Строительство мостов (Курлянд) методичка. В. Г. Курлянд, В. В. Курлянд строительство мостов
 Скачать 9.36 Mb.
|
102 5.4. Домкрат продвигают по пучку до упора (опорная проточка домкрата должна плотно сесть на обойму анкера). 5.5. Заклинивают конуса в обойме захвата домкрата для их на- тяжения. 5.6. В магистрали натяжения домкрата создается давление, соответствующее усилию условного нуля 0,2N нк , натяжение оста- навливается, и замеряется вытяжка пучка L, которая заносится в журнал натяжения пучков (как условный ноль). Продолжается натя- жение до усилия N нк с выдержкой 5 мин. 5.7. Конуса запрессовываются, фиксируется давление в сис- теме запрессовки. 5.8. Производится плавный сброс давления в системе натяже- ния до нуля, удерживая давление в системе запрессовки. 5.9. Сбрасывается давление в системе запрессовки до нуля. 5.10. Расклинивают конуса в обойме захвата домкрата. 5.11. Концы канатов обрезают механическим способом («болгар- кой») на расстоянии 30 мм от наружной поверхности обоймы анкера. 5.12. Показания манометра и величины вытяжки заносят в жур- нал натяжения*. Стадия 6. Инъецирование каналов. Инъецирование каналов с высокопрочными пучками на осно- вании СНиП 3.06.04.-91 «Мосты и трубы», «Технических указаний по проектированию, изготовлению и монтажу составных по длине кон- струкций железобетонных мостов» ВСН 98-74 проводится не позд- нее 14 дней после натяжения при среднесуточной температуре воз- духа не ниже +5 °С. Применяются инъекционные растворы следующего состава: • Цемент - ПЦ500 портландцемент марки 500. • Химическая добавка ЛСТ (лигносульфонат). • Воздухововлекающая добавка СНВ. • Вода. * Упругая вытяжка измеряется в диапазоне от 0,2N нк - условный ноль до N нк с точ- ностью до 1 мм с помощью специальной линейки. Измерение проводится от корпу- са домкрата до «флажка», который наклеивается на канат. «Флажок» не снимают до окончания натяжения. Главный и наиболее точный контроль натяжения осуще- ствляют по манометру - точность ±5%; по упругой вытяжке точность составля- ет только ±10%. Это объясняется разбросом модуля упругости канатов 103 Для приготовления и подачи раствора в канал применяется смесительно-инъекционная установка УСИ 12/2х100. 6.1. Подбирают состав и приготавливают инъекционный раствор. 6.2. Устанавливают инъекционные крышки на анкера, подсое- диняют штуцер к анкерному стакану для закачки раствора. 6.3. Канал сначала заполняют водой, а потом проводят нагнетание. 6.4. Прохождение раствора контролируют по вытеканию воды, шлама и 5 л раствора из контрольных трубок. 6.5. После выпуска воздуха, воды, шлама и 5 л полноценного раствора последовательно закрывают контрольные трубки (конец трубок загибают и фиксируют вязальной проволокой). 6.6. Проводят опрессовку под давлением 10 Bar в течение 5…7 мин. 5.4. Навесное бетонирование Метод навесного бетонирования балочных предварительно напряженных пролетных строений, а также консольных и рамных пролетных строений широко применяется за рубежом (Западная Европа, Юго-Восточная Азия и другие регионы мира). В практике мостостроения за рубежом с помощью навесного бетонирования перекрыты пролеты до 200 м (мост через Рейн у Бендорфа в ФРГ). Навесное бетонирование реализовывалось в СССР в 1960-х годах, а сейчас снова возрождается в России. Метод навесного бе- тонирования особенно целесообразен при невозможности устройст- ва подмостей в пролете из-за большой высоты моста, интенсивного судоходства, сложных гидро-геологических условий. Пролетные строения, бетонируемые навесным способом, имеют обычно коробчатое поперечное сечение с вертикальными стенками, с постоянной или переменной по длине высотой. Преимуществами монолитных конструкций перед сборными является отсутствие стыков, а также то, что ненапрягаемая армату- ра предыдущей секции не прерывается, а стыкуется с арматурой последующей секции. Эти преимущества дают значительный выиг- рыш с точки зрения эксплуатационной надежности. В неразрезных балочных и рамных пролетных строениях на- тяжение верхних пучков осуществляется по мере бетонирования; 104 нижние пучки натягиваются после замыкания пролетного строения и преобразования его из консольной в балочно-неразрезную систему. В качестве рабочей преднапряженной арматуры используются пучки из канатов 15К7. Метод навесного бетонирования состоит в последовательном бето- нировании секций пролетного строения в направлении от опор к середи- нам пролетов. Секции пролетного строения длиной 3…5 м бетонируют в опалубке, подвешенной к специальным агрегатам, которые устанавливают и передвигают по ранее забетонированной части пролетного строения. Конструкция достаточно легких передвижных агрегатов вос- принимает вес одной