Пустотелые опоры

Пустотелые опоры занимают промежуточное положение между массивными и рамными опорами и применяются в тех случаях, когда массивные конструкции не требуются (например, на суходолах или выше уровня ледохода), а применение рамных опор невозможно по технологическим или нецелесообразно по экономическим соображениям (например, при большой высоте опор).

Пустотелые опоры (рис.8) могут быть выполнены сборными из блоков замкнутого очертания, объединяемыми на клею, или монолитными.

Рис. 8. Пустотелая опора двухпутного виадука:

а - схема опоры; б - блок с точечными фиксаторами; в - блок с контурными фиксаторами

Опоры могут быть запроектированы и бетонными, и железобетонными. Во втором случае в блоках сборных опор устраиваются соосные каналы для размещения рабочей арматуры.

Весьма перспективным является технологическое решение, предложенное Мостотрестом и позволяющее изготовлять в одной оснастке пустотелые блоки с различной толщиной стенок и блоки сплошного сечения (рис. 9). Используя эту технологию, можно получить опору постоянных по высоте поперечных размеров, имеющую сплошное сечение в зоне ледохода и пустотелую - в верхней части.

Рис.9. Схема изготовления пустотелых блоков опор:

1 - подвижной упор; 2 - вкладыш; 3 – неподвижный упор; 4 - блоки

Свайные опоры

Свайные промежуточные опоры (рис. 10, в, г) состоят из свай - основных несущих элементов и насадок (ригелей), объединяющих сваи поверху. Как правило, насадки бетонируются одновременно с подферменными площадками, предназначенными для установки опорных частей.

Свайные устои (рис. 10, а, б), кроме того, включают шкафные блоки, являющиеся элементами сопряжения моста с подходной насыпью.

Сборные насадки имеют омоноличиваемые при монтаже сквозные отверстия, в которые заводится арматура свай. Забивные сваи, как правило, не удается погрузить точно до проектной отметки. Поэтому верхние части свай срубаются с обнажением арматуры. При буроопускном методе погружения свай отметки могут быть выдержаны с большой точностью, и выпуски арматуры предусматриваются в сваях заранее, при заводском изготовлении.

Шкафные блоки устоев крепятся к насадкам с помощью сварных или болтовых стыков закладных деталей.

Рис.10. Свайные опоры:

а - устой железнодорожного моста; б - то же, автодорожного; в - промежуточная опора железнодорожного моста; г- то же, автодорожного ( 1 - свая, 2 - насадка, 3 - шкафной блок)

Для автодорожных мостов обычно применяют шкафные блоки плоские (шкафные стенки), на которые устанавливают плиты мягкого въезда, обеспечивающие постепенное изменение жесткости дорожного покрытия при въезде на мост.

В зависимости от сечения и способа погружения свай опоры подразделяются на:

- собственно свайные опоры (рис. 10), в которых используются забивные сваи квадратного сечения размерами чаще всего 350×350 или 400×400 мм, а также полые круглые спаи диаметром 400 или 600 мм;

- столбчатые опоры (рис.12), в которых используются буроопускные сваи-стойки сплошного сечения круглые (диаметром 600-800 мм) или прямоугольного сечения (например, 500×800 мм);

- безростверковые опоры (рис.13), в которых используются сваи-оболочки или металлические трубчатые сваи диаметром 1000 мм и более, буронабивные конструкции (например, состоящие из буронабивной сваи в нижней части и секций свай-оболочек в верхней части).

При неразрезных пролетных строениях, имеющих опорные диафрагмы, безростверковые опоры могут быть выполнены из отдельных свай-столбов без объединяющего их ригеля, роль которого выполняет опорная диафрагма пролетного строения или система диафрагм, а опорные части устанавливаются непосредственно на верхние плоскости столбов ( рис. 14).

Примерная область применения свайных опор приведена в табл. 1. и 2.

