Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Крыльцов, Е. И. Современные железобетонные мосты [монография]

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
46.06 Mб
Скачать

пролете;

 

5) боковое

смещение

а 1

1 =

17,01 м

крана и повторение по установке

 

 

 

опалубки

для очередной

главной

 

 

 

балки; 6) установка арматуры в

 

 

 

опалубку и укладка бетонной сме­

 

 

 

си; 7) натяжение напрягаемых

 

 

 

пучков

и

другие

завершающие

 

 

 

операции.

 

 

 

 

 

 

 

 

М ост ч ер ез о з.

П ончартрейн

 

 

 

 

 

в СШ А

 

 

 

 

 

 

Оригинальным примером зару­

 

 

 

бежного

индустриального

строи­

$

 

 

тельства

 

балочных мостов

эста­

1=25, Б м

кадного

типа из железобетонных

 

 

 

сборных

 

крупноблочных

 

конст­

 

 

 

рукций служат два автодорож­

 

 

 

ных моста через оз. Пончартрейн

 

 

 

в США, один из которых постро­

 

 

 

ен в 1956 г., второй в 1969 г. Оба

 

 

 

моста (рис. 11.23 и 11.24)

возведе­

 

 

 

ны из цельноперевозимых пред­

 

 

 

варительно напряженных железо­

 

 

 

бетонных пролетных строений ба­

 

 

 

лочно-разрезной системы, риге­

 

 

 

лей-насадок и цилиндрических

 

 

 

стоек опор. Длина мостового пе­

 

 

 

рехода,

равная 38,4

км,

является

Рис.

11.24.

Поперечные разрезы

наибольшей в мире. мостов в пролетах 17,07 и 25,6 м

Первый мост1 имеет 2215 про­ летов по 17,07 м, перекрытых железобетонными ребристыми про­

летными строениями (см. рис. II.24), и два судоходных пролета по 30 м с разводными металлическими пролетными строениями, по­ строенными в 1956 г. и реконструированными в 1969 г.

Ребристые, цельноперевозимые пролетные строения с шириной проезжей части 8,5 м и высотой 1,35 м состоят из семи тавровых балок, объединенных между собой поверху плитой и поперек моста диафрагмами, расположенными через 1,42 м. Предварительное напряжение в конструкции создавали на стендах натяжением 25 напрягаемых тросов в каждой балке. Пролетные строения уста­ навливали на свайно-рамные опоры моста 200-тонным деррик-кра­ ном. Цилиндрические сваи-оболочки (по две на каждую опору)

•объединяли с насадкой при помощи пробок, бетонируемых на ме­ сте через специальные отверстия в голове свай и насадке. Проект­ ная точность положения свай-оболочек обеспечивалась применени-

1 Подробнее см. Е. И. К р ы л ь ц о в, О. А. П о п о в . Железобетонные мо­ сты за рубежом. М., Автотрансиздат, 1963 г., 236 с.

111

Рис. 11.25. Плавучий деррик-кран для установки пролетного строения пролетом 17,07 м на опоры

ем металлического каркаса, надеваемого на сваи готовой соседней опоры и фиксирующего место забивки очередных двух свай-оболо­ чек. Точность расположения насадок-ригелей и опорных частей была обеспечена до десятых долей миллиметра, что значительно упрощало операцию по установке пролетного строения на опорные

части плавучим краном (рис. 11.25).

в т о р о м у

автодорож­

В апреле 1969 г. открыто движение по

ному мосту через оз. Пончартрейн, расположенному

параллельно

первому

на расстоянии

35

ж.

Протяженность

второго моста на

70

ж

больше первого.

Ширина проезжей

части

8,5 ж (см.

рис.

11.24), расчетная

скорость

движения

транспортных средств

120 км/ч. Мост имеет 1526 основных пролетов по 25,6 ж, 15 подход­ ных размером от 12 до 23 ж и два судоходных для большегабарит­ ных грузов озерного транспорта. Проезжая часть моста на срав­ нительно большом протяжении расположена на одном уровне (на одной отметке), а в районе подходов к судоходным пролетам она имеет подъем в 30 % о с сопряжением по соответствующим верти­ кальным кривым продольного профиля.

На основании проведенных технико-экономических исследова­ ний была подтверждена целесообразность увеличения в 1,5 раза основных пролетов моста, имеющих наибольшее применение, в сравнении с первым мостом, т. е. до 25,6 ж. Такой пролет позволил совместить створы каждой третьей опоры первого и второго мостов, сократить количество деформационных швов.

