книги / Проектирование транспортных сооружений

плиты, что типично д л я мостов и эстакад под автомобильную н агрузку (рис. 12.15, 3).

П ри небольш ой высоте б алок ж есткости стенки обычно не требую т постановки ребер ж есткости . В примененны х н а п р ак ти к е сооруж е­ ниях ортотропны е плиты иногда не имели продольны х или поперечны х ребер ж есткости (рис. 12.15, в).

К онструкция пилонов и б алок ж есткости висячих пеш еходных мос­ тов м ало отличаю тся от тех ж е конструкций вантовы х мостов.

12.5.РАСЧЕТ ПЕШЕХОДНОГО МОСТА В ВИДЕ ГИБКОЙ ЛЕНТЫ

Нагр у зкам и на пеш еходны е мосты являю тся собственный вес кон ­ струкц и й , равном ерно распределенн ая н агр у зк а от толпы и другие воз­ действия (см. п. 1.5).

341

* . t m m m m m t n r r f

X

Рис. 12.16. Схема для расчета несущей конструкции пешеходного моста в виде гибкой ленты

то распор Н можно определить из условия равенства нулю изгибающе­ го момента в произвольном сечении ленты:

Дифференцированием уравнения (12.2) по dx получим

Решение дифференциального уравнения (12.3) может быть записано в общем виде так:

где а, Ь, с —неизвестные постоянные.

Дифференцируя уравнение (12.4) по dx и сравнивая полученное за­ тем с исходным уравнением (12,3), будем иметь:

Уравнение (12.5) определяет очертание оси ленты при заданном рас­ поре. Из этого уравнения при х = 0,5 и у —f получим

342

Нормальные растягивающие силы в любом сечении ленты х

Усилие предварительного напряжения в гибкой ленте должно удов­ летворять условию

Np > N.

Чтобы выяснить, в каком случае в гибкой ленте не будет возникать изгибающих моментов, рассмотрим ее как однопролетную балку дли­ ной I (рис. 12.16, б). За лишнее неизвестное в этой балке примем распор Н с. Переменные 6 и А соответственно от Н = 1 по направлению

343

Глава 13 ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ ГОРОДСКИХ МОСТОВ,

ЭСТАКАД И ПУТЕПРОВОДОВ

13.1.ПОКРЫТИЕ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ И ВОДООТВОД

Кпокрытию проезжей части городских мостов, эстакад и путепрово­ дов предъявляются высокие требования, направленные на предохра­ нение конструкций пролетных строений от попадания на них воды, обеспечение высоких скоростей и безопасности движения, а также по­ вышение его долговечности. На железобетонных и сталежелезобетон­ ных пролетных строениях покрытие проезжей части обычно выполня­

ют асфальтобетонным (рис. 13.1, а) или цементобетонным (рнс. 13.1, б). В районах с сухим и жарким климатом покрытие может не иметь гидроизоляции и состоять только из слоя цементобетона увеличен­ ной толщины и улучшенного специальными гидрофобными добавка­ ми. Возможно применение только полимерного покрытия, служащего

одновременно слоем износа и гидроизоляцией (рис. 13.1, а). Находит применение также покрытие, выполненное на основе на­

прягающего цемента (НЦ). Слой монолитного бетона толщиной 10 см, армированный сварными сетками, укладывают на плиту проезжей ча­ сти. Он выполняет одновременно роль слоев выравнивающего, гидро­ изоляции и защитного. Поверх бетонного слоя устраивают слой изно­ са из асфальтобетона толщиной 5—7 см уэис. 13.1, г). Одно из преиму­ ществ такого покрытия состоит в возможности включения его в сов­ местную работу с несущими конструкциями.

