Навесной монтаж железобетонного пролетного строения

Навесная сборка железобетонного пролетного строения - stroyone.com

Содержание

Технология навесного монтажа и ее особенности

Разновидностью навесной сборки является так называемая уравновешенная навесная сборка, которая заключается в том, что сборку пролетных строений начинают с какой-либо промежуточной опоры и ведут симметрично в обе стороны.

При сооружении пролетных строений навесным методом были опробованы различные варианты конструктивных форм поперечных сечений и членения конструкций на сборные элементы.

В зависимости от ширины моста пролетные строения состояли из двух, трех или четырех ветвей коробчатого или двутаврового сечения в балках со сплошной стенкой и двух-четырех отдельных ферм при решетчатой конструкции.

Опыт строительства показал, что конструкции коробчатой формы в поперечном сечении более просты и удобны для монтажа, чем двутавровые.

Пролетные строения балочно-консольных и рамно-консольных систем имели, как правило, конструкцию консолей с переменным очертанием нижнего пояса, что вызывало необходимость применения большого количества типоразмеров блоков. Сборные блоки применялись длиной от 1,4 до 6,0 м весом от 14 до 170 тонн. В пределах одного пролета длина блоков принималась переменной с целью ограничения веса сборного блока в зависимости от имеющегося кранового оборудования.

Практика показала, что темп самого монтажа заметно не изменялся в зависимости от веса и размера блоков, хотя скорость сооружения моста из укрупненных блоков повышается.

Однако краны с большой грузоподъемностью являются уникальными, а изготовление более крупных блоков, как правило, более трудоемким и сложным. Поэтому с учетом необходимости унификации пролетных строений и монтажного оборудования оптимальные размеры блоков по данным СоюздорНИИ находятся в пределах 35 — 60 тонн.

При строительстве больших автодорожных мостов методом навесного монтажа в СССР в качестве рабочей напрягаемой арматуры пролетных строений применялись пучки из 24 проволок диаметром 5 мм с временным сопротивлением от 150 до 170 кг/мм2 и стальные канаты диаметром от 45 до 63 мм открытого и закрытого типа.

Как правило, напрягаемая арматура в сборных консольных конструкциях со сплошной стенкой располагалась в открытых каналах по верхней плите, а для восприятия положительных моментов — по нижней плите.

Анкеровка арматуры осуществлялась, как правило, двумя основными способами:

  • пучков — клиновыми анкерами различного типа
  • канатов — анкерами в виде стальных стаканов, заполненных сплавами.

В зарубежной практике применения метода навесного монтажа напрягаемую арматуру, как правило, располагают в каналах, образуемых металлическими трубками и в последующем заполняемых раствором.

Способы изготовления блоков при навесном монтаже

Для пролетных строений, собираемых навесным способом, на практике применяются два способа изготовления блоков, обеспечивающие высокую точность совпадения стыкуемых поверхностей.

  1. По первому способу блоки коробчатого или двутаврового сечения бетонируют целиком в металлической опалубке. При этом трудоемкость изготовления блога составила 2,6 чел.-дня на 1 м3 бетона.
  2. На строительстве ряда мостов был применен второй способ — блоки коробчатого сечения собирали из плит. Полные затраты труда на укрупнительную сборку блоков из плит с учетом затрат на их изготовление составили для блоков из обычного железобетона 3,35 чел.-дня на 1 м3, а для блоков с предварительно напряженными вертикальными плитами — 4,75 чел.-дня на 1 м3. Таким образом, трудоемкость при сборке блоков из плит больше, чем при бетонировании их целым сечением.

При укрупнительной сборке с устройством зубчатой стыкуемой поверхности или поверхности с одним уступом затраты труда достигают примерно 40% затрат на изготовление блоков в полигонных условиях. В то же время затраты труда на укрупнительную сборку примерно равны затратам труда на навесной монтаж.

Таким образом, на объектах, где предусмотрена укрупнительная сборка, приходится каждое пролетное строение собирать как бы дважды — на берегу и в пролете. Следовательно, более предпочтительным является способ изготовления цельных блоков с габаритами, позволяющими транспортировку их.

Сооружении мостов консольных систем навесным способом

При сооружении мостов консольных систем были приняты две схемы общей организации работ.

  1. По первой схеме, которая применялась при сооружении трёхпроцентных балочно-консольных мостов, береговые (анкерные) пролеты собирали на подмостях, а консольные части пролетных строений — навесным способом.
  2. Вторая схема общей организации работ была принята при сооружении рамно-консольных и рамно-подвесных пролетных строений, которые собирали уравновешенным навесным способом.
Эффективность применения мостов консольных систем объясняется возможностью сооружения железобетонных пролетных строений без устройства подмостей в пролете и подкрановых эстакад. Эта эффективность возрастает с увеличением длины пролета и высоты моста и резко снижается, если при сооружении моста не применяется уравновешенная навесная сборка

Для монтажа береговых пролетов мостов на подмостях затрачивалось большое количество металла на сооружение подкрановых эстакад и сборочных подмостей. При высоте подмостей около 6 м расход металла в расчете на 1 м2 проезжей части собираемого пролетного строения составлял 135 кг, а при высоте 20 м он доходил до 500 кг.

Затраты на сооружение береговой части пролетного строения с учетом затрат на устройство подмостей и подкрановых эстакад в 3 — 5 раз по трудоемкости и в 1,5 — 1,7 раза по стоимости превышают затраты по монтажу консольных частей этих пролетных строений, выполненных навесным способом.

Такое сопоставление позволяет сделать вывод, что при строительстве консольных мостов необходимо отдавать предпочтение системам, позволяющим применять уравновешенную навесную сборку.

Оборудование для навесного монтажа железобетонных пролетных строений

Для навесного монтажа железобетонных пролетных строений консольных систем применялось следующее крановое оборудование:

  • Портальный и козловой кран грузоподъемностью 65 — 100 т для монтажа береговых и пойменных пролетов. Краны этого типа передвигаются по низу вдоль моста по специально устроенным эстакадам, пролет крана охватывает собираемую конструкцию и в отдельных случаях пути подачи элементов;
  • Шевр-кран грузоподъемностью 200 т для монтажа консолей балочно-консольных мостов; этот кран с базой длиной 20 м и вылетом стрелы 7,4 м перемещается по собранной и предварительно обжатой части консоли; смонтировать такой кран в первоначальном исходном положении можно только на анкерном пролете, заранее собранном на подмостях;
  • Монтажный кран типа КМК-160 грузоподъемности 160 т;
  • Специальный кран для навесного монтажа типов СПК-35 и СПК-65 грузоподъемностью соответственно 35 и 65 т для уравновешенного навесного монтажа. Краны этого типа также перемещаются поверху и могут быть использованы при челночной схеме монтажа пролетных строений;
  • Кран-тележка грузоподъемностью 80 т, перемещающаяся поверху. Применена для навесного монтажа рамно-консольных пролетных строений моста через р. Днепр в Днепропетровске и арочно-консольных пролетных строений на р. Днепр в Киеве;
  • Стреловой кран грузоподъемностью до 45 т, установленный на плавсредства для навесного монтажа пролетных строений решетчатого типа и для сборки и разборки кранов типов СПК-35 и СПК-65.

Предпочтение следует отдавать таким кранам, работа которых не связана с условиями судоходства и ледовым режимом реки и не требует устройства в русле реки дорогостоящих подкрановых эстакад, то есть работы и по собираемой конструкции.

К кранам такого типа относится кран типа МСШК-50/50, примененный для навесного монтажа неразрезного пролетного строения моста через р. Дон у Калача. Специальные краны типов СПК-35 и СПК-65 оправдали себя в период освоения метода навесного монтажа. Недостатком кранов этого типа является необходимость многократного демонтажа и последующего монтажа их для навесной сборки очередных пролетов, что, кроме больших затрат времени и труда, требует содержания плавучих кранов. Для подачи блоков под монтажные краны требуются причалы с кранами-перегружателями.

Из типов кранов, применявшихся в зарубежной практике для уравновешенного навесного монтажа пролетных строений многопролетных мостов, большой интерес представляет кран, использованный на строительстве моста Олерон-Континент (Франция). Этот самоходный консольно — шлюзовый кран грузоподъемностью 80 т позволяет осуществлять подачу блоков по готовой части моста. Важным преимуществом этого крана является то, что не требуется многократная сборка и разборка при перемещении его из пролета в пролет.

За рубежом метод навесного монтажа получил распространение во Франции, Голландии, Чехии и Словакии и Англии. Метод навесного монтажа был применен на таких уникальных сооружениях, как мост через Восточную Шельду длиной 5км в Голландии и мост Олерон-Континент длиной около 2,8 км с неразрезными пролетными строениями во Франции.