Геологические условия применения свайных опор, в основном, определяются возможностями используемого оборудования: дизель-молотов, паровых молотов и вибропогружателей - для забивных свай, бурового оборудования - для буроопускных и буронабивных свай.

Рис.11. Столбчатые опоры:

а - устой железнодорожного моста; б - то же, автодорожного; в - промежуточная опора железнодорожного моста; г- то же, автодорожного ( 1 - скважина, 2 - столб; 3 - насадка, 4 - шкафной блок)

Рис. 13. Безростверковые опоры:

а - устои железнодорожного моста; б - то же, автодорожного; в - промежуточная опора железнодорожного моста; г- то же, автодорожного

Рис. 14. Безростверковые безригельные опоры:

а - опора под пролетное строение с монолитной диафрагмой; б - опора под пролетные системы ПРК - ЦНИИС

Основные принципы выбора типа опоры

Основными показателями, определяющими выбор типа опоры для конкретных условий строительства, являются:

- трудоемкость строительно-монтажных работ и сроки строительства;

- материалоемкость (расход металла, цемента и др.). Для отдаленных районов имеет значение расход (суммарный вес) привозных материалов;

- стоимость строительства.

Решающее влияние на выбор типа опоры и фундамента могут оказать возможности строительной организации, наличие оборудования и оснастки.Опыт проектирования, строительства и эксплуатации опор различных типов показывает:

а) наименьшие материалоемкость, стоимость и трудоемкость (в сопоставимых условиях) имеют свайные опоры;

б) при малых и средних высотах хорошие показатели имеют стоечные (рамные) опоры;

в) для опор, располагаемых в русле водотока, эффективными являются конструкции, имеющие массивную цокольную часть и рамную пли пустотелую надводную часть.

Таким образом, при выборе типа опоры прежде всего следует рассмотреть возможность применения в данных условиях свайных опор (в зависимости от геологических и производственных факторов - из забивных, буроопускных или буронабивных свай, свай-оболочек и т.п.). Если свайные опоры применить нельзя, то на втором этане оценивается возможность сооружения стоечных опор. В случаях, когда стоечные конструкции неприменимы, следует проектировать массивные опоры, преимущественно, с рампой или пустотелой надводной частью.

Плиту ростверка стоечного устоя на свайном фундаменте следует располагать над поверхностью грунта. Для промежуточных опор (стоечных и массивных) такое решение также предпочтительно и не может быть рекомендовано лишь в случаях тяжелого ледохода в низком уровне, наличия зажоров и других сложных природных явлений, а также по архитектурным соображениям.

Сопряжение моста с насыпью. Концевые опоры (устои)

Общие требования к сопряжению моста с насыпью подхода.

Сопряжение моста с подходами (насыпями) осуществляется в пределах концевых участков насыпей - конусов, внутри которых располагаются концевые опоры моста - устои. Главное требование к этому сопряжению - обеспечить плавный въезд на мост. Дело в том, что в пределах моста основание пути (слой балласта или железобетонная плита) дает под нагрузкой незначительные упругие осадки. На насыпи осадки значительно больше. Чтобы в месте сопряжения моста с насыпью не возникали большие напряжения или не происходило расстройство дорожного покрытия, необходимо обеспечить в пределах устоя и перед устоем плавное увеличение жесткости основания по мере приближения к пролетному строению моста. Это обеспечивается, прежде всего, тем, что устой, воспринимая горизонтальное давление насыпи, препятствует большим вертикальным перемещениям (осадкам) ее верха. Кроме того, это обеспечивается особой конструкцией устоя, а также укладкой за устоем (в случае автодорожных мостов) под дорожным покрытием специальных переходных плит. Насыпь удерживается от осадок или сползания вперед также и своим конусом, который сам по себе должен быть устойчивым.