В отечественной практике покрытия на ортотропной плите проез­ жей части устраивают по следующей технологии. Вначале производят пескоструйную обработку поверхности покрывающего листа, по ко­ торому затем устраивают антикоррозионный слой толщиной 0,06— 0,12 мм из эпоксидно-цинковой грунтовки. Следующий слой тол­ щиной 4,5 мм является одновременно слоем защиты антикоррозион­ ного покрытия и сцепления. Этот слой представляет собой эпоксидно­ битумную композицию со щебнем крупностью до 5—15 мм. Сверху по­ крытие имеет два слоя асфальтобетона общей толщиной 7—7,5 см (рис. 13.1, д). На тротуарах покрытие выполняют однослойным тол­ щиной до 4,5 см. Из-за значительной деформативности тонкого покры­ вающего листа ортотропных плит в покрытии образуются трещины, а также-неровности. Для создания надежного сцепления слоя износа с покрывающим листом к нему приваривайуг арматурную сетку. Для этих целей рекомендуется использовать арматуру периодического про­ филя 0 14—16 мм (рис. 13.1, ё). Возможно применение полимербетонных покрытий (рис. 13.1, ж). При этом слой полимербетона толщиной 8—20 мм является несущим, а в качестве слоя износа применяют ще­ бень, вдавливаемый в незатвердевший слой полимербетона.

345

З а рубеж ом на ортотропны х плитах прим еняю т так ж е п окры тия, в составе которы х прим еняю т неопреновы е гидроизоляцию и обм азку (рнс. 13.1. а). В недряю тся и други е типы тонкостенны х покры тий, как,, н априм ер, эпосланбетонны е с толщ иной всего до 1,5 см.

предотвращ ения образован и я гололеда устраиваю т специальны е сис-

коррозионный слой; 16 — слой сцепления; 17 — щебеночный слой износа; 18 —неопреновая

гидроизоляция; 19—неопреновая обмазка; 20 — водоотводная трубка; 21 —проводники для обогрева; 22 —электроизоляция толщиной 3,1 см

346

темы обогрева, автоматически включающиеся при появлении льда на поверхности проездов. Эти системы могут быть водно-паровыми и электрическими.

Система водно-парового обогрева состоит из трубок диаметром 2,5— 5 см, уложенных в асфальтобетонное покрытие на глубину до 5 см.

Вцементобетонных покрытиях их можно размещать несколько выше (см. рис. 13.1, б). В трубки при этом подается вода температурой 50— 70 °С. Расположение трубок и их подключение к теплоцентрали оп­ ределяются расчетом для равномерности обогрева поверхности.

Для электрообогрева покрытия проезжей части применяются сис­ темы с низким или высоким напряжением в проводниках. В системе

снизким напряжением используется оцинкованная неизолированная проволока, уложенная в покрытие на глубину 2,5—3 см. Напряжение в сети при этом составляет 25 В. Достоинство такой системы обогрева состоит в безопасности и надежности в эксплуатации (см. рис. 13.1, а).

Всистеме с высоким напряжением (220 или 380 В) используются изо­

лированные кабели, заглубленные в покрытие до 4 см и включаемые в городскую энергосеть.

В пешеходных мостах иногда предусматривают обогрев лестниц или пандусов для предотвращения скопления на них льда и снега. Обогревающую систему располагают в ступенях или под ними, а так­ же под покрытием. Если пешеходные переходы или эстакады движу­ щихся тротуаров в городах полностью закрыты, то можно устанавли­ вать внутри радиаторы водяного или электрического отопления или устраивать вентиляцию с подогревом поступающего воздуха. Вода от растаявшего льда или снега должна сбрасываться с проезжей части и не образовывать наледей.

Для этого иногда применяют электрообогрев не только покры­ тия, но н водоотводных воронок (рис. 13.1, и).

На городских мостах часто предусматривают движение трамваев. В таких случаях на проезжей части отводят специальную полосу. Обычно рельсы втапливают в покрытие, а гидроизоляцию в связи с этим несколько опускают по сравнению с остальными участками по­ крытия (рис. 13.2).

Трамвайные рельсы можно укладывать на железобетонные рамные шпалы, засыпанные щебнем и покрытые сверху небольшими сборными железобетонными плитами (см. рис. 13.2, а) или асфальтобетоном. Пути устраивают также на тонкостенном железобетонном подрельсовом основании, уложенном на защитный слой бетона (рис. 13.2, б), на струнобетонных шпалах (рис. 13.2, в) или на продольных железобе­ тонных лежнях (рис. 13.2, г).

С проезжей части гороских мостов, эстакрд и путепроводов должен быть обеспечен отвод атмосферной воды. С этой целью поверхности по­ крытия проезжей части придают поперечный уклон не менее 20%,,. При продольном уклоне более Ю0/^, допускается уменьшать попереч­ ные уклоны до Ю°/00.

