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

л

Рис. III.3. Схема расположения напрягаемых пучков в верхней и нижней плитах коробчатой балки для полупролета, равного 42 м:

а — в плане; б — в поперечных сечениях коробчатой балки

Вертикальные напрягаемые хомуты в стенках блока установле­ ны для восприятия местных растягивающих напряжений, возникаю­ щих около анкерных упоров.

Напрягаемые арматурные пучки укладывают в один ряд в ка­ налах как на верхней плите, так и на нижней (рис. III.3). Верхнюю арматуру (пучки) натягивают последовательно (по мере уравно­ вешенного монтажа консолей с двух сторон) с помощью 120-тонных

130

домкратов тройного действия усилиями в 107—114 тс. Анкерные упоры верхних пучков расположены в нишах по торцам блоков над стенками. Одновременно с натяжением верхних пучков натягивают монтажные пучки нижней плиты опорных блоков-секций, которые снимают после окончания монтажа пролетного строения.

Нижние напрягаемые пучки натягивают на металлические упо­ ры после замыкания консолей в неразрезное пролетное строение; причем натягивают, начиная с длинных пучков и кончая короткими. Пучки укладывают в плане с изгибом, обеспечивая этим частичное поперечное обжатие плит; изгиб достигается применением стальных отклоняющих гребенок.

Монтаж балочно-неразрезных пролетных строений предусмот­ рен уравновешенным навесным способом при помощи консольных кранов челночного типа грузоподъемностью 35 т. Первые (опор­ ные) четыре блока устанавливают на обстроенной опоре с исполь-

а)

Рис. III.4. Схема опирания монтажного крана на готовую секцию пролетного ■строения из двух- и трехкоробчатых балок:

а— поперек моста; б — вдоль моста

зованием плавучего или другого крана, которым монтируют и чел­ ночные краны для уравновешенной сборки.

С одной стоянки челночным краном устанавливают в пролет все блоки-секции (два или три), составляющие поперечное сечение про­ летного строения (рис. 111.4). Для бесперебойной работы челночно­ го крана необходимо заблаговременно изготовлять нужные блокисекции с помощью специального агрегата, рассчитанного на изго­ товление до 250 блоков (2200 м3) в год. Своевременной заготовкой

пролетных строений перед бетонированием этих каналов пригружают при помощи понтонов, заполняемых водой в нужном количестве (примерно 2 ж3). Пригруз снимают после окончания омоноличивания каналов.

Бетон омоноличивания обжимается усилием, равным по вели­ чине растягивающим усилиям от действия последующей части по­ стоянной (от тротуарных блоков, покрытия проезжей части, перил и т. п.) и временной нагрузок.

Опорные части для типового решения пролетных строений с пролетами 63 и 84 ж разработаны в двух вариантах — стальные и железобетонные из бетона М-600.

Перекрытие деформационных швов по концам неразрезного про­ летного строения предусмотрено при помощи железобетонных плит с двухсантиметровыми резиновыми прокладками по концам каж­ дой такой плиты.

Пролетные строения рассчитаны с учетом характера их монтажа и загружения, а также последующего проявления ползучести и усадки бетона. Расчет на ползучесть и усадку бетона произведен на ЭЦВМ БЭСМ-2М по программе, разработанной проф. М. Е. Гибшманом, для балочно-неразрезных главных балок с пролетами по схемам; 44,04-84,0+ 44,0 ж; 44,0 + 84,0 + 84,0 + 44,0 ж и 36,0 + 63,0 +

В результате расчетов получены дополнительные фибровые на­ пряжения и деформации (рис. III.5) от ползучести и усадка бетона конструкции. Наибольшие напряжения растяжения бетона достига­ ют величины 13,9 кгс/см2 для трехпролетной балки с пролетами 44,0 + 84,0 + 44,0 ж и 12,6 кгс/см2— для четырехпролетной; наиболь­ шие напряжения сжатия составляют соответственно 34,2 и 43,6 кгс/см2. Наибольшие деформации, равные 0,5 см, получены в трехпролетной балке со схемой пролетов 44,0 + 84,0 + 44,0 м и рав­ ные 0,9 см в четырехпролетной балке. Для балки по схеме проле­ тов 36,0+ 63,0 + 63,0 + 36,0 м наибольшие величины растяжения бе­ тона достигают 9,2, сжатия 24,6 кгс/см2, а деформации 0,4 см.

