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

Рис. IV.34. Виадук на ав­ тостраде Генуя — Сестри Леванте в Италии и схе­ ма армирования консоли:

/ — продольные напрягаемые элементы; 2 — вертикальные напрягаемые хомуты;

Стойки-опоры коробчатых ригелей двух параллельно располо­ женных пролетных строений имеют общий фундамент и, кроме того, они объединены в верхней части поперек виадука распоркой, кото­ рая способствует более равномерной передаче ветровых усилий на обе смежные стойки.

Рамно-консольная часть пролетного строения виадука в попереч­ ном сечении имеет две коробки переменной высоты от 7 ж на опоре до 2,5 м в середине пролета. Ширина каждой коробки 5 м. Нижняя плита дана переменной толщины; в зоне соединения консолей про­ дольно подвижным шарниром она отсутствует. Толщина стенок ко­

290

робки над опорой 35 см, в середине пролета 55 см, верхней плиты

25см.

Вкачестве напрягаемой арматуры для рамной конструкции при­ менены стержни диаметром 32 мм с усилием натяжения в период эксплуатации 44,2 тс. Обрывы напрягаемых стержней по длине кон­ соли сближены к оси коробки и расположены равномерно с анке­ ровкой в местах примыкания верхней плиты к стенкам. Напрягае­

55 кгс/см2, т. е. потери оказались равными 17 кгс/мм2. Максималь­ ные сжимающие напряжения в бетоне коробчатых консолей состав­ ляли при натяжении арматуры 135 кгс/см2, в эксплуатационный пе­ риод до 158 кгс/см2. Растягивающих напряжений в бетоне нет при любых сочетаниях действующих временных нагрузок.

Для навесного бетонирования (см. рис. IV.31) ригелей виадука были использованы восемь агрегатов подвесной опалубки, в резуль­ тате чего был обеспечен темп навесного бетонирования за неделю 14—16 секций длиной по 3,5 м. На сооружение напряженно армиро­

30 + 2x51,5 + 70,5 + 2x120 + 70,5 + 51,5 + 50,5 м (рис. IV.35). Высота опоры в наиболее глубоком месте ущелья доходит до 129,6 м. Сред­ ние пролетные строения приняты рамно-консольными, а боковые балочно-разрезными.

Рис. IV.35. Виадук на автомобильной дороге Салерно — Реджио-ди-Калабрия в Италии

Рамно-консольные пролетные строения по схеме пролетов 70,5 + 2X120 + 70,5 ж состоят из двух раздельных ригелей под каж­ дое направление движения. Поперечное сечение ригеля коробчатое переменной высоты от 2,5 ж на конце консоли до 7 ж у опоры. Ди­ афрагмы даны только над опорами. Концевая часть 70-метровых консолей объединена с опорой через неопреновую подушку при по­ мощи вертикальной напрягаемой стержневой арматуры.

Так как виадук расположен в плане на кривой, виражи созданы путем наклона коробчатых ригелей в вертикальной плоскости (см. рис. IV.35). Габарит проезжей части каждого направления 8,5 ж, толщина плиты проезжей части 25 см.

Сооружали рамно-консольные пролетные строения способом уравновешенного навесного бетонирования последовательно секция­ ми на полную ширину одного ригеля.

Бетон принят прочностью Д28 = 500 кгс/см2. При создании пред­ варительного напряжения в консолях ригелей наибольшие напря­ жения составляли 175 кгс/см2, в боковых пролетах— 128 кгс/см2, а рабочие напряжения под эксплуатационной нагрузкой соответствен­ но 125 и 107 кгс/см2. В ригеле боковых пролетов в период эксплуа­ тации растягивающие напряжения составляют не более 17 кгс/см2.

рительно напряженной конструкции: 15-пролетный длиной 809,2 м, 14-пролетный длиной 673,6 м и 12-пролетный длиной 410,6 м. Об­ щая длина каждого виадука слагается из пролетных строений, пе­

30,1+3x31,2 + 48,5 + 6X82 + 48,5 + 2x31,2 + 30,1 м (рис. IV.36). Бе­ реговые пролетные строения построены балочно-разрезными, а сред­ ние основные рамно-консольными.

Консольные пролетные строения всех трех виадуков возведены уравновешенным навесным бетонированием с использованием скользящей опалубки и агрегатов, а береговые на сплошных под­ мостях. Чтобы предотвратить смещение 48-метровых консолей, их концы, расположенные на неопреновых опорных частях, вначале были временно закреплены на опорах, а потом объединены с опора­ ми при помощи напрягаемых стержней.

