4 . Общие сведения о сооружении

4 .1. Общие данные

Мост через реку Оку расположен по улице Гагарина в городе Калуге на автодороге Калуга - Белев - Орел.

Мостовой переход сооружен из железобетона по проекту института «ГИПРОКОММУНДОРТРАНС».

К онструкция моста запроектирована в виде рамно-подвесной системы, состоящей из семи рам и восьми балочных пролётных строений, установленных на ригели рам.

Мост выполнен по схеме: 47.3+6x63.0+47.4 м (см. рис. 1.3).

Общая длина сооружения составляет 481.2 м. Габарит проезда Г-10.5+2x1.25.

Пересекаемое препятствие - река Ока, в месте мостового перехода несудоходная. Мостовой переход пересекает реку под прямым углом. На момент обследования скорость течения воды в реке составляла 2.5 м/с в результате некоторого стеснения русла реки при строительстве нового моста.

Полное отверстие моста (сумма расстояний между гранями всех опор по уровню ГВВ) составляет 430 м.

О бщие виды моста и проезжей части приведены в приложение “”Технический отчет №93 <<Обследование и оценка технического состояния железобетонного рамно-подвесного моста через р. Оку в г. Калуге.>>” на рис. 1.1 и 1.2. Схема моста и конструктивные элементы моста даны на рис. 1.3 того же приложения.

М ост рассчитан по нормам СН200-62, на автомобильные нагрузки Н-30, НК-80, а также на тротуарную нагрузку интенсивностью 400 кгс/м.

Строительство моста осуществлено в 1965 году мостопоездом №452 Мостостроительного треста №5 Министерства транспортного строительства СССР.

4.2. Опоры и фундаменты моста

К онструкции опор мостового перехода состоят из семи промежуточных Т-образных рам (опоры № 2 - 8) и концевых опор (устоев № 1 и 9).

Т -образные рамы состоят из предварительно напряженных сборно-монолитных стоек-опор (№ 2 - 7), монолитной стойки-опоры №8 и предварительно напряженных ригелей. (Чертежи представлены в “Технический отчет №93 <<Обследование и оценка технического состояния железобетонного рамно-подвесного моста через р. Оку в г. Калуге.>>” на рис. П.1.3-П.1.8).

4 .2.1. Устои моста (опоры № 1 и 9) сооружены обсыпного типа. Тело устоев выполнено из монолитного железобетона (проектная марка бетона М-250). Каждый устой включает 4 продольные стенки-колонны толщиной 40 см, объединенные в верхней части ригелем со шкафной стенкой и открылками. Каждая продольная стенка-колонна имеет отдельный свайный ростверк, под которые забито по 10 железобетонных свай сечением 35x35 см. Стенки-колонны устоев (опор № 1 и 9) имеют высоту: оп. №1 - 5.62 м; оп. №9 -5.92 м (от обреза фундамента).

Д лина ригелей устоев по фасаду 13.86 м; ригели имеют сечение 1.18x0.70 м. Ригель объединен со шкафной стенкой и открылками. Шкафная стенка имеет толщину 0.25 м. Открылки имеют длину 4.00 м и толщину 0.30 м.

Н а ригелях устоев устроены подферменные площадки с расстояниями 1.90 м (по осям балок пролётных строении). Вдоль задней грани шкафных стенок устроены выступы на всю ширину устоев (длиной 9.5 м) и шириной выступающей части - 0.25 м. Эти выступы предназначены для опирания переходных плит. (Чертежи представлены в “Технический отчет №93 <<Обследование и оценка технического состояния железобетонного рамно-подвесного моста через р. Оку в г. Калуге.>>” на рис. П.1.1-П.1.2).

4.2.2. Промежуточные опоры № 2 – 8 являются частью Т-образных рам моста.

Т ело каждой из опор № 2 – 7 состоит из сборно-монолитной части и верхнего ригеля, объединенного с консольной частью пролетного строения.

Массивная часть опор имеет постоянное по высоте сечение с двумя выступами размером в плане 3.0x12.3 м. Высота массивной части опор № 2 –8 изменяется по высоте в пределах 15.36 – 21.56 м от обреза фундамента до низа ригеля опоры.

П ромежуточные опоры № 2 – 7 запроектированы и сооружены сборно-монолитной конструкции с использованием предварительного напряжения для придания им большей несущей способности от действий горизонтальных сил.

Ширина промежуточных опор составляет 3.0 метра при высоте опор более 20.0м.

При прохождении паводков на реке Оке в черте города Калуга то живое сечение реки в створе мостового перехода, которое было определено при проектировании моста, не достаточно для пропуска весеннего паводка. В отдельные годы в результате интенсивного таяния снега образуются очень высокие горизонты воды на реке Оке. Подъём воды бывает настолько высоким, что создаёт подтопление дамбы на левом берегу реки, по которой проходит автомобильная дорога. Одновременно лед, проходящий по реке в створе моста, образует заторы и создаёт значительные горизонтальные воздействия поперек опоры величиной до 280 тс.

Для восприятия таких горизонтальных воздействий при существующей ширине опор была использована очень трудоёмкая технология создания предварительного напряжения бетона тела опор, которая оказалась недостаточной.

В период весеннего ледохода 1964 года опоры № 5 и 7 были опрокинуты, а опора №4 получила серьёзные повреждения (по данным актов выполненных работ по опорам моста и протоколов технических совещаний, - хранятся в ТОО «Дорремстрой», города Калуги).