Одновременно с увеличением длины балочно-разрезного пролет­ ного строения уменьшено количество главных балок до четырех в поперечном сечении (см. рис. 11.24, б), а количество свай-оболочек в свайно-рамной опоре доведено до трех из расчета предотвращения аварийного случая при столкновении с опорой буксиров и барж, проходящих под мостом.

Обоснованием необходимости строительства второго моста по­ служило стабильное увеличение интенсивности автомобильного

112

движения в среднем по 6,9% в год. Представляет интерес зависи­ мость увеличения интенсивности движения по мосту от роста на­ селения района Нового Орлеана. Так, если в 1957 г. при численно­ сти населения в 825 тыс. чел. поток транспорта составил 1,2 млн. ед., то в 1966 г. 1005 тыс. чел. он составил 1,96 млн. ед.

Возведение второго моста с южным высоководным и северным разводным пролетами для большегабаритных судов позволило разделить движение по направлениям, что обеспечило повышение безопасности автомобильного и озерного транспорта, скорости езды, уменьшило задержки движения транспортных средств и улучшило условия судоходства, так как к этому времени, т. е. за период с 1963 по 1967 г., количество разводок по первому мосту возросло с 4190 до 10 752 в год. Одновременно были переустроены соответствующие разводные пролетные строения первого моста.

Оба

моста соединены поперечными съездами-площадками (см.

рис.

11.23) в 4 и от каждого конца, а также у судоходных проле­

тов и в середине мостового перехода.

В проектировании и строительстве второго моста, сооруженного через 13 лет после первого, нашли отражение более высокий уро­ вень как в теории расчетов предварительно напряженных железо­ бетонных конструкций, так и в технологии бетона, технике изго­ товления сборных конструкций пролетных строений и опор, мето­ дах индустриального строительства, а также в области обеспечения безопасности движения автомобильного и озерного транспорта.

Оба моста пересекают пять судоходных каналов в озере, пред­ назначенных для водного транспорта в виде буксиров и барж. Три канала на обоих мостах перекрыты основными железобетонными балочно-разрезными пролетными строениями, два других канала, по которым пропускают случайные большегабаритные грузы, ка­ ким обычно является транспортируемое к морю надводное буровое оборудование, на первом мосту были перекрыты одинаковыми ме­ таллическими разводными пролетными строениями, которые в пе­ риод строительства второго моста реконструированы в связи с уве­ личением подмостовых габаритов обоих мостов.

Так, при строительстве второго моста для одного из каналов (северного) старое разводное металлическое пролетное строение было заменено на новое, то же разводное металлическое, аналогич­ ное пролетному строению второго моста и обеспечивающее увели­ чение судоходного габарита с 23x7,6 ж до 38X 14,6 м. Оба эти раз­ водных сооружения на северном канале управляемы из одного контрольного пункта нового (второго) моста. Южный канал пере­ крыт мостом с увеличением подмостового габарита до 46x16 м в качестве дополнительной меры безопасности и помощи судоход­ ству. Это мероприятие потребовало для обоих мостов увеличения до 55 м центрального пролета, который перекрыт предварительно напряженными железобетонными балочно-консольными конструк­ циями с 36-метровым подвесным пролетным строением из легкого бетона.

Во втором мосту 15 пролетов размером от 12 до 23 ж на под­ ходах к каналам и береговые перекрыты стандартными железобе­ тонными конструкциями пролетных строений в виде двутавровых балок серии II—IV (см. § 11, рис. П.9), объединенных бетонируе­ мой по месту плитой проезжей части.

Для всех каналов в пределах пересечения с обоими мостами даны новые защитные шпунтовые ограждения, расположенные в плане параллельно каналу, с расходящимися стенками на подхо­ дах. Такие шпунтовые стенки-оголовки даны для предохранения проходящих судов от контакта с опорой моста, а также для оттал­ кивания их (от опоры) с минимальными повреждениями.

Каждая шпунтина имеет достаточную упругость, чтобы подать­ ся под ударом озерных судов, а ее облицовка может передать нагрузку на шпунт без повреждения судном защитного огражде­ ния. Опоры разводного пролета— это массивные сборно-монолит­ ные железобетонные сооружения и судно, пробившее защитное ограждение, не будет иметь такой живой силы, которая способна повредить опору моста. Кроме того, железобетонные опоры козло­ вого типа обоих мостов у судоходных пролетов сконструированы с таким расчетом, что если любые ее две сваи-оболочки из четырех или четыре из восьми выйдут из работы, то конструкция моста все же не ргазрушится. Не разрушится любое пролетное строение вто­ рого моста, опирающееся на трехсвайную рамную опору, если одна из ее свай-оболочек будет выключена из работы частично или вы­ бита.

