Строительство мостов (Курлянд) методичка

141

8.2.Сборка сквозных пролетных строений разрезной системы

сгибкими поясами на сплошных подмостях

Сборка пролетных строений на сплошных подмостях (рис. 8.6, а) отличается от других способов простотой и безопасностью производства работ, а также высокой точностью. Недостатком метода является большая стоимость подмостей, поэтому его целесообразно применять лишь при небольшом (до 3...5 м) возвышении низа конструкции ферм над УВ или дном суходола, при незначительных глубинах воды (до 2...3 м) и грунтах, допускающих устройство свайных или лежневых фундаментов временных опор, а также, если в качестве подмостей применять мостовые универсальные инвентарные конструкции.

В связи с небольшим весом монтажных блоков при сборке сквозных пролетных строений не требуются краны большой грузоподъемности. Могут применяться легкие козловые, самоходные полноповоротные стреловые и другие краны, которые располагаются на сплошных подмостях, а также при возможности на грунте.

Сборка на подмостях (или на насыпи подходов) может быть поэтажной (последовательной) и секционной (параллельной), со сборкой секций сразу на полное сечение.

При поэтажной сборке монтаж начинают с укладки нижних поясов ферм, опорных поддомкратных балок и балок проезжей части, диагоналей нижних продольных связей и ведут панель за панелью в направлении от одного конца пролетного строения к другому. Элементы временно соединяютпробкамиивысокопрочнымиболтамибезихполнойзатяжки.

После окончания сборки нижних поясов и балок проезжей части устанавливают раскосы, стойки и по ним элементы верхних поясов. Затяжку ВПБ выполняют после тщательной проверки правильности геометрической схемы ферм в плане и профиле (строительных подъемов). Для ускорения процесса сборки полную затяжку можно начинать в узлах, которые не влияют в дальнейшем на процесс выправки плана и строительного подъема.

При секционной сборке конструкцию монтируют постепенно полным сечением. Вначале укладывают элементы нижних поясов в двухтрех панелях, собирают балки проезжей части и диагонали нижних продольных связей. После этого приступают к сборке раскосов, стоек, верх-

142

них поясов, верхних горизонтальных продольных связей и поперечных связей попанельно или по секциям. При этом каждой секции пролетного строения сразу придается геометрическая форма по проекту.

Сборка может также производиться комбинированным способом, который заключается в сочетании этажной и секционной сборки. При этом монтаж целесообразно вести двумя кранами.

Первый кран собирает нижние пояса ферм со связями и проезжую часть и обеспечивает фронт работ второму крану, которым собирают верхнюю часть пролетного строения: стойки, раскосы, верхние пояса со связями. Элементы подаются к месту монтажа на вагонетках. При сборке на сплошных подмостях возможно выделить следующие основные стадии:

Стадия 1. Подготовительные работы.

1.1.Выполняются подготовительные работы (сортировка элементов, очистка их и правка по необходимости, складирование в соответствии с очередностью подачи на монтаж).

1.2.Возведение сплошных подмостей, укладка сборочных клеток (под каждым узлом выкладывают одну или две клетки высотой 80...90 см для удобства сборки и установки домкратов).

1.3.На опорах на подферменных площадках производят разбивку осей опорных частей, а на сборочных подмостях наносят оси ферм собираемого пролетного строения.

Стадия 2. Сборка пролетного строения.

2.1.Сборку начинают с раскладки по осям нижних поясов и установки домкратной поперечной балки, к которой крепят продольные балки и устанавливают вторую поперечную балку. После выверки положения опорных узлов устанавливают диагонали нижних горизонтальных связей.

2.2.Производится сборка пролетного строения этажным или секционным (блочным) методом.

2.3.После проведения сборки узлов на пробках и болтах этажным методом без закручивания на полное усилие ВПБ производится корректировка строительного подъема с помощью гидродомкратов профиля и плана пролетного строения. После этого затягивают на 100% ВПБ нижнего пояса и нижних связей, затем затягивают узлы верхнего и верхних связей.

143

2.4. При сборке секционным методом сразу проводят выверку проектного положения ПС и болты в узлах главных ферм затягивают на 100% усилия (исключением являются стыки поперечных и продольных балок проезжей части, болты в которых затягивают после снятия ПС с клеток для исключения работы проезжей части на усилия от собственного веса ПС).

При всех способах сборки болты в стыках элементов, влияющие на правильность геометрического очертания поясов пролетного строения, должны быть поставлены и затянуты до снятия его с монтажных клеток. Болты, поставленные после снятия пролетного строения с клеток, не будут работать на нагрузку от собственного веса, что приведет к перегрузке болтов, поставленных ранее.

Стадия 3. Установка пролетного строения на опорные части.

3.1.Пролетное строение с помощью домкратов поднимают и устанавливают на вспомогательные клетки; после опирания на них пролетного строения старые клетки разбирают.

3.2.Устанавливают и выверяют положение опорных частей, после чего опускают на них пролетное строение.