секции. Максимальная величина железобе- тонной консоли, бетонируемой навесным способом, ограничивается прочностью сечения в ее корне и устойчивостью пролетного строе- ния («птички») на опрокидывание. В зависимости от схемы пролетного строения, величин пролетов и их соотношения возможны различные схемы навесного бетонирования. Известны примеры уравновешенного (от промежуточных опор) и полууравновешенного навесного бетонирования. В некоторых случаях применяются вантовые оттяжки для обеспечения прочности консоли пролетного строения на стадии бетонирования. В балочных неразрезных мостах основными стадиями производства работ являются (рис. 5.6): Стадия 1 (рис. 5.6, а). На подмостях у опоры 2 бетонируют корот- кую надопорную часть пролетного строения, натягивают арматуру по проекту и устанавливают два агрегата для навесного бетонирования. Стадия 2. С помощью агрегатов консоли наращивают в обе стороны от опоры; при этом обеспечивают устойчивость положения пролетного строения «птички». Стадия 3. (рис. 5.6, б). При необходимости для обеспечения устойчивости положения устраивается вспомогательная опора, и на- весное бетонирование продолжают полууравновешенным способом. Стадия 4 (рис. 5.6, в). В приопорной зоне у опоры 1 бетониро- вание проводят на подмостях. Стадия 5. Симметрично переносят подмости на опору 3, бето- нируют надопорный участок. Стадия 6. Уравновешенным способом бетонируют «птичку» на опоре 3. 105 Рис. 5.6. Основные стадии навесного бетонирования трехпролетного неразрезного пролетного строения: а - уравновешенное навесное бетонирование левой «птички»; б - полууравновешенное навесное бетонирование левой «птички» в пролете 1; в - бетонирование концевого участка пролетного строения на подмостях над опорой №1, бетонирование правой «птички» по стадиям, аналогичным реализованным на левой «птичке»; г - бетонирование стыка между «птичками»; 1 - агрегат для навесного бетонирования консольного типа; 2 - временная опора; 3 - подмости; 4 - опалубка для бетонирования замыкающего участка пролетного строения 106 Стадия 7. Полууравновешенным способом заканчивают на- весное бетонирование, и на подмостях бетонируют приопорный уча- сток у опоры 4. Стадия 8 (рис. 5.6, г). Производят замыкание пролетного строе- ния в середине пролета 2-3 и натягивают нижнюю рабочую арматуру. Приведенная стадийность в основном является характерной для всех других случаев навесного бетонирования. Как было сказано выше, длина секций принимается равной 3...5 м. При меньшей длине происходит увеличение количества секций и возрастает продолжительность бетонирования. Секции длиной бо- лее 5 м нежелательны из-за утяжеления передвижных агрегатов. Агрегаты для навесного бетонирования (рис. 5.7) могут иметь различную конструкцию (консольную, рамную, сплошностенчатую, сквозную и проч.) и перемещаться по забетонированной части по рельсовым путям на тележках. К консольной части агрегата подвеши- ваются поперечные балки, на которые укладывается рабочий настил. Длина подвесной площадки должна быть достаточной для размеще- ния бетонируемой секции и выступающей из нее арматуры. Устойчи- вость положения агрегата может достигаться установкой противовеса (при перемещении) и анкеровкой за конструкцию забетонированного пролетного строения. Положение подмостей при бетонировании для обеспечения проектных линий регулируют с помощью домкратов. За рубежом в некоторых случаях применялись агрегаты шлю- зового типа, перекрывающие целые пролеты моста и передвигае- мые методом продольной надвижки. Они состоят в поперечном се- чении из двух несущих ферм, к нижним поясам подвешивается опа- лубка бетонируемых секций. Секции бетонируют в металлической щитовой опалубке. Бето- нирование секции выполняют в следующей очередности (рис. 5.8): сначала бетонируется нижняя плита с частями стенок (1), затем стенки коробки (2), и в последнюю очередь (3) – плита проезжей части. Работы производятся в несколько стадий. Стадия 1. Устанавливают подмости (поддон) в проектное по- ложение, регулируя его по высоте домкратами. Устанавливают опа- лубку и арматурные сетки нижней плиты, закрепляют каналообразо- ватели в проектном положении, анкерные стаканы, ненапрягаемую арматуру стыкуют внахлестку с арматурой забетонированной секции. 