2.4. Основные принципы уширения. Классификация методов уширения
2.4.1. При выборе схемы уширения пролетного строения учитывают состояние конструкций, величину уширения, тип уширяемых конструкций и тип конструкций, используемых при уширении моста.
По состоянию конструкции мосты могут быть отнесены к трем категориям:
I - мост соответствует по грузоподъемности требуемой для данной категории дороги, Kн = 1,0; Kд =1,0;
II - грузоподъемность моста снижена, 0,7 < Kн 1,0; Kд = 0,7;
III - грузоподъемность моста значительно ниже требуемой для данной категории дороги, Kн 0,7; Kд = 0,4.
2.4.2. В зависимости от размера увеличения габарита различают несколько методов уширения:
А - за счет смещения (удаления) тротуаров, сопровождающегося при необходимости наращиванием консоли плиты балок - уширение на 1 м (в отдельных случаях до 1,5 м);
Б - устройство монолитной накладной плиты поверх несущих конструкций - уширение до 1,5 м (в отдельных случаях до 3 м без специальных мер по усилению);
В - пристройка дополнительных балок с двух сторон с удлинением ригеля промежуточных опор - уширение до 2-2,5 м;
Г - то же, с уширением тела опоры - уширение до 3-3,5 м;
Д - уширение с развитием всей опоры (с фундаментом), строительством новых опор - уширение свыше 4 м.
Причем каждый из этих методов может быть использован при уширении мостов с пролетными строениями:
1 - сборными ребристыми с диафрагмами;
2 - то же, без диафрагм;
3 - сборными плитными;
4 - монолитными ребристыми.
2.4.3. При уширении пролетных строений с каркасной арматурой следует применять такие схемы, которые обеспечивают наряду с увеличением габарита повышение грузоподъемности моста или приведение грузоподъемности моста к требуемой, увеличение долговечности эксплуатируемых элементов, снижение уровня воздействия временной нагрузки на них. Это реализуется за счет разгрузки существующих балок, устранения возможных очагов повреждения конструкций, улучшения фасада сооружения, в различных типах эксплуатируемых пролетных строений это достигается по-разному.
2.4.4. При разработке проекта уширения моста (по группе В-Д, см. п. 2.4.2) со сборными диафрагменными пролетными строениями (выпуск 10, 11, 56) с оценкой состояния «удовлетворительно» рекомендуется соблюдать следующие положения:
увеличение габарита достигают добавлением новых элементов пролетных строений с двух сторон (симметрично либо несимметрично);
добавляемые балки (плиты) максимально приближают к крайним балкам существующих пролетных строений, а в некоторых случаях и объединяют их по всей высоте стенки (с дополнительной плитой усиления);
добавляемые балки (плиты) объединяют в поперечном направлении с крайними балками существующих пролетных строений по верху, а при омоноличивании по ребру - по верху и низу (с помощью захватов, скоб, штырей, накладок или других приспособлений);
в продольном направлении приставляемые элементы объединяют в непрерывную цепь (температурно-неразрезное пролетное строение);
опорные части подлежат реконструкции или восстановлению с целью обеспечения четкой работы и долговечности пролетных строений (при невозможности реконструкции опорных частей статическую схему оставляют прежней).
При оценке «хорошо» приставляемые и существующие конструкции можно объединять не по всей высоте стенки, а в пределах толщины плиты либо по монолитной железобетонной плите, укладываемой дополнительно по выравнивающему слою или на несущие конструкции.
2.4.5. В качестве приставляемых элементов рекомендуется использовать конструкции:
а) тавровые балки с каркасной арматурой по проекту 710/5, длины 9-18 м;
б) сборные ребристо-плитные конструкции с каркасной арматурой применительно к проекту вып. 586 (рамно-неразрезные путепроводы), длины 9-15 м;
в) пустотные преднапряженные плиты по проекту выпуска 384/43 (384/5), длины 9-15 м;
г) тавровые балки с напрягаемой арматурой (унифицированные) по проекту вып. 384/26, длины > 15 м.
2.4.6. В случае недостаточной несущей способности концевых сечений пролетных строений по поперечной силе при уширении должно быть предусмотрено усиление по поперечной силе, например, устройством монолитной плиты. При необходимости реконструируют или заменяют опорные части, а также усиливают ригели опор. При хорошем состоянии опорного узла опорные части (рубероидные подкладки) не заменяют.
При необходимости при уширении автодорожных мостов одновременно выполняют мероприятия по среднему ремонту искусственных сооружений: ремонт гидроизоляции, замена деформационных швов, ремонт сопряжения моста с насыпью и бетонной поверхности опор.
