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

щий комплекс работ, но и на каждый основной технологический процесс производства работ по основным четырем конструктивным элементам (см. рис. II.2):

1. Для фундаментов опор вначале разрабатывают котлованы с откосами 1 : 1 на глубину до 1,5 ж, оставляя одну часть грунта для обратной засыпки, а остальную перемещают в сторону насыпи. Затем стенки котлована зачищают, на дне котлована устраивают щебеночную подготовку и укладывают сборные фундаментные пли­ ты 1 (или 7 для промежуточных опор), устанавливают два блока стаканного типа 2 (или 12 для промежуточных опор) с габаритом по высоте 1,3 ж и в плане: для устоя— 1,85X6,2 ж, промежуточной

первой опоры к четвертой. При монтаже опор выпуски арматуры в швах сваривают, стыки бетонируют после окончания сборки, вклю­ чая установку рамы надфундаментной части на всех опорах.

2.Устройство надфундаментной части начинают с монтажа рам. Из подколонников удаляют воду и мусор, очищают закладные дета­ ли на рамах и распорках, выравнивают анкеры и арматурные вы­ пуски и строповочные петли. Стойки рам при монтаже раскрепляют

встаканах фундаментов металлическими клиньями, благодаря чему для собранной конструкции не требуется бетонирование стыков. При установке распорок устоев 3 массой 1,25 т их соединяют с ра­ мами сваркой арматурных выпусков. Монтажная масса рам устоев 4 — 12,3 т, рам промежуточных опор 8 — 21,7 т.

Ригель 5 массой 5,3 тустанавливают на раму устоя и соединяют с ней при помощи арматурных выпусков, пропускаемых в соответ­ ствующих отверстиях в элементах конструкции. Шкафную коробку устанавливают на рамы на слой цементного раствора.

Для обетонирования стыков рекомендуется быстротвердеющий цемент (БТЦ), что сокращает сроки готовности опор для после­ дующего монтажа пролетных строений. Гидроизоляцию фундамен­ тов и засыпаемой грунтом части устоев обеспечивают нанесением битумной мастики за 2 раза.

3.После сборки опор перед монтажом пролетных строений 9 и 10 производят геодезический контроль с одновременным нанесени­ ем рисок для установки пролетных строений. Опорные плиты уста­ навливают на слой цементного раствора толщиной 10—25 мм или чистого сухого цемента слоем не более 10 мм с защитой от выдува­ ния. Затем на выравненные и очищенные плиты устанавливают опорные части.

Пролетные строения монтируют последовательно попролетно (см. рис. II.2, стояки V—VII). В каждом пролете сначала устанав­

ливают дальнюю балку. Стоянки крана определены из условия ус­ тановки балок без подъема или опускания стрелы. Балку среднего пролетного строения длиной 16,5 ж устанавливают в следующем порядке: кран перемещается на стоянку VI, поворачивается стре­ лой к дороге, проходящей вдоль путепровода, по которой подается балка. Кран снимает ее, прицеп удаляется. Кран поднимает балку,

81

разворачивает ее в сторону пролета и опускает на опорные части. Установленные балки могут иметь отклонения (вдоль оси путепро­ вода) от проектного положения не более 10 мм. Омоноличивают сборное пролетное строение обетонированием монтажных соедине­ ний в диафрагмах.

4.Устройство железобетонных тротуаров начинают с монтаж

железобетонных консолей с массой блока по 70 кг, закрепляемого к бортику пролетного строения на двух болтах через каждые 1,75 м по длине пролетного строения. На консоли укладывают тротуарные плиты массой 136 кг, а затем устанавливают перильное огражде­ ние. Листы перекрытия деформационных швов перед укладкой по­ крывают слоем битума, места укладки тщательно выравнивают.

Применение технологических карт позволяет повысить качество работ и сократить сроки строительства сооружений. Так, при со­ блюдении технологии строительства и последовательного совме­ щенного выполнения работ по элементам требуется 16 рабочих смен на возведение сборного железобетонного путепровода со схе­ мой пролетов 9,3+ 16,5 + 9,3 м.