107 Рис. 5.7. Агрегат для навесного бетонирования: 1 - консоль; 2 - противовес; 3 - опалубка; 4 - забетонированная секция длиной 3...4 м; 5 - нижние подвесные подмости; 6 - анкер Рис. 5.8. Последовательность бетонирования секции пролетного строения: 1 - бетонирование нижней плиты с частями стенок; 2 - бетонирование стенок; 3 - бетонирование плиты проезжей части Стадия 2. Устанавливают арматуру и опалубку стенок короб- чатой балки. Бетонируют стенки. Стадия 3. После установки палубы верхней плиты устанавли- вают нижние сетки плиты, каналообразователи и анкерные стаканы, бетонируют верхнюю плиту. Стадия 4. После твердения бетона и достижения им 80% от проектной прочности (через 2...3 суток) производится распалубка, 108 натяжение части пучков напряженной арматуры домкратами двой- ного действия и последующее инъецирование каналов (в зимнее время устраивается тепляк). Стадия 5. В завершении цикла секцию раскружаливают, пе- ремещают агрегат для бетонирования следующей секции. Для бетонирования применяют быстротвердеющий цемент (БТЦ) высоких марок (М500...600), который набирает0,7...0,8 R b в течение 2...3 суток. Для обеспечения проектного очертания нижнего пояса пролетного строения при бетонировании можно поднимать и наклонять нижние щиты опалубки. Весь цикл работ по возведению одной секции занимает одну неделю. Для выравнивания напряжений после замыкания «птичек» про- водится искусственное регулирование (например, подъемка пролетного строения на крайних опорах для уменьшения напряже- ний в бетоне над промежуточными опорами). 5.5. Циклическая продольная надвижка Суть метода циклической продольной надвижки (ЦПН) или, точнее, конвейерно-тылового бетонирования с продольной надвиж- кой, заключается в том, что секции пролетного строения длиной 20 и более метров бетонируют на стапеле, и после натяжения арматуры конструкция надвигается в пролет (см. рис. 5.2, а). ЦПН широко применяется в Западной Европе и успешно реализована при строи- тельстве мостовых сооружений в России (мост через р. Царица в Волгограде, путепроводы в Москве и др.). Продольно надвигаемые пролетные строения балочно- неразрезной системы могут иметь пролеты до 42 м и полную длину до 400 м. В плане пролетные строения могут быть криволиненйны- ми на всей длине или на части длины. Поперечные сечения обычно плитные или коробчатые, но возможно применение и других конст- руктивных форм. Практикуются различные схемы надвижки. Схема 1. Надвижка с аванбеком длиной 0,6L max Схема 2. Надвижка с усилением консоли шпренгелем. Схема 3. Надвижка с устройством вспомогательных опор в пролетах. 109 Работы по методу ЦПН выполняются по следующим стадиям. Стадия 1. На подходе вблизи от устоя возводят стапель, на котором бетонируется очередная секция пролетного строения. Стадия 2. Стапель оборудуют опалубкой, поддерживающими ее конструкциями, устройствами для распалубки, тепляком при зим- нем бетонировании. Стадия 3. Устанавливается ненапрягаемая арматура и армо- элементы. Стадия 4. Секция бетонируется, проводится натяжение арма- туры в соответствии с проектом. Стадия 5. Присоединяется аванбек и проводится надвижка по устройствам скольжения, которые установлены на все опоры. Стадия 6. На стапеле бетонируется следующая секция. В качестве толкающего устройства надвижки используется специальная гидросистема, состоящая из подъемно-толкающих устройств, насосной станции, следящей системы. В процессе над- вижки проводится мониторинг усилий в промежуточных опорах для исключения их перегрузки. В некоторых случаях при большой высо- те опор устанавливают специальные тросовые оттяжки, прикреп- ленные к верху опор и к специальным анкерам. 6. Сооружение сталежелезобетонных балочных пролетных строений 6.1. Конструкция сталежелезобетонных пролетных строений В 1940...50-е гг. при испытаниях пролетных строений мостов с металлическими сплошностенчатыми балками и монолитной желе- зобетонной плитой было замечено, что плита включается в совме- стную работу с балками. В качестве «упоров» проявили себя голов- ки заклепок, расположенные по верхнему поясу балок. Это явление натолкнуло на мысль включать железобетонную плиту в совместную работу с металлическими балками с помощью специальных упоров. В нашей стране впервые проект сталежелезобетонного моста был разработан известным инженером Г.Д. Поповым («ЦНИИпроек- тстальконструкция»). Строительство сталежелезобетонных пролетных строений за рубежом (composite bridges) началось в конце 1940-х годов. 