Помимо отмеченного, по краям проезжей части предусматривают установку водоотводных трубок, расстояния между которыми прини­ мают следующими:

347

Водоотводные трубки должны быть снабжены раструбом, ворон­ кой и решеткой. В стенках воронки устраивают отверстия для стока фильтрата с поверхности гидроизоляции.

Свободный сброс воды в городских транспортных сооружениях не допускается. Вода, попадающая с покрытия проезжей части в водоот­ водные трубки, может отводиться за пределы сооружения по железо­ бетонным лоткам, устанавливаемым между балками пролетного строе­ ния на поперечины (рис. 13.3, а). Вода из водоотводных трубок может собираться также в отводную трубу, располагаемую вдоль пролет­ ного строения с уклоном около 10°/00- В случае коробчатых пролетных строений такую трубу располагают на специальных опорных устройст­ вах, высота которых может регулироваться (рис. 13.3, б). В местах расположения деформационных швов проезжей части между секциями отводящей трубы устанавливают резиновые компенсаторы, представ­ ляющие собой гофрированные участки трубы. Отводящие трубы могут подвешиваться к плите проезжей части снизу с помощью стержней.

348

В этом случае трубы охватывают хомутами, соединенными с подвеска­ ми шарнирно (рис. 13.3, в). Одновременно с подвесками для опирания отводящей трубы могут потребоваться стойки. Из отводящих труб вода попадает затем в городскую водосточную сеть.

13.2. ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ

Деформационные швы должны обеспечивать плавный и безопас­ ный проезд транспортных средств по сооружению. На них действуют значительные нагрузки. Деформационные швы в большей степени, чем пролетные строения, подвержены колебаниям температуры, а так­ же воздействию химикатов, применяемых против образования голо­ леда. В местах расположения деформационных швов повышается опас­ ность повреждений покрытия и прилегающих к шву элементов пролет­ ных строений. Деформационные швы в многопролетных со сложным расположением в плане и профиле городских транспортных сооруже­ ниях должны обеспечивать большие смещения концов пролетных строе­ ний. удовлетворять нормативам надежности, долговечности, а также эстетическим требованиям.

По внешнему виду конструкции деформационных швов можно под­ разделить на открытые, закрытые, заполненные и перекрытые.

Открытый тип шва предполагает сохранение незаполненного зазо­ ра между сопрягаемыми элементами конструкций. Деформационные швы закрытого типа, поверх которых покрытие проходит непрерывно, обеспечивают перемещения концов пролетных строений до 15—20 мм. Основной недостаток закрытых швов, состоящий в создании трещин

34»

лее долговечные и эластичные неопреновые вкладыши и полиурета­ новые мастики.

При перемещениях более 15 мм для городских эстакад наиболее удобны деформационные швы с резиновыми компенсаторами. Такие швы можно использовать как в прямолинейных, так и в криволиней­ ных пролетных строениях. В швах с раскрытием до 50 мм применяют резиновые компенсаторы выпуклой лотковой, трубчатой, ленточной формы или в виде полос со сложной формой сечения (рис. 13.5, а). Такие швы обеспечивают перемещения до 50 мм. При этом в покрытии проезжей части остается щель переменной ширины, которая не создает заметных помех для движения транспорта. Резиновые компенсаторы закрепляются и удерживаются за счет предварительного сжатия, при­ клеивания клеями холодного отверждения или привулканизированием

кметаллическому окаймлению. Возможно крепление компенсаторов

спомощью стальных прижимных полос и болтов.

Свободные перемещения свыше 50 мм допускают резиново-метал­ лические компенсаторы. Компенсаторы так называемого модульного типа (рис. 13.5, б) состоят нз нескольких компенсаторов с промежуточ­ ными стальными элементами, скользящими по опорным балочкам с антифрикционным покрытием. При этом резиновые элементы склеива­ ют с металлом горячим способом. Такие компенсаторы целесообразно применять при перемещениях до 100 мм.

Наиболее полно высокоэластичные свойства резины используются в немодульных швах с резиновыми плитами толщиной 50—70 мм и ши­ риной 300—600 мм (рис. 13.5, в). Подобные швы применяют при пере­ мещениях до 100 мм.

С целью повышения коррозиеустойчивости в конструкциях деформа­ ционных швов применяют элементы нз синтетических материалов. Приведенная на рис. 13.5, г конструкция, имея сравнительно неболь­ шую ширину, позволяет перемещаться концам пролетных строений

350