Строительство городского моста через реку Москва навесным способом

Впервые в практике сооружения больших мостов навесной монтаж железобетонных предварительно напряженных пролетных строений в СССР был применен на строительстве городского моста через р. Москву у автозавода. Центральный пролет этого моста балочно-консольной системы длиной 148 м из блоков весом до 200 т монтировали навесным способом при помощи специального шевр-крана.

Блоки стыковали мокрым способом — путем сварки выпусков арматуры и омоноличивания стыков бетоном.

В поперечном сечении пролетное строение этого моста состоит из четырех коробчатых железобетонных предварительно напряженных балок шириной по 5,5 м, объединенных для совместной работы в пределах речной части верхними плитами и диафрагмами, а в пределах береговых пролетов — верхними и нижними плитами. Собирали каждую балку пролетного строения из блоков коробчатого поперечного сечения длиной по 5,8 м. Каждый блок собирали из двух вертикальных стенок и двух плит: верхней и нижней.

Пролетные строения береговых пролетов собирали из отдельных плит на сплошных подмостях из металлических инвентарных рамных конструкций Мостотреста. Монтаж пролетного строения на подмостях вели портальными кранами пролетом по 60 м.

Для навесного монтажа центрального пролета моста укрупненные блоки транспортировали под сборочный шевр-кран на плавсредствах.

Строительстве моста через реку Иртыш у Семипалатинска

Более простой тип стыка и уравновешенный навесной монтаж пролетных строений рамно-подвесной системы были освоены на строительстве моста через реку Иртыш у Семипалатинска.

Шесть пролетов этого моста длиной по 110,7 м состоят из консолей рам длиной по 33,7 м и подвесных пролетных строений длиной, по 43,2 м.

Ригели Т-образных рам состоят из трех балок коробчатого сечения, объединенных по длине четырьмя диафрагмами. По длине каждая консоль ригеля рамы разделена на монтажные блоки длиной от 2,6 до 3,27 м весом до 47 т.

При навесном монтаже пролетных строений моста через р. Иртыш были применены тонкие неармированные швы, заполняемые цементным раствором, без устройства выпусков арматуры н сварки их.

Навесной монтаж вели козловыми кранами, перемещавшимися по подкрановым эстакадам, построенным в русле реки вдоль оси моста.

Навесной монтаж пролетных строений моста через реку Иртыш козловым краном грузоподъемностью 45 т.

Поднятый козловым краном блок временно подвешивали на металлических консолях из двутавровых балок, закрепленных одним концом па смонтированной части консоли. К этим балкам блок подвешивали на строповочных болтах-тяжах, которые поддерживали его на период укладки и твердения цементного раствора в шве, установки и последующего натяжения продольной высокопрочной арматуры.

Характерной особенностью строительства моста через р. Оять на автодороге Ленинград — Петрозаводск является применение сухих швов при навесной уравновешенной сборке пролетного строения.

Трехпролетный мост через р. Оять состоит из двух Т-образных рам, образующих средний пролет 64 м и береговые пролеты по 32 м. Рамы объединены между собой и с устоями шарнирами, передающими только перерезывающие силы. В поперечном сечении пролетное строение состоит из двух ветвей в виде замкнутых коробов, объединенных между собой плитой проезжей части.

Каждую ветвь собирали из 28 отдельных блоков длиной от 1,4 до 2,5 м, весом от 11 до 14,1 г. Сборку блоков вели уравновешенным способом симметрично в обе стороны от оси опоры. Соединение блоков вели «насухо».

Первые блоки (по одному с каждой стороны) омоноличивали с опорой путем сварки выпусков арматуры и заполнения раствором шва толщиной 2 см.

При монтаже блоки устанавливали в проектное положение при помощи уголковых фиксаторов, соединяемых болтами. Суммарное сечение фиксаторов было рассчитано на восприятие момента и перерезывающей силы от веса блока па монтаже. Объединение блоков между собой обеспечивали путем установки и натяжения пучков высокопрочной арматуры.

Применение полимерного клея на основе эпоксидной смолы

Дальнейшее совершенствование навесной сборки было осуществлено на строительстве городских мостов через Москву-реку в районе Фили — Шелепиха, через р. Дон в Ростове и через р. Днепр в Днепропетровске.

При сооружении пролетных строений этих мостов впервые в практике мостостроения при навесном монтаже было применено склеивание железобетонных блоков с использованием полимерного клея на основе эпоксидной смолы. Применение клея в плотных стыковых швах железобетонных пролетных строений, собираемых навесным способом, повышает долговечность конструкций.

Клеевые соединения на эпоксидных полимерах водостойки, обладают необходимой морозостойкостью, теплостойкостью, устойчивы к действию масел и кислот. Важное значение имеет срок жизнеспособности клея — промежуток времени, при котором клей не теряет способность склеивать и при котором достигаемая прочность склеивания составляет не ниже 50 кг/см2.

В состав эпоксидного клея входят четыре составляющие:

  • эпоксидный полимер (смола) ЭД-5;
  • пластификатор-дибутилфталат;
  • отвердитель — полиэтилен-полиамин;
  • наполнитель — цемент.

Срок жизнеспособности эпоксидного клея, применяемого в практике навесного монтажа, составляет 2,0—3,5 ч, зависит от температуры и регулируется количеством вводимого пластификатора. Срок жизнеспособности клея отсчитывается с момента введения в него отвердителя. Важными свойствами клеев являются также время полимеризации (несколько дней); чувствительность к изменениям температуры (минимальная температура, при которой полимеризация не происходит, — около 10° С).

Смола твердеет без усадки. Ее наилучшие механические свойства достигаются к концу полимеризации (около 5 суток). Клеевая прослойка в шве обеспечивает равномерное распределение нормальных напряжений в торцах блоков. Важным процессом при устройстве клееных стыков является их первоначальное кратковременное обжатие, которое должно быть выполнено в тот период, когда клей еще сохраняет пластичность, достаточную для выдавливания его излишков из шва.

Обжатие клееных стыков необходимо для заполнения клеем пор и неровностей торцевых поверхностей соединяемых блоков, удаления воздушных пазух и создания клеевой прослойки наименьшей толщины. На практике применяются различные способы обжатия клеевых швов, зависящие от веса блоков, площади стыкуемых поверхностей и от типа напрягаемой арматуры.

Склеивание блоков состоит из нескольких операций. Блок, удерживаемый краном, снимается с фиксаторов и отводится на 30 — 40 см от ранее смонтированного. Стыкуемые торцевые поверхности, а также зону стыка продувают сжатым воздухом, чтобы на склеиваемые поверхности не попали мелкие камешки, обломки бетона и т. п.

В заранее приготовленную клеевую смесь из смолы, пластификатора и наполнителя вводят отвердитель, клей тщательно перемешивают и наносят на обе стыкуемые поверхности равномерным слоем толщиной 1 — 2 мм. На бетонную поверхность клей наносят тканевым тампоном, деревянным шпателем или жесткой щеткой. Далее производится обжатие клееного стыка.

Монтаж блоков пролетного строения с применением клея должен быть организован таким образом, чтобы интервал между приготовлением клея и обжатием стыка монтажными обустройствами был минимальным и не превышал срока жизнеспособности клея.

Составы клея в весовых частях

В зависимости от температуры наружного воздуха применяются следующие составы клея в весовых частях

Наименование компонентов клея Температура наружного воздуха, град С
20-25 более 25 менее 20
Весовые части клеевых составляющих
Эпоксидная смола ЭД-5 100 100 100
Дибутилфталат (пластификатор) 10-5 10-5 5-2,5
Ацетон 0-5
Портландцемент (заполнитель) 100 125 75
Полиэтилен-полиамин (отвердитель) 10 10 10

Приготовленный клей в результате реакции твердения выделяет большое количество тепла. Это может вызвать быстрое отвердение клея в замесах большого объема. Для предотвращения подобного явления рекомендуется следующий объем замеса (при температуре наружного воздуха 20 — 25° С), кг:

  • Смола ЭД – (5 — 1,5)
  • Пластификатор (0,15 — 0,3)
  • Отвердитель 0,15
  • Цемент (1,5 – 2)
Расход клея на склеивание 1 м2 поверхности бетона составляет 1,6 — 1,8 кг, а расход эпоксидного полимера 0,5 — 0,7 кг.

Затраты труда на нанесение клея на стыкаемую поверхность при помощи щеток или кистей составляют в среднем 0,5 чел.-ч на 1 м2, затраты труда на приготовление клея — 0,6—0,7 чел.-ч на 10 кг.

Контроль прочности сцепления клея с поверхностью бетона стыкуемых блоков обычно производят испытанием пробных образцов на прочность, т. е. испытанием составных призм, склеенных из трех кубиков размером 10х10х10 см путем выдавливания среднего кубика. При испытании по этому способу качество склеивания может считаться хорошим, если разрушение при срезе происходит по бетону.

