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

При строительстве моста довольно удачно применен комбини­ рованный способ монтажа, предложенный Гипротрансмостом, со­ стоящий в предварительном укрупнении сборных блоков-секций пролетного строения (из плитных элементов) непосредственно на месте постройки в пролете.

Опоры моста возведены сборно-монолитной конструкции на свайном основании. Выше уровня ледохода опоры даны двухстоеч­ ными, перекрытыми в эстакаде ригелем-насадкой. Расстояние меж­ ду осями стоек 9,35 м.

В поперечном сечении моста балочные пролетные строения име­ ют тавровое сечение, рамно-подвесные — коробчатое.

Пролетное строение судоходных пролетов рамно-подвесной си­ стемы по схеме пролетов 81,54 + 130+ 81,58 м состоит из двух Т-об­ разных рам и трех подвесных пролетных строений. Консоли длиной по 46,6 м расположены симметрично относительно опоры (стойки) рамы. Очертание низа коробчатого ригеля параболическое с изме­ нением высоты сечения от 7,6 м над опорой до 2,4 м на конце кон­ соли.

Поперечное сечение ригеля в виде двух коробок (каждая с кон­ сольными свесами верхней плиты) имеет ширину понизу 5,25 м и поверху (со свесами) 7,5 м. Верхние плиты па участке 1,86 м между двумя коробками объединены монолитной плитой вдоль всего кон­ сольного пролетного строения. Кроме того, над опорой, в середине и на конце консоли даны сплошные диафрагмы, объединяющие обе коробки и проходящие через них.

На концевой участок ригеля рам опирается по девять тавровых балок-блоков подвесного пролетного строения.

Каждая консоль коробчатого сечения состоит из 17 блоков-сек­ ций длиной от 2,3 до 3 ж, в том числе один концевой монолитный. Каждый коробчатый блок-секция смонтирован из четырех плит массой от 3 до 16 т. Для изготовления плитных блоков применен бетон М-500 и Мрз-300, а для омоноличивания стыков М-550. Надопорная секция ригеля монолитная. Предварительное напряжение

170 кгс/мм2.

Консоли ригелей коробчатых пролетных строений монтировали непосредственно в пролете моста навесным способом с применени­ ем подмостей-агрегата. Плиты сборных блоков укладывали крана­ ми ГМК 12/20, которые перемещались по верху пролетного строе­ ния (см. рис. 1.4). Монтаж пролетного строения вели уравновешен­ но в обе стороны от опоры участками на длине не более двух блоков-секций, т. е. 4,6—6 м.

Тавровые балки-блоки подвесных пролетов и эстакад устанав­ ливали консольно-шлюзовым краном.

При строительстве этого моста был учтен опыт сооружения на­ весным бетонированием моста через р. Вятку в Слободском (см. § 23). Подмости-агрегат работал по двум схемам: 1) с опиранием на подкос и закреплением за опору при сборке первых четырех

270

Рис. IV.22. Подмости-агрегат для навесного монтажа пролетного строения моста через р. Белую:

полную ширину моста были изготовлены четыре комплекта подмо­ стей-агрегатов. Грузонесущая часть агрегата, расположенная под пролетным строением, состоит (рис. IV.22) из консольных ферм, подвешенных через шарниры и подвески к опорным балкам, уста­ новленным на рельсовый путь по верху готовой части ригеля про­ летного строения. К несущим консольным фермам прикреплен под­ дон-платформа, на которую укладывали нижние плитные блоки. Перед сборкой очередной секции ригеля агрегаты симметрично пе­ ремещали в пролет и устанавливали поддон в проектное положе­ ние, обеспечивая миллиметровую точность.

Положение подмости-агрегата по высоте регулировали гидрав­ лическими домкратами грузоподъемностью 50 т. С их помощью от­ деляли поддон-платформу от нижней плиты собранного блока-сек­ ции и передвигали для монтажа следующего очередного блокасекции. Подмости-агрегат вдоль пролета передвигали при помощи домкратов для натяжения пучков.