132

Рис. III.5. Эпюры напряжений и деформаций бетона в балочно-неразрезных про­ летных строениях:

а — напряжения при фк=1,5 (в кгс/см2)-, б — деформации при ек=0,0002 (в см). Напряжения для верхней фибры сечения показаны сплошной линией, для ниж­ ней — пунктирной, знаком плюс — растяжение, минус — сжатие

Подбор высокопрочной напрягаемой арматуры и конструктивный расчет сечений балочно-неразрезных пролетных строений выпол­ нен с учетом данных по ползучести и усадке бетона главных балок.

Анализ технико-экономических показателей типовых решений балочно-неразрезных предварительно напряженных железобетон­ ных пролетных строений, монтируемых уравновешенно-навесным методом, и сопоставление их с другими отечественными и зарубеж­ ными конструкциями мостов показывают, что типовые решения: 1) универсальны по компоновке пролетных строений и габаритов проезда; 2) удовлетворительны по расходу основных материалов; 3) технологичны в изготовлении элементов конструкции и монта­

133

же пролетного строения; 3) характеризуются хорошими эксплуата­ ционными и архитектурными показателями.

С применением типового решения конструкций пролетных строе­ ний Гипротрансмоста в настоящее время строится городской мост через р. Куру в Тбилиси. Балочно-неразрезное пролетное строение

движения. Мост расположен на продольном уклоне в 20%о. Сбор­ ная конструкция пролетного строения в поперечном сечении состоит из пяти коробчатых балок, соединенных диафрагмами на опорах, образуя ригель. Ригель сопрягается с опорами через свинцовые листы толщиной 20 мм в латунной обойме с тремя связующими штырями диаметром 15 см. Расположение тротуаров предусмотре­ но в уровне проезжей части, что позволило снизить общую строи­ тельную высоту пролетного строения. Типовые решения конструк­ ций применены для ряда мостов, в том числе для построенного в 1972 г. через р. Кубань в Краснодаре по схеме пролетов 45 + 84 + + 45 м при габарите Г-14 + 2хЗ,0 м, и для построенного в 1974 г. моста через р. Волхов в Новгороде по схеме пролетов 36 + 63+ 2Х Х84 + 36 м при габарите Г-9 + 2Х1.5 м (две коробчатые балки).

Р ам н о -н ер азр езн ы е мосты с п ролетам и 12—21 м

Для возведения сборных железобетонных мостовых конструк­ ций (преимущественно путепроводов) Союздорпроектом разрабо­

п= 1^-3 разработаны конструкции опор в двух вариантах — стойки и стенки высотой от 6,0 до 9,0 м (рис. III.6). Запроектированные пролетные строения применимы для схем с большим количеством пролетов (п > 3) с соответствующим усилением опор, а также для балочно-неразрезных систем.

В проекте рассмотрены конструкции при Г-11,0 + 2х1,5 м,

Г-Ю,0 + 2Х 1,5 м и Г-8.5 + 2Х 1,0 м.

Фундаменты опор нужно проектировать дополнительно с учетом несущей способности и особенностей грунтов мостового перехода в конкретных условиях. Фундаменты опор могут быть свайными или на естественном основании при модуле деформации грунтов не менее 150 кгс/см2 (что обеспечит осадку опор не более 1 см) и расчетном сопротивлении не менее 2—2,5 кгс/см2.

Стойки (блоки) сечением 35X45 см устанавливают на общем фундаменте опоры, имеющем соответствующие гнезда глубиной 0,7—0,85 м с учетом обеспечения поперечного уклона пролетного строения. Высота блоков от обреза фундамента до низа конструк­ ции пролетного строения (ригеля) от 6,0 до 9,0 м. Расстояние меж­ ду стойками 2,8 и 3,2 м в зависимости от габарита моста. Опорастенка состоит из отдельных блоков, имеющих толщину по фасаду моста аналогично стойкам 0,35 м, а поперек моста — 1,18 м и мон­

134

тажный шов, равный 2 см. Блоки стоек и стенок вверху имеют ар­ матурные выпуски для омоноличивания их с ригелем.