Строительство моста через Москва реку в районе Фили — Шелепиха

Впервые навесной монтаж пролетных строений на клееных стыках был применен на строительстве моста через р. Москву в районе Фили — Шелепиха. Мост сооружен по схеме 58+128 + 58 м. Ширина моста в свету между перилами равна 29 м:

  • две проезжие части по 10,5 м
  • два тротуара в уровне проезжих частей по 2,65 м
  • повышенная разделительная полоса 2 м
  • повышенные парапеты-борты, отделяющие проезжие части от тротуаров

Строительство моста через Москва реку - stroyone.comБалочно-консольное пролетное строение из предварительно напряженного железобетона состоит из двух балок длиной по 58,5 м, перекрывающих набережные, и консолей этих балок длиной по 64 м, образующих речной пролет 128 м. В середине руслового пролета одноконсольные балки соединены шарниром, работающим на поперечную силу.

Береговые консоли длиной по 7,75 м, входящие в состав пролетного строения, служат для размещения блоков натяжения арматуры пролетного строения и, так же, как и береговые опоры, выполняют роль противовесов речной консоли.

В поперечном сечении пролетные строения представляют собой две обособленные коробчатые балки, верхние пояса которых шириной по 14,6 м являются основанием для проезжих частей, тротуаров и разделительной полосы. Коробчатые балки пролетного строения запроектированы переменной высоты: от 6,4 м над речными опорами до 2 м в середине моста и у устоев. Ширина коробок по наружному обмеру равна 7,5 м.

Каждая опора состоит из двух самостоятельных массивов, опирающихся у правого берега на общий свайный ростверк, у левого — на два раздельных фундамента на естественном основании.

Береговые опоры пролетного строения, примыкающие к эстакадам, пространство под которыми используется для гаражей, выполняют роль устоев и возведены на свайном основании. Береговые опоры так же, как и речные, имеют раздельные фундаменты под каждую балку моста. Опоры монолитно связаны с пролетными строениями и опираются на ростверки фундаментов через однокатковые металлические опорные части, обеспечивающие поворот и продольные перемещения концов пролетного строения.

Пролетное строение предварительно напрягали путем натяжения арматурных элементов из стальных канатов диаметром 52,5 мм с проволоками, имеющими прочность 17000 кг/см2. Канаты были уложены по верхней плите в открытых каналах в один и два ряда и в береговых и речном пролетах огибали в виде петли железобетонные анкерные упоры на верхних плитах. Концы канатов со стаканными анкерами после натяжения закрепляли в натяжных блоках.

Две трети арматуры из канатов, расположенных над коробами, крепили петлями за упоры верхних плит в речной консоли и в береговом пролете симметрично относительно речной опоры, в соответствии с эпюрой моментов в одноконсольной балке пролетного строения.

Для натяжения арматуры внутри каждой балки над речной опорой был устроен массивный блок (натяжная камера), находившийся под симметричным воздействием усилий речных и береговых канатов.

Одна треть арматуры из канатов, расположенная на свесах верхних плит речной консоли, закреплялась петлями в соответствии с эпюрой моментов, проходила через береговой пролет и натягивалась в концевых массивах. Анкеровка арматуры из канатов за верхние плиты осуществлялась петлями, огибающими анкерные выступы плит.

Для упрощения заводского изготовления объемная конструкция пролетного строения разбита на плоские элементы, размеры которых приняты с учетом возможности перевозки их по железной дороге и автотранспортом: шаг разбивки принят равным 2,8 м, что с учетом арматурных выпусков соответствует габаритной ширине элемента 3,2 м.

Пролетное строение собирали из трех типов плит заводского изготовления длиной, по 2,8 м. Стенки пролетного строения, напряженные в вертикальном направлении высокопрочной проволокой, имели толщину 26; 30; 34 см и высоту от 1,9 до 6,2 м. Нижние плиты запроектированы шириной 6,2 м и толщиной от 10 до 84 см, верхние — шириной 14,6 м, толщиной 28 и 33 см.

Одной из особенностей конструкции плиты пролетного строения является новый тип стыка верхней плиты с предварительно напряженными вертикальными стенками

Схема укрупненного блока:

  1. нижняя плита;
  2. выпуски арматуры;
  3. вертикальная стенка;
  4. строповочные петли;
  5. верхняя плита;
  6. анкерные упоры.

Верхняя плита имеет три забетонированных участка — два консольных и средний, разделенных просветами шириной по 54 см. Верхняя арматура проходила через просвет насквозь, нижняя — обрывалась у просвета и замещалась шестью стержнями диаметром 25 мм.

Кроме того, для придания жесткости такой члененной плите в просветах и плоскостях шести нижних стержней были поставлены вертикальные «кресты» из арматуры. В таком виде плита могла складироваться и транспортироваться без траверс. Верхняя кромка вертикальной стенки не доходила на 5 см до верхней арматуры плиты. Для нижних стержней верхней плиты в стенке были предусмотрены шесть прорезей шириной по 15 и глубиной по 45 см.

При такой конструкции верхнюю плиту «надевали» на вертикальные стенки, при этом нижние ее стержни и «кресты» свободно входили в прорези стенок. Это позволило исключить сварку стыков рабочей арматуры верхних плит.

Береговые части пролетного строения собирали из отдельных плит на сплошпых подмостях из металлических инвентарных рамных конструкций Мостотреста, скрепленных попарно п установленных на сваях. Монтаж пролетных строений на подмостях и гаражных эстакад на каждом берегу вели при помощи портальных кранов грузоподъемностью по 45 т с пролетами 60 м.

Краны, собранные из инвентарных конструкций УИКМ, передвигались вдоль оси моста по рельсовым путям, уложенным на спланированных береговых площадках и на эстакадах, специально устроенных с обеих сторон моста. Береговые пролетные строения собирали в последовательности от опор в русле к опорам на берегу. Одновременно со сборкой береговых пролетных строений монтировали береговые опоры.

Монтаж береговых пролетов на подмостях завершался выполнением наиболее сложной работы — сооружением монолитных натяжных блоков над речными опорами и по концам береговых консолей. Натяжные блоки по концам береговых пролетных строений выполнены в виде мощной горизонтальной балки длиной около 14 м, высотой вдоль моста 13,6 м, переменной толщины: 3,8 м у натяжного торца и 0,4 м в условном месте примыкания к верхней плите пролетного строения.

Над речными опорами натяжные блоки расположены внутри балок между ее стенками. Для погашения местных растягивающих напряжений, возникающих при натяжении арматурных элементов, в блоках установлено и натянуто по 20 вертикальных специальных V-образных канатов диаметром 52,5 мм.

Натяжные блоки являются наиболее ответственными элементами пролетного строения, и к сооружению их методом посекционного бетонирования предъявлялись повышенные требования. Консольные части одноконсольных балок пролетного строения, образующие центральный пролет моста через р. Москву, монтировали из коробчатых блоков навесным способом

Монтаж коробчатых блоков навесным способом - stroyone.com

Схема организации работ при монтаже пролетных строений моста через р. Москву в районе Фили — Шелепиха

Торцевые стыкуемые поверхности вертикальных стенок коробчатых блоков имели зубчатую форму для восприятия поперечной силы в стыке не только за счет трения, но и за счет сопротивления бетона скалыванию по основанию зубцов. Величина зубцов по высоте блоков 160 мм на 54 мм.

Все блоки, кроме первого, примыкающего к опоре, собирали из двух нижних, четырех вертикальных и двух верхних плит. Блоки имеют длину по 6 м, вес от 75 до 170 т. Первые блоки длиной по 2,8 м и весом по 90 т собирали из нижней, верхней и двух вертикальных плит.

Для укрупнительной сборки была использована строительная площадка у ранее построенного моста через р. Москву у автозавода. Укрупнительную сборку осуществляли при помощи двух самоходных портальных кранов грузоподъемностью по 100 т пролетами 33 м, передвигающихся по рельсовым путям. Рельсовые пути, но две нитки под каждую опору крана были уложены, но площадке и продолжены по эстакадам, построенным в русле реки для возможности погрузки готовых блоков на плашкоут.

Плоские элементы пролетного строения подвозили на автомашинах по дороге, расположенной вдоль подкрановых путей и между ними. Блоки укрупняли на специально сооруженных подмостях из двутавровых балок № 55, которые были уложены на железобетонные ростверки, опертые на деревянные сваи. По прогонам были выложены шпальные клетки, верх которых соответствовал очертанию нижнего пояса пролетного строения.

Подмости были сделаны отдельными участками с уступами. После сборки последнего блока на одном участке подмостей его снимали и устанавливали первым на примыкающий участок подмостей. При укрупнительной сборке фактически осуществлялась контрольная сборка каждой коробчатой балки на всю длину.