Транспортирование плитных блоков под монтажный кран с по­ лигона обеспечивали автомобилями с последующей перегрузкой на берегу на плашкоут и доставкой в пролет. Обетонирование швов между плитными блоками и между блоками-секциями (рис. IV.23) производили с термовлажностной обработкой паром. При монтаже

271

Работа по натяжению пучков оказалась трудоемкой. Губки дом­ кратов имели низкие показатели по твердости металла и были из­

готовлены с отступлениями от проекта по размерам. Это при­ водило к обрыву и проскальзыванию проволок, снижая темпы монтажа.

272

По окончании монтажа блоков-секций консоли, устройства мо­ нолитного концевого блока-секции и полного натяжения всех остальных арматурных пучков омоноличивали пучки, расположен­ ные в открытых каналах, демонтировали подмости-агрегаты и кра­ ны и перемещали их для сборки ригеля следующей Т-образной ра­ мы моста.

Монтаж пролетного строения моста осуществляли по скользя­ щему графику в три смены. Бригада в 48—50 рабочих состояла из четырех звеньев по 12—13 чел., которым в зависимости от вида работ выделяли электросварщиков, слесарей или электриков. За­ траты на изготовление и монтаж железобетонного пролетного строе­ ния этого моста оказались на 40% ниже, чем сооружение его мето­ дом навесного бетонирования; темпы сооружения тоже возросли в 1,3—1,4 раза. В сравнении с навесной сборкой пролетного строения из готовых коробчатых секций монтаж их из плитных блоков на подмостях оказался более трудоемким. Для сокращения трудовых затрат в аналогичных случаях целесообразно снизить объем свар­ ки арматуры стыка (перед бетонированием шва) прежде всего за счет уменьшения ширины шва. Так, в сборных пролетных строениях мостов через р. Иртыш в Усть-Каменогорске и Семипалатинске шой между блоками составил всего 3 см и не имел выпусков арматуры, его бетонировали на мелком щебне; все это позволило соответст­ венно снизить затраты труда.

Трудоемкость передвижки подмостей и кранов при монтаже на первых двух ригелях пролетного строения моста через р. Белую со­ ставила 40% от общей, или 2,4 чел.-дня на 1 ж3 железобетонного пролетного строения.

По результатам первого опыта возведения сборного пролетного строения из плитных блоков с монтажом на подвесных подмостяхагрегатах можно сделать следующие выводы:

1. Способ монтажа пролетного строения на передвижных под­ мостях-агрегатах создает возможность использования плитных блоков, изготовленных на заводах МЖБК, что позволяет сократить трудозатраты при монтаже и повысить качество конструкции.

2. Уменьшение массы блока сборного элемента позволяет при­ менять монтажное и транспортное оборудование малой грузоподъ­ емности и повысить производительность труда за счет исключения укрупнительного монтажа блоков-секций пролетного строения на построечном полигоне.

3. Передвижные подмости-агрегаты могут быть инвентарными с использованием их для монтажа других аналогичных конструк­ ций мостов.

К недостаткам конструктивного решения рамно-подвесного мо­ ста через р. Белую следует отнести некоторую неопределенность в работе консоли пролетного строения ввиду неоднородности мате­ риала в поперечном сечении конструкции (применение бетона раз­ ного возраста).

Резервами для дальнейшего снижения трудоемкости работ по возведению аналогичных мостов могут быть:

273

совершенствование конструкции блоков-секций сборного про­ летного строения и их монтажа с уменьшением объема «мокрых» процессов в пролете;

совершенствование конструкции подвесных подмостей-агрегатов на основе опыта постройки первого моста;

применение напрягаемых канатов для создания предваритель­ ного напряжения в конструкции, а в случае сохранения пучковой напрягаемой арматуры переход на анкеры с высаженными голов­ ками.

Расход основных материалов на 1 ж2 горизонтальной площади моста для пролетного строения составляет: бетона — 0,79 ж3, арма­ туры напрягаемой — 44 кг и ненапрягаемой включая закладные детали — 105 кг; сборный железобетон консолей — 68,5% от их об­ щего объема.