Различают два типа устоев: обсыпные и необсыпные.  Обсыпной устой (рис. 15) почти полностью скрыт в конусе. Точка пересечения откоса конуса с передней гранью обсыпного устоя (точка Б на рис. 15) должна располагаться выше РУВВ не менее чем на 0,50 м для предотвращения размыва откоса конуса перед устоем. 

Рис. 15. Обсыпной устой моста под железную дорогу: 1 - естественная поверхность грунта; 2 - верх отсыпки (дренирующий грунт); 3 - откос конуса; 4 - откос части насыпи, отсыпаемой обычным грунтом.

В случае же необсыпного устоя (рис. 16) линия пересечения откоса конуса с поверхностью грунта не должна выходить за переднюю грань устоя и ее обычно совмещают с линией пересечения поверхности грунта передней гранью устоя (точка Б на рис. 16).

Рис. 16. Необсыпной устой моста под железную дорогу.

У верха насыпи задняя грань устоя должна заходить в ее конус на некоторую величину а, т.е. за пределы верхней площадки конуса (который устраивается усеченным). Этим предотвращаются осадки верха конуса и насыпи под воздействием временной нагрузки.

Идея обсыпного устоя - максимально уменьшить объем бетонной кладки. С этой целью, в частности, подферменные площадки устоя стремятся приблизить к поверхности конуса на минимальное расстояние, при котором, однако, еще сохраняется гарантия того, что опорные части пролетного строения не будут засоряться. С этой целью иногда по краям подферменника устоя устраиваются ограждающие стенки.

Необсыпные устои значительно массивнее обсыпных (особенно при высоких насыпях), но надежно удерживают насыпь. Обсыпные устои могут быть очень легкими, экономичными (особенно у автодорожных мостов), позволяют устраивать их сборными из железобетонных элементов заводского изготовления. Но обсыпные устои удерживают насыпь значительно хуже, чем необсыпные. Поэтому уклоны откосов конусов при обсыпных устоях должны быть значительно более пологими, следовательно, стоимость конусов увеличивается. Кроме того, в случаях устройства обсыпных устоев увеличивается суммарная длина (и стоимость) пролетных строений. Иногда требуется устройство дополнительной промежуточной опоры.

При высоких насыпях почти всегда отдается предпочтение экономичным обсыпным устоям. Но конкретно вопрос может быть решен только на основании сравнения вариантов с учетом изменения стоимости всего моста и с учетом степени надежности каждого из возможных решений. Должна быть полностью гарантирована устойчивость конусов. Осадка конуса приводит к нарушению нормального состояния железнодорожного пути или дорожного покрытия перед мостом и может привести к серьезной аварии и даже крушению.

Устройство конусов

Нарушение устойчивости конуса может произойти из-за подмыва его подошвы, из-за уменьшения сил трения между частицами грунта при намокании, при динамических (особенно сейсмических) воздействиях, а также из-за сдвигов в грунте основания конуса под действием сил веса самого конуса и временной нагрузки на насыпь. Необходимая устойчивость конуса обеспечивается достаточно пологими уклонами его откосов, отсыпкой конуса и прилегающего участка насыпи дренирующим грунтом (песок, гравий, в особых случаях - щебень), укреплением откосов. Тем же грунтом, что и конус, должен отсыпаться участок насыпи за устоем длиной поверху (считая от задней грани устоя) не менее высоты насыпи у устоя плюс 2 м, а понизу (в уровне естественной поверхности грунта) - не менее 2 м .

Предельно допустимая крутизна откосов конуса при высотах насыпей до 12 м в несейсмических районах регламентирована. Для необсыпных устоев уклон откосов на высоту первых 6 м, считая сверху вниз от бровки насыпи, должен быть не круче 1:1,25, а на следующие 6 м - не круче 1:1,5. Если конус подтопляется в паводок выше этой границы, то уклон не круче 1:1,5 требуется назначать от верхней границы зоны подтопления конуса, т. е. от уровня воды при расчетном паводке (РУВВ). Для обсыпных устоев (а также устоев рамных и свайно-эстакадных мостов) при высоте насыпи до 12 м уклоны откосов конусов должны быть не круче 1 : 1,5 в пределах всего конуса.