110 Применяют сталежелезобетонные мосты разных систем: ба- лочные, рамные, комбинированные. Сталежелезобетонные балки жесткости используют в вантовых и висячих мостах малых пролетов. Наиболее широкое применение находят балочные сталежеле- зобетонные мосты. По статическим схемам они могут быть разрез- ными с пролетами до 42...63 м, температурно-неразрезными и не- разрезными с пролетами до 100 м и более. По технологии возведения железобетонная плита может быть монолитной или сборной. С точки зрения эксплуатационной надеж- ности мосты с монолитной плитой в большинстве случаев оказыва- ются предпочтительнее. В последние годы в Московском регионе широко стала применяться монолитная плита проезжей части. По видам поперечных сечений сталежелезобетонные пролет- ные строения подразделяются на конструкции: а) с двумя сварными главными двутавровыми балками (рис. 6.1, а) и промежуточным прогоном со сборной железобетонной пли- той, с фрикционными монтажными соединениями главных стальных балок на высокопрочных болтах; б) с многобалочной схемой для путепроводов с малой строи- тельной высотой; в) с коробчатыми балками (рис. 6.1, б), с вертикальными стен- ками и монолитной плитой; г) с коробчатыми балками полной заводской готовности и мо- нолитной плитой; д) со сквозными фермами. Для металлоконструкций пролетных строений используются: • низколегированная листовая сталь 10ХСНД и 10ХСНД-2; • низколегированная сталь 15ХСНД для фасонного проката (уг- ловая сталь); • углеродистая сталь Ст3сп5 для временных монтажных про- дольных и поперечных связей; • термически упрочненные высокопрочные болты из стали 40Х. Материал монолитной железобетонной плиты - бетон гидро- технический, класса В35, марка по морозостойкости не ниже F300 (испытания в солях), марка по водопроницаемости W10, арматурная сталь классов А-I и А-III. 111 Рис. 6.1. Поперечные сечения сталежелезобетонных пролетных строений: а - со сборной плитой; б - с монолитной плитой; 1 - блоки железобетонной плиты; 2 - стальные главные балки; 3 - связи между главными балками (сквозные фермы); 4 - средний сварной прогон; 5 - монолитная железобетонная плита; 6 - поперечная балка; 7 - коробчатая балка Рис. 6.2. Конструкции упоров для объединения в совместную работу стальных балок и железобетонной плиты: а - жесткий упор; б - гибкие упоры с головками; 1 - лист; 2 - верхний пояс балки; 3 - сварные швы; 4 - ребра жесткости 112 Для объединения в совместную работу балки и плиты приме- няются различные виды упоров. Жесткие упоры (рис. 6.2, а) используют в пролетных строени- ях со сборной плитой. Они состоят из лобового листа и ребер жест- кости, которые приваривают к верхнему поясу балки на заводе. Шаг установки для удобства и простоты делают по длине постоянным. Гибкие упоры применяют при монолитной плите. Они могут быть выполнены в виде наклонных петель из арматуры, приварен- ных к верхнему поясу балки. Однако в настоящее время получили широкое применение гибкие упоры Нельсона Ø25мм (рис. 6.2, б) с головками (по германским нормам DIN 32500-3), которые привари- вают специальным автоматом на заводе. Находят применение и другие конструктивные решения задел- ки балки в монолитную плиту. 6.2. Монтаж типовых сталежелезобетонных пролетных строений со сборной железобетонной плитой До настоящего времени применяют типовые пролетные строе- ния со сборной железобетонной плитой проезжей части, запроекти- рованные ЦНИИПСК, Ленгипротрансом и другими проектными орга- низациями. Эти пролетные строения просты по конструкции и не требуют при сборке высококвалифицированной рабочей силы. Конструкция состоит из блоков сварных главных балок с ребрами жесткости и приваренными к верхнему поясу жесткими упорами (рис. 6.3). Для уменьшения пролета железобетонной плиты по оси пролетного строения устраивается прогон, представляющий собой сварной двутавр. Железобетонная плита по ширине разделяется на два монтажных блока. Монтажные стыки блоков главных балок и других металличе- ских элементов устраиваются фрикционными на накладках и высо- копрочных болтах. Пролетные строения имеют поперечные сквоз- ные связи в виде сварных ферм из парных уголков и продольные связи для обеспечения геометрической неизменяемости и для га- рантии устойчивости верхних поясов при монтаже. Пример. Конструкция пролетного строения типового проекта Ленгипротранса №1180, северное исполнение (мост через р. Полаз- на на автодороге Пермь-Березняки, построен в 2002 г.). Схема мос- 113 та 42,0+3х63+3х63+2х42м. Габарит проезжей части моста Г- 11,5+2х0,75 м. Пролетные строения по схеме 3×63 м неразрезные. В поперечном сечении две главные балки с расстоянием в осях 7,6 м. Упоры приварены к верхним поясам с шагом 875 мм. В попереч- ном направлении балки объединены железобетонной плитой проезжей части, а также поперечными связями. Высота главных балок 2,90 м (для пролета 42 м) и 3,16 м (для пролетов по 63 м); прогон высотой 470 мм. Поперечные связи представляют собой плоские сварные фермы из уголков 125×125×12, 100×100×12, 90×90×9 мм, установленные с шагом 5250 мм. Все металлоконструкции изготовлены на Курганском заводе мостовых металлоконструкций из стали 10ХСНД и 15ХСНД. Железобетонная плита проезжей части выполнена из сборных блоков с размерами в плане 6970х2500 мм; концевые приопорные зоны плиты из монолитного железобетона для ее более надежной совместной работы