Особый прием применили для образования зубчатой поверхности клееных стыков в местах сопряжения укрупненных блоков. Для этой цели один из торцов сопрягаемых вертикальных плит блоков па заводе делали зубчатым, а поверхность вертикальной плиты примыкающего блока — гладкой с выпусками арматуры длиной 17 см.

Взаимная пригонка достигалась бетонированием 20 см поперечного стыкового зазора между блоками; при этом на торце одного блока получался точный отпечаток другого блока, служащего для него опалубкой. Зубчатая торцевая поверхность блока перед бетонированием промазывалась густым известковым раствором.

Смежные блоки по окончании взаимной пригонки стыкуемых поверхностей разъединяли с помощью двух домкратов, установленных в нишах, которые устраивались в поперечном стыке нижней плиты и заполнялись бетоном после монтажа. Принятый способ обеспечил устройство плотного сухого стыка торцов площадью до 12 м2. Готовые блоки снимали с подмостей двумя 100-тонными портальными кранами с помощью специальной траверсы. Этими же кранами блоки устанавливали на плашкоут из десяти понтонов КС для транспортировки к месту монтажа на расстояние 26 км.

Арматурные элементы из канатов изготовляли на специальном стенде, на котором канаты подвергались предварительной вытяжке.

Продолжительность работ по укрупнительной сборке блоков одной кон­соли (объем блоков 449 м3) составила 32 рабочих дня. Работы выполняли в одну смену. Термовлажностную обработку бетона омоноличивания стыков производили круглосуточно. Затраты труда на укрупнительную сборку блоков объемом от 30 до 65 м3 составили 0,87 чел.-дня на 1 м3 бетона. Темп укрупнительной сборки был равен 14 м3 в смену.

Навесной монтаж шевр — краном грузоподъемностью 200 тонн

Консоли речного пролета монтировали навесным способом при помощи двух шевр-кранов (по одному с каждого берега) грузоподъемностью по 200 т. Эти краны, ранее использовавшиеся для монтажа пролетных строений автозаводского моста, были модернизированы по проекту Гипротрансмоста.

Шевр-кран г/п 200 тонн при навесном монтаже - stroyone.com

Шевр-кран перемещался по рельсовым путям, наращиваемым по мере удлинения консоли пролетного строения.

Консольные части пролетных строений, собираемых в навес, были укрупнены в 40 пространственных блоков по 10 блоков в каждой из четырех ветвей.

Навесной монтаж консолей начинали с блока, сопрягаемого с собранной на подмостях частью пролетного строения монолитным мокрым стыком. Доставленный к месту монтажа блок на плашкоуте подавался под кран. Строповку блока осуществляли за анкерные петли, установленные при изготовлении сборных элементов, с помощью закладных шарниров, которыми соединяли их с серьгами полиспастов.

Регулировку блока выполняли как вертикальными, так и наклонными полиспастами шевр — крана до тех пор, пока не достигалась необходимая точность установки.

После предварительной выверки первый блок закрепляли двумя петлевыми канатами, расположенными по верху верхней плиты, и натягивали их до усилия на каждом конце, равного 20 т. Ширину стыка фиксировали клиньями.

После того как первый блок был установлен в проектное положение и натянуты канаты, в шве устанавливали арматуру и щитовую опалубку и производили бетонирование. Для ускорения твердения бетона стык подвергали термовлажностной обработке до приобретения бетоном прочности 350 кг/м2 (при марке бетона 500). Затем производили укладку и натяжение остальных канатов.

Натяжение арматурных элементов из канатов диаметром 52,5 мм выполняли в два этапа: создавали монтажное натяжение на 75 т, а затем доводили его до расчетного усилия 125 т. Исключением являлись первые блоки, которые на первом этапе патягивали в два приема на усилия 20 и 75 т и блоки № 5 и 10, в которых часть арматуры из канатов на первом этапе также натягивали в два приема.

Последующие блоки соединяли с первым и друг с другом эпоксидным клеем, при этом каждый блок закреплялся шестью канатами: два на свесах верхней плиты и четыре — в средней ее части.

Перед установкой каждого последующего блока устанавливали и натяги­

вали канаты на соответствующие блоки берегового пролетного строения.

При установке блоков клееные стыки площадью от 7 до 12 м2 обжимали натяжением трех из шести стальных канатов монтажным усилием до 75 т на каждом конце каната. Эти работы выполняли в сжатый период (1,5 — 2 ч), примерно в два раза меньший, чем период технологической жизнеспособности клея, что достигалось благодаря предварительной заводке анкерных стаканов канатов в домкратные установки, размещенные в натяжной камере.

После нанесения клея на стыкуемые поверхности набрасывали три каната на петлевые упоры блока и натягивали их с монтажным усилием, а затем расстроповывали устанавливаемый блок. При этом под действием монтажных усилий обжималась верхняя часть шва и под действием собственного веса блока — нижняя часть шва. Сжимающие напряжения по шву при его обжатии составляли не менее 1 — 2 кг/см2. Остальные канаты натягивали после отвердения клея и достижения им прочности на срез не менее 25 кг/см2.

Последовательность работ и затраты времени и труда на навесной монтаж одного блока приведены в таблице ниже.

Для возможности корректировки консолей в плане и профиле было предусмотрено устройство двух специальных (полусухих) стыков по их длине. В зависимости от достигнутой точности стыкование могло быть выполнено насухо или мокрым способом. Выправление положения осуществлялось на блоках № 5 и 10.

В полусухом стыке торцевая поверхность устанавливаемого блока имела выпуски, оформленные в каркас, а по верхней и нижней плитам — железобетонные упоры для сопряжения с ранее установленным блоком. По данным геодезической съемки назначалась толщина металлических прокладок, привариваемых к закладным частям в железобетонных упорах.

После натяжения двух канатов до усилия 20 т в каждой ветви производилась установка опалубки и заполнение стыка бетоном. По достижении бетоном заполнения 70% проектной прочности (марка бетона 500) устанавливали остальные канаты и натягивали до монтажного усилия 75 т.

После установки блока № 5 производили дотяжку всех канатов до проектного усилия.
Фиксирование канатов в натянутом положении производилось постановкой стальных вилкообразных шайб, устанавливаемых в зазор между стаканом анкера и упором натяжного блока.

График навесного монтажа одного блока

График навесного монтажа одного блока балочно — консольного пролетного строения моста через р. Москву у шелепихи

График навесного монтажа одного блока - stroyone.com

Канаты натягивали натяжными устройствами, специально сконструированными для строительства этого моста. Арматурные элементы из канатов натягивали одновременно за два конца двумя натяжными устройствами.

После натяжения всех канатов, удерживающих блоки № 1—5 консольной части пролетного строения, и канатов соответствующих блоков берегового пролета производили их омоноличивание. Монтаж блоков второй половины консолей производили по той же схеме, что и первой. В середине речного пролета обе консоли соединяются шарниром.

По окончании навесного монтажа по верхним плитам укладывали дополнительную поперечную арматуру и замоноличивали ее и канаты бетоном марки 300. В этот же период омоноличивали стаканные анкера и участки канатов, расположенные в каналах опорных блоков.

Предварительно проведенная укрупнительная сборка позволила за 2 месяца собрать навесным способом двумя шевр-кранами 40 блоков. Фактический темп навесного монтажа из крупных блоков при двухсменной работе составил на один шевр-кран 0,95 м или 27,8 м2 моста в сутки.

Завершив монтаж одной ветви речной консоли, шевр-кран передвигали в исходное положение на береговой пролет п передвигали поперек оси моста для монтажа второй ветви. Монтаж второй ветви консоли производили в аналогичной последовательности.

Для уменьшения влияния неравномерной ползучести бетона сборка каждой ветви пролетного строения выполнялась симметрично относительно поперечной оси моста.

Строительство городского моста в Растове на Дону

На строительстве городского моста через реку Дон в Ростове навесную сборку руслового пролетного строения вели из блоков весом до 45 т, изготовленных на полигоне. Для навесной сборки был впервые применен специальный монтажный кран СПК-65, получивший в дальнейшем широкое распространение.

Общая длина моста через р. Дон в Ростове более 600 м, ширина между перилами — 17 м, в том числе ширина проезжей части 13 ж. Максимальная высота моста над зеркалом воды — 32 м.

Русловое железобетонное предварительно напряженное пролетное строение с пролетами 79+131,8 + 79 м выполнено по балочно-консольпой схеме с подвесным пролетным строением в середине. Средний пролет 131,8 м образован двумя консолями длиной по 49,7 м и подвеской длиной 32,4 м. Подвесное пролетное строение состоит из восьми бездиафрагменных балок.