2.4.7. При уширении мостов (группы В-Д, см. п. 2.4.2) с бездиафрагменными пролетными строениями (выпуски 56Д, 710/5), имеющих оценку состояния «удовлетворительно», нужно придерживаться следующих основных принципов:
увеличение габарита достигается добавлением новых элементов пролетных строений с двух сторон (симметрично либо несимметрично) с приближением первой приставляемой балки на расстояние до 1 м к существующей;
добавляемые балки объединяют в поперечном направлении с крайними балками существующих пролетных строений по плите с помощью выпусков арматуры с устройством в отдельных случаях дополнительной монолитной железобетонной плиты либо по выравнивающему слою, либо по конструкциям.
При оценке «хорошо» монолитную плиту можно не устраивать, если условие прочности по величине поперечной силы соблюдается, а уширение осуществлять в одну сторону.
2.4.8. Добавление конструкций сопровождается укорачиванием (или удалением при плохом состоянии) консолей крайних балок. В качестве приставляемых элементов целесообразно использовать либо тавровые балки с каркасной арматурой по проекту 710/5 (пролеты до 18 м), либо с предварительно-напряженной арматурой (вып. 384/26, пролеты свыше 15 м).
2.4.9. При уширении моста с монолитными ребристыми (например двухбалочными) пролетными строениями следует учитывать следующие основные положения:
увеличение габарита достигается добавлением новых элементов симметрично с двух сторон с максимальным приближением их к крайним балкам существующего пролетного строения и омоноличиванием по всей высоте стенок; при хорошем состоянии конструкций омоноличивание по стенке можно не выполнять;
добавляемые элементы объединяют в поперечном направлении с крайними балками существующих пролетных строений поверху с помощью выпусков арматуры, а в пределах стенки - с помощью штырей, заанкеренных в стенке существующей балки [2], или с помощью хомутов, прикрепленных к арматуре балки.
Уширение указанных пролетных строений сопровождается удалением тротуарных консолей. В качестве приставляемых элементов могут быть использованы предварительно-напряженные пустотные плиты или балки.
2.4.10. Возможные схемы уширения, удовлетворяющие указанным требованиям, приведены на рис. 2.3. Область применения данных схем определена на основании тщательных расчетов, а в некоторых случаях после опытного строительства. Рекомендуемые в последующих разделах способы уширения ребристых балочных пролетных строений и опор проверены пространственным расчетом по методу М. Е. Гибшмана [10] (метод коэффициента поперечной установки) и в большинстве случаев апробирования на объектах.
Рис. 2.3. Принципиально возможные схемы уширения
В схемах уширения на рис. 2.3 принята индексация, в которой отражено:
I, II, III - категория сооружения по состоянию;
А, Б... - метод уширения;
1, 2, 3.. - тип уширяемых пролетных строений;
а, б... - конструкции, используемые при уширении.
Например, обозначение IIВ-1.a относится к схеме уширения диафрагменного пролетного строения (1) с незначительным снижением грузоподъемности (II) добавлением с двух сторон пролетных строений по выпуску 710/5 (а) с уширением только ригеля опоры (В).
2.4.11. При проектировании необходимо обращать внимание на возможную перегрузку крайних балок (при уширении за счет смещения тротуаров - рис. IА, IIБ; перегрузку диафрагм или плит (при уширении с увеличением жесткости крайних балок) и при необходимости предусмотреть усиление элементов.
Увеличение габарита на 1 м (группа А)
3.1.1. Для уширения пролетных строений, не требующих существенного повышения грузоподъемности (Kн ≥ 0,9) и устройства пешеходных тротуаров, а также для случаев выноса пешеходного движения за пределы моста рекомендуется увеличивать габарит за счет наращивания консоли плиты крайней балки (рис. 3.1) с одновременным увеличением несущей способности крайней балки, что необходимо из-за смещения положения расчетной нагрузки.
1 Распространяются на диафрагменные и бездиафрагменные ребристые пролетные строения с каркасной арматурой,
3.1.2. Уширение предусматривает частичное удаление крайней консоли для стыковки арматуры, а в случае неудовлетворительного состояния плиты - всей консоли.
3.1.3. Область возможного применения схем по рис. 3.1 ограничена, помимо требований к состоянию сооружения, следующими параметрами:
длина пролетных строений до 18 м;
длина мостов до 25 м в случав отказа от тротуаров, до 100 м в случае переноса пешеходного движения;
габарит моста до уширения - не более 8 м.
Рекомендуется использовать при изменении габарита
с Г-6 до Г-7,
" Г-7 " Г-8,
" Г-8 " Г-9 или Г-9,5.
При необходимости устройства тротуаров уширение можно осуществлять с помощью накладной плиты
При уширении с габарита Г-6 и Г-7 допускается объединять в ТНПС по монолитному бетону и защитному слою.