Таким образом, проектировщики, втискиваясь в жесткие рамки ограниченной длины сооружения и обеспечения пропуска паводков, вынуждены были использовать очень сложную конструкцию сборно-монолитной опоры и трудоёмкую с точки зрения выполнения технологии предварительного напряжения конструкцию Т-образной рамы с тем, чтобы обеспечить ширину стойки-опоры всего 3 метра.

О поры изготовлены с применением сборных контурных блоков высотой 1.20 – 2.21 м.

Д ва нижних блока на опоре № 2 и по одному нижнему блоку на опорах № 3 – 7 выполнены из монолитного бетона. При этом нижние блоки опор №4, 5 и 7 выполнены с уширением по контуру, с выступающей частью шириной 16 см.

Опора №8 сооружена полностью из монолитного бетона с предварительным напряжением.

4.2.3. Основание промежуточных опор свайное с низким ростверком.

Размер плиты ростверка в плане 13.6x7.0 м, высота 2.50 м (на опоре №8 высота 3.0 м). Проектом было предусмотрено применение свай трех типов: призматических свай сечением 35x35 (40x40) см, или круглых свай 0.40 см с их расположением по сетке призматических 35x35 см.

Вдоль оси моста забивка свай двух крайних рядов предусмотрена с наклоном 1:5.

П ри забивке многих свай часто не удавалось достичь заданной проектной отметки острия, даже при применении подмывных труб с напором 11 – 13 атмосфер.

При применении свай 35x35 см, их количество на опору составляло 6x13=78 штук, для свай 40x40 см их количество составляло 6x11=66 штук.

Ход сооружения фундаментов и тела промежуточных опор, контроль качества работ и материалов, натяжения пучков отражены в журналах производства работ, ведомостях испытаний контрольных образцов бетона, паспортах на железобетонные конструкции (сваи), актах на скрытые работы, протоколах технических совещаний.

В ходе строительства использовались сваи всех трех типов, причем в одном фундаменте опоры можно встретить сваи разного типа.

Первоначально было предусмотрено применение предварительно напряженных свай, однако при погружении таких свай их головы быстро разбивались 3-х и 6-ти тонными молотами. Было принято решение заменить применение предварительно напряженных свай сваями из обычного железобетона.

Исполнительные чертежи расположения свай, графики испытания отдельных свай, ведомости погружения свай приведены в актах на скрытые работы по опорам. Предусмотренный проектом слой подводного бетона под свайным ростверком опор не устраивался.

Проблемы, которые возникли у мостостроителей при забивке свай, свидетельствуют о недостаточно полно проведенных геолого-изыскательских работах.

Проектная марка бетона плиты ростверка – М-250. Бетонировались фундаментные ростверки до отметок на 1.2 м ниже обреза фундамента с устройством клиновидных канавок для размещения нижних концевых анкеров коротких пучков первой очереди.

4 .2.4. Сборные блоки опор Б1 выполнены из обычного железобетона, бетон М-400, армированы двумя рядами вертикальных сварных сеток из гладкой арматуры класса А-1 диаметрами 10 – 16 мм (сталь марки ВСт.З, см. “Технический отчет №93 <<Обследование и оценка технического состояния железобетонного рамно-подвесного моста через р. Оку в г. Калуге.>>” рис. П. 1.2, П 1.3).

Защитный слой бетона для наружного ряда сеток по проекту составляет 4 см. Контурные блоки опор и ригели монтировались на раствор марки М-250. После монтажа всех блоков опоры, включая ригель, устанавливались длинные пучки (второй очереди), соединявшиеся с нижними (короткими) пучками петлевыми анкерами с диаметром валика 75 мм (см. “Технический отчет №93 <<Обследование и оценка технического состояния железобетонного рамно-подвесного моста через р. Оку в г. Калуге.>>” рис. П. 1.2; П. 1.3).

Внутри плиты в зоне анкеровки напрягаемых пучков были устроены прослойки из бетона М-400 высотой 40 см. Над грушевидными анкерами установлены арматурные сетки. В устроенные канавки устанавливались нижние концевые анкеры коротких пучков, канавки бетонировались бетоном М-400.

Пучки натягивались домкратами двойного действия с монтажным усилием 50.0 тс и закреплялись конусными анкерами.

Далее бетонировалась остальная часть ростверка, при соблюдении строгой вертикальности пучков высокопрочной арматуры.

Всего в теле опоры размещалось сорок пучков из 32-х высокопрочных проволок 0.5 мм по ГОСТ 7348-55, с σ_вр=17000 кгс/см².

4.2.5. Сборно-монолитные ригели устроены в верхней части опор. Ригели собирались из двух пустотелых контурных блоков. В контурных блоках ригелей при их изготовлении образованы вертикальные пазы и каналы диаметром 70 мм для пропуска напрягаемых пучков, к каналам подведены трубки диаметром 50 мм для последующего инъектирования каналов раствором.

П осле натяжения пучков производилось заполнение внутреннего объема контурных блоков "жестким" бетоном М-200. Выше слоя бетона заполнения М-200 укладывался слой бетона М-400 толщиной 160 см, в который заделывались нижние концы (грушевидные анкеры) "коротких" анкерных пучков крепления пролетных строений к опорам.

Такая очень сложная технология сооружения предварительно напряженных промежуточных опор преследовала в конечном результате только одну цель: по возможности как можно больше сократить ширину опоры и тем самым обеспечить достаточное «живое» сечение реки в створе моста.

Весь мост запроектирован с продольным уклоном проезжей части в сторону левого берега. Верхней поверхности ригельных блоков придан соответствующий уклон i=0.8%,