При высоте насыпи более 12 м предельно допустимая крутизна откосов должна определяться расчетом конуса на устойчивость (с проверкой основания). При этом в случае необсыпного устоя она должна назначаться не круче 1:1,75 в пределах всего конуса или до более пологой его части (граница которой устанавливается расчетом или по конструктивным соображениям).

Для обсыпных устоев при высоте насыпи более 12 м действующие нормы вообще не дают никаких количественных рекомендаций. При курсовом проектировании на стадии составления вариантов уклоны откосов конусов высоких насыпей приходится назначать, руководствуясь только конструктивными соображениями.

Чтобы пояснить, как это можно сделать в эскизном проекте, необходимо остановиться на некоторых вопросах проектирования насыпей подходов и регуляционных сооружений (струенаправляющих дамб и др.). Высокие насыпи устраиваются в основном на подходах к мостам через судоходные реки, когда высота моста определяется высотой подмостовых габаритов в судоходных пролетах. На таких реках приходится обычно осуществлять серьезные мероприятия по регулированию пропуска воды под мостом в периоды паводков путем устройства струенаправляющих дамб и других регуляционных сооружений. Откосы этих сооружений и пойменных насыпей рассчитываются на воздействие ледохода, волн, течения воды и требуют усиленного крепления. Это относится и к откосам конусов.

Усиленное крепление откосов раньше осуществлялось путем устройства двойного мощения камнем. Сейчас такие откосы обычно укрепляют железобетонными плитами, бетонируемыми на месте. Верх усиленного крепления нижней части откоса должен быть защищен от разрушения, особенно под действием накатывающихся волн, способных подмыть крепление сверху. С этой целью усиленное крепление поднимается выше уровня наката волн на откос при высоком уровне воды. Кроме высоты наката волн необходимо учесть высоту подпора воды перед мостом, а также еще предусмотреть запас по высоте не менее 0,5м. При определении высоты усиленного крепления ориентируются на высокие уровни воды, соответствующие наибольшим паводкам (НУВВ) - для мостов на железных дорогах общей сети или расчетным паводкам (РУВВ) - для остальных мостов. При дипломном проектировании подпор воды перед мостом обычно рассчитывается; высота наката волн на откос также может быть рассчитана (или задана руководителем). При курсовом проектировании возвышение верха усиленного крепления над НУВВ или РУВВ может быть условно принято равным: для больших мостов 3,0-3,5 м, для средних мостов 2,0 м.

С учетом изложенного можно высказать рекомендации по предвари­тельному назначению крутизны откосов конусов при высоких насыпях. По конструктивным соображениям изменение угла наклона откоса целесообразно сделать на уровне верха усиленного крепления. При необсыпном устое уклон откоса ниже линии перелома можно предвари­тельно назначать равным 1:2, а выше нее 1:1,75. В случае обсыпного устоя конус подвержен разрушающему воздействию льда и воды в значительно большей мере. Однако такие устои чаще всего и устраиваются при высо­ких насыпях, поскольку в этом случае решение в целом получается экономичнее, чем при устройстве необсыпного устоя. Конус обсыпного устоя может выполнять роль струенаправляющего сооружения (конус с уширением). Если же устраивается струенаправляющая дамба, то конус сливается с дамбой, которая как бы служит его основанием (рис. 17). Поэтому на уровне верха усиленного крепления откоса в обоих указанных случаях устраивается горизонтальная берма шириной 2-3 м (в случае устройства струенаправляющей дамбы эта берма совмещается с горизонтальной площадкой по верху дамбы). Уклон откоса конуса ниже бермы назначается в пределах от 1:2 до 1:3, а в случае устройства дамбы уклон ее откоса со стороны русла реки назначается обычно 1:3 или еще более пологим. Выше бермы уклон откоса конуса может быть предварительно назначен 1:1,75.

