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

из низкого бетонного борта, отделяющего проезжую часть от тротуаров. Конструкция покрытий проезжей части — многослойная, включающая подготовку и изоляцию из двух слоев стеклоткани между тремя слоями битумной мастики. По изоляции уложен слой гидрофобного бетона на полную ширину проезжей части с уплотне­ нием и выравниванием агрегатами, перемещающимися по рельсо­ вым путям, уложенным на низкий борт.

В целях улучшения эксплуатационных качеств эстакадных участков моста их балочно-разрезные пролетные строения объеди­ нены по верхним плитам в три секции, перекрывающие по семь-во-

Рис. IV.11. Деталь неподвижного сопря­ жения подвесной балки с консолью и конструкция гребенчатого деформацион­

250

семь пролетов, чем существенно сокращено количество деформа­ ционных швов. Для объединения верхних плит между торцами ба­ лок смежных пролетов был предусмотрен зазор в 30 см по плите, который при монтаже моста забетонировали на толщину 8 см.

Расход основных материалов на 1 м2 горизонтальной площади моста составил: бетон фундаментов— 1,22 ж3, тело опор — 0,63 ж3; бетон пролетных строений — 0,54 м3, арматура — 93 кг. Сборность конструкций пролетных строений составила 79% всего их объема. Однотипные 32-метровые конструкции пролетных строений состави­ ли 85% от полной длины моста (с эстакадами). Высокий процент сборности позволил сократить сроки строительства и максимально использовать заводские производственные мощности.

Накопленный опыт по сооружению Рязанского моста, а также оснастка и полигоны для изготовления конструкций использованы при строительстве автодорожного моста с пролетами до 126 ж че­ рез р. Вятку у Мамадыша.

Мост через р. Днепр в Могилеве

Мост через р. Днепр в Могилеве построен по проекту Белгипродора в 1968 г. и имеет полную длину 315 ж, габарит Г-15 с тро­ туарами по 3,0 ж. Расчетная нагрузка Н-30 и НК-80, в дальнейшем предполагается троллейбусное движение.

Русловая часть моста дана рамно-подвесной системы с пролета­ ми по схеме 52,5 + 72,0 + 52,5 ж, а для перекрытия пойменных про­ летов применены типовые балочно-разрезные пролетные строения Союздорпроекта проектировки 1962 г. В поперечном сечении моста расположено 11 балок с шагом 1,66 ж.

Пойменные и русловые опоры возведены на свайном основании. Тело опоры дано в виде трех столбов поперек моста, объединяемых общей насадкой-ригелем, чем достигнута существенная экономия бетона и улучшен внешний вид сравнительно широких опор.

На строительстве моста широко использованы выпускаемые местным заводом МЖБК тавровые типовые конструкции балок-бло­ ков. Из них смонтированы не только балочные пойменные, но и подвесные пролетные строения. Для пропуска коммуникаций рас­ стояние между средними балками-блоками поперек моста увеличе­ но до 2,6 ж за счет применения сборных железобетонных накладных плит и вставных диафрагменных блоков.

Консольные элементы русловой части сборного пролетного строения имели конструкцию, обеспечивающую: а) монтажную массу блоков вместе с траверсой не более 60 т при минимальном количестве поперечных стыков в конструкции: б) изготовление цельных балок-блоков (без укрупнительной сборки) и перевозку их по железной дороге.

В связи с этим были применены балки-блоки таврового сечения длиной 17,63 ж (рис. IV. 12), равной вылету консоли, и массой 38 т. При монтаже в пролете необходимо было омоноличивать всего один стык у опоры. Так как поперек моста расположение консоль-

251

Рис. IV. 12. Конструк­ ция таврового блока консоли моста через р. Днепр в Могилеве:

1 — вкладыш упора; анкер напрягаемой арма­ туры; 3 — закладная де­

таль опорной части

м\

ных балок-блоков соответствовало положению балок-подвесок, это позволило обойтись без поперечной распределительной балки с опорными столиками и применить опорные части в виде шарнирных металлических тяг. Толщина вертикального ребра блока-балки 16 см, высота в корне консоли 3,59 м т. е. V20 расчетного пролета.

Напрягаемые пучки из 48 проволок диаметром 5 мм (без раз­ рыва над опорой) натягивали 120-тонными домкратами тройного действия. Все 10 пучков каждого блока-балки расположены на по­ ниженной части верхней плиты, что позволило уменьшить напряже­ ние в этой плите в момент натяжения пучковой арматуры и снизило объем бетона омоноличивания. Над опорой пучки расположены па­ раллельно, а дальше они в соответствии с эпюрой моментов отги­ баются (в плане) к местам анкеровки; радиус отгиба 3 м. Первые данные о величине потерь на трение в каналах и местах перегиба напрягаемых пучков были получены путем инструментального конт­ роля, а по ним откорректированы величины контролируемого уси­ лия для остальных пучков.

