25. Особенности навесного монтажа железобетонных коробчатых блоков мостов балочно-неразрезной системы. Технология. Усиление опор.

Секцию опускают на опорные части, для чего подмости осаживают.

Производят передвижку подмостей (агрегата) в следующий пролет.

Собирают вторую секцию пролетного строения.

Устраивают монолитный стык соседних секций (шириной около 0,7 м), с выстойкой бетона и натяжением общих для двух секций пучков. Далее процесс повторяется.

На рис. 5.11 показана технология монтажа.

На рис. 5.12 показана конструкция пролетного строения. (конструкция подмостей)

Рис. 5.11 – Последовательность (I–V) монтажа балочно–неразрезного пролетного строения ПРК–ЦНИИС со схемой пролетов 315+n  на 42,0+31,5 м: 1 – 60–тонный стреловой кран; 2 – перемещающиеся подмости; 3 – перекаточные устройства для подмостей; 4 – тележка для сборки опор; 5 – поданный снизу блок опоры; 6 – блок пролетного строения; 7 – блоки на подмостях: 8 – лебедка

Рис, 5.12. Схема расположения блока плитно–ребристого пролетного строения на перемещающихся подмостях: 1 – рельсы на верхнем поясе подмостей; 2 – поперечное ребро блока; 3 – перемещающиеся подмости; 4 – перекаточные ролики подмостей; 5 – вспомогательная металлическая балка для опирания подмостей, убираемая после монтажных работ; 6 – столбчатые опоры

Натяжение мощных пучков из высокопрочной проволоки в закрытых каналах производится домкратами одиночного действия, размещенными с торца смонтированной секции (со стороны реки). Каналы в балках, образованные каналообразователями в виде гофрированных труб, по длине равны блоку (2–3 м). Их размещают (в соответствии с эпюрой моментов) в ребрах по длине балки.

Концевые (сборные неподвижные) анкера устраиваются из пластинок, обжатых болтами. Характерной особенностью арматурных проволок пучка являются утолщения по концам (высаженные головки), за счет чего они закрепляются в анкере.

Для натяжения арматурных пучков используют домкраты одиночного действия (например, ДП–120, ДП–240, развивающие усилия 120 и 240 тс соответственно).

Упираясь в торец крайнего блока, домкрат, шток которого соединен силовой резьбой с натяжным анкером пучка, натягивает пучок, после чего гайка на наружной поверхности анкера навинчивается до соприкосновения с торцом блока. Давление в домкрате снимается.

Стык пучков, общих для соседних секций, устраивается с применением стальной муфты, которая навинчивается на корпуса соседних натяжных анкеров.

Сущность технологии: пролетное строение посекционно монтируют из блоков на насыпи подхода и конвейерно–тыловым способом (сборка секции – надвижка и т. д.) перемещают в проектное положение по оси моста.

Состав работ:

1. На подходе сооружают жесткий (железобетонный или металлический) стапель длиной 0,6–0,7 пролета для сборки первой секции пролетного, строения.

2. В районе будущего устоя монтируют металлический аванбек длиной около половины самого большого пролета.

3. На стапеле собирают первую секцию пролетного строения, состоящую из железобетонных коробчатых блоков. Блоки выкладывают; через закрытые каналы в блоках протаскивают арматурные пучки; торцы блоков обмазывают клеем на эпоксидной основе; производят обжатие секции рабочими, а также монтажными пучками (их после окончания надвижки снимают).

4. К головной части секции прикрепляют металлический аванбек.

5. Производят надвижку первой секции пролетного строения по устройствам скольжения,  расположенным на устое и промежуточных (постоянных и временных) опорах.

6. На стапеле собирают вторую секцию и т. д., до конца надвижки.

7. Демонтируют металлоконструкции аванбека.

8. Домкратами поочередно приподнимают пролетное строение, демонтируют накаточные устройства и устанавливают опорные части.

9. Производят инъектирование (заполнение раствором) закрытых каналов, в которых находятся арматурные пучки.

10. 10. До конца бетонируют устои (до проектных отметок), так как надвижку осуществляют на низком уровне, чтобы уменьшить высоту опускания пролетного строения на опорные части.

Вспомогательные устройства:

• жесткий стапель в виде железобетонной плиты с рельсами (возможен стапель на сваях, если грунт насыпи подхода недостаточно уплотнен);

• аванбек, который необходим для уменьшения расчетных усилий в надвигаемой неразрезной железобетонной балке и для въезда конца консоли на опору;

Машины и оборудование:

• кран (стреловой, башенный или козловый), предназначенный для изготовления секции пролетного строения; его устанавливают на насыпи подхода;

• домкраты на опорах для подъема пролетного строения; горизонтально расположенные на устое гидравлические домкраты, необходимые для передвижки пролетного строения. Их подбирают по необходимому усилию Т величина которого определяется по формуле

где

Q_пс – вес надвигаемого пролетного строения;

f – коэффициент трения в паре «тело–контртело» накаточного устройства.