При поддомкрачивании необходимо контролировать усилия в элементах для исключения перекашивания пролетного строения. При установке должна быть обеспечена высокая точность для исключения «угона» опорных частей при эксплуатации. Положение, в которое должны быть установлены катки подвижных опорных частей с учетом температуры воздуха, указывается в проекте. Для ба- лочно-разрезных пролетных строений вертикальное положение обрезанных катков или симметричное положение цилиндрических катков должно соответствовать среднегодовой температуре в данном районе при действии только собственного веса. Температуру поясов измеряют ртутным термометром. Перед установкой опорных частей необходимо тщательно очистить и смазать графитной смазкой поверхности катания. Пролетное строение устанавливают сначала на неподвижные опорные части, а потом на подвижные.

144

8.3.Полунавесная сборка балочных сквозных пролетных строений

смонтажными соединениями на высокопрочных болтах

При полунавесной сборке пролетных строений (рис. 8.6, б) подмости устраивают не сплошными, а в виде отдельных опор (рам), расположенных под узлами ферм с гибкими поясами. Первые панели пролетных строений чаще всего собирают на сплошных подмостях с расположением поддерживающих временных опор под каждым узлом. Собранную часть в дальнейшем используют в качестве противовеса, позволяющего собрать несколько следующих панелей на весу.

Как только будет собрана часть пролетного строения на величину, предельно допустимую по соображениям устойчивости, напряженного состояния элементов ферм или подмостей, краном, ведущим сборку, устанавливают впереди на подготовленном заранее фундаменте первую временную промежуточную опору. После поддомкрачивания пролетного строения и устранения прогиба конца консоли сборку продолжают до следующей опоры и т.д. По мере сборки освобождающиеся опоры убирают для дальнейшего их использования.

В начале сборки временные опоры устанавливают часто, а по мере продолжения вперед – все реже. Учащенное расположение временных опор вначале сборки делают в каждом пролете многопролетного моста, если это не мешает судоходству; в противном случае разрезные балочные пролетные строения временно превращают в неразрезные путем соединения пролетных строений между собой. При этом необходимость установки временных опор в последующих пролетах отпадает.

Полунавесную сборку можно вести с одного или двух концов к середине пролета. В последнем случае необходимо обеспечить большую точность и возможность регулирования положения собираемых частей пролетных строений в вертикальной и в горизонтальной плоскостях для обеспечения их стыковки.

Полунавесную сборку можно вести только вперед пространственными неизменяемыми секциями. Образование неизменяемых секций основано на принципе последовательного замыкания треугольников, вследствие чего элементы нужно собирать в строго определенном порядке.

146

8.4. Навесная сборка сквозных пролетных строений

Монтаж металлического пролетного строения (рис. 8.6, в) способом навесной сборки основан на принципе постепенного наращивания пролетного строения в пределах между постоянными опорами без подмостей или временных промежуточных опор.

Навесную сборку применяют в тех случаях, когда по местным условиям исключается возможность сооружения несложных подмостей или отдельных временных опор в русле реки, при большой высоте моста над уровнем воды, при большой глубине реки, скальном дне, интенсивном судоходстве, необходимости в период монтажа пропустить ледоход или паводок.

Собираемая консоль анкеруется с обеспечением прочности, устойчивости положения и геометрической неизменяемости конструкции в процессе монтажа. При навесном монтаже балочных разрезных пролетных строений применяют различные схемы сборки: сборка может быть односторонней от устоя к устою, от опор к середине пролета с замыканием консолей в пролете, уравновешенной от промежуточной опоры.

Схема 1. Собираемая консоль разрезного пролетного строения анкеруется к ранее собранному (на подмостях, полунавесным способом и пр.) разрезному пролетному строению с помощью временных соединительных элементов (применяется для разрезных многопролетных мостов).

Схема 2. В качестве анкера используется временно собранное на подходах резервное разрезное пролетное строение.

Схема 3. С использованием анкерных тяг из стальных канатов, заделанных в прочный грунт или в специальные массивные анкерные устройства на берегу.

Схема 4. Сборка пролетных строений начинается от промежуточной опорыиведетсясимметричновобестороны(уравновешеннаясборка).

Схема 5. Сборка от устоев с замыканием в середине пролета. При навесной сборке применяют те же краны, что и для полунавесной.

Неразрезные пролетные строения больше приспособлены к методу навесной сборки, так как в надопорной части не требуется установка временных стяжек. При этом сама система имеет минимальное количество деформационных швов.

147

8.5. Продольная надвижка сквозных пролетных строений

Если на стадии проектирования предусматриваются нижние пояса главных ферм, которые имеют достаточную изгибную жесткость, пролетное строение возводится методом продольной надвижки (рис. 8.6, г). В данном случае, проектное решение жестко увязано именно с методом возведения пролетного строения.

Общая схема организации работ аналогична применяемой для сплошностенчатых пролетных строений. Сначала пролетное строение возводится на берегу поэтажным, секционным или комбинированным методом. Затем производится его продольная надвижка. Могут быть реализованы схемы со вспомогательными промежуточными (жесткими или плавучими) опорами. Аванбеки для облегчения надвигаемой консоли, как правило, не применяются.