Стойки и стенки опор рассчитаны с учетом колебания темпера­ туры конструкции от +30° до —25° С, при температуре замыкания + 10° и принятой усадке бетона в 10°. Опоры-стойки предусмотрено применять при ледоходе с толщиной льда не более 15 см, а опорыстенки ■— не более 60 см.

Пролетное строение-ригель многопролетной рамы принят сбор­ ной конструкции из блоков (главных балок) высотой 0,6 м и плит толщиной 0,13 м, что составляет высоту ригеля 0,73 м. Сборная рамная конструкция омоноличивается бетонированием надопорных участков шириной 1 м по фасаду моста (рис. III.7) и участков пли­ ты шириной 0,36 м в поперечном сечении.

Ширина блоков понизу 0,34 м, а поверху 0,48 м\ их количество поперек моста изменяется от 10 до 13 в зависимости от габарита проезжей части. Для восприятия отрицательных моментов в надопорном участке ригеля предусмотрено дополнительное армирова­ ние над блоками балок в плите на участках, бетонируемых на месте. На береговые опоры пролетное строение опирается через резиновые подвижные опорные части типа РОЧСП 20x30-6,1.

А-А

Рис. III.6. Типовое решение конструкций рамно-неразрезного моста с пролетами

15+21ХЦ+15 м и габаритом Г-11+2Х1.5 м.

135

Рис. 111.7. Армирование надопорного монолитного участка рамно-неразрезного моста

При косом пересечении мостового перехода с углом в плане до 50° торцы главных балок скашивают, бетонируемые на месте надопорные участки удлиняют, а количество стоек увеличивают в со­ ответствии с косиной.

Для омоноличивания рамно-неразрезного пролетного строения сначала в надопорном участке насекают бетонные поверхности торцов балок, устанавливают арматуру и затем бетонируют этот участок на полную высоту, равную 73 см, с прилежащими с обеих сторон от опоры по 2 ж плитными участками. После набора 80% прочности бетонируют остальные продольные плидные участки в пролетах моста.

Бетон конструкций принят гидротехнический М-300 и МрзЗОО, рабочая арматура ненапрягаемая. Расход основных материалов пролетных строений на 1 м2 горизонтальной площади моста с габа­ ритом Г-11,0 + 2Х1,5 составил: бетона 0,26 и 0,34 ж3; стали 70 и 85 кг для пролетов соответственно 15 и 21 ж.

§ 15. ПУТЕПРОВОДЫ ТРАНСПОРТНЫХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ

Для транспортных развязок автомобильных и железных дорог

вусловиях крупных городов в современный период мостостроения

вСССР и за рубежом характерно применение путепроводов преи­ мущественно балочно-неразрезных, а также рамно-неразрезных систем. Обеспечивая минимальную строительную высоту, изящные архитектурные формы и плавный профиль покрытия проезжей час­ ти, значительное сокращение количества деформационных швов, та­ кие путепроводы наиболее полно отвечают городским архитектур­ но-планировочным и эксплуатационным требованиям.

136

Примером современных транспортных пересечений могут слу­ жить построенные за последние годы и строящиеся по проектам Гипротрансмоста комплексы сооружений в Москве, обеспечиваю­ щие развязку движения всех видов транспорта. Новые городские улицы и скоростные магистрали в Москве создаются на основе со­ вершенствования радиально-кольцевой сети улиц путем сочетания ее с системой скоростных автомобильных дорог, располагающихся вне центральной зоны города и в пригородных районах.

Здесь как обычные путепроводы, так и путепроводы большого протяжения — эстакады — возводятся в значительном количестве балочно-неразрезными и рамно-неразрезными.

Это — путепроводы на станциях Кунцево и Бирюлево, у плат­ форм Новогиреево, Вешняки и Марк, на трассе третьего Москов­ ского кольца и др.

Примером зарубежных путепроводов неразрезных систем могут служить сооружения транспортных развязок в Лондоне, Париже и других городах.

П утепроводы в гор оде

Автомобильная магистраль в районе железнодорожной станции

включающая два автодорожных и три железнодорожных путепро­ вода, пешеходный мост, платформы с павильонами для пассажиров и лестницы по откосам выемки.