Ширина проезжей части каждого виадука, включая тротуары и разделительную полосу, составляет 19,28 м.

В поперечном сечении ригель консольного пролетного строения представляет собой четырехстенчатую коробку с изменяющимися к опорам толщинами: верхней плиты от 0,4 м у опоры до 0,2 м в сере­ дине пролета, вертикальных стенок от 0,57 м до 0,35 м. Высота пролетного строения в месте примыкания смежных консо­ лей равна 2 ж, у опор — 5 ж (см. рис. IV.36).

Предварительное напряжение создавали после бетонирования конструкции. Консоли армированы напрягаемыми стержнями диа­ метром 26 мм. Бетон принят М-600. При натяжении напрягаемых элементов напряжения в бетоне не превышали 127 кгс/см2, а в пе-

292

Рис. IV.36. 15-пролетный виадук в Италии и деталь шарнирного соединения риге­ лей в пролете

риод эксплуатации— 132 кгс/см2. Усилие натяжения напрягаемого элемента стержневого 27,6 тс, пучкового от 62,3 до 110,9 тс в за­ висимости от мощности пучка. При бетоне М-600 растягивающие напряжения в нем не допускались.

На сооружение пролетных строений, включая балочно­ разрезные длиной по 31,2 м, в которых даны напрягаемые элемен­ ты пучковые из 18—32 проволок диаметром 7 мм и стержневые диаметром 26 мм, израсходовано на три виадука: бетона — 25 600 мъ, обычной стали — 2230 т, напрягаемой стержневой— 1650 ти прово­ лочной (пучки) — 241 т.

М ост ч ер ез р. М айн в Ф РГ

Мост через р. Майн у Хехста, построенный в ФРГ в 60-х годах, имеет центральное пролетное строение рамно-консольной системы с пролетом 130 м (рис. IV.37), переходящее в боковых пролетах в

293

Рис. IV.37. Продольный разрез и план моста через р. Майн у Хё.хста в ФРГ: Ш — продольно подвижной шарнир

рамно-неразрезную систему. При назначении системы моста и со­ отношения длин центрального и смежных пролетов учитывалась возможность максимального снижения собственного веса. Кроме того, наличие боковых пролетов по 37,5 м с продолжением уравно­ вешивающих консолей в следующие пролеты по 27,0 м позволило уменьшить в консолях центрального пролета переменные усилия от временных нагрузок и обеспечить сооружение участка длиной око­ ло 60 м навесным бетонированием без устройства дополнительных подмостей в реке.

Для возможности проявления деформаций пролетного строения опоры № 5 и 6 имеют минимально возможную жесткость вдоль моста, а в пролетах 3—4 и 7—8 даны продольно подвижные шар­ ниры на концах консолей. Опоры № 4 и 7 приняты более жесткими по конструкции, во внутренней полости их предусмотрен вывод в коллектор из пролетного строения моста трубопроводов и других коммуникаций, пересекающих реку. В пролетах 3—4, 4—5, 6—7 и 7—8 пролетное строение возведено на сплошных передвижных под­ мостях пятью секциями длиной по 12,8 и 13,8 м с подведением временных опор. Навесное бетонирование консолей в центральном пролете производилось секциями длиной от 3,0 до 3,61 м. Все 18 сек­ ций каждой консоли были полностью возведены в течение семи ме­ сяцев с одновременным сооружением смежных пролетных строе­ ний (противовесов).

В конструкции пролетного строения, выполненного из бетона М-450, максимальные напряжения сжатия в эксплуатационный пе­ риод (с учетом проявления пластических деформаций) составили 130 кгс/см2, растяжения — 8 кгс/см2. Поперечная стержневая напря­ гаемая арматура в стенках коробчатой конструкции установлена для снижения главных растягивающих напряжений до 20 кгс/см2 без учета кручения и до 25 кгс/см2 с учетом кручения.

В качестве напрягаемой арматуры применены стержни диамет­ ром 26 и 32 мм из стали 80/105 системы Дивидаг. Благодаря рас­ средоточению стержней с относительно небольшими усилиями до­ стигнуто равномерное напряжение по сечениям конструкции в мес­ тах обрывов напрягаемых элементов.