Рис. П.З. Конструкция путепровода под пути Малого кольца Московской желез­ ной дороги и деталь армирования стойки опоры:

/ — блок сборного пролетного строения; 2 — блок тела опоры; 3 — стаканный блок фундамен­ та; 4 —щебеночная подготовка

82

непосредственно на стойки. Такая безригельная конструкция железнодорожного путепровода при про­

летных строениях постоянной высоты (80 см) и пониженном рас­ положении тротуаров соответствует архитектурным требованиям, предъявляемым к городским транспортным сооружениям.

Блок сборной опоры массой 44,2 т имеет сложную конфигура­ цию, армирован (см. рис. II.3) ненапрягаемой рабочей арматурой диаметром 32 мм класса А-Н по периметру сечения. В верхней час­ ти блока установлены три ряда сеток из арматуры класса А-П диаметром 12 мм для восприятия местных напряжений от сосредо­ точенных усилий в зонах опирания пролетного строения. Строповочные петли даны из арматуры класса A-I диаметром 30 мм, нерас­ четная арматура диаметром 8 мм класса A-I. Бетон М-400. Нижняя часть конструкции жестко закреплена в фундаментном блоке ста­ канного типа.

Для железнодорожных мостов за рубежом при пролетах до 12—15 м тоже широко применяют плитные конструкции. В ЧССР распространены стандартные двухблочные плитные пролетные строения (рис. II.4, а) длиной 4,8—10,5 м и расчетным пролетом 4,0—9,7 м е высотой блоков от 40 до 70 см в зависимости от вели­ чины пролета.

Строительная высота с учетом балластной призмы составляет 90—120 см, монтажная масса блоков — от 7,4 до 24 т. Плитные пролетные строения в США (рис. II.4, б) выполняют из одного или нескольких сплошных или пустотелых конструктивных элементов; при двух и более блоках в поперечном сечении их объединяют шпо­

83

Каждое пролетное строение состоит из двух сборных блоков-балок двутаврового сечения с утолщением стенки к опоре (рис. II.5). Расстояние между осями ребер— 1,8 м. Блоки изготавливают из бетона М-400.

Напрягаемая арматура предусмотрена из высокопрочной про­ волоки класса В-П диаметром 5 мм с нормативным пределом проч­ ности 170 кгс/мм2, ненапрягаемая— из сталей ВСт. 5сп2 и

Блоки габаритны для перевозки по железным дорогам.

Блоки пролетных строений-—цельноперевозимые, стендового из­ готовления, их объединяют поперек моста по диафрагмам. Напря­ гаемые арматурные элементы состоят из 24 проволок диаметром по 5 мм и имеют каркасно-стержневые анкеры конструкции МИИТа. Отпуск натяжения предусмотрен по достижении бетоном 85% ма­ рочной прочности. В пролетных строениях длиной 16,5 и 18,7 ж все пучки прямолинейны, а 23,6 и 27,6 м — часть пучков имеет полиго­ нальное очертание.

В зависимости от местных условий и массы блоков пролетные строения монтируют автодорожными кранами К-251, К-501 или же­ лезнодорожными консольными ГЭК-50, ГЭК-80, ГЭПК-130-17,5 (табл. II.1). Кран ГЭПК-130-17,5 в отличие от других может пово-

84

рачиваться в плане и поднимать или устанавливать блок с соседне­ го пути при ширине междупутья до 5,3 м.

Для строительства железнодорожных мостов в ЧССР разрабо­ таны проекты сборных предварительно напряженных пролетных строений, состоящих в поперечном сечении из одного или двух ко­ робчатых сборных пустотелых блоков длиной 12—27 м или шести

.двутавровых длиной 30—33 м (рис. II.6). В сравнении с аналогич­ ными отечественными пролетными строениями коробчатые или мно­ горебристые конструкции ЧССР отличаются меньшей строительной

в ряде зарубежных стран связано с необходимостью реконструкции мостов, когда железобетонные пролетные строения устанавливают взамен металлических на ранее построенных мостах.

