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

строения при натяжении каната 12. К нижней ее части на тягах 14 подвешена площадка 10 с приводом 11 для подъема домкрата 3 и горизонтального перемещения натяжной скобы. На тягах 13 эта скоба подвешена к тележке 5, которая может передвигаться по на­ правляющим 6, прикрепленным к верхним плитам 4 пролетного строения.

Перемещая натяжную скобу 1 и домкрат 3 в нужном направле­ нии, его устанавливают для захвата каната 12. Шток домкрата с захватом 7 перемещают в проектное положение, захват соединяют с анкером и затем натягивают канат до проектного усилия.

Такая натяжная скоба достаточно маневренна и удобна в ра­ боте.

З а р у б е ж о м существует большое количество способов созда­ ния предварительного напряжения, в ряде случаев мало отличаю­ щихся друг от друга. Наибольшее развитие техника предваритель­ ного напряжения получила там, где в соответствии с применяемыми системами обеспечивается серийный выпуск анкеров и домк­ ратов для натяжения напрягаемой арматуры, каналообразователей, агрегатов для инъектирования каналов и других технологических устройств. Например, наряду с распространенными, но уже не­ сколько ограниченными по мощности системами натяжения Фрейсине, Моранди и других находят все большее применение анкеры и домкраты системы BBPV в Швейцарии и BBRB во Франции для натяжения пучков с усилиями до 800 тс из проволок с высаженны­ ми головками. Применяют во Франции и Англии цанговые и гиль­ зовые анкеры для прядевой и канатной арматуры, в ФРГ пучковую и канатную арматуру из термически упрочненной стали овального профиля, стержневую высокопрочную арматуру и т. п.

Разработана за рубежом клиновая анкеровка целыми прово­ лочными прядями диаметром 15 мм, образующими общие напря­ гаемые элементы, с передачей давления от трех таких элементов на общую стальную плиту с усилием до 3X240 = 720 тс. Анкеровка каждой напрягаемой проволочной пряди клиновым зажимом дости­ гается также в домкратах Моранди, получивших распространение в Италии и широко применяемых на строительстве моста через оз. Маракайбо в Венесуэле.

Анкеровка пучков по швейцарской системе BBRV с опиранием на плиты с закрепленными в них проволоками путем высаживания головок аналогична в несколько измененном виде системе BBRB (Франция). Анкерные устройства BBRV изготавливают для напря­ гаемых элементов с натяжением от 30 до 800 тс. Натягиваемые про­ волоки крепят в анкер через отверстия для пропуска проволок, имеющий нарезку по наружной поверхности. Давление на бетон пе­ редается через специальную шайбу, навинчиваемую на нарезку ан­ кера, а натяжение проволок создают посредством объемлющего тягового болта, одним концом навинчиваемого на нарезку, а дру­ гим — закрепленным в домкрате (рис. 1.33, а ).

Анкерные устройства BBRB изготавливают во Франции цент­ рализованно для пучков с проволоками диаметром 8—12 мм, постав­

60

ляемых в стальных рукавах и укладываемых по месту в проектное положение до бетонирования. Подвижной анкер имеет наружную нарезку, на которую навинчивают шток, присоединенный к домкратной установке. Вытяжку пучка фиксируют стальными полу­ кольцами (рис. 1.33, б), передающими давление на бетон через ме­ таллическую плиту. Неподвижный анкер (рис. 1.33, в) представляет собой перегнутую пластину, в отверстиях которой закреплены вы­ саженными головками проволоки пучка. Если необходимо заводить пучки после бетонирования, то применяют малогабаритные анкеры..

В целях повышения сопротивления выносливости пучков типа BBRV и BBRB в последнее время на концах проволок дают капле­ видные головки с соответствующей обработкой мест закрепления в; анкерной плите. Для нагнетания раствора в стальной рукав в ан­ кере предусматривают постановку специальной трубки. Такое усо­ вершенствованное закрепление проволочных головок каплевидной формы применено на строительстве моста через р. Днепр.

Получила развитие за рубежом напрягаемая арматура в виде прядей и пучков из прядей с анкерами цангового и гильзового типов.

Примером цангового анкера и агрегата для натяжения армату­ ры, состоящего из гидродомкрата и насосной станции, может слу­ жить выпускаемое в ФРГ оборудование мощностью до 45 тс и

61

Всвязи с широким применением стержневой высокопрочной напрягаемой арматуры в ряде зару­ бежных стран получили развитие и соответствую­ щие системы их анкеровки. Например, для анкеров­ ки напрягаемых стержней по системе Дивидаг предусмотрена нарезка их концов, на которые на­ винчивают гайки, передающие давление на бетон через опорные анкерные плиты. Стержни диамет­ ром до 26 мм натягивают домкратами, штоки кото­ рых навинчивают на концы стержней, при этом опорные гайки передвигаются по нарезке на вели­ чину вытяжки. Инъектирование трубчатых кожухов напрягаемой арматуры обеспечивается через спе­ циальные трубки.