Гидрологические условия места перехода озера характеризуют­ ся глубинами воды от 4 до 5 ж с колебанием уровней во время при­ ливов на 30 см и подъемом при штормах до 2 м в середине озера и до 4 ж у западного берега его. Дно озера имеет слой илов толщи­ ной 1,5—3 ж, под которым залегают илистые суглинки и глины с линзами песка с общей мощностью слоя 12—18 ж. Ниже идут на большую глубину плотные глины и пески. Поэтому до начала строительства и в процессе его потребовалось опытное погружение свай с целью выявления их действительной несущей способности и уточнения длины с учетом конкретного местоположения той или иной опоры. Характерно, что несмотря на достаточное количество данных, полученных с помощью бурения опытных свай, все же из-за различных подпочвенных отложений было много неожиданно­ стей и «сюрпризов» в пределах небольших расстояний при погру­ жении свай в период строительства.

Проектирование моста выполнено по стандартным техническим условиям США для автодорожных мостов е дополнительной про­ веркой конструкции на ураганный ветер скоростью 240 км/ч. Основные железобетонные пролетные строения и сваи-оболочки за­ проектированы из тяжелого бетона с прочностью при сжатии по американским стандартам 350 кгс/см2. Результаты испытаний бето­ на в возрасте 28 дней, а также напрягаемой и ненапрягаемой арма­ туры для всех конструкций моста показали, что прочность материа­ лов, уложенных в дело, выше проектной (табл. П.2). Кроме того,

114

 

 

 

Т а б л и ц а II.2

 

 

 

Данные

Проектная

 

Материал элемента

Вид испытания

прочность

 

испытаний,

(текучесть),

 

 

 

кгс/см2

 

 

 

кгс/см2

Тяжелый бетон пролетного строе-

На проч-

420—490

350

ния

 

ность при

 

 

То же, ригеля опоры

сжатии

385 440

210

То же

»

сваи-оболочки

и

420—560

350

Легкий

бетон пролетного строения

На теку-

420—455

420

Арматура напрягаемая

18 000—19 000

17 000

То же, ненапрягаемая

честь

5 500— 5 700

3 300—3 600

То же

испытания опытных образцов в виде цилиндров, взятых из секций свай и хранившихся от первого моста, показали прочность бетона при сжатии до 840 кгс/см2.

Второй мост был построен за 26 месяцев.

Кроме элементов конструкций для 15 пролетных строений под­ ходов и двух больших судоходных, на приобъектном заводе были изготовлены для второго моста три основных типа одинаковых конструктивных элементов-блоков: 4620 секций цилиндрических свай-оболочек, 1540 насадок-ригелей и 1526 предварительно напря­ женных пролетных строений для пролетов 25,6 м.

Завод железобетонных конструкций (ЖБК), расположенный вблизи северного устоя моста, был построен в период возведения первого моста и использовался при постройке второго, а также и ряда других, сооружаемых в США.

Центрифугированные железобетонные сваи оболочки (рис. 11.26, б) диаметром 1,64 м с толщиной стенки 13 см монтиро­ вали обычно из секций длиной 4,88 м, а отдельные секции имели меньшую длину, кратную 1,22 м. Секции объединяли в сваю нуж­ ной длины в процессе натяжения напрягаемой арматуры в виде 12 проволочных пучков, расположенных в каналах. Каналы в стен­ ках секций создавали при помощи стержней диаметром 22 мм, за­ щищенных резиновыми трубками и закрепленными за каркас. Торцы стыкуемых секций предварительно покрывали пластичным высокопрочным раствором. После натяжения пучков каналы инъектировали.

Ригели насадки из обычного железобетона бетонировали в пе­ ревернутом положении с фиксацией с большой точностью (допуск по высоте не более 0,8 мм) положения анкерных болтов и подферменников под резиновые опорные части.

1526 цельноперевозимых ребристых пролетных строений с оформленной конструкцией проезжей части изготавливали в спе­ циальных металлических формах-опалубках. При этом сначала укладывали арматуру и натягивали напрягаемые элементы в виде

115

чивали при изготовлении в щитовой опалубке, работающей на винтах.