85

§10. ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ АВТОДОРОЖНЫХ

ИГОРОДСКИХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

Отличительная особенность городских и автодорожных типовых пролетных строений — использование их в большом количестве со­ четаний длин и габаритов проезжей части. Найти оптимальные со­ отношения между количеством типов по длинам конструктивных элементов, по конфигурации сечений, компоновке в пролетное стро­ ение с учетом расхода материалов и стоимости постройки представ­

пряженных сборных пролетных строений из цельноперевозимых ба­

из элементов индустриального изготовления с членением в попереч­ ном сечении на блоки-балки в зависимости от возможностей строи­ тельных организаций, изготавливающих, транспортирующих и монтирующих конструкции. Кроме простоты изготовления и монта­ жа, к преимуществам плитных пролетных строений также относят

а ) б )

Рис. II.7. Поперечные сечения типовых автодорожных пролетных строений и их: блоков-балок

86

Впрактике СССР и США отмечается различный подход к состав­ лению типовых проектов балочно-разрезных пролетных строений.

ВСША разработаны и применяются проекты стандартных сбор­ ных балок одинаковой конфигурации в определенном диапазоне длин, что при некотором увеличении расхода материалов позво­

ляет более гибко использовать их в мостостроении.

Каждое типовое плитное пролетное строение в СССР (проект Союздорпроекта) собирают из отдельных пустотных плитных бло­ ков шириной 98 см (см. рис. II.7, а). Высота и масса плитных бло­ ков шириной 98 см изменяются в зависимости от длины пролетного строения:

Учитывая относительно небольшие размеры поперечного сече­ ния балки-блока, возможна рациональная компоновка пролетного строения для любого габарита проезда.

Блоки изготавливают из бетона М-400 и армируют напрягаемой арматурой в двух вариантах:

прядями из семи проволок диаметром 5 мм или парными стру­ нами;

стержнями из горячекатаной арматурной стали класса A-IV марки 20ХГ2СЦ, напрягаемыми электротермическими или механи­ ческими способами при изготовлении на стендах в заводских или полигонных условиях.

В США при пролетах от 6 до 15 ж получили распространение пустотелые или сплошные плитные пролетные строения, состоящие

87

в поперечном сечении из ряда блоков-плит шириной 92 или 122 см. Поперечные сечения блоков аналогичны отечественным и в зависи­ мости от ширины блока имеют две или три круглые пустоты диа­ метром от 20,3 до 30,5 см. Эти блоки объединяют вдоль пролетного строения шпоночным или клиновидным стыком и поперечным на­ прягаемым пучком, расположенным в диафрагме. Для перекрытия косых пролетов допускается взаимное смещение блоков, при этом концы блоков на участке длиной 38 см делают сплошными со ско­ шенными (по косине) торцами.

Блоки длиной от 6,1 до 8,5 м имеют высоту 30 см, длиной от 8,2

до 10,6—38 см, длиной от 10,4 до 12,8 м — 46 см и длиной от 12,5 до 15,0 м — 53 см.

При массовом строительстве отечественных автодорожных и городских мостов рекомендуются типовые ребристые бездиафрагменные пролетные строения (см. рис. II.7, б) трех типов: для про­ летов 18—24 м — из цельноперевозимых балок-блоков с натяжени­ ем горизонтальных арматурных элементов на упоры; для пролетов 24 и 33 м — из цельноперевозимых балок-блоков с натяжением по­ лигональных арматурных элементов на упоры; для пролетов 24, 33 и 42 м — из составных по длине балок, армированных полигональ­ ными напрягаемыми (на бетон) арматурными элементами.

Типовое пролетное строение собирают из отдельных двутавро­ вых балок-блоков с развитой плитой проезжей части. Балки-блоки объединяют в уровне плиты проезжей части обетонированием сты­ ка, за счет изменения ширины которого обеспечивают наиболее це­ лесообразное их размещение для заданного габарита моста. Сбор­ ные блоки изготавливают из бетона М-400 и М-500 с напрягаемой арматурой из холоднотянутой проволоки класса В-П диаметром 5 мм по ГОСТ 7348—63 и ненапрягаемой в основном в виде карка­ сов и сеток из ВСт.5сп2 класса А-П и ВСт.Зсп2 класса A-I.