Рис.17. Вариант сопряжения моста с насыпью подхода при устройстве струенаправляющей дамбы.

Верхние части откосов конусов укрепляются одиночным мощением камнем или сборными бетонными или железобетонными плитами. Крепление откоса по подошве (в уровне естественной поверхности грунта) упирают в своего рода фундамент (упор), обычно представляющий собой рисберму трапецеидального сечения из камня. Укрепляется часто также и некоторая полоса горизонтальной поверхности основания вдоль подошвы откоса, чтобы исключить подмыв рисбермы.

Чтобы все работы по укреплению откосов могли быть выполнены с наименьшими затратами, конусы, пойменные насыпи, регуляционные сооружения располагают за пределами меженного русла реки (в пределах пойм). Это, в частности, является одним из условий (хотя обычно и не главным), определяющих минимальную величину отверстия моста и его расположение относительно меженного русла реки. Исключением являются случаи, когда в процессе строительства моста проводится регулирование русла реки (спрямление русла, устройство набережных), т.е. когда кроме строительства моста проводятся еще и специальные гидротехнические работы.

Основные принципы выбора типа опоры

Основными показателями, определяющими выбор типа опоры для конкретных условий строительства, являются:

- трудоемкость строительно-монтажных работ и сроки строительства;

- материалоемкость (расход металла, цемента и др.). Для отдаленных районов имеет значение расход (суммарный вес) привозных материалов;

- стоимость строительства.

Решающее влияние на выбор типа опоры и фундамента могут оказать возможности строительной организации, наличие оборудования и оснастки. Опыт проектирования, строительства и эксплуатации опор различных типов показывает:

а) наименьшие материалоемкость, стоимость и трудоемкость (в сопоставимых условиях) имеют свайные опоры;

б) при малых и средних высотах хорошие показатели имеют стоечные (рамные) опоры;

в) для опор, располагаемых в русле водотока, эффективными являются конструкции, имеющие массивную цокольную часть и рамную пли пустотелую надводную часть.

Таким образом, при выборе типа опоры прежде всего следует рассмотреть возможность применения в данных условиях свайных опор (в зависимости от геологических и производственных факторов - из забивных, буроопускных или буронабивных свай, свай-оболочек и т.п.). Если свайные опоры применить нельзя, то на втором этане оценивается возможность сооружения стоечных опор. В случаях, когда стоечные конструкции неприменимы, следует проектировать массивные опоры, преимущественно, с рампой или пустотелой надводной частью.

Плиту ростверка стоечного устоя на свайном фундаменте следует располагать над поверхностью грунта. Для промежуточных опор (стоечных и массивных) такое решение также предпочтительно и не может быть рекомендовано лишь в случаях тяжелого ледохода в низком уровне, наличия зажоров и других сложных природных явлений, а также по архитектурным соображениям.

Конструкции опалубки монолитных опор

Опалубка. Виды опалубки.

Опалубка - это строительный термин, означающий коробчатую конструкцию, совокупность элементов и деталей, предназначенных для придания требуемой формы монолитным бетонным или железобетонным конструкциям, возводимым на строительной площадке. Идея опалубки придать бетону конкретную форму.

Выбор типа опалубки определяется характером бетонируемых конструкций или сооружений, соотношением их геометрических размеров, принятой технологией производства работ, климатическими условиями.

Опалубка мостовых опор: виды

Каждый мост и мостовые опоры имеет свои конструктивные особенности. Соответственно, для их сооружения используются разные виды стальной опалубки для мостовых опор или опалубки из другого материала. Сегодня наиболее распространенными опалубочными системами являются:

1. Крупнощитовая. Такая опалубка применяется для возведения разных видов мостовых опор, в том числе имеющих сложную геометрическую форму. Основные достоинства крупнощитовой опалубочной системы — высокая скорость монтажа, высокая несущая способность, а также отличные характеристики бетонируемой поверхности.