с главными баками. Материал плиты - бетон В40, F300. Арматура класса АII Ø16 мм. Возведение сталежелезобетонных пролетных строений произ- водится в два этапа. На первом устанавливают в проектное положе- ние стальные конструкции, на втором монтируют железобетонную плиту. Монтаж стальной части пролетного строения может прово- диться на берегу с последующей надвижкой в проектное положение. Сборка иногда выполняется непосредственно в пролетах моста раз- личными кранами. Возможен монтаж кранами большой грузоподъем- ности крупных блоков или целых пролетных строений (без плиты). Монтажные стыки выполняют на высокопрочных болтах (ВПБ). Широкое применение ВПБ в СССР нашли в 60-е годы, а в США и других странах - гораздо раньше. ВПБ изготавливают из стали 40Х с термическим упрочненением за- готовок в электропечах и комплектуют одной или двумя шайбами и гай- кой. Метизы поступают на строительную площадку в защитной смазке. Диаметр болта значительно меньше (на 3 мм и более) диаметра отвер- стия, что упрощает заводское изготовление и сборку узлов при монтаже. Гайки закручивают гайковертами и динамометрическими ключа- ми, болты натягивают до расчетного усилия и, работая на растяжение, сжимают соединяемые листы конструкции. Момент закручивания свя- зан с усилием натяжения болта формулой 114 d N k М ⋅ ⋅ = , где k = 0,17 - коэффициент закручивания; d - диаметр болта; N - усилие натяжения болта. Рис. 6.3. Основные заводские монтажные элементы стальных балок типовых сталежелезобетонных пролетных строений: а - блок главной балки с приваренными жесткими упорами; б - блок сквозных поперечных связей в виде сварной фермы из уголков; в - блок сплошностенчатой надопорной диафрагмы. 1 - жесткие упоры; 2 - отверстия в стенке под высокопрочные болты монтажных стыков; 3 - уголки поясов сварных ферм поперечных связей; 4 - раскосы из уголков 115 Усилие натяжения болтов М22 – 20 тс, крутящий момент закручи- вания - 80 кгс ⋅м. Вокруг натянутого болта образуется «втулка сжатия» и возникают значительные силы трения между соединяемыми листами. Площадь, на которой развиваются силы трения, называют «болтоконтакт» (рис. 6.4). Несущая способность одного «болтоконтакта» по СНиП γ μ ⋅ = N Q , где μ - коэффициент трения (0,35...0,55); γ - коэффициент надежности, зависящий от количества болтов в со- единении (при большом количестве болтов надежность увеличивается). В процессе выполнения соединений на высокопрочных болтах необходимо выполнить две главные задачи: 1) обеспечить очистку контактных поверхностей; 2) провести натяжение болтов до проектного значения. Очистку контактных поверхностей можно осуществить металли- ческими щетками; при этом будет достигнуто значение коэффициента трения μ всего 0,35, что приведет к перерасходу болтов. В основном же очистка производится песко- или дробеструйным методами с достижением коэффициента трения μ=0,55. При пескост- руйном методе металла чистят до светло-серого цвета. Сборку необходимо произвести в течение 3-х суток с момента очи- стки. Если сборка не была осуществлена в указанный срок, то очистку повторяют. Очистке подлежат фасонки и концевые зоны блоков балок. Болты перед установкой подготавливают посредством про- мывки от консервирующей смазки в керосине и контрольной прогон- ки резьбы. Закручивание производят пневмогайковертом на непол- ное усилие, а затем вручную динамометрическим ключом, который тарируется не реже 1 раза/смену. Контроль осуществляется по мо- менту закручивания. Закрученные до проектного усилия болты по- мечают краской. Дополнительно проводится контроль комиссией (выборочно) с участием представителя Заказчика. При сборке на подходах с последующей надвижкой блоки глав- ных балок устанавливают на клети из шпал или бетонные блоки высотой 80 см для удобства работ (рис. 6.5, в). Под поясами располагают домкраты для регулирования положения блоков по 116 лагают домкраты для регулирования положения блоков по высоте. Длина блоков главных балок обычно кратна модулю 21 м (10,5 м, 21 м). При большей длине блоков сокращается количество монтажных стыков (рис. 6.5, а). Рис. 6.4. Схема работы фрикционного соединения на высокопрочных болтах: 1 - высокопрочный болт; 2 - соединяемые листы; 3 - «втулка сжатия»; 4 - сжатая зона листов («болтоконтакт») Главные балки собирают стреловыми кранами сразу на полное сечение. В стыке перекрывают парными накладками стенки и пояса сварных балок (рис. 6.5, б). При выполнении стыка на ВПБ в отверстия сначала устанав- ливают пробки (рис. 6.5, в) - стальные цилиндры с коническими головками диаметром, равным диаметру отверстий с допуском -0,2 мм; их забивают в отверстия легкими кувалдами. Если пробки не проходят, отверстия рассверливают райбером. 