252

Анкерные упоры пучков расположены под плитой у ребра бал­ ки-блока попарно в трех местах (см. рис. IV. 12), а на конце консо­ ли заанкерены четыре пучка.

Для упрощения технологии изготовления консольных балокблоков упоры изготавливали предварительно, а затем в виде вкла­ дышей устанавливали в опалубку. Применение вкладышей позво­ лило бетонировать блоки шести типоразмеров в опалубке одного типа.

Для монтажа русловой рамно-консольной части моста, как и для пойменных участков, применены портальные (козловые) кра­ ны, перемещающиеся по подкрановой эстакаде. Основными техно­ логическими циклами сборки пролетных строений были следующие:

1.Установка консольных блоков ригеля в пролет и омоноличивание их с опорой-стойкой. Для возможности регулирования поло­ жения консолей при установке один конец балки-блоков опирали на временные поперечные подмости, собранные из поставленных на ребро понтонов КС, а другой на металлические двутавровые балки, забетонированные в опоре. Соответствие положения ригеля

впериод монтажа принятой статической схемы пролетного строе­ ния контролировали, наблюдая за совпадением центров всех шар­ ниров опорных частей поперек моста при установке и омоноличивании консольных балок-блоков.

2.Натяжение на каждой паре консольных балок-блоков четы­ рех пучков. Количество напрягаемых пучков на этой стадии опре­ делено с учетом собственного веса консольных блоков-балок и компенсации растяжения по нижнему поясу.

3.Монтаж и омоноличивание подвесок. При этом не допускали перегрузку опоры с одной стороны более чем на пять балок-блоков.

4.Натяжение остальных напрягаемых пучков, инъектирование каналов, укладка бетонной смеси в местах омоноличивания пучков.

5.Устройство проезжей части сначала на подвесных, а затем на консольных балках-блоках. На участке ригеля рамы работы ве­ ли от концов консолей к опорам-стойкам.

По окончании монтажа подвесных пролетных строений на их торцах ниже опорных вертикальных листов появились продольные трещины с раскрытием 0,2 мм и длиной около 40 см. Для предот­ вращения дальнейшего раскрытия трещин торец каждой балки был дополнительно усилен вертикальными напрягаемыми стержня­

ми с натяжением по 10 тс.

Во время испытания моста специально загружали места опирания подвесок. Так как при этом в дополнительно поставленных вертикальных напрягаемых стержнях усилий от временной нагруз­ ки не возникло, то можно считать, что основная арматура и бетон балок воспринимают всю поперечную силу.

К недостаткам конструкций таких мостов и способа постройки следует отнести более высокий расход материалов и необходимость в специальных обустройствах при монтаже (временная подкрано­ вая эстакада, подмости для опирания блока ригеля до омоноличи­ вания с опорой). Кроме того, так как закладные детали для креп­

253

ления шарниров установлены в консольных балках заранее и при натяжении напрягаемой арматуры дали разброс 1—2 см, то созда­ лись дополнительные трудности в обеспечении соосности шарниров подвесных балок. По-видимому, в аналогичных случаях целесооб­ разно объединение двух консолей один общий ригель длиной око­ ло 40—45 м на стройплощадке, установка его на опору двумя 60-тонными кранами и омоноличивание с опорой-стойкой напрягае­ мыми элементами. Все это позволит значительно ускорить монтаж ригеля, отказаться от подмостей и упростить его стык с опоройстойкой.

Расход основных материалов на 1 м2 горизонтальной площади моста для пролетных строений (без тротуаров) составил: бетона — 0,51 м3, арматуры — 90 кг, в том числе напрягаемой — 23,5 кг.

Мост Остершельде в Голландии

Автодорожный рамно-консольный мост Остершельде, располо­ женный в дельте р. Восточной Шельды, построен в конце 1965 г. и входит в комплекс искусственных сооружений в районе дельт рек Рейна, Маас и Шельды.