Стержневая напрягаемая арматура системы Дивидаг постоянно совершенствуется. В настоящий период освоено производство стержней с периодическим профилем (на части окружности стерж­ ня), позволяющим использовать выступы в качестве резьбы для

294

навинчивания гаек и муфт при заанкеривании или соединении стержней. Кроме того, исследуются новые формы конструкций шайб для передачи и распределения усилий предварительного на­ пряжения на бетон (при коническом седле анкерной гайки обеспе­ чивается точное центрирование стержня с предварительным зажи­ мом гайки). Все напрягаемые стержни защищают металлическими гофрированными трубками, в которые инъектируют раствор или смолки.

М ост чер ез р. А хел оос в Греции

В Греции до 1973 г. закончено строительство моста Татарно дли­ ной 490 м через р. Ахелоос (рис. IV.38). Трехпролетный рамно-кон­ сольный мост шириной 9,4 м с центральным пролетом 196,0 м на участке опор № 1—2 расположен в плане на кривой. На прямом участке пролетное строение имеет двухскатный поперечный про­ филь, а по кривой — односкатный с уклоном 80% о-

Фундаменты опор даны на естественном основании. Устои ко­ робчатого типа имеют толщину стенок 0,6 м и плит основания от 4,6 до 2,0 м. Внутреннее пространство в устоях заполнено баллас­ том из уплотненного гравия. Такой балластный противовес служит для уравновешивания консоли ригеля пролетного строения. Каж­ дая речная опора имеет по фасаду две вертикальные стенки тол­ щиной 0,45 м, расположенные на расстоянии 7 м друг от друга. Вы­ сота надфундаментной части левой опоры составляет 21,5 м, пра­ вой— 18 м. Ширина стенок переменная от 7,2 м внизу до 5,2 м вверху.

Ригель пролетного строения однокоробчатый переменной высо­ ты, равной над речными опорами 10,5 м, в середине пролетов в мес­ тах расположения продольно подвижных шарниров и у левого ус­ тоя— 3,4 м, а в месте примыкания к правому устою — 5,2 м. Короб­ чатое сечение по верхней плите с двух сторон имеет консольные све-

Рис. IV.38. Продольный разрез и план моста через р. Ахелоос в Греции:

1— продольно подвижной шарнир; 2 — балластное заполнение противовеса

295

сы поперек моста по 1,75 м\ толщина стенок коробки на прямоли­ нейном участке 30—38 см, на криволинейном 30—70 см. Толщина нижней плиты изменяется от 15 см в середине пролета до 2 м у речных опор, а верхней плиты соответственно от 18 до 65 см. Внут­ ри коробки расположены диафрагмы толщиной 30 см с шагом

24,5 м.

Балластное заполнение из гравия между диафрагмами у реч­ ных опор (см. рис. IV.38) обеспечивает необходимую устойчивость моста при работе его под эксплуатационной нагрузкой.

Вкачестве напрягаемой арматуры применены стержни системы Дивидаг из стали 80/105 диаметром 32 мм с нарезкой. В наиболее напряженном сечении пролетного строения (ригеля) расположены 332 стержня с суммарным усилием 15 520 тс. Поперечное обжатие верхних плит конструкции создавали напрягаемыми стержнями из той же стали диаметром 26 мм.

Встенках каждой секции длиной 3,5 м, бетонируемой навесным

способом с применением специальных агрегатов, устанавливали под углом 45° по два стержня диаметром 32 мм и затем напряга­ ли их.

Опоры бетонировали в скользящей опалубке, надопорные участ­ ки ригеля на сплошных подмостях, опирающихся на стенки опор. Бетонную смесь к месту строительства подавали по специально построенной 600-метровой канатной дороге.

Мост У радо в Японии

В1972 г. в Японии на о. Сикоку в сейсмическом районе у г. Коти закончено строительство железобетонного моста Урадо длиной бо­ лее 900 м. Основная часть моста возведена со схемой пролетов

54,51 + 129,65 + 229,34-129,65 + 54,41 м (рис. IV.39). Центральный пролет в 229,3 м перекрыт рамно-консольным пролетным строени­ ем, имеющим шарнирное соединение консолей и переходящим в бо­ ковых пролетах в балочно-неразрезную систему. Береговые участ­ ки перекрыты железобетонными балочно-разрезными пролетными строениями с пролетами от 19 до 41 м.

Пролетные строения основной части моста, расположенные над поверхностью воды на высоте более 40 м, построены методом навес­ ного бетонирования, что позволило не прерывать судоходства, име­ ющего интенсивность движения до 100 судов в сутки, остальные пролетные строения возведены на подмостях.

