насадка; 2 - хомут; 3 - кондуктор; 4 - подмости

Рисунок 7.6 - Обустройства для монтажа и омоноличивания насадок

Для обеспечения надежного сцепления между бетоном омоноличивания и бетоном стыкуемых элементов с их поверхностей необходимо удалить цементную пленку. С этой целью поверхности промывают водой с добавлением 5 поливинилацетатной эмульсии. Омоноличивание производят бетоном класса В35 на мелком заполнителе.

Заполнение стыка бетоном производят непрерывно небольшими порциями с тщательным уплотнением вибратором и щелевым наконечником. Поверхность стыка затирают цементно-песчаным раствором и железнят. До набора проектной прочности бетон омоноличивания стыка следует увлажнять, не допуская его высыхания. В зимнее время омоноличивание стыков производят в тепляках с обеспечением положительной температуры стыкуемых элементов и бетона до набора им прочности не менее 30 МПа (300 кгс/см²). Снимать хомуты можно при наборе бетоном омоноличивания не менее 70 прочности.

На насадки устоев, по слою цементного раствора толщиной 10 мм, устанавливают шкафные блоки, а на насадки промежуточных опор при необходимости - переходные подферменники.

Шкафной блок одевают на анкерные болты, заделанные в тело насадки. После установки шкафного блока на раствор затягивают гайки анкерных болтов, а гнезда под гайки заполняют цементно-песчаным раствором. Стыки сопряжения шкафного блока с насадкой затирают и расшивают под вогнутый шов.

Переходные подферменники устанавливают на слой раствора и закрепляют в насадках стержнями диаметром 20…25 мм. Гнезда, в которые вставляют стержни, заполняют раствором.

После сооружения опор устраивают гидроизоляцию на поверхностях, соприкасающихся с грунтом, и отсыпают конуса.

Установку пролетных строений производят стреловыми кранами, перемещающимися по грунту, а также стреловыми и консольными железнодорожными кранами.

Монтаж пролетных строений разрешается производить при достижении бетоном омоноличивания и раствором прочности не менее 30 МПа (300 кгс/см²).

При отсутствии железнодорожного пути железобетонные элементы опор и пролетные строения доставляют на строительную площадку боковым завозом. Балки пролетных строений в этом случае устанавливают на опоры стреловыми автомобильными, пневмоколесными или гусеничными кранами (рисунок 7.7). В зависимости от массы балки применяют один или два крана.

Установку балок производят поочередно с низовой и верховой стороны моста в соответствии со схемой их складирования на строительной площадке. Перед монтажом пролетных строений устанавливают опорные части на слой цементного раствора. Анкеры закрепляют в теле опоры после уточнения положения опорных частей в плане. Регулирование высотного положения опорных частей выполняют металлическими клиньями, снятие которых разрешается после набора прочности раствором не менее 10 Мпа (100 кгс/см²).

Рисунок 7.7 - Монтаж балки железобетонного пролетного строения двумя стреловыми кранами

В случае готовности насыпи и железнодорожного пути к мосту установку балок пролетных строений осуществляют железнодорожными кранами. Пролетные строения малой длины (до 9,3 м) монтируют стреловыми кранами грузоподъемностью до 50 т (рисунок 7.8), длиной до 16,5 м - кранами грузоподъемностью 100 т (типа ЕДК‑1000).

1 - стреловой железнодорожный кран; 2 - траверса; 3 - балка пролетного строения

Рисунок 7.8 - Монтаж пролетного строения железнодорожным краном

В многопролетных мостах, а также в однопролетных пролетами более 11,5 м установку балок производят консольными кранами.

Организация строительства сборных железобетонных мостов осуществляется в общей системе возведения искусственных сооружений на участке строящейся железной дороги. При планировании организации их строительства рекомендуется предусматривать ведение работ на широком фронте до начала отсыпки земляного полотна с обеспечением бокового завоза всех мостовых конструкций, в том числе и пролетных строений. Ведение монтажных работ предусматривают в основном автомобильными кранами.

Доставка на строительную площадку блоков опор и их монтаж табельными средствами механизации не вызывают сомнений. В то же время имеют место сложность доставки на объекты строительства и монтаж железобетонных пролетных строений. Это связано в первую очередь с отсутствием в мостовых частях соответствующей грузоподъемности транспортных средств и монтажных кранов, а также подъездных дорог, позволяющих перевозку по ним тяжеловесных грузов. В этом случае предусматривают сооружение опор осуществлять на широком фронте до устройства земляного полотна с боковым завозом железобетонных блоков. Монтажные работы производят автомобильными табельными кранами. Установку пролетных строений осуществляют консольными кранами после того, как будет возведено земляное полотно и уложен железнодорожный путь на участке строительства мостов.