М ост ч ер ез р. К ам у в П ерми

Построенный по проекту Гипрокоммундортранса и Гипротрансмоста в 1967 г. железобетонный сборный мост через р. Каму в Пер­ ми имеет судоходные пролеты по 127 ж и боковые по 85 и 43 ж. В центральной части моста сооружены четыре Т-образные консоль­ ные рамы, между которыми расположены подвесные пролетные строения, собираемые из балок-блоков той же длины, что ив балоч­ норазрезных 43-метровых пролетных строениях на подходных эста­ кадных участках. Пролетные строения с шириной между перилами 18 ж имеют проезжую часть, равную 14 ж, и два тротуара по 2 ж.

Высота консолей рамно-консольной части моста изменяется прямолинейно от 7 ж у опор до 2,5 ж к подвесному пролетному строению. В поперечном сечении ригель состоит из трех замкнутых двухстенчатых коробок, соединенных диафрагмами над опорой и по концам консолей. Стенки коробок ригелей расположены над стенками пустотелой верхней части опор, а оси смежных коробок на расстоянии 6,56 ж. Каждая коробка имеет ширину понизу 4,06 ж при расстоянии между стенками в 3,28 ж, толщина которых посто­ янна и равна 25 см. Толщина нижней плиты изменяется от 57 см у опоры до 25 см в пролете.

Ригели рам выполнены из бетона М-500. В качестве напрягае­ мой арматуры применены пучки из 48 проволок диаметром 5 мм с прочностью 170 кгс/жж2, расположенные в два ряда по верхней пли­ те коробок в пределах между стенками каждой коробки в открытых каналах (схему армирования см. в § 3).

Отличительными особенностями данной конструкции моста яв­ ляется применение крупных цельноперевозимых однокоробчатых блоков-ригелей длиной 84,7 ж массой до 1200 ткаждый и 43-метро- вых подвесных тавровых балок-блоков. Эти конструкции изготав­ ливали на приобъектном полигоне и устанавливали в пролете на плаву (рис. IV.24). Напрягаемые арматурные пучки коробчатых

274

ригелей нижнего ряда натягивали на полигоне, а верхнего ряда — в пролете после монтажа подвесных пролетных строений.

Каждый коробчатый блок-ригель устанавливали на коробчатую опору, выравненную слоем из цементного раствора. Через тело опоры проходили напрягаемые арматурные пучки, которые выво­ дили на верх ригеля через специальные отверстия в диафрагмах. Натяжением этих пучков омоноличивали (объединяли) ригель с опорой-стойкой (см. рис. IV.24). Глухие анкеры пучков закладыва­ ли в ростверк опоры перед его бетонированием.

Расход основных материалов на 1 м2 горизонтальной площади моста составил: железобетона М-500—0,71 ж3, арматуры напрягае­ мой высокопрочной — 42,5 кг и ненапрягаемой — 88 кг.

§ 22. СБОРНЫЕ БАЛОЧНО-КОНСОЛЬНЫЕ МОСТЫ

Применением на ряде мостов (в частности с пролетами более 100 м) балочно-консольных пролетных строений, построенных пос­ ле 1960 г., получено снижение объемов и трудоемкости сооружения опор в сравнении с рамно-консольными. Если для последних шири­ на опор по фасаду моста составляет поверху 4,5—6 м, понизу 4,5—8 м, то для балочно-консольных она соответственно умень­ шается до 2—3 м поверху и до 3—5 м понизу опоры.

Балочно-консольные сборные железобетонные мосты с короб­ чатыми пролетными строениями обычно монтируют навесным спо­ собом, а при ребристых главных балках также эффективна достав­ ка на плаву крупных блоков заводского изготовления с последую­ щей установкой их в пролет.

Примерами мостов с балочно-консольными пролетными строе­ ниями могут служить два моста через р. Москву, мост Кросс-Бей в Нью-Йорке (США) и др.

275

Два моста через р. Москву

Автозаводский и Краснопресненский мосты в Москве построены соответственно в 1962 г. и в 1965 г. (рис. IV.25) по проектам Гип-

+ 58,5 + 7,75 ж. Схема пролетов определена городской планировкой с учетом требований судоходства.

Тело одних опор выполнено из монолитного бетона, а других из крупных бетонных блоков с армированием стыка (шва) омоноличивания. В сравнении с аналогичными мостами рамных систем здесь достигнуто снижение кладки опор более чем в 2 раза.