В поперечном сечении одноконсольные пролетные строения состоят из двух балок коробчатого сечения шириной понизу 4,7 м. Высота балок на крайних опорах 1,73, на средних — 7 и в конце консолей — 2,4 м. Пролетное строение собрано из блоков длиной 2 и 3 м, весом по 45 т. Анкерные (береговые) пролеты длиной но 79 м были собраны на подмостях, а консоли балок длиной по 49,7 м — навесным способом.

Схема организации работ по сооружению пролетных строений моста через реку Дон в Ростове

Строительство городского моста в Растове на Дону - stroyone.com

Монтаж береговых пролетов на подмостях вели из блоков со сваркой внахлестку выпусков арматуры и омоноличиванием бетоном швов толщиной 20 см.

Блоки коробчатого сечения на полигоне строительной организации изготовляли на специальных подмостях длиной 50 м в наружной щитовой инвентарной металлической опалубке, позволяющей бетонировать блоки высотой до 7 м. Подмости представляли собой пространственную ферму на лежневом основании, у которой верхний пояс повторял очертание нижнего пояса пролетного строения. Наружная опалубка для блоков состояла из двух пар плоских и одинаковых по высоте металлических щитов длиной по 3,2 м; внутренняя — из деревянных щитов. По мере изготовления блоков щиты переставляли вдоль подмостей.

Для обеспечения точного совпадения торцевых поверхностей блоков при монтаже их бетонировали в две очереди (через один) таким образом, чтобы торцы блоков, забетонированных в первую очередь, служили опалубкой для торцов блоков, бетонируемых во вторую очередь.

После выстойки и распалубки смежные блоки разъединяли домкратами, упирающимися в специальную балку, закрепленную к угловым упорам нижней плиты.

Поверхность торца стенки блоков сделана не зубчатой, как на мосту через р. Москву в районе Фили — Шелепиха, а плоской с одним уступом по высоте.

Предварительное напряжение одноконсольного балочного пролетного строения, учитывая, что его анкерный пролет в 1,6 раза превышает длину консоли, осуществлялось с применением верхней и нижней напрягаемой арматуры. Верхняя напрягаемая арматура принята из стальных канатов диаметром 48 мм, а нижняя — из пучков проволоки диаметром 5 мм. Натяжение рабочей арматуры проводилось в такой последовательности, что в процессе монтажа примыкающая к консоли часть образовывала с ней уравновешенную систему, а вторая часть до замыкания представляла свободно опертую балку. Шов между участками замоноличивали и обжимали после монтажа части консоли длиной 22 мм; вес этой части снижал положительные моменты в береговом пролетном строении.

К навесному монтажу консоли приступали после замоноличивания всех стыков между блоками на участке балки, примыкающем к консоли. Точность монтажа первого блока, которой уделяли особое внимание, была достигнута путем установки его на балки, выпущенные из опоры на три точки, из которых одна опорная с шаровым шарниром, а две — на винтовых домкратах с салазками.

Схема навесного монтажа краном СПК-65

Подъем и установку блоков при навесной сборке производили монтажным краном СПК-65, а также упрощенным консольным краном. Кран типа СПК-65 относится к числу кранов с поворотной консолью.

К основным элементам крана относятся грузовая тележка с подъемными полиспастами, двухконсольная стрела, поворотный круг, противовес, ходовые тележки и рабочие подмости с гидродомкратами для натяжения арматуры пролетного строения. Краном СПК-65 можно монтировать блоки весом до 65 т, длиной до 3 м. Кран имеет гидравлический микропривод, позволяющий передвигать полиспаст с блоком на 60 см вдоль моста и на 20 см поперек. Ширина колеи крана может изменяться в пределах от 3,8 до 5,2 м. База крана также переменная от 3,6 до 8,1 м.

Максимальное давление на винтовые опоры ходовой тележки составляет 84 т. Блоки подавали на плашкоуте и стропили к монтажному крану за две точки гибкими стропами, пропущенными в отверстия верхней плиты блока.

Схема навесного монтажа краном СПК-65 - stroyone.com

Учитывая, что время на раскладку стальных арматурных канатов и натяжение их с учетом возможных непредвиденных задержек превышает период технологической жизнеспособности клея, для обжатия клееных швов были применены инвентарные устройства со съемными шоковыми упорами.

Эти инвентарные устройства устанавливались не только по верхней, но и по нижней плитам балок для погашения растягивающих напряжений, возникающих в нижней зоне сечения шва при натяжении канатов, уложенных по верхней плите консолей.

Обжимные устройства состояли из трех частей:

  1. анкерных болтов
  2. съемных щековых упоров
  3. арматурных элементов.

Обжатие клееных стыков с применением инвентарного устройства со съемными щековыми упорами и инвентарными пучками

Обжатие клееных стыков с применением инвентарного устройства - stroyone.com

  1. Домкрат войного действия
  2. Съемные щековые упоры
  3. Инвентарные пучки
  4. Анкер пучка
  5. Фиксаторы
  6. Установленный блок
  7. Обжимаемый клеевой шов

 

Анкерные болты заделывали в бетон верхних и нижних коробчатых блоков при их изготовлении. Съемные щековые упоры прикрепляли к блокам анкерными болтами. Арматурные элементы представляли собой пучки из 24 высокопрочных проволок диаметром 5 мм с временным сопротивлением 150 — 170 кг/мм2.

Один конец проволочного пучка, пропущенный через клиповой анкер, заранее закрепляли в захватах 60-тонного гидравлического домкрата двойного действия, который в свою очередь присоединяли к насосной станции. Второй конец пучка снабжали скользящим клиновым анкером, который устанавливали на пучке по месту в зависимости от расстояния между щековыми упорами на блоках. Конструкция съемного щекового упора позволяла легко устанавливать арматурные элементы при монтаже блоков, а предварительное закрепление пучков в захватах домкрата — немедленно их натягивать.

Грузоподъемность каждого устройства 50 т. Вес частей съемного упора 61,6 кг, вес стальных частей, заделываемых в бетон, 54,2 кг. Для каждого шва устанавливали по четыре таких устройства (два на верхней и два на нижней плите), присоединяемые попарно к насосной станции. Щековые упоры устанавливали симметрично относительно оси пролетного строения с учетом расположения рабочей напрягаемой арматуры. При этом упоры, близлежащие к одному торцу блока, целесообразно смещать относительно упоров, расположенных вблизи другого торца, на величину, позволяющую расположить параллельно два инвентарных устройства. Такое расположение упоров позволило обжимать вновь устраиваемый стык минимальным количеством инвентарных устройств при сохранении обжатия в швах ранее смонтированных блоков для устранения в них растягивающих напряжений.

Обжатие клеевого шва выполняла та же комплексная бригада (5—6 чел.), которая монтировала блоки, укладывала рабочую арматуру и осуществляла ее натяжение.

Щековые упоры устанавливали непосредственно перед подъемом очередного блока, снимали упоры поочередно, как правило, у каждого второго готового клеевого шва консоли.

После необходимой выдержки клеевого шва под давлением снимали инвентарные устройства путем распрессовки анкера со стороны домкрата, что позволило повторно использовать арматурный элемент, удлиняя его при необходимости специальными муфтами. Если домкратная установка была перенесена на следующие швы или распрессовка анкера оказывалась затруднительной, пучки обрезали автогеном. Каждый блок притягивали двумя петлевыми канатами диаметром 48 мм.

Петли канатов закрепляли за упоры на верхней плите блоков береговых пролетов, а концы с анкерными стаканами по наклонным каналам выводили на торец блока. Одновременно натягивали все четыре ветви канатов — каждую усилием 102,5 т при максимальной вытяжке 900 мм. Натяжное устройство для пары домкратов состояло из опорного столика с четырьмя 100-тонными домкратами и двух винтовых тяг диаметром 110 мм.

Последовательность выполнения отдельных операций, затраты времени и труда при навесном монтаже одного блока приведены в графике.

Затраты времени и труда при навесном монтаже одного блока - stroyone.com

При изготовлении арматурных элементов канаты предварительно обтягивали усилием 120 т на специальном стенде.

Балки подвесного пролетного строения длиной 32,4 м, весом 54 т. монтировали кранами СПК-65, установленными на концах консоли на поперечном пути. Под монтаж их подавали на понтонах КС.

Навесной монтаж вели в три смены бригадой из 18 человек (по 0 чел. в смену). Достигнутый темп монтажа — один блок в сутки.

Мост через реку Оку у Каширы и Серпухова

В отличие от ранее построенных методов навесного монтажа пролетных строений рамно — консольной системы с коробчатым поперечным сечением балок мост через р. Оку у Серпухова так же, как и мост через р. Оку у Каширы, сооружен из балок двутаврового сечения.