Рис. II 1.8. План транспортного пересечения на станции

137

58,5

Схема пролетов для всех пяти путепроводов принята по четыре 13-метровых железобетонных плитных пролетных строения1 ба­ лочно-разрезной системы под железнодорожное движение и балоч­ но-неразрезной под автодорожное (рис. III.9). В плане путепроводы расположены почти параллельно и под углом 79—81° к автомаги­ страли.

Эти обстоятельства позволили максимально унифицировать конструкции и размеры элементов сооружений.

Оба автодорожных путепровода имеют ширину проезжей части 14 ж и два тротуара по 3 м. Применение балочно-неразрезных кон­ струкций пролетных строений обеспечило:

минимальную строительную высоту (V27 пролета), что чрезвы­ чайно существенно в стесненных планировочных условиях пересе­ чений;

безригельное опирание пролетных строений на опоры, создаю­ щие благоприятный внешний вид сооружения;

1 Конструкции плитных пролетных строений даны применительно к типовому проекту Ленгипротрансмоста, 1966 г.

138

повышение эксплуатационных качеств за счет уменьшения ко­ личества деформационных швов, а также большой плавности про­ дольного профиля проезжей части путепроводов.

Схема пролетов балочно-неразрезного пролетного строения (13,24 + 2x13,5+13,24 ж) соответствует размерам пересекаемой магистрали, а устройство трех промежуточных опор путепроводов оправдано тем, что рядом с ними построены три железнодорожных путепровода с таким же расположением опор.

Грунто-геологические условия в районе расположения путепро­ водов примерно одинаковые. Под насыпными и покровными грун­ тами из суглинков, песков и глин на глубине от 2,3 до 6,1 ж залегает слой моренных твердых суглинков, обогащенных галькой и грави­ ем, мощностью больше 3 ж. В этом слое, расчетное сопротивление которого определено в 5 кгс/см2, заложены фундаменты опор пу­ тепроводов.

Фундаментная железобетонная плита толщиной 0,6 ж и разме­ рами в плане 3X12 ж обеспечивает в поперечном сечении путепро­ вода жесткость конструкции промежуточных опор, перераспределяя неравномерные нагрузки с отдельных стоек на фундамент. Стойки промежуточных опор цилиндрические диаметром 0,6 ж, расположе­ ны поперек путепровода на расстоянии 4,5 ж друг от друга (см. рис. III.9) и жестко заделаны в железобетонные стаканы фундамента. Между стаканами дана соединительная стенка толщиной 0,6 ж для более равномерного распределения давлений на фундаментную плиту.

Устои в виде уголковых подпорных стенок расположены в повы­ шенном уровне, т. е. в откосах выемки, и имеют небольшую высоту. Передняя стенка толщиной 0,6 ж соединена петлевым стыком с пли­ той свайного основания из железобетонных свай сечением 30x30 см. На стенку уложен плита-прокладник толщиной 0,4 м, объединен­ ный со шкафной частью толщиной 0,15 ж в один сборный блок угол­ кового сечения.

Блоки прокладника и шкафной части объединены между собой с помощью арматурных выпусков.

Все опоры путепровода железобетонные сборные. Балочно-неразрезное пролетное строение общим размером в

плане 20,8X54 ж смонтировано из 36 блоков (по 9 блоков в проле­ те) массой около 30 т каждый. В поперечном сечении путепровода блоки установлены почти вплотную — шов омоноличивания понизу составил 2 см, а поверху 52 см. Вдоль путепровода блоки объедине­ ны монолитным железобетоном в надопорных участках длиной по 2 ж. Бетон блоков М-400, швов омоноличивания М-500.

Блоки сборных пролетных строений сечением 2,25X0,5 ж и дли­ ной 11,5 ж в соответствии с эпюрой моментов неразрезной четырех­ пролетной плиты армированы (рис. ШЛО) стержнями периодическо­ го профиля 22 и 28 мм с прямыми выпусками для стыкования свар­ кой вразбежку ванным способом в надопорных участках. В поперечном направлении блоки имеют арматуру тоже периодическо­ го профиля диаметром 16 мм с петлевыми выпусками, в которые при

139