Рис. 18. Крупнощитовая опалубка опоры мост

2. Мелкощитовая  (в основном, это стальная опалубка), элементы которой настраиваются на разную высоту и сечение. Преимуществами такой системы является возможность создания опор, имеющих сложную конфигурацию, а также возможность выполнения монтажных и строительных работ абсолютно в любых условиях.

Рис. 19. Мелкощитовая опалубка опоры моста

3. Балочно-ригельная опалубочная система (Рис. 20). Может использоваться для создания как линейных сооружений, так и криволинейных, и конусовидных. Она состоит из типовых лементов, которые можно настраивать. К ее достоинствам относят высокую несущую способность и демократичную цену.

Рис. 21. Балочно-ригельная опалубка мостовой опоры.

Отличительные особенности:

• имеет высокую несущую способность;

• использует типовые элементы, которые можно перенастроить на любое сечение и высоту;

• позволяет работать без стяжных болтов, так как по периметру опоры образует замкнутый контур.

Скользящая опалубка. Скользящую опалубку применяют для бетонирования опор постоянного сечения высотой более 12 м. Ее применение резко сокращает расход материалов, особенно при большом числе однотипных опор.

Опалубка состоит из каркаса и щитов. Каркас представляет собой две замкнутых горизонтальных рамы, расположенных в верхней и нижней части опалубки. Рамы обычно изготавливают из двутавровых балок или швеллеров. Высота щитов опалубки зависит от темпов бетонирования. При скорости укладки бетонной смеси от 5 до 10 см/ч их высоту назначают от 1,0 до 1,5 м, а при 20…30 см/ч - до 2,0 м. Щиты опалубки, включая обшивку, как правило, изготавливают из металла. Допускается применение досок толщиной не менее 25 мм и шириной 8…10 см 

Рис 20. Скользящая опалубка

Сооружение монолитных опор. Подготовка опалубки.

Речные и береговые опоры больших мостов возводят из монолитного бетона в стационарной или в щитовой сборной деревянной опалубке (Рис. 21). При большом числе опор с прямолинейными и криволинейными одинаковыми поверхностями стремятся многократно использовать сборную опалубку, выполняемую в виде ограниченного числа стандартных щитов. При постройке из монолитного бетона высоких опор эстакад и виадуков эффективна скользящая опалубка. На реках с сильными ледоходом, особенно в районах сурового климата, опоры сооружают, как правило, с облицовкой из естественных камней, из бетона повышенной плотности и прочности. Для возведения сборно-монолитных опор находят применение контурные бетонные и железобетонные балки, изготавливаемые на полигоне и служащие опалубкой и конструктивным элементом опоры. После установки блоков ядро такой опоры заполняют монолитным бетоном.

Рис. 21. Щитовая сборная опалубка ( I-III последовательность наращивание ярусами)

Рис 22. Деревянный переставной опалубочный щит

1 – болты крепления щита, 2 – установочные болты

После устройства фундамента на верхней его плоскости производят контрольную геодезическую разбивку для уточнения положения осей и контурных очертаний верхней части опор. Плоскость верха фундамента очищают для последующих работ по установке стационарной или сборно-щитовой опалубки. Элементы опалубки в виде щитов, брусьев, строганных досок и металлических креплений подготавливают заранее на стройплощадке.

До начала бетонирования опор проверяют готовность установленной опалубки, ее размеры и закрепление, очищают от мусора место укладки бетонной смеси. Если опора армирована, то проверяют закрепление стержней и обеспечение размеров защитного слоя. Непосредственно перед бетонированием деревянную опалубку обильно смачивают водой, а стальную опалубку покрывают составами, снижающими сцепление ее с бетоном.

Бетонная или бутобетонная кладка монолитных опор должна иметь прочность и морозостойкость бетона не ниже указанных в проекте. Для частей опор, расположенных в агрессивной среде, нужно применять бетона повышенной плотности на сульфатостойких цементах.