Примером указанной системы может служить пешеходный мост Багратион в г. Москва, входящий в комплекс сооружений Москва-Сити.

8.6.Установка сквозных пролетных строений на опоры

спомощью плавучих средств

Установка сквозных пролетных строений с помощью плавучих средств (рис. 8.6, д) применяется довольно часто на больших реках для многопролетных мостов при наличии парка понтонов или барж. Особенно целесообразно использовать этот метод при замене пролетных строений или перевозке их на другую ось. В последние годы перевозка пролетных строений применялась при строительстве моста в Ханта-Мансийске, где суровые климатические условия не позволяли провести навесную сборку неразрезного арочного пролетного строения. В Москве недавно были перевезены пролетные строения железнодорожных мостов через р. Москву для дальнейшего использования их в качестве пешеходных мостов.

Сборку пролетных строений на берегу можно выполнять в любое время года. Перевозку пролетных строений осуществляют при благоприятных погодных условиях. Все работы подразделяются на три основные стадии.

Стадия 1. Сборка пролетного строения на берегу.

Сборка на берегу аналогична сборке на сплошных подмостях в пролете моста.

148

Сборочные подмости можно располагать параллельно линии берега или перпендикулярно ей.

Сборку пролетных строений для ускорения процесса строительства производят параллельно сооружению опор.

Сборку можно вести в проектном или пониженном уровне с последующей подъемкой их до проектной отметки. Пролетное строение погружают на плавучие опоры продольной или поперечной надвижкой.

Надвижка осуществляется по вспомогательным сооружениямпирсам. При поперечной надвижке требуется устройство «ковша» (дноуглубления вблизи берега). Пролетное строение передвигается по пирсам в крайнее положение.

Для транспортирования плавучей системы требуется обеспечить в реке необходимую глубину и ликвидировать все имеющиеся помехи, провести в необходимых случаях дноуглубление в русле.

Стадия 2. Погрузка на плавучие опоры.

В качестве плавучих опор используют плашкоуты из понтонов КС-63 размерами 7,2х3,6х1,8 м или баржи речного флота. Могут применяться морские баржи.

На плашкоуте (барже) сверху устраивается распределительный ростверк из балок (МИК-П), так как прочность палубы понтонов или барж обычно недостаточна.

Главные фермы иногда требуют усиления подвесок для опирания на плавучие опоры.

Для погрузки, транспортирования и установки пролетного строения необходимо обеспечивать определенный уровень положения верха опор, что достигается балластированием плашкоутов водой. Балласт набирают перед погрузкой пролетного строения на плавучие опоры. Забалластированные плавучие опоры подводят под пролетное строение и после подклинивания опорных клеток сбрасывают балласт, обеспечивая погрузку пролетного строения. После перемещения плавучей системы в пролет моста балласт вновь набирают и пролетное строение опускают на капитальные опоры.

Водный балласт в плавучие опоры закачивают и откачивают водяными насосами. В случае использования понтонов КС-63 применяют воздушную систему балластировки. В днищах понтонов имеются донные отверстия, которые можно закрывать или открывать. При балластировке от-

149

верстия открываются, и через них внутрь поступает вода в необходимом количестве. При необходимости сброса балласта внутрь понтонов подаетсясжатыйвоздух, донныеотверстияоткрываютсяиводавытесняется.

Подачу плавучих систем из опор и пролетного строения в пролет при небольших расстояниях (менее 500 м) осуществляют лебедками, или с помощью буксиров (при расстояниях более 500 м). Плавучую систему заводятвпролетснизовойстороныдляисключениянаваланаопоры.

Стадия 3. Установка на опоры.

Опускание на опоры осуществляется путем опускания плавучих опор при их балластировании. Пролетное строение сначала устанавливается на временные клетки, затем с помощью домкратов - на постоянные опорные части.

9.Строительство арочных, висячих и вантовых мостов

9.1.Постройка арочных мостов

Варочных мостах в качестве несущих элементов используют арки и своды. Они могут иметь распорную или безраспорную статическую схему. Применяются также комбинированные схемы, включающие арки и балки жесткости. Распорные системы требуют мощных опор, которые могут воспринять без деформаций значительные горизонтальные силы. Железобетонные арки в основном бесшарнирные, стальные - двухшарнирные. Езда может быть поверху, понизу и посередине. Безраспорные арочные мосты не требуют мощных устоев. Удачной системой является арочноконсольная с предварительно напряженной затяжкой и ездой поверху (системаинженераБ.Д. Васильева). Арочные мостыимеютбольшое архитектурное преимущество по сравнению с другими системами и очень надежнывследствиеработыматериалаароквосновномнасжатие.

Арочные мосты имеют большую историю. Например, в Италии эксплуатируются каменные мосты, построенные 2 тысячи лет назад (г. Римини). В Сочи в 1933 г. был построен Верещагинский виадук - многопролетная арочная система с несущими раздельными арками из бетона марки по прочности на сжатие В5. В последствии он был отремонтирован итальянской строительной фирмой и в настоящее время находится в эксплуатации.

Арочные мосты строят во всем мире из бетона, железобетона, стали и даже еще из естественного камня.