117 Рис. 6.5. Монтажные стыки главных балок типовых сталежелезобетонных пролетных строений: а - расположение монтажных стыков по длине; б - конструкция стыка; в - схема сборки стыка на сборочной площадке или на подмостях. 1 - блоки главных балок; 2 - накладки стенки; 3 - накладки поясов; 4 - высокопрочные болты; 5 - монтажные пробки; 6 - сборочные клетки; 7 - домкраты для выравнивания блоков по высоте 118 Затем в отверстия устанавливают ВПБ и затягивают их обычным гаечным ключом для сплачивания пакета. После сборки всех металло- конструкций проводят геодезическую проверку профиля и плана. При необходимости можно провести корректировку продольного профиля домкратами. Проводится пооперационный контроль качества работ с составлением исполнительных схем продольного профиля главных ба- лок. После корректировки продольного профиля собранных конструкций высокопрочные болты затягивают на полное усилие гайковертом. После установки металлоконструкций в проектное положение методом надвижки проводится монтаж сборных плит. Плиты долж- ны быть уложены на верхний пояс главных балок на слой бетона. Для этого следует установить специальную опалубку. Плиты монти- руют стреловым краном, который перемещается по уложенному по плитам колейному деревянному настилу. После укладки плит до сварки выпусков продольной арматуры проводится искусственное регулирование напряжений в системе для снижения напряжений в стальных балках и растягивающих напряже- ний в железобетонной плите в надопорных зонах. При трехпролетной неразрезной схеме (рис. 6.6, а) пролетное строение поддомкрачивают на промежуточных опорах (рис. 6.6, б), продольные выпуски арматуры сборных плит сваривают, омоноличивают монтажные стыки и упоры в «окнах» плит. После набора прочности бетоном омоноличивания про- водят опускание пролетного строения на опорные части (рис. 6.6, г). В результате регулирования усилий: • в надопорной зоне над промежуточными опорами в бетоне плиты создается предварительное обжатие; • выравнивается продольный профиль ПС; • достигается заметная экономия стали (напряжение искусст- венного регулирования в металле достигает 1000 кг/см 2 ). 6.3. Основные схемы установки стальных балочных конструкций в проектное положение В зависимости от условий монтажа в основном применяются следующие методы установки стальных балочных конструкций ста- лежелезобетонных пролетных строений в проектное положение. 119 Рис. 6.6. Искусственное регулирование усилий в балках трехпролетного неразрезанного сталежелезобетонного пролетного строения: а - стальная часть пролетного строения, установленная на опоры; б - поддомкрачивание стальных балок на промежуточных опорах; в - монтаж сборной или бетонирование монолитной железобетонной плиты; г - опускание пролетного строения на опорные части после набора прочности бетона. 1 - стальные балки; 2 - железобетонная плита; 3 - домкраты и временные клети 120 Рис. 6.7. Схемы монтажа металлической части балочных неразрезных сталежелезобетонных пролетных строений методом продольной надвижки: а - продольная надвижка по постоянным опорам с аванбеком; б - продольная надвижка по постоянным и временным опорам; в - продольная надвижка с усилением шпренгелем. 1 - надвигаемая стальная конструкция; 2 - аванбек; 3 - накаточные устройства; 4 - постоянная опора; 5 - временная опора; 6 - шпренгель Схема 1. Продольная надвижка по капитальным опорам с аван- беком является самым распространенным способом (рис. 6.7, а). Дли- на аванбека при пролете до 84 м равна 21 м. Металлоконструкции при неразрезной схеме собирают на подходах на всю длину, присоединяют аванбек и проводят надвижку с помощью лебедок с обустройством 121 опор ходовыми устройствами в виде безребордных кареток. Ролики ка- реток располагаются под стенками главных балок, для предупрежде- ния схода ПС с кареток предусматривают боковые ограничители. Схе- ма установки тяговых и тормозных лебедок зависит от схемы моста. Схема 2. Продольная надвижка по капитальным и временным опорам (рис. 6.7, б). При надвижке на временные опоры передаются горизонтальные силы трения, что должно учитываться при их расчете. Схема 3. Продольная надвижка по капитальным опорам с ис- пользованием шпренгеля (рис. 6.7, в). Он состоит из качающихся стоек и вант, для регулирования усилий предусматриваются полиспасты и лебедки. Подобным методом была проведена продольная надвижка главных балок неразрезного сталежелезобетонного пролетного строе- ния Рижской эстакады на третьем транспортном кольце в Москве. Схема 4. Продольная надвижка с плавучей опорой (рис. 6.8, а). Ис- пользуется при интенсивном судоходстве и невозможности устройства вспомогательных опор в русле. На первой стадии