Бетонную смесь приготавливают в бетоносмесительных установках на строительной площадке или получают в виде товарного бетона, доставляемого к месту укладки с бетонных заводов.

Наибольшее распространение для перевозки бетонной смеси по суше получил автомобильный транспорт. В тех случаях, когда смесь без дополнительных перегрузок может быть непосредственно выгружена по месту укладки, целесообразно транспортировать ее в автомобилях-самосвалах. Такие условия возникают, например при бетонировании фундаментов. Если смесь нужно поднимать для укладки, то могут быть применены бадьи, которые можно краном снять с автомобиля и поднять на необходимую высоту к месту укладки. При сооружении речных опор автомобильный транспорт комбинируют с водным. В подобных случаях необходима перегрузка бадей с бетонной смесью с берега на плавучие средства.

Вертикальная транспортировка бетонной смеси обеспечивается с помощью кранов различного вида, обычно используемых и для других работ (подачи и установки опалубки, арматуры, облицовки и т. д.) Наиболее удобны автомобильные и гусеничные самоходные краны, стационарные стреловые краны с радиусом действия стрелы на всю площадь опоры. При недостаточном вылете стрелы самоходного крана (например, при большой длине опоры) должна быть обеспечена возможность его перемещения вдоль длинной стороны. Наряду со стреловыми кранами могут быть использованы портальные или козловые краны, передвигаемые вдоль оси моста или вдоль большей стороны опоры, а также кабель-краны. Для бетонирования речных опор применяют плавучие краны, специальные бетононасосы и т. п.

Бетонную смесь опускают внутрь опалубки, выгружая ее на уровне бетонирования непосредственно у места укладки. Высота свободного сбрасывания смеси не должна быть более 3 м. Если смесь удается подать сразу к месту укладки, то ее разгружают в промежуточный расходный бункер, расположенный на верхнем уровне опалубки. Из бункера (рис 23, а) смесь распределяют по площади опоры вибролотками, по стальным или деревянным трубам или развозят тачками. Стальные трубы (рис 23, б) для подачи бетонной смеси выполняют из отдельных звеньев конической формы. По мере бетонирования трубы укорачивают, снимая нижние звенья. Деревянные трубы (рештаки) устраивают тоже из отдельных звеньев (рис. 23, в), постепенно удаляемых в процессе бетонирования. Расстояние между трубами принимают не более 4 м. Под трубами укладывают деревянные или стальные щиты, с которых смесь снимают лопатами и разравнивают слоями по площади бетонирования.

Укладка бетонной смеси должна обеспечивать монолитность и плотность бетонной кладки. Для этого каждый слой смеси нужно уложить на предыдущий до начала скатывания последнего. С этой целью бетонируют безостановочно и по возможности на полную высоту опоры. При вынужденных перерывах в создаваемых рабочих швах обеспечивают хорошее сцепление последующей бетонной кладки с ранее уложенной. Укладка бетонной смеси в опалубку производится послойно без технологических перерывов.

Каждый последующий слой необходимо укладывать до начала схватывания предыдущего (для бетона на портландцементе время схватывания составляет примерно 3–4 ч). Если был перерыв более 4 ч, необходимо устроить рабочий шов. В этом случае продолжать бетонирование можно только после набора бетоном опоры определенной прочности.

Если необходим рабочий шов, кладка разрешается только после очистки бетона от цементной пленки в зоне шва и промывки поверхности. Шов является слабым местом конструкции. Именно в области шва быстрее всего начинается разрушение бетона при эксплуатации моста. После обработки бетонной поверхности в зоне шва можно укладывать смесь только по достижении бетоном прочности 1,5 МПа при очистке металлическими щетками и 0,3 МПа – при очистке водной струей.