Мост через р. Оку у Серпухова построен по схеме 2X43,2 + 3X84,3 + + 4X43,2 м. Ширина моста между перилами 17 м, ширина проезжей части 14 м и два тротуара по 1,5 м.

Русловые пролетные строения этого моста выполнены в виде Т-образных рам длиной по 84,3 м. В поперечном сечении пролетное строение состоит из трех двутавровых балок (расстояние между ними 5,7 м), объединенных вертикальными и нижними горизонтальными диафрагмами.

Поперечное сечение рамно-консольного пролетного строения моста
через р. Оку у Серпухова

Поперечное сечение рамно-консольного пролетного строения моста - stroyone.com

I — по оси опоры;
II — в четверти пролета;
III — в середине пролета;

  1. водоотводный лоток;
  2. консольная плита;
  3. пучки высокопрочной проволоки;
  4. средняя плита проезжей части;
  5. гидроизоляция;
  6. стыковые накладки диафрагм;
  7. главные блоки;
  8. вертикальная диафрагма;
  9. горизонтальная диафрагма.

 

По верху балки перекрыты средними и консольными плитами, опирающимися на края верхних горизонтальных полок главных балок. Главные балки имеют переменную высоту от 2,3 до 6,2 м, ширину (по горизонтальным полкам) 2 м, толщину вертикальной стенки 18 см, длину блоков 3 и 6 м, наибольший вес блоков около 32 т.

В надопорной части, являющейся одновременно головной частью опоры, крупные блоки каждой ветви ригеля разделены на две части горизонтальным швом. Шесть надопорных блоков совместно с блоками опоры подвергались вертикальному обжатию 108 пучками усилием 52 г в каждом.

Пучки из высокопрочной проволоки размещены в открытых каналах, образованных верхней полкой главных балок и плитами, опирающимися на эту полку. В надопорном сечении каждой главной балки — 54 пучка из 24 проволок диаметром 5 мм. Для анкеровки пучки заводили в короткие закрытые каналы и отводили в специальные приливы под верхнюю полку главных балок.

При разрезке пролетного строения длину блоков определяли, исходя из монтажного веса, железнодорожных габаритов и количества пучков,

анкеруемых в одном сечении. По условиям ограничения местных напряжений было принято, что число пучков, анкеруемых в одном сечении, должно быть не более шести.

Блоки главных балок, плиты и вертикальные диафрагмы доставляли к мосту трейлерами грузоподъемностью 40 г с тягачами МАЗ и КРАЗ.

Двутавровые блоки главных балок бетонировали торец в торец в лежачем положении на специальных поддонах. Торцовой опалубкой следующего бетонируемого блока служил ранее забетонированный соседний блок, что обеспечивало необходимую плотность клееных стыков блоков. На полигоне было устроено три параллельных поддона па полную длину ригеля. Очертание поддонов выполнено с учетом строительного подъема.

Поддон представлял собой ряд поперечин, уложенных на свайном основании с шагом 1 м. По поперечинам уложен настил и устроен коробчатый поддон внутренней опалубки. Наиболее сложные по конфигурации и насыщенные арматурой участки ригеля — надопорные блоки, концевые блоки, концевые участки промежуточных блоков с каналами и приливами для анкеровки пучков и ребра (вкладыши) — готовили заранее и укладывали на поддон в готовом виде.

Нужные блоки снимали с поддона и отправляли на монтаж, не ожидая готовности остальных блоков ригеля.Переменная высота блоков, необходимость образования каналов в специальных приливах на торцах под верхней полкой, большое количество закладных частей усложняли изготовление блоков и увеличивали их трудоемкость и стоимость.

Для навесного монтажа рамно-консольных пролетных строений из блоков весом до 35 т был запроектирован специальный кран СПК-35, состоящий из самоходного портала, двухконсольного самоходного грузового моста и грузовой тележки с канатным приводом. Портал представляет собой две поперечные двухпролетные рамы, объединенные вертикальными связями по наружным ногам и горизонтальными связями по ригелям.

Средние ноги служат для опирания портала во время работы, крайние — для опирания при перемещении. Портал перемещается вдоль пролетного строения самоходом но рельсовому пути. На время работы крайние ноги разгружаются с помощью специальных гидродомкратов крана и устанавливаются на аутригеры, а наружные заанкериваются за пролетное строение. По верху портала перемещается в поперечном направлении двухконсольный самоходный мост, несущий грузовую тележку.

Мост имеет скользящие анкерные захваты за ригели, которые при работе крана затягиваются специальным клиновым устройством и гидроприводом с одновременной разгрузкой ходовых колес моста. Для страховки крана применяли дополнительную анкеровку задней консоли грузового моста за пролетное строение с помощью тяг. По мосту крана грузовая тележка с подъемными полиспастами перемещается с помощью канатного привода. Два подъем-

них полиспаста подвешены на балке, которая может с помощью гидропри­вода перемещаться по раме грузовой тележки поперек оси моста в пределах 15 см в каждую сторону. Этот механизм обеспечивает точную наводку блоков при монтаже.
Управление краном централизовано и производится из кабины одним крановщиком. Вес крана 41 т, грузоподъемность 35 т, вылет от 1,5 до 4,5 м. Применение двухконсольного крана, работающего по челночной схеме, обеспечивало монтаж одним механизмом обеих консолей ригеля.

Однако на опускание грузовой траверсы после монтажа блоков одной консоли и на переход крана на другую консоль с остановкой над опорой для производства геодезической проверки положения смонтированной консоли затрачивалось много времени. Остановка над опорой необходима, так как действительная жесткость консолей может отличаться от проектной в связи с дополнительной нагрузкой от крана СПК-35, которая не позволяет достаточно точно определить положение блока после его навески и сравнить его с заданным по проекту. Перегонка крана занимала почти половину рабочей смены.

В то же время двухконсольный крап, работающий по челночной схеме, позволил в два раза сократить потребность в механизмах. Такой кран может монтироваться на небольшой площадке. Вследствие увеличенной базы опорные реакции крана уменьшаются, что упрощает конструкцию анкеровки крана и монтажного соединения блоков ригеля.
При двутавровом сечении главных балок, ввиду их неустойчивости, монтаж пролетного строении вели сразу на всю ширину.

Двухконсольный кран СПК-35 совершал челночные перемещения при поочередной установке блоков ветвей рамы, диафрагм и плит правой и левой консолей. Наличие двухконсольного самоходного моста у крана СПК-35 обеспечивало перемещение легких сборных элементов в поперечном направлении.

Консоли рам монтировали уравновешенным навесным способом на клееных стыках с опережением не более чем на один блок. Для соединения блоков при навесной сборке применяли специальные монтажные соединения, позволяющие не только фиксировать положение блока, но и надежно его закреплять, освобождая кран от блока до обжатия стыка высокопрочной арматурой.

Монтажные соединения состояли из двух фиксаторов на верхней плите, фиксатора на стенке и винтовой стяжки-фаркопфа, а каждый фиксатор — из двух уголков, привариваемых к металлическим закладным частям блока. Во время монтажа уголки соединяли чистыми болтами. Верхние фиксаторы не были рассчитаны на передачу монтажных усилий.

Обжатие стыков фаркопфами - stroyone.comОбжатие клееных стыков винтовыми стяжками-фаркопфами:

  1. фаркопф;
  2. фиксаторы;
  3. устанавливаемый блок;
  4. обжимаемый клеевой шов;
  5. закладная деталь для крепления фаркопфа.

Боковые фиксаторы делали более мощными, рассчитаными на передачу поперечной силы. Их соединяли тремя чистыми болтами диаметром 36 мм, расположенными по нейтральной оси блока. Боковой фиксатор крепился только по одной из сторон стенки, чтобы облегчить его установку при изго­товлении блоков.

Сжимающее усилие от момента воспринималось бетоном нижнего пояса, а растягивающее — мощной винтовой стяжкой-фаркопфом по верхнему поясу.
После натяжения фаркопфа и плотного затягивания болтов фиксаторов блок расстроповывали (нижняя часть стыка обжималась под действием собственного веса блока).

Сжимающие напряжения в швах соединяемых блоков составляли при­мерно 0,5 кг/см2, что было достаточно для обжатия небольших площадей сечений двутавровых балок. Недостаток этого способа заключается в отсутствие контроля за величиной и равномерностью обжатия по всему сечению клеевого шва.

Конструкция монтажных соединений допускала устройство мокрого сты­ка с толщиной шва от 1,5 до 3 см путем установки металлических прокла­док между уголками фиксаторов и в стыке нижнего пояса.

Для доступа к фиксаторам и размещения рабочих при нанесении клея по мере монтажа между стенками по нижним поясам ригеля устраивали сплошной деревянный пастил и прикрепляли монтажные площадки к закладным деталям, забетонированным в стенах.