в меньших пролетах надвижка проводится без вспомогательных устройств, на второй стадии в судоходном пролете плавучая опора вступает в работу после прохода половины пролета. Надвижка проводится быстрыми темпами в специ- ально выделенное «окно» (перерыв судоходства). Недостатком метода является довольно большая стоимость и трудоемкость плавучей опоры. Схема 5. Продольная надвижка с двух берегов по капитальным опорам с замыканием в середине главного пролета (рис. 6.8, б). Длина консоли в главном пролете при этом методе уменьшается в два раза. Достаточно сложной операцией является замыкание двух секций про- летного строения в середине главного пролета. Под воздействием из- менений температуры длина секций меняется, поэтому необходимо работы по замыканию проводить при минимальных колебаниях тем- пературы воздуха и в кратчайшие сроки. Таким методом была прове- дена надвижка пролетного строения сталежелезобетонного моста че- рез канал им. Москвы на Ленинградском шоссе в Москве. Схема 6. Навесная и полунавесная сборка (рис. 6.8, в). Приме- няется редко. Монтажный кран может перемещаться по смонтиро- ванной части пролетного строения (может быть использован про- стой деррик-кран). Недостатком метода являются более тяжелые и опасные условия проведения монтажных работ на высоте. 122 Рис. 6.8. Схемы монтажа металлической части балочных неразрезных сталежелезобетонных пролетных строений (варианты надвижки и навесная сборка): а - продольная надвижка по постоянным опорам с плавучей опорой; б - продольная надвижка с двух берегов по постоянным опорам; в - навесная сборка. 1 - надвигаемая стальная конструкция; 2 - плавучая опора; 3 - монтажный кран на смонтированной части пролетного строения; 4 - сплошные подмости в первом пролете Схема 7. Сборка металлоконструкций на постоянных и вре- менных опорах (рис. 6.9, а). В качестве опор используют башни из инвентарных мостовых конструкций МИК-С. Этот метод широко ис- пользуют при строительстве эстакадных частей мостов и городских эстакад в Москве, Санкт-Петербурге и других городах. 123 Схема 8. Монтаж крупными блоками и целыми пролетными строениями кранами большой грузоподъемности (рис. 6.9, б) явля- ется прогрессивным методом. При этом цельнопролетные или круп- ные блоки массой до 500 т собирают в удобных условиях на специ- альных площадках, а потом транспортируют кранами и устанавли- вают на опоры. Возможно применение: а) козловых кранов (наиболее часто их используют для уста- новки разрезных ПС L=42 м массой до 50 т); б) стреловых самоходных кранов грузоподъемностью до 400 т; в) плавучих кранов грузоподъемностью от 100 т (речных) и до 1000-5000 т (морских). 6.4. Возведение сталежелезобетонных пролетных строений с монолитной плитой Монолитная плита применялась в начальной стадии строи- тельства сталежелезобетонных мостов в 1950…60-е годы. Затем был долгий период применения исключительно сборных плит. Однако в последние годы стали возводить пролетные строения с монолитными плитами. С точки зрения эксплуатационной надежности монолитная плита более водонепроницаема по сравнению со сборной плитой, в монтажных стыках которой и в окнах (в местах расположения упоров) часто наблюдаются протечки воды с проезжей части. При мо- нолитных плитах наиболее часто применяют гибкие упоры Нельсона. При бетонировании плиты необходимо стремиться к макси- мальному устранению вредного влияния на продольный профиль прогибов стальных балок от веса укладываемого бетона. Для этого плиту бетонируют в несколько стадий и устанавливают временные опоры в серединах пролетов. Например, при бетонировании плиты неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения на Киев- ском шоссе при четырехпролетной балочной схеме бетонирование велось в две стадии - от крайних опор к опоре 3 (рис. 6.10, а). Опалубочные и бетонные работы при сооружении плиты проезжей части мостостроительные организации производят на основе ППР и спе- циально разработанного регламента, в котором приводятся организаци- онные и конструктивно-технологические мероприятия по обеспечению качества бетона, реализации экзотермического способа выдерживания бетона, обеспечению трещиностойкости возводимого сооружения. 124 Рис. 6.9. Схемы монтажа металлической части балочных неразрезных сталежелезобетонных пролетных строений кранами: а - сборка с использованием вспомогательных опор; б - сборка крупными блоками и цельными пролетными строениями. 1 - укрупненный блок балки; 2 - цельнопролетный блок балки; 3 - крюк монтажного крана (козлового, стрелочного или плавучего); 4 - вспомогательная временная опора; 5 - капитальная опора; I, II и т.