Поперечное сечение пролетного строения компонуют из проме­ жуточных и крайних балок-блоков (см. рис. II.7, б), имеющих вы­ пуски арматуры для их соединения. Каждая балка армирована напрягаемыми элементами из прямолинейных пучков по 24 прово­ локи диаметром 5 мм с каркасно-стержневыми анкерами МИИТа. Верхняя плита имеет две сварные сетки с постоянным шагом стерж­ ней, равном 10 см, а усиление концевых участков плиты обеспечено увеличением диаметра стержней. Ребра имеют плоские сетки с ша­ гом стержней на концевом участке, равном 10 см, на промежуточ­ ных— 20 см. Нижний пояс армирован составными каркасами из согнутых плоских сеток с шагом 15 см.

Монолитный шов, объединяющий балки-блоки, армирован вы­ пусками стержней с прямолинейными крюками и дополнительной продольной арматурой (или сетками).

Составные по длине из отдельных балок-секций в отличие от цельноперевозимых балки при том же типе поперечного сечения имеют соединения, неармированные обычной арматурой.

Высота и масса ребристых блоков (см. рис. II.7, б) изменяются в зависимости от длины пролетного строения:

38

ной 18—33 мм монтируют портальными или консольно-шлюзовыми кранами, а также автодорожными кранами большой грузоподъем­ ности.

Блоки всех ребристых балок сборного типового пролетного стро­ ения длиной 24 м и промежуточные блоки в пролетных строениях длиной 33 и 42 м для эксплуатации при температуре, равной ми­ нус 40° С и выше, изготавливают из бетона М-400, а крайние блоки балок длиной 33 и 42 ж — из бетона М-450. В качестве напрягаемой арматуры приняты пучки из 24 и 48 проволок диаметром 5 мм, ненапрягаемая арматура из ВСт.5сп2 класса А-П и ВСт.Зсп2 класса A-I, а пробки и колодки анкеров из углеродистых или легированных мартеновских сталей 40Х, У-8 и стали 45. Крайние балки длиной 33 и 42 ж усилены дополнительными пучками напрягаемой арматуры.

Каждую составную балку собирают из промежуточных шести­ метровых блоков-секций и двух трехметровых концевых (при дли­ не балок 24 и 42 ж), для балок длиной 33 м концевые блоки — по 4,5 м. Блоки-секции бетонируют в металлической опалубке с жест­ кими строгаными рифлеными торцовыми щитами и объединяют в балку двусторонним натяжением части напрягаемых пучков с пред­ варительным нанесением эпоксидного клея на торцовые поверхно­ сти смежных блоков-секций. После натяжения пучков каналы инъектируют раствором М-400. Конструкции, предназначенные в эксплуатации в районах с температурой наиболее холодной пяти­ дневки ниже минус 40° С, имеют те же опалубочные размеры и компоновку поперечного сечения.

Элементы конструкции армированы стержнями класса А-П мар­ ки 10ГТ или класса А-Ш марки 25Г2С в вязаных каркасах; конст­ руктивная арматура — из стали класса A-I марок ВСт.Зсп2. Для закладных деталей применяют низколегированные мартеновские стали типа 10Г2С1Д с ударной вязкостью при температуре минус 70° С не менее 2,5 кгс • м/см2. Для конструкций северного исполнения расчетные сопротивления бетона по сжатию снижены на 10% по отношению к конструкциям, эксплуатируемым в обычных условиях (при расчетной температуре выше минус 40° С), что потребовало в отдельных случаях увеличения проектной прочности бетона.

л е н н ы х на п о в ы ш е н и е к а ч е с т в а и н а д е ж н о с т и

к о н с т р у к ц и и .

При изготовлении пролетных строений для бетонной смеси це­ лесообразны портландцементы БТЦ и ОБТЦ М-400 — М-550 по

89