На торце блока закрепляли люльку для обслуживания натяжных домкратов. Блок, обстроенный монтажной люлькой и площадками, поднимали кра­ном и временно притягивали с помощью фиксаторов и винтовой стяжки к смонтированной части пролетного строения.

После проверки величины зазора в стыке, который обычно не превышал 1 мм, и геодезической проверки положения блока болты фиксаторов сни­мали. Затем раскручиванием винтовой стяжки блок отодвигали на 20 — 30 см и на стыкуемые поверхности наносили слой опоксидного клея толщиной 1—2 мм.

Арматуру натягивали только после достижения клеем прочности на срез не менее 20—25 кг/см2. Это требование вызвано тем, что в монтажный период при навеске блоков длиной 3 м и натяжении соответствующих пуч­ков в нижней зоне возникают растягивающие напряжения до 10 кг/см2. Напряжения нарастают не сразу, а постепенно.

В период технологического перерыва, связанного с выстойкой клея, уста­навливали горизонтальные и вертикальные диафрагмы плиты проезжей части, а также заправляли пучки, навешивали торцевые люльки, с которых заряжали домкраты, устанавливали временные перила, обеспечивающие безопасность дальнейших работ и т. д.

Пучки натягивали с двух сторон домкратами двойного действия мощностью 60 т. Все пучки располагали по верху блоков и только в концах смонтированных блоков их отгибали по вертикали в закрытые каналы и выводили под плиту, под которой были образованы специальные при­ливы.

Одним из недостатков данной конструкции является отсутствие плав­ности в перегибе пучка, что создает большие потери на трение при натя­жении.

По фактическим замерам потери на одном перегибе составляли 10,8 т или 24,5% от контролируемого усилия. Всего при монтаже одной рамы устанавливали 156 пучков длиной от 11,7 до 83,7 м.

Консоли одного руслового пролетного строения собирали козловым кра­ном К-451, который обеспечивал более высокий темп монтажа. Блоки под кран подавали трайлерами по суше и катером на плаву.
При отсутствии дополнительной крановой нагрузки геодезический конт­роль в процессе монтажа значительно упрощался и обеспечивалась более точная установка блоков.

Монтаж блоков вела бригада из 12 человек. В летний период 6 одно­именных блоков устанавливали за 5 дней, а в зимний — за 8 дней.

Монтаж консолей характеризовался следующими данными: на подъем и установку блока затрачивали 20—30 мин, на нанесение клея 25— 30 мин и закрепление блока — 15 мин; всего 60—75 мин.Навесной монтаж выполняли в две смены, в остальное время суток про­исходило отвердение клея и набор прочности, необходимые для дальней­шего выполнения монтажных работ.

Для предотвращения трещинообразования в плитах проезжей части и в бетоне для заполнения каналов их обжимали, для чего по окончании сбор­ки рамы на концы консолей устанавливали пригрузы (по 50 т на каждую консоль, всего 300 т). Затем заполняли каналы и омоноличивали швы между плитами, устанавливая арматурные спирали. После приобретения монолитным бетоном 70% проектной прочности пригрузки снимали. Эффективность обжатия этим способом видна из того, что прогиб консолей от установки пригрузов примерно в 2 раза превышал обратные деформации от снятия пригрузов.

Для сопряжения смежных консолей и обеспечения их совместной работы установлены сварные стальные тяги, обеспечивающие передачу вертикаль­ных усилий. Тяги выполнены составными на болтах, что позволяет изме­нять их длину для снятия излишних усилий, возникающих вследствие пластических деформаций.

Технология сооружения сборных опор моста через реку Оку у Серпухова

Представляет интерес конструкция и технология сооружения сборных опор моста через р. Оку у Серпухова.

Схема сборной опоры рамно-консольного пролетного строения моста:

  1. ниши для устройства анкерных закреплений пучков;
  2. цокольная часть опоры;
  3. надопорные блоки пролетного строения;
  4. каналы для пропуска пучков высокопрочной арматуры;
  5. монолитный бетон запол­нения;
  6. гидрофобный песок заполнения;
  7. массивные блоки носовой и кормовой частей опор;
  8. пустотелые блоки опоры;
  9. плоские блоки — стенки опоры.

Русловую опору, являющуюся стойкой Т-образной рамы рамно-консоль­ного пролетного строения, воспринимающую значительные изгибающие моменты, монтировали из 45 железобетонных блоков трех типов весом от 11,9 до 24 т (рисунок смотри выше). Каждый ряд высотой 2 м собирали из 9 блоков:

  • двух массивных, образующих носовую и кормовую части опоры;
  • трех пустоте­лых с центральным вертикальным колодцем и двенадцатью вертикальны­ми каналами размерами 36X10 см в наружных стенах для размещения пучков арматуры;
  • четырех плоских (блоки-стенки) толщиной 80 см.

Размеры блоков опор приняты из условия их транспортировки и грузо­подъемности кранового оборудования.

Верхняя часть опор имела сложную конфигурацию и состояла из надопорных блоков, которые одновременно являлись частью пролетного строения.

Надопорные блоки обжимались предварительно напряженной арматурой опор в вертикальной плоскости и предварительно напряженной арматурой пролетных строений в горизонтальной плоскости.

Предварительно напряженная арматура опор состояла из 108 пучков по 24 высокопрочных проволоки диаметром 5 мм в каждом. Пучки с анке­рами конусного типа крепили в цокольной части опоры (выше уровня постоянного горизонта воды) и наверху — в надопорных блоках. Предва­рительно напряженную арматуру устанавливали после окончания сборки опоры.

Преимущество этого способа анкеровки по сравнению с применением двухпетлевых предварительно закладываемых пучков заключалось в эко­номии высокопрочной проволоки, большей надежности анкеровки, а также в отсутствии опасности коррозии.

После омоноличивания блоков между собой в опоре образовывалось два типа вертикальных колодцев. Колодцы, образованные пустотелыми блока­ми, заполняли после предварительного напряжения монолитным бутобето­ном марки 150 или сборными блоками с последующей заливкой швов раствором.

Колодцы, образованные плоскими блоками-стенками, заполняли гидро­фобным песком (смесь песка с мазутом) до отметки горизонта высокого ледохода. Назначение гидрофобной смеси — снизить влияние температур­ных деформаций и уменьшить возможности появления трещип в теле опоры.

Блоки опор устанавливали на растворе марки 300 с предварительной установкой фиксирующих металлических прокладок.

Конструкция опор позволяла па любой стадии ее сооружения выполнять временное натяжение необходимого количества пучков для сохранения устойчивости блоков при пропуске весеннего ледохода. Русловые опоры монтировали козловым краном К-451, передвигающимся по подкрановой эстакаде, или деррик-кранами ДК-45.

Вертикальные стыки между блоками в пределах одного горизонтального ряда омоноличивали в металлической опалубке, стягиваемой болтами. К болтам, оставшимся в бетоне, после распалубки кренили металлические кронштейны подмостей, образующих горизонтальные ярусы через 2 м по высоте.

После сборки опоры на всю ее высоту и установки надопорных блоков ригеля рамы натягивали пучки группами по 4 шт. с помощью гидравличе­ских домкратов двойного действия мощностью по 60 т. Снизу пучки заанкеривали в металлические упоры в монолитной части опоры. Доступ к упорам осуществлялся через специальные ниши, оставленные с обеих сторон опоры. В каждой нише анкеровалось шесть пучков, т. е. пучки из двух вертикальных каналов.

После натяжения нижние ниши бетонировали заподлицо с поверхностью опоры. Каналы длиной 17,5 м и сечением 36X10 см инъецировали цемент­ным раствором, который подавали сверху по резиновому шлангу. Затраты труда на сборку опор составляли от 0,8 до 1,0 чел.-дня на 1 м3 сборного железобетона. Максимальный темп работ по сооружению опоры с учетом ее обжатия составил 0,58 м в сутки.

Конструкция опор через реку Днепр в Днепре

Уравновешенный навесной монтаж рамно-подвесных пролетных строе­ний, новая конструкция опор были применены на строительстве городского моста через р. Днепр в Днепре.

Русловая часть моста через р. Днепр в Днепре - stroyone.com

Полная длина моста — около 1,5 км, ширина между перилами 24 м, ширина проезжей части 21 м и два тротуара по 1,5 м. Пролетные строения судоходных пролетов рамно-подвесной системы выполнены по схеме 62 + 2 X 90 + 62 м общей длиной 304 м с использованием для подвесок балок длиной 32,96 м. Конструкция этих балок принята такой же, как и для пролетных строений на остальной части моста.

По фасаду моста русловые пролетные строения состоят из трех Т-образных рам (рис, смотри ниже ) и четырех подвесных балочных пролетных строений.