Пролет 148,0 ж Автозаводского моста определился смещением фарватера реки в месте перехода; при этом крайние пролеты по 36,4 ж даны для устройства береговых проездов под мостом. В крайних консолях длиной по 9,52 ж, служащих для вывода го­ родских коммуникаций, размещены анкерные блоки напрягаемой арматуры.

Бетон пролетных строений мостов применен М-500, продольная напрягаемая арматура-тросы диаметром 45 мм по ГОСТ 7666—55 для Автозаводского и 52,5 мм поГОСТ 3067—55 для Краснопреснен­ ского мостов. Напрягаемая арматура стенок коробчатых балок да­ на из проволок диаметром 3 мм, ненапрягаемая для балок — сталь круглая ВСт.Зсп.2 и периодического профиля ВСт.5сп.2 и Ст.ЗБГС.

Применение двухосного обжатия в сочетании с мощными на­ прягаемыми продольными тросами (особенно на Краснопреснен­ ском мосту) позволило рационально запроектировать поперечное сечение конструкций. Автозаводский мост при ширине проезжей части с тротуарами 42,76 ж имеет в поперечном сечении четыре ко­ робчатые балки переменной высоты от 7,54 ж над речными опорами до 2,3 ж у береговых опор, а Краснопресненский мост при ширине 29,6 ж имеет две коробчатые балки соответственно высотой от 6,4

Рис. IV.25. Фасад и продольный разрез мостов через р. Москву: а — Автозаводского; б — Краснопресненского;

276

Рис. IV.26. Концевой анкерный блок пролетного строения Автозаводского моста:

/ — напрягаемые тросы; 2 — металлический лист; 3 — тощий бетон противовеса М-100; 4 — бетон омоноличивания М-100

до 2,3 м. Принятые системы и схемы пролетных строений с учетом последовательности монтажа и создания противовесов позволили упростить продольное армирование конструкции — в них тросы расположены по верху пролетного строения в открытых каналах.

На Автозаводском мосту, имеющем небольшие концевые проле­ ты (36,4 м), все напрягаемые тросы закреплены в концевых анкер­ ных блоках (рис. IV.26), а на Краснопресненском мосту эти анкер­ ные упоры размещены над промежуточными опорами и за конце­ выми опорами-противовесами. При больших по величине крайних пролетах благодаря дополнительным промежуточным натяжным блокам снижен расход напрягаемых тросов на 20% и расход бето­ на около 5%.

Концевой анкерный блок (см. рис. IV.26) из монолитного желе­ зобетона М-500 соединен армированными стыками с элементами сборных концевых частей пролетного строения. В теле блока даны каналы для напрягаемых тросов, образованные металлическими трубками. Трос на участке перегиба расположен на специальном металлическом листе, изогнутом с необходимым радиусом. Со сто­ роны анкеров (стаканов) поверхность блока также окаймлена ме­ таллическим листом. Для уменьшения возможных потерь от трения все соприкасающиеся с тросами металлоконструкции предвари­ тельно были тщательно осмотрены и очищены от заусенцев, ржав­ чины и грязи. Закрепление тросов на конструкции в пролете обес­ печено при помощи специальных упоров, забетонированных в верхних плитах с устройством закруглений по радиусу. Величина этого радиуса определена по соотношениям диаметров петли и ка­ ната, равным 15—16, и получена на основании исследований, под­ твердивших равнопрочность каната в местах такого перегиба и на прямолинейных участках.

Пролетные строения балочно-консольной системы смонтирова­ ны из сборных крупноблочных элементов массой до 200 т.

277

Для сборного предварительно напряженного пролетного строе­ ния на заводе изготавливали элементы сборных блоков-секций — верхние плиты, стенки и нижние плиты. Предварительно напряжен­ ные плиты-стенки изготовлены на стендах с передачей усилий на ■бетон. Все элементы заводского изготовления имели габаритные размеры, допускающие их перевозку на железнодорожных плат­ формах и трейлерах.