Рис. IV.39. Схема моста Урадо в Японии

296

Всовременном мостостроении последних лет прослеживается ус­ тойчивая тенденция к переходу на новые довольно эффективные комбинированные системы больших мостов, в которых основной наибольший пролет перекрывается пролетными строениями рамно­ консольной или балочно-консольной системы, а смежные пролеты — рамно-неразрезными или балочно-неразрезными Г Мост Урадо яв­ ляется характерным примером такого решения с рекордным по ве­ личине пролетом (около 230 м) для рамно-консольной системы.

Опоры моста железобетонные пустотелые, часть из них распо­ ложена на кессонных фундаментах, а другие на естественном ос­ новании.

Впоперечном сечении ригель представляет собой одну двухстенчатую коробку с переменной высотой, равной 12,3 м над речными опорами и 3,9 м в середине пролета у продольно-подвижного шар­ нира; толщина стенок и верхней плиты изменяется соответственно от 50,8 до 25,4 см, нижней плиты от 42,2 до 15,24 см.

Для предварительного напряжения железобетонных балок при­ менена продольная и поперечная напрягаемая стержневая армату­ ра системы Дивидаг диаметром 32 мм с нарезкой. Максимальное

количество продольных стержней в верхней плите над опорой со­ ставило 420 с суммарной силой предварительного напряжения в 18 000 тс. Обрывы и заанкерование стержней на торцах секций бе­ тонирования даны в соответствии с расчетными усилиями: 8 стерж­ ней пропущены на всю длину консоли речного пролета, а 12 доведе­ ны до конца боковых пролетных строений, кроме того, 3 стержня пропущены через стенки в нижнюю плиту коробчатых балок.

Вертикальные стенки и верхняя плита коробчатых конструкций обжаты поперек моста с применением той же стержневой армату­ ры, расположенной в стенках наклонно. Диафрагмы внутри короб­ чатых балок (см. рис. IV.39) заармированы отрезками стержней до 12 м, соединенными до необходимой длины.

При сооружении фундамента одной речной опоры кессон высо­ той 9,14 м, площадью 67 ж2 и массой около 1700 т погружали на глубину 24,6 м в песок. Кессонная камера высотой 2,4 м имела че­ тыре шлюза для удаления разрабатываемой породы. Тело опоры бетонировали секциями высотой по 3,9 м. При толщине стенок 30,5 см опора высотой 38,5 м была забетонирована за 15 дней. Дру­ гие опоры возведены на естественном основании.

После постройки опор в основном пролете бетонировали надопорные участки ригелей длиной по 10,8 м. На них устанавливали деррик-краном сборную передвижную опалубку отдельными блока­ ми массой не более 3,3 г, которая имела гидравлические подъемни­ ки для изменения высоты блоков. Общая масса опалубки 165 г. Длина участков бетонирования составляла от 2,4 м у опор до 5,1 м в середине пролета. Бетонную смесь доставляли бетоновозами с последующей перегрузкой и транспортированием в пролет на бар­ жах. К передвижной опалубке смесь подавали на тележках по уже1

1 См. § 18 (мост через р. Рейн в ФРГ).

297

V

ВИСЯЧИЕ И ВАНТОВЫЕ МОСТЫ

§24. ОСОБЕННОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ ВИСЯЧИХ

ИВАНТОВЫХ СИСТЕМ

Висячие мосты и главным образом их самостоятельная разно­ видность— вантовые — получили за последний период существен­ ное развитие в мостостроении, чему в значительной мере способ­ ствовал положительный опыт строительства моста через оз. Мара­ кайбо в Венесуэле с судоходными пролетами 5X235 м, виадука Полчевера в Генуе с наибольшими пролетами 205,5 и 207,9 м, а так­ же моста Вади-Эль-Куф с пролетом 282 м, запроектированных итальянским проф. Р. Моранди. Постройкой этих сооружений под­ тверждена высокая экономичность таких систем при большой вели­ чине пролетов.

Конструктивная особенность железобетонных мостов висячих систем —•наличие железобетонной балки жесткости с проезжей частью, поддерживаемой канатами из высокопрочной стали, позво­ ляет полнее и экономнее использовать каждый из материалов, так как канаты (висячий пояс) работают в этом случае на растяжение, а балка, воспринимающая распор, на внецентренное сжатие. Создание частичного предварительного напряжения в балке жест­ кости висячих систем путем передачи на нее распора от постоянной нагрузки — простой и удобной способ обжатия. Однако при этом возникает необходимость устройства подмостей для сооружения балок жесткости.

Наиболее прогрессивными и экономичными способами построй­ ки висячих и вантовых мостов из сборного и монолитного железо­ бетона являются навесной монтаж и навесное бетонирование, а так­

299