Для повышения трещиностойкости и долговечности бетонных опор нужно избегать устройства рабочих швов в пределах колебания уровня льда в реке. Для повышения сцепления нового бетона со старым по плоскости рабочих швов перед перерывов бетонирования в незатвердевший бетон погружают короткие стержни арматуры диаметром 16-20 мм или укладывают удлиненные осколки камней. Возобновляют укладку смеси не ранее срока схватывания прежде уложенного бетона. Желательно, чтобы прочность этого бетона к началу последующей укладки смеси была бы не менее 5 МПа. Перед бетонированием с поверхности рабочего шва стальными щетками удаляют цементную пленку и пневматическими молотками насекают бетон, устраивая поверхность шероховатой. До укладки смеси поверхность шва тщательного промывают струей напорной воды и затем наносят слой цементного раствора толщиной 1,5-2,0 см того же состава, что и бетонная смесь. После этого (до схватывания раствора) продолжают бетонирование. Выполненные таким способом рабочие швы обеспечивают достаточно хорошее сцепление старого бетона с новым. В местах, где шов располагается в сильно напряженном сечении конструкции, для повышения сцепления старого бетона с новым рекомендуется применять полимерный клей, нанося его непосредственно перед укладкой смеси тонким слоем на поверхность ранее уложенного бетона.

Рис. 23 Схема подачи бетонной смеси из бункера по вибролоткам и звеньевым трубам:

1 – вибролоток, 2 – бункер, 3 – желоб-заслонка, 4 – звеньевые трубы

При небольшой площади бетонирования смесь укладывают горизонтальными слоями. Толщина слоя зависит от типа и мощности применяемых вибраторов. При внутренних вибраторах толщину слоя назначают от 25 до 40 см, но не более 1,25 длины рабочей части вибратора, при поверхностных – от 10 до 20см.

Конструкцию небольшой высоты, но с большими размерами в плане рекомендуется бетонировать наклонными слоями, не сплывающими во время вибрирования. При пластичных смесях с осадкой конуса 2-6 см, рекомендуемых для массивных бетонных опор, угол наклона слоя допускают не круче 30º. При таком способе значительно снижается интенсивность подачи смеси, а следовательно, не требуется высокая производительность бетоносмесительных установок.

Большие массивы делят по площади и по высоте на отдельные секции, которые бетонируют поочередно. Порядок бетонирования секций назначают так, чтобы к моменту укладки смеси в одну из секций бетон, примыкающий к ней, уже приобрел прочность, допускающую снятие вертикальной опалубки. Монолитность этой кладки достигается устройством хорошо подготовленных вертикальных и горизонтальных рабочих швов между секциями.

Технико-экономические показатели опалубки

Технико-экономическую оценку опалубок и сравнение их вариантов производят по следующим показателям (характеристикам): приведенной массе, оборачиваемости, удельной первоначальной стоимости, удельной стоимости с учетом оборачиваемости, трудоемкости монтажа и демонтажа.

• Приведенная масса — это масса всех элементов, входящих в комплект опалубки (щитов, креплений, поддерживающих и вспомогательных устройств), отнесенная на 1 м² опалубливаемой поверхности; единица измерения — кг/м².

• Проектная оборачиваемость — это число циклов использования опалубки до полного ее износа; единица измерения — цикл.

• Удельная первоначальная стоимость — это стоимость изготовления (отпускная цена) комплекта опалубки, отнесенная на 1 м² опалубливаемой поверхности; единица измерения — руб./м².

• Удельную стоимость с учетом оборачиваемости определяют как частное от деления первоначальной стоимости на число циклов (оборачиваемость); единица измерения — руб./м² цикл.

• Удельная трудоемкость монтажа — это затраты труда на установку опалубки в проектное положение и ее закрепление, отнесенные на 1 м² опалубливаемой поверхности.

• Удельная трудоемкость демонтажа — это затраты труда при распалубке, отнесенные на 1 м² опалубливаемой поверхности.