Укрупнение элементов в пространственные сборные блоки про­ изводили с учетом условий монтажа конструкций. Береговые про­ летные строения мостов сооружены на сплошных подмостях (рис. IV.27) с подачей элементов (плит) в пролет и установкой их в проектное положение портальными кранами грузоподъемностью 100 т. Плиты объединяли при помощи сварки арматурных выпу­ сков и бетонирования продольных и поперечных швов. Сначала замоноличивали швы нижних плит между собой и со стенками, за­ тем укладывали верхние плиты и омоноличивали остальные швы. В конструкциях обоих мостов каждый элемент стенки доведен до верха плиты и соединен с нею двумя железобетонными стыками с обеих сторон элемента. Поперечная арматура верхней плиты про­ пущена в просветах, предусмотренных в конструкции стенок.

Речные пролетные строения Краснопресненского моста монти­ ровали внавес с клеевыми стыками из крупных блоков-секций мас­ сой от 70 до 180 тспециальными шевр-кранами грузоподъемностью до 200 т (см. рис. IV.27). Кран имеет вылет стрелы 7,25 ж, базу 20 ж, перемещается он по рельсовому пути, уложенному на монти­ руемой консоли; ширина колеи рельсового пути определялась рас­ стоянием между вертикальными стенками коробчатого блока-сек­ ции. Масса крана 227 т. До монтажа консолей была произведена укрупнительная сборка их конструкций (с учетом строительного

Рис. IV.27. Монтаж пролетного строения Краснопресненского моста:

1 — концевой натяжной блок; 2 — береговая анкерная часть пролетного строения; 3 — анкер­

блоков; 7 — «сухие» зубчатые стыки блоков; 8 — монолитный железобетонный стык; 9 — уста­ новка (показана пунктиром) для натяжения тросов; 10 — промежуточная опора с обстрой­

278

подъема) на полигоне Автозаводского моста. Одновременно с объединением плитных элементов в пространственную конструкцию бетонировали разъемное соединение крупных блоков-секций меж­ ду собой.

При навесном монтаже консолей клеевой стык смежных блоков дан по зубчатой торцовой их поверхности. Это позволило до поли­ меризации клея передавать на консоль возникающую при монта­ же поперечную силу.

Отдельный блок-секцию консоли, смонтированной на стенде, снимали одним или двумя портальными 100-тонными кранами, за­ тем подавали на пирсы, грузили и закрепляли на плашкоуте, кото­ рый затем транспортировался к месту строительства. До начала монтажа речного пролетного строения было закончено сооружение береговых и надопорного консольного участков и натяжных блоков над промежуточной опорой. Монтаж начинали с установки блокасекции I, который объединяли с готовой частью пролетного строе­ ния монолитным «мокрым» железобетонным стыком (см. рис. IV.27). При монтаже этого блока-секции допускалось отклоне­ ние от проектного положения не более 1—2 мм.

Первая стадия монтажа включала подъем блока-секции, про­ дольное подтягивание его до зазора в 20 см, регулирование блокасекции по высоте, профилю и в плане вертикальными, горизонталь­ ными и наклонными полиспастами. На этой стадии геодезическими инструментами и отвесами контролировали положения ранее смон­ тированного на подмостях и устанавливаемого блоков-секций. Для регулирования положения блока-секции при помощи нивеллира или теодолита были предусмотрены специальные закладные де­ тали.

На второй стадии монтажа натягивали рабочие канаты на усилие в 40 тс с передачей давления на ранее собранную часть конструкции через металлические закладные части, установленные в верхнем и нижнем поясах монтируемых блоков-секций. Попереч­ ная сила на собранную конструкцию передавалась через монтаж­ ную траверсу. Положение блока-секции перед натяжением регули­ ровали в пределах до 20 мм специальными клиновыми устройства­ ми, а затем контролировали геодезическими инструментами.

На третьей стадии монтажа омоноличивали стыки по всей по­ верхности за исключением мест (участков) постановки клиньев. После набора бетоном омоноличивания 70-процентной прочности клинья извлекали, оставшиеся участки омоноличивали и натягива­

1 Технологические операции по клеевому соединению блоков-секций см. § 21 (мосты через р. Волгу).

279