Полигон ЖБК по изготовлению пролетных строений обслужи­ вался 300-топным дизель-электрическим объемлющим портальным краном.

Темпы строительства второго моста определялись возмож­ ностью изготовления на заводе в месяц не менее 90 блоков пролет­ ных строений. Монтажные работы слагались из трех основных этапов: погружение свай-оболочек, объединение их ригелями и ус­ тановка пролетных строений на опоры.

 

Организация строительства моста обеспечивалась в

соответст­

вии с графиком

(рис. 11.27) со следующими исходными

данными:

1)

изготовление

на полигоне пяти пролетных строений

за 48 ч\

2)

сооружение 90 опор в месяц; 3) опережение забивки свай-оболо­

чек на 100 опорах до установки ригелей; 4) опережение установки ригелей на 100 опорах до монтажа пролетных строений. Графиком предусмотрены также работы по реконструкции судоходных про­ летных строений первого моста с использованием на этот период для движения транспорта законченных участков второго строяще­ гося моста.

Сваи-оболочки погружали специальной копровой установкой с использованием шаблона, обеспечивающего точность их положе-

Вид работ

 

Модернизацияполигонаиначало

работ поизготовлению нон-

V \

стронций

Монтажжелезобетонныхкон­

струкций бторогомоста на цчастне 1-пЛ нм

Тоже,на участие1-12.8нм

Тоже, на участкеШ-.И,2км

СооружениенаВтороммостусевер­ ного металлическогопролетного строения

монтажнаВтороммостужелезобе­

тонныхконструкцийюжногобысокободногопролетногостроения

Реконструкциясеверногоразводно­ гометаллическогопролетного строения перВогомоста

То же, южного

Переключение движения на северный участок второго моста

Тоте,на южный

А-Ж

1961г.

 

N

1- л

Ш-Ш

19В8г.

Ж-Т

1969г.

Ш-Ш

н

&

Ш-Ш

Ж-1

N

 

 

 

 

 

N

 

 

N

 

V Vл X4!

А N А V А V

2 VА Vл с

2 л А X2

л А N А N О V ■л N А

А \ А

А \ А \ V \ 1

л \ Х^кV А V

2 Л XА

А X 2

Рис. 11.27. Календарный график производства работ

117

монтажа пролетные строения доставляли на баржах группами по

десять, т. е. соответственно

темпу их монтажа — 10

пролетных

строений

в день. При

транспортировании

и монтажа

пролетных

строений

(рис. 11.28)

была

использована

специальная

траверса-

рама с отверстиями в ее четырех углах. Она позволяла регулиро­ вать с точностью до 3 мм положение устанавливаемого блока по анкерным болтам, специально забетонированным по два в каждом ригеле-насадке. Благодаря высокой точности изготовления конст­ рукций все работы по монтажу были выполнены в сжатые сроки без дополнительных (добавочных) операций.

Монтажные работы при сооружении высоководных и развод­ ных пролетных строений проведены с максимальным укрупнением сборных конструкций до установки в проектное положение.

Железобетонные конструкции фундаментов опор разводных пролетов первого моста были разобраны взрывным способом. Для исключения повреждения новых конструкций старые взрывали в определенной последовательности, применяя специальные под­ водные экраны как в виде мешков с песком, уложенных по низу фундаментов, так и труб для нагнетания воздуха, размещаемых между фундаментом первого моста и сваями-оболочками второго, чтобы создавать турбулентность движения воды и предотвращать передачу давления от взрыва на сваи-оболочки новой опоры.

Приведенные индустриальные конструкции находят в США широкое применение на строительстве балочно-разрезных сборных железобетонных автодорожных мостов. Так, построены за послед­ ние годы: мост-тоннель через Чесапикский залив, мост на плотине Боннет Карэ, два сооружения в Пенсаколе (штат Флорида), желез­ нодорожный через залив Санта Луи и другие мосты большой про­ тяженности через болота на юго-востоке США. Для возможности монтажа крупноблочных конструкций пролетных строений и опор в ряде случаев вдоль сооружения разрабатывали специальные су­ доходные каналы, которые после окончания строительства были замыты.

Учитывая возрастающее значение сохранения окружающей сре­ ды, в том числе лесных массивов и полевых угодий, трасса новых дорог и искусственных сооружений должна проходить преимуще­ ственно по обводненным, заболоченным и другим аналогичным уча­ сткам земли. В таких условиях крупноблочные многопролетные мосты имеют определенную перспективу дальнейшего развития и применения во многих странах.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