д. - очередность монтажа Во всех случаях бетонные работы предпочтительно произво- дить при положительных температурах воздуха (больше +5 °С) и на- дежном прогнозе об отсутствии атмосферных осадков (дождя). До начала бетонирования должны быть закончены: 125 • все работы по монтажу опалубки по всей площади (монтаж опорных конструкций, подмостей, опалубочных щитов); • установка арматурного каркаса; • установка закладных деталей под стойки барьерных огражде- ний и дренажных устройств; • установка опалубки в местах организации «рабочих» швов бе- тонирования. До начала производства работ по бетонированию следует из- готовить необходимое количество дистанционных прокладок («су- харей»), обеспечивающих толщину защитного слоя и проектное по- ложение арматурного каркаса во всех сечениях плиты. Качество бе- тона дистанционных прокладок должно быть не ниже качества бето- на плиты проезжей части. Их изготавливают на специальном посту с обеспечением всем необходимым оборудованием. Для прокладок используют мелкие фракции щебня 5...10 мм. По мере монтажа опорных лесов, подмостей и элементов опа- лубки, инструментальной выверки ее положения опалубку очищают от мусора и продувают сжатым воздухом. При обнаружении неплот- ностей, которые могут привести к потере цементного раствора во время бетонирования, все обнаруженные места герметизируют лип- кой лентой или промазывают герметиком типа «Силикон». После этого на поверхности опалубочных щитов наносят раз- делительную смазку. Качественные разделительные смазки обес- печивают легкость отделения опалубки от бетона при распалубке, а также ровную поверхность бетона. При высоком качестве формую- щих поверхностей опалубочных листов из бакелизированной фане- ры смазку допускается не наносить. Установленная на место арматура, закладные детали и «суха- ри» должны представлять собой жесткий каркас, который не может быть расстроен при бетонировании монолитной плиты. После окончания монтажа арматурного каркаса плиты и заклад- ных деталей монтируют пути катания (перемещения) виброреек и пе- редвижных мостиков. После выполнения подготовительных работ про- изводят освидетельствование каркаса и опалубки с участием предста- вителей Заказчика и проектной организации в соответствии с правила- ми авторского надзора за строительством зданий и сооружений. 126 Рис . 6.10. Схема бетонирования желез обетонной плиты проезжей части неразрывного четырехпролетного сталежелезобетонного пролетного строения путепровода : а - стадии бетон ирования ; б - расположение бетононасосов на второй стадии . 1 - бетононас ос ; 2 - бет оновод D=120 мм из секций длиной 3 м ; 3 - ги бкий хобот ( рукав ) 127 Каждую захватку бетонируют двумя бетононасосами (рис. 6.10, б), максимальный вылет стрелы которых подбирают в зависимости от места их установки. При бетонировании плиты путепроводов бетоно- насосы устанавливаю на грунте внизу. Для обеспечения защиты фронта укладки бетонной смеси в опалубку плиты от атмосферных осадков необходимо иметь на всю ширину пролетного строения ком- плект защитных передвижных или переставляемых тентов (рис. 6.11). Зимой бетонирование проводится в тепляках. Для подачи сме- си используют секционные бетоноводы, опирание секций звеньев которых осуществляется на арматурный каркас. Подачу и распре- деление бетонной смеси плиты ведут гибкими рукавами последова- тельными полосами шириной 3...5 м. После подачи и распределе- ния бетонной смеси в очередной полосе от бетоноводов отсоеди- няют гибкие рукава и соответствующие секции труб. После этого гибкие рукава вновь присоединяют к бетоноводам в новом положе- нии и продолжают подачу и распределение бетонной смеси в оче- редную полосу. Плиту бетонируют сразу на полную высоту плиты. Рис. 6.11. Схема установки защитного перемещаемого тента для бетонирования плиты проезжей части: 1 - инвентарная ферма; 2 - верхний полог; 3 - вспомогательная консоль; 4 - бетонируемая плита проезжей части После укладки бетонной смеси в полосе плиты производят уп- лотнение ее ручными вибраторами с гибким валом. Затем производится формирование поверхности бетона виб- рорейками. Весьма полезным является вакуумирование поверхно- сти бетона. При этом с поверхности удаляется лишняя вода, воздух, а крупный заполнитель поднимается к поверхности плиты. Имеются устройства для вакуумирования фирмы Dynapac. 128 На расстоянии 2...3 м за виброрейкой на путях катания уста- навливают перемещаемый мостик и с него проводят ручную доводку поверхности бетона деревянным инструментом (терками, полутер- ками, правилами). После отделки на поверхность укладывают тепло-влагозащитное покрытие. При чистовой отделке поверхности бетона она доводится до гладкости затирочными машинами (при этом на некоторое время снимают тепловлагозащитное покрытие). |