участок в 152,5 м с разводным пролетным строением при судоход­ ном габарите 40 м и два береговых длиной по 59,6 м. Полная дли­ на моста 5021,7 м, ширина 10,85 м. В настоящее время он пред­ назначен для двухполосного автомобильного движения на ширине

254

продольных напрягаемых элементов, натянутых по способу Фрейсине и расположенных в плите проез­

жей части, уменьшается от 145 над опорой до 11 на конце консоли. В середине каждого пролета смежные консоли объединены шарниром. Шарнир (рис. IV. 14, а) представляет собой стальные опорные части в виде пальца, воспринимающего поперечную силу 60 тс и имеющего продольное перемещение. Зазор в стыке имеет среднюю ширину 50 мм, которая во время эксплуатации моста изме­ няется в зависимости от продольных перемещений, происходящих очень замедленно, от температуры, усадки и ползучести бетона. Для уменьшения скорости деформации от воздействия подвиж­ ной нагрузки в шарнире предусмотрены специальные амортизаторы, которые противодействуют быстрым перемещениям при небольшой

силе противодействия.

Амортизаторы (рис. IV.14, б) работают по принципу действия гидравлических домкратов и состоят из шарнирно прикрепленного корпуса к одному концу консоли и из тяги поршня, прикрепленно­ го тоже шарнирно к другому концу соседней консоли пролетного строения. Движение поршня и взаимосвязанные с ним движения концов консолей возможны лишь тогда, когда гидравлическая жидкость проходит через отверстие в поршень. Путем правильного подбора отверстия в поршне получена необходимая жесткость

255

Рис. IV.15. Полигон для изготовления сборных конструкций моста:

амортизатора. При прохождении тяжелых грузовых автомобилей максимальная противодействующая сила амортизатора ударов равна 30 тс.

Конструкции сборного моста состоят всего из семи типов эле­ ментов (см. рис. IV.13): секций оболочек массой до 500 т каждая, насадок по 400 т, рамных спаренных надстроек тела опоры по 410 т и четырех типов блоков-секций консолей пролетного строения по 600, 275, 225 и 190 т. Все элементы были объединены напрягаемой арматурой с натяжением на бетон во время монтажа конструкций. Значительное число элементов-блоков (около 700) определило це­ лесообразность поточного изготовления и монтажа конструкций моста с максимальным сокращением количества технологических операций по сборке на воде. Для изготовления элементов-блоков были построены специальные гавань и полигон (завод) с сетью автомобильных дорог (рис. IV.15).

Производство работ на заводе проходило под защитой от влия­ ния непогоды. После укладки бетонной смеси в опалубку сразу же надвигали камеры пропаривания и поддерживали постоянно тем­ пературу 50—60° С. В зимний период для увеличения начальной температуры бетонной смеси применяли подогретую воду. Напря­ гаемые элементы — пучки и стержни систем Дивидаг, Фрейсине и BBRV, — предназначенные для последующего натяжения, были размещены под отдельными навесами. Применением крупных эле­ ментов для монтажа моста уменьшены как количество перевозок на барже в пролет к месту установки, так и риск транспортирова­ ния их при неблагоприятных условиях. Изготовление различных элементов конструкций было максимально механизировано.

256

Поскольку для фундаментов опор применены оболочки массой 500 г, необходимо было иметь соответствующее подъемно-транс­ портное оборудование. Полигон обслуживался двумя 300-тонными портальными кранами. С учетом такой грузоподъемности приняты масса и размеры всех элементов-блоков сборной конструкции моста.

300-тонные краны перемещались по подкрановым путям длиной 480 ж с фронтом работ шириной 60 ж. В зоне работы крана распо­ лагались площадки для изготовления элементов, семь малых пор­ тальных кранов грузоподъемностью по 75 т и один 8 т. Вдоль тех­ нологической линии были размещены производственные сооруже­ ния: бетонный завод, паропроизводящая и компрессорная установки, арматурный двор, навесы для изготовления высокопроч­ ной арматуры, мастерские, гаражи и слубежные помещения.

Оболочки опор диаметром 4,25 ж изготавливали секциями дли­ ной по 6 ж в вертикальном положении на вибростендах и переме­ щали 75-тонным краном к кантователю для установки в горизон­ тальное положение. Затем бетонировали стыки между секциями, натягивали напрягаемые арматурные элементы (BBRV) сечением 22X7 мм, предварительно протянутые в каналы в стенках, и инъектировали каналы.

Двумя портальными 300-тонными кранами устанавливали обо­ лочку на специальную раму и монтировали 40-тонный металличе­ ский оголовок, который после погружения оболочки снимали для последующего использования. Кранами же подавали оболочку на двойные металлические понтоны для транспортирования в пролет моста.

Оболочки снимали с понтонов и опускали на дно специ­ альным краном высотой 65 ж и грузоподъемностью 600 т (рис. IV.16).