Для накаточных устройств используют полимерные антифрикционные материалы, к числу которых относится фторопласт, нафтлен и др. Листы фторопласта изготовляют толщиной 3–4 мм, коэффициент трения пары «полированный металлический лист–фторопласт» f = 0,05–0,06.

Темп надвижки, как известно из опыта, достигает 21 м. за 7 ч.

Рис. 5.13 – Площадка за устоем для надвижки пролетного строения: 1 – опора: 2 – аванбек; 3 – первая секция пролетного строения; 4 – пучки; 5 – блоки второй секции; 6 – рельсовый путь крана; 7 – рельсовый путь стенда; 8 – домкраты; 9 – стапель; 10 – блоки; 11 – козловый кран; 12 – устой; 13 – анкерные упоры пучков арматуры; 14 – пучки крепления аванбека к железобетонной балке; 15 – салазки из швеллеров

Накаточные устройства на опорах изображены на (рис. 5.15). Они выполнены в виде стального полированного листа, уложенного под нижнюю плиту надвигаемого коробчатого пролетного строения, и пластин фторопласта толщиной 3–4 мм, размещенных на опоре в специальной обойме на дубовых брусьях. Коэффициент трения пары «полированная сталь – фторопласт» составляет примерно 0,05–0,06. Допустимое давление на фторопласт – 250–300 кгс/см².

Рис. 5.15 – Накаточные приспособления: a – под аванбек; б – под пролетное строение; 1 – стальной блок; 2 – обойма с фторопластом; 3 – аванбек; 4 – стальной хромированный лист; 5 – гидравлические  домкраты; 6 – ригель  опоры; 7 – подферменник; 8 – балка; 9 – дубовый пакет

В процессе надвижки пролетное строение периодически поддомкрачивается, полированный стальной лист подается назад, пролетное строение опускается на опору, оборудованную обоймой с фторопластовым листом, пролетное строение передвигается на ход горизонтально расположенных толкающих домкратов и т. д.

29

Технологию сооружения балочных пролетных строений из монолитного железобетона на подмостях составляют следующие работы и процессы:

• сооружение подмостей;

• устройство опалубки пролетного строения или его секции;

• смазка внутренних поверхностей опалубки для облегчения ее снятия;

• укладка арматурных сеток и каркасов;

• бетонирование конструкции;

• выстойка бетона для набора им необходимой прочности;

• разборка боковой опалубки;

• при необходимости: создание предварительного напряжения арматуры с натяжением ее на бетон;

• раскружаливание конструкции пролетного строения и разборка (демонтаж) подмостей.

Область применения монолитных пролетных строений на подмостях распространяется на условия, когда применение сборных конструкций нецелесообразно. К таким условиям можно отнести:

• устройство транспортных развязок и эстакад;

• сооружение мостов и эстакад на кривых;

• строительство мостов в местностях, куда трудно поставить сборные балки, отличающиеся большими размерами и массой, например, в горных условиях.

Подмости для возведения монолитных пролетных строений подразделяются на стационарные и передвижные.

СТАЦИОНАРНЫЕ ПОДМОСТИ:

Сплошные стоечные подмости (ССП)

Основной элемент – стальная труба d = 76 мм. с толщиной стенки 4 мм. Стык штыревой. Подмости (рис. 4.4, а) достаточно легко монтируются и демонтируются.

Pиc. 4.4 – Подмости балочных пролетных строений: а – стоечные; б – башенные; в – подвесные; ПР – приборы раскружаливания

Основание чаще всего грунтовое со щебеночной подготовкой. Во избежание размыва грунта основания подмостей и последующих просадок грунта необходимо обеспечить водоотвод от площадки; основание должно быть уплотнено, на него следует уложить железобетонные плиты.

Подмости в данном случае – из металлических трубчатых стоек, установленных на расстояниях 1; 1,5; 1,7 м. одна от другой. В стойки подмостей вмонтированы винтовые домкраты. Стойки опираются через опорные башмаки на железобетонные плиты, укладываемые на утрамбованный слой песка толщиной 20 см.

Башенные подмости

Для башенных подмостей (рис. 4.4, б) часто используют инвентарные конструкции МИК–С и МИК–П. Основные элементы подмостей: стойка – труба d = 203 мм (элемент МИК–С); сварные балки (МИК–П). Пролеты – 8–20 м. Высота подмостей – 12–18 м. Учитывая достаточно большие нагрузки на стойку, целесообразно в основании подмостей применять сваи.