Впоследние годы в качестве напрягаемых

4x35 до 25X50 мм соответственно 12,3—105,6 тс. Стандартизиро­ ваны также и мощные элементы на 600—1600 тс.

В современном мостостроении нашли широкое применение та­

пролетных строений длиной 6—42 м Союздорпроектом разработаны специальные деформационные швы открытого типа со стальным окаймлением гнезд, которые заполняют: вулканизируемыми герме­ тиками при пролетах моста до 12 м, резиновыми компенсаторами —■ от 12 до 18 м и резино-металлическими компенсаторами — от 18 до 42 м. В конструкциях таких деформационных швов проезжей части учтено общее продольное перемещение от временной нагрузки, пол­ зучести бетона, изменения температуры на -1-45° С.

Для деформационных швов приняты герметики 4-30 МЭС по РТУ 38-5-6039-65 с сопротивлением разрыву до 25 кгс/см2 и отно­ сительным удлинением до 220%. При амплитуде деформаций в 15— 40 мм рекомендуются также компенсаторы с одним вкладышем, а при амплитуде до 75 мм с двухъярусными вкладышами.

Конструкции неопреновых деформационных швов изготавлива­ ют предприятия Мостостроя-5 в Риге.

63;

§ 7. ВОПРОСЫ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ

Технико-экономическое сравнение мостов — задача исключи­ тельной сложности ввиду крайнего многообразия влияющих фак­ торов, зависящих как от местных, так и от общегосударственных условий строительства. К числу местных относятся условия инже­ нерно-геологические, гидрологические, организации строитель­ ства, а также судоходные, планировочные, архитектурные и другие требования. К числу общегосударственных основных условий отно­ сятся стоимость рабочей силы и материалов, наличие индустриаль­ ной базы для массового изготовления мостовых конструкций.

На стадии составления технического проекта обычно определя­ ют эффективность принятого варианта моста. За основные факто­ ры для сравнения принимают стоимость строительства и последую­ щей эксплуатации, включая ремонт и текущее содержание, а также продолжительность и трудоемкость работ по сооружению мостово­ го перехода. К дополнительным факторам относят расход бетона, железобетона, металла с выделением высокопрочной напрягаемой арматуры и прокатного металла, затраты на вспомогательные уст­ ройства с учетом использования инвентарных металлоконструкций.

В новом проекте ВСН, разработанном ЦНИИСом Минтрансстроя взамен ВСН 108-64, приведенная стоимость мостов опреде­ ляется затратами в сферах производственного изготовления, строи­ тельно-монтажных работ, эксплуатации моста с учетом сроков осу­

назначения обычно определяют путем сравнения с т е х н и к о - э к о ­

железнодорожных мостов Гипропромтрансстроем и Ленгипротрансмостом разработаны соответствующие технико-экономические показатели, которые введены в действие Министерством транспорт­ ного строительства СССР с 1972 г. (ТЭП-72). В них даны стои­ мость, а также расход металла и бетона на измеритель. За изме­ ритель приняты 1 м2 горизонтальной поверхности (между перила-

Рис. 1.36. Схема к определению средней высоты моста. Пунктиром показан кон­ тур площади F

64

тирование с относительно большим повышением стоимости метал­ лических конструкций обеспечивает возможность более объектив­ ного сравнения вариантов мостов.

Отношением единичных стоимостей мостовых конструкций из металла и железобетона (в деле) в значительной степени опреде­ ляются границы экономической целесообразности применения мос­ тов, сооружаемых из этих материалов. Отношение единичных стои­ мостей различное в разных странах.

Так, в Англии это соотношение для предварительно напряжен­ ных железобетонных конструкций составляет в среднем 2,5; ФРГ — 4,0; США — 4,35; во Франции — более 4,0. В СССР этот показатель зависит от величины пролетов и системы мостов и не превышает

2,0 (табл. 1.5).

С учетом данных ТЭП по расходу и стоимости материалов э к о ­ н о м и ч е с к и о б о с н о в а н н а я в е л и ч и н а п р о л е т о в же­ лезобетонных мостов в нашей стране не превышает 120 м (при от­ дельных судоходных пролетах до 148 м). В ряде зарубежных стран оказываются оправданными несколько большие величины пролетов.