После погружения оболочки на необходимую глубину методом разбуривания и размыва внутреннего пространства с предваритель­ ным удалением пульпы устраивали подводную бетонную пробку высотой 4 ж с общей площадью образуемого основания оболочки в 12 ж2.

Для ликвидации местного размыва у опор были приняты вре­ менные защитные меры укладкой на дно русла железобетонных круглых плит с наружным диаметром в 12 ж. Поддерживаемую восьмиугольной рамой-подъемником плиту надевали на оболочку через специальное отверстие в середине плиты и постепенно опус­ кали вдоль оболочки при помощи роликов. Как только плита до­ стигала дна русла, рама-подъемник автоматически отключалась и поднималась обратно вверх. После погружения трех оболочек опо­ ры с защитными плитами подвозили на баржах насадки и устанав­ ливали на место плавучим краном, временно поддерживая их дом­ кратами для обеспечения точного положения. Вокруг каждой из оболочек устанавливали плавучую опалубку, перекрывающую за­ зор между оболочкой и насадкой. В этот зазор укладывали жест­ кую бетонную смесь.

Рис. IV.16. Последовательность монтажа моста Остершельде по этапам: опуска­ ние оболочек, установка насадок и монтаж ригелей пролетного строения кранфермой

Рамные парные блоки тела опор изготавливали в горизонталь­ ном положении в жесткой металлической опалубке. После набора бетоном проектной прочности блоки подавали 300-тонным пор­ тальным краном на стапель, собранный из металлоконструкций, и объединяли каждую пару блоков омоноличиванием соединительно­ го шва. Спаренный блок массой 410 т транспортировали на плаву к месту установки и объединяли его с насадкой и фундаментом

опоры.

Все блоки-секции пролетного строения были изготовлены в стальной опалубке с небольшим наружным уклоном граней, об­ легчающим распалубливание после набора бетоном необходимой

прочности.

Консольные пролетные строения монтировали методом уравно­ вешенной навесной сборки с помощью двухпролетной неразрезной

258

кран-фермы, перемещающейся вдоль моста (см. рис. IV. 16). Кранферма общей длиной 250 м при передвижении опиралась на опор­ ные блоки-секции пролетных строений. На каждой стоянке соби­ рали сразу две консоли, обеспечивая возможность одновременной установки четырех блоков-секций.

Во время монтажа концевая часть фермы располагалась на ранее собранной консоли, а передняя и две промежуточных опи­ рались на опорные блоки-секции пролетного строения. Очередные блоки-секции консоли доставляли к месту сборки на плаву и под­ нимали на высоту 15 м, т. е. до уровня верха пролетного строения, где устанавливали в проектное положение одновременно с двух сторон от оси опоры. Для установки блоков-секций были исполь­ зованы четыре крана грузоподъемностью по 150 г, которые могли перемещаться по рельсовым путям вдоль верхнего пояса кранафермы.

Стыковые соединения блоков-секций приняты клеевые; в холод­ ное время года для ускорения полимеризации их обогревали в переносных тепляках. Средний суточный темп монтажа пролетного

обеспечены заводским изготовлением элементов конструкции моста и его деталей, а также поточным методом работ на полигоне и при монтаже моста.

§21. СБОРНЫЕ РАМНО-КОНСОЛЬНЫЕ МОСТЫ

СПРОЛЕТАМИ БОЛЬШЕ 100 м

Вмостах рамно-консольных систем при пролетах больше 100 м высота и общая толщина вертикальных железобетонных стенок пролетного строения, не имеющих напрягаемой арматуры, значи­

тельно увеличиваются. В таких случаях целесообразны сборные конструкции из плитных блоков заводского изготовления с после-* дующим объединением их в коробчатые блок-секции на приобъект­ ном полигоне или непосредственно в пролете в зависимости от мас­ сы блока и имеющегося монтажного оборудования. Сооружают такие мосты, как правило, навесным способом или с перевозкой на плаву крупных секций и блоков. Примером могут служить го­ родские мосты через р. Волгу, р. Белую и др.

В современных мостах навесной монтаж ригелей пролетных строений возможен практически в течение всего года. Опробированные приемы обогрева склеиваемых стыков блоков-секций не снижают качество как клеевых швов, так и сборных элементов конструкции в целом.

Снижению трудоемкости и увеличению темпов навесного мон­ тажа сборных пролетных строений в значительной степени способ­ ствует отказ от устройства диафрагм и других поперечных элемен­ тов, соединяющих в поперечном сечении моста смежные консоль­