Подвесные подмости

Используются при пересечении каньонов, оврагов, глубоких рек, особенно при мощных ледоходах или интенсивном судоходстве (рис. 4.4, в).

Бетонирование балочных конструкций ведется в определенном порядке. Чтобы избежать трещин в бетоне балок, нужно принять ряд мер, например:

• обеспечить высокий темп бетонирования, чтобы закончить работу до начала твердения бетона (4–5 ч);

• бетонировать слоями толщиной 25–40 см с укладкой и уплотнением последующего слоя до затвердевания бетона предыдущего.

Используя башенные подмости, следует применять секционный метод бетонирования: конструкция разделяется на секции, по торцам которых сооружается опалубка. После бетонирования секций (1), (2), (3) (рис. 4.6) торцевая опалубка секций разбирается и производится бетонирование «клиньев», т. е. участков (4), (5) между секциями. Это позволяет избежать появления трещин в бетоне над башнями подмостей.

Рис. 4.6 – Бетонирование балок: 1–6 – очереди бетонирования; I–III – варианты бетонирования балки

Раскружаливание – постепенное освобождение подмостей от веса забетонированного пролетного строения. Осуществляется специальными приборами (рис. 4.8), обеспечивающими плавное включение в работу конструкций пролетного строения по всей длине после достижения бетоном не менее 70% проектной прочности.

К приборам раскружаливания относятся:

• деревянные клинья – целесообразно использовать при малых нагрузках; их постепенно выбивают кувалдой по мере опускания пролетного строения;

• песочницы – заполненные сухим чистым песком стальные цилиндры с поршнями, через которые осуществляется передача нагрузки от забетонированного пролетного строения на подмости;

• гидравлические домкраты.

Рис. 4.8 – Приборы раскружаливания: а – клинья; б – песочница; в – домкраты

30

Методы бетонир неразрезных пролетных строений:

Сооружение неразрезных пролетных строений из монолитного железобетона методом ЦПН :

Сущность метода ЦПН (цикличной продольной надвижки): пролетное строение по секциям бетонируется на насыпи подхода и конвейерно–тыловым способом (бетонирование секции – надвижка, бетонирование секции – надвижка и т. д.) перемещается по оси моста в проектное положение.

Главное достоинство метода – производство работ по изготовлению секции на ограниченной площадке в районе стапеля и возможность организации циклов надвижки без перерывов движения транспорта под надвигаемым пролетным строением.

Толкающее устройство размещается, как правило, на устое. При большой длине пролетного строения сцепного веса может оказаться недостаточно, тогда используется пригруз на хвостовой части балки. Возможны и другие способы ЦПН: толкать пролетное строение с тыла или тянуть с другого берега лебедками с полиспастами.

Эффективность метода ЦПН можно повысить существенным снижением трения в накаточных устройствах или включением на промежуточных опорах активных перекаточных устройств, обеспечивающих толкание пролетного строения.

Схема сооружения не разрезного пролетного строения способом конвейерно–тылового бетонирования с продольной надвижкой: 1 – бетонируемая секция; 2 – готовая секция; 3 – проектный уровень проезда; 4 – накаточные устройства скольжения; 5 – аванбек; 6 – стапель

Навесное бетонирование пролетных строений рамной и балочно–неразрезной системы:

В мировой практике успешно используется метод навесного бетонирования для больших пролетов и предварительно напряженных конструкций. При этом методе стационарные подмости в пролете не требуются, а нагрузка от веса бетонируемой секции (длиной обычно до 3–4 м) передается на уже забетонированную конструкцию пролетного строения. Секция бетонируется с передвижных подвесных подмостей, которые закрепляют за готовую часть пролетного строения 

Бетонирование осуществляется симметрично в обе стороны от опоры, или, при заблаговременном бетонировании анкерного пролета, в одну сторону.

Достоинство способа заключается в том, что не нужны подмости на всю длину пролета. Каждая секция в процессе сооружения поддерживается сравнительно легкими передвижными подмостями, рассчитанными на ее вес.

При этом способе можно выбирать любые параметры поперечного сечения пролетного строения и продольного профиля, а также сооружать мост на кривой в плане.

Необходимое условие – достаточно высокая интенсивность бетонирования (желательно применять товарный бетон, который поставляется на стройплощадку с заданным темпом и в необходимых объемах).

Другое условие – защита конструкций от замораживания, то есть теплозащита в холодное время года.

Навесное бетонирование появилось в 30–е годы XX в., но не развивалось до внедрения в мостостроении предварительного напряженного железобетона.

ПОДМОСТИ:

Подмости для возведения монолитных пролетных строений подразделяются на стационарные и передвижные.

При бетонировании неразрезных пролет строений чаще используют передвижные.

О стационарных см. вопрос №29