ставляет 400 м. В США предполагается строить трехпролетный железобетонный предварительно напряженный мост через р. Пото­ мак с центральным пролетом 229 м.

Эти и другие примеры зарубежного мостостроения показывают, что при дальнейшем совершенствовании конструктивных и техно­ логических показателей железобетонных мостов, уточнении соот­ ношения стоимостей основных материалов, а также снижении стои­ мости промышленной продукции сборного железобетона создаются возможности более широкого их применения.

Технико-экономические показатели мостов д и н а м и ч н ы во в р е ме н и . Они совершенствуются по мере развития науки и тех­ ники в области как проектирования, так и строительства. Поэтому непосредственное статистическое сравнение ТЭП мостов, построен­ ных в разные периоды, не позволяет дать правильной оценки. Для правильных выводов необходимо подвергнуть анализу влияние технических прогрессивных факторов строительства и проектирова­ ния для каждого конкретного случая.

К числу таких факторов можно отнести: повышение уровня сборности и унификации конструкций, повторное применение с одновременным усовершенствованием однотипных конструкций ра­ нее возведенных пролетных строений аналогичных мостов, уточне­ ние стоимости основных материалов и транспортных расходов, усо­ вершенствование методов монтажа с одновременным снижением

66

трудоемкости и стоимости строительства, уточнение пространст­ венных методов расчета.

С введением прогрессивных способов монтажа, применением более усовершенствованных кранов и технологического оборудова­ ния значительно снизились трудозатраты на строительных площад­ ках в современном мостостроении.

Последовательное усовершенствование конструктивных решений Автозаводского моста, примененных для Краснопресненского, а затем Нагатинского мостов в Москве, привело к эффективному увеличению размеров монтажных блоков с переходом на клеевые стыки, что, в свою очередь, позволило повысить темпы монтажа Нагатинского моста в 2,8 раза. Улучшение конструктивных показа­ телей Нагатинского моста сопровождалось повышением его эксплу­ атационных данных за счет применения неразрезной системы. При повторном применении для городского моста через р. Волгу в 1970 г. рамно-подвесной конструкции, аналогичной ранее построенному мосту через ту же реку в 1966 г., было достигнуто снижение строительной высоты над опорой на 1 м и расхода железобетона пролетного строения на 16%■

Трудоемкость монтажа железобетонных мостов больших и сред­ них пролетов в значительной степени определяется статической системой пролетного строения и массой блока сборной кон­ струкции.

На строительстве мостов последних лет (Нагатинском и красно­ пресненском) трудозатраты составили 63—64% в сравнении с тру-

68

дозатратами по Автозавод­ скому мосту (табл. 1.6), где впервые была применена на­ весная сборка, и 23% в срав­ нении с арочным мостом че­ рез р. Оку в Горьком, смон­ тированным на инвентарных подмостях.

Данные расхода железо­ бетона по автодорожным и Рис. 1.37. Зависимость оптимального расхо­

систем балочно-консольной, рамно-подвесной, балочно-неразрезной и рамно-неразрезной. Неко­

торое снижение общего расхода может быть обеспечено в балочно­ неразрезных мостах и за счет уменьшения кладки опор. Для боль­ ших пролетов наиболее благоприятные показатели имеют рамно­ неразрезные, арочные и вантовые системы пролетных строений. В распорных системах необходимо учитывать повышенный расход бетона на опоры, связанный с восприятием распора.

Всравнении с рамно-подвесными, рамно-консольными и арочно­ консольными как балочно-неразрезные, так и рамно-неразрезные системы обладают существенными эксплуатационными преимуще­ ствами.

Вотдельных случаях оказываются экономически оправданными пролетные строения с решетчатыми стенками, позволяющими пони­ зить расход основных материалов на 10—15%, в сравнении с ана­ логичными, но со сплошными стенками.

Весьма перспективны в современном мостостроении для пере­ крытия больших пролетов (свыше 150 м) железобетонные вантовые системы, возводимые навесным монтажом сборной балки жестко­ сти. Принятый способ сооружения моста имеет важнейшее значе­ ние для обеспечения его экономичности.

С н и ж е н и е т р у д о з а т р а т на с т р о и т е л ь с т в о — один из основных источников повышения ТЭП сооружения (табл. 1.7). Немалый удельный вес в ТЭП комплекса строительства мостов составляют затраты на вспомогательные временные сооружения 1 для производства работ (табл. 1.8). Анализ этих затрат для мостов больших пролетов свидетельствует об экономических преимуще­ ствах уравновешенной навесной сборки и продольной надвижки. Современному зарубежному опыту характерны также высокие ТЭП

69