Фасад и поперечное сечение моста через реку Днепр в Днепре - stroyone.com

Схема Т-образной рамы рамно-подвесного пролетного строения:

  1. блоки ригеля;
  2. блоки тротуаров;
  3. блоки балконов;
  4. блоки оголовок колонн;
  5. монолитная диафрагма;
  6. блоки колонн «К Ш »;
  7. бетон омоноличивания колонн;
  8. облицовочные блоки;
  9. ростверк;
  10. подводный бетон;
  11. преднапряженные сваи;
  12. монолитная диа­фрагма;
  13. бетонируемые швы;
  14. зубчатые клеевые швы;
  15. пучки напрягаемой арматуры;
  16. бетон омоноличивания; накладные пли­ты;
  17. блоки диафрагм;
  18. бетон омоноличивания.

В поперечпом сечении мост состоит из трех рам с расстоянием между их осями 8,4 м. На них оперты 14 подвесных балок. Ригель рамы состоит из двух консолей длиной по 27,45 м, расположенных симметрично к оси опоры.

Очертание низа консолей принято по параболе с изменением высоты поперечных сечений от 6 м над опорой до 2,6 м в конце консолей. Ригели имеют коробчатое сечение с консольными свесами верхней плиты. Ширина короба 3,8 м, верхней плиты 6,68 м.

Пространство между смежными рамами перекрыто сборными наклад­ными плитами (длиной по 4,26 м, шириной 2,1 м), опертыми на консоль­ные свесы коробчатых блоков. Каждая консоль ригеля рамы расчленена поперечными швами на девять коробчатых блоков длиной 2,8—2,92 м.

Размеры блоков по длине приняты с учетом максимального монтажного веса (до 50 т). Для изготовления блоков применен бетон марки 500. В про-дольном направлении ригель рамы напрягается пучками из 24 проволок диаметром 5 мм, расположенных в широких каналах верхней плиты. В каждом ригеле над опорой расположено 98 пучков, количество их умень­шается к свободному концу.

Анкеровка пучков произведена в утолщениях верхних плит с пропуском пучков на этих участках в каналах из круглых стальных трубок диамет­ром 60 мм, изогнутых но дуге (радиусом 4 м). На свободных концах консо­лей рам пучки заанкерепы в диафрагмы, объединяющие между собой все три рамы. На эти же диафрагмы оперты балки подвесных пролетных строений, для чего в диафрагмах, у нижней грани ребра, имеются консоль­ные выступы.

Кроме диафрагм, устроенных со стороны свободного конца консолей рам, пролетные строения имеют диафрагмы и у опорных сечений, в местах при­мыкания ригелей к стойкам.
Опорные диафрагмы приняты сборной конструкции и омоноличены с ко­робчатыми стойками рам сваркой закладных деталей.

После натяжения всех пучков пучки омоноличиваются путем бетониро­вания открытых каналов в верхней плите. Участки пучков, расположенные в коротких закрытых каналах (у торца каждого блока) омоноличиваются инъецированием цементного раствора.

Плиты и стенки блоков армированы сварными сетками из арматуры
периодического профиля.

Поверхности торцов стенок блоков приняты зубчатыми. Толщина стенок всех блоков, кроме крайнего, сопрягающегося с диафрагмой, принята по­стоянной по всей длине консолей и равна 30 см. Верхняя плита блоков — ребристая, с расстоянием между ребрами 16 см. Всего по верхней плите расположено 5 продольных ребер, образующих четыре открытых канала для пучков. Ребра расположены у наружных свесов над стенками блоков и посередине между ними. Наличие ребер увеличивает как жесткость пли­ты, так и периметр сцепления бетона омоноличивання с блоками пролет­ного строения.

Нижняя плита ригелей рам имеет переменную толщину, которая изме­няется от 16 см у свободного конца до 54 см в месте примыкания к опоре. Всего для ригелей рам изготовлено 162 блока 9 типоразмеров.

Опоры рамно-подвесных пролетных строений сооружены па фундамен­тах из железобетонных предварительно напряженных призматических свай сечением 0,4 X 0,4 м и длиной от 16 до 25 м, погруженных в верхние слои выветрелого гранита. Нижняя часть опоры, расположенная в пределах колебания горизонтов высоких вод и ледохода, имеет сборно-монолитную конструкцию

Схема установки облицовочных стенок-плит - stroyone.com

Схема установки облицовочных стенок-плит:

  1. паз для омоноличивания вертикальных облицовочных стенок-плит с фундаментом;
  2. прямоугольные вертикаль­ные облицовочные плиты (тип ОС-3);
  3. сборные элементы коробчатых колонн;
  4. вре­менные металлические связи между облицовочными стенка­ми-плитами;
  5. анкерные вы­пуски арматуры диаметром 6 мм;
  6. лекальные верти­кальные облицовочные плиты (тип ОС-1);
  7. лекальные вер­тикальные облицовочные стен­ки-плиты (ОС-2);
  8. фунда­мент опоры.

Особенностью ее является то, что наружные поверх­ности облицованы сборными железобетонными вертикальными плитами- стенками (блоки ОС) толщиной 20 см, длиной 5,95 м и шириной 2,59 м, установленными по периметру опоры. Нижние концы плит защемлены в фундаментах и омоноличепы с ними. Для этого в ростверке устраива­лись специальные пазы глубиной 60 и 70 см, шириной 40 и 65 см. По вер­тикальным швам стенки объединены ромбическими колодцами-шпонками, заполненными раствором.

При бетонировании ядра тела опоры эти стенки служат опалубкой, а в готовой опоре являются железобетонной облицов­кой. Благодаря вертикальному членению и заделке в фундаменты, железо­бетонную сборную облицовку (связанную с ядром опоры выпусками арматуры) представилось возможным включить в рабочее сечение опоры. Блоки ОС устанавливали попарно (один блок со стороны правого и вто­рой — со стороны левого берега) на выравнивающие бетонные подкладки.

Установку блоков регулировали специальными монтажными крепления­ми, которые являлись одновременно и фиксаторами между противополож­ными блоками. Кроме того, блоки времепно закрепляли в пазах с помощью деревянных клиньев, которые убирались по мере омоноличивання.

После установки всех блоков стенок их омоноличивали с фундаментом опоры. Перед омоноличиванием пазы в фундаментах очищали и промы­вали напорной струей воды, а затем оставшуюся воду выдували из пазов сжатым воздухом.

Бетон для омоноличивания приготовлялся на щебне крупностью не бо­лее 15 мм и пластифицированном портландцементе марки не менее 400. После приобретения бетоном замополичивания пазов прочности 50— 100 кг/см2 швы между вертикальными гранями стенок зачеканивали жестким цементным раствором. После достижения бетоном и швами 100% проектной прочности бетонировали опору, предварительно демонтировав металлические связи между блоками.

Для обеспечения надежной связи стенок блоков ОС с монолитным бето­ном тела опоры в стенках блоков были предусмотрены выпуски арматуры. Через три-четыре дня после окончания бетонирования тела опоры путем заливки цементным раствором омоноличивали ромбовидные колодцы между блоками стенок.

Монтаж блоков и бетонирование тела опоры выполняли под защитой металлического шпунтового ограждения.

Сборная часть русловой опоры состоит из трех колонн коробчатого сече­ния, а каждая колонна — из двух блоков швеллерного сечения, объединяе­мых в дальнейшем монолитной вставкой. Для повышения трещиностойкости и жесткости стоек, являющихся элементом Т-образных рам, они выполнены из сборных предварительно напряженных железобетонных элементов швеллерного сечения (блоки КШ) высотой 17,60 м и весом 92 т.

Для погашения растягивающих напряжений, возникающих в стойках при одностороннем загружении консольных ригелей и подвесок времен­ной нагрузкой, стенки блоков высотой 3,9 м обжаты 20 пучками из 24 про­волок диаметром 5 мм. Натяжение пучковой арматуры производили дом­кратами двойного действия мощностью 60 т. Общее контролируемое усилие в пучках составляло 812 т. Блоки были изготовлены на стационарных железобетонных стендах Днепропетровского завода МЖБК. Со стендов блоки снимали двумя кранами К-451 грузоподъемностью по 45 т. Этими же кранами блоки грузили на специальные плашкоуты из понтонов КС. Каждая коробчатая стойка собрана из двух блоков КШ, обращенных по фасаду моста полками друг к другу, с зазором 1,2 м между торцами.

Колонны монтировали 100-тонным плавучим шевр-краном, имеющим вы­лет стрелы 17,4 и высоту подъема крюка до 35 м.

Для точной установки блоков в проектное положение в нижней монолитпой части опо­ры заделывали по кондуктору уголки-фиксаторы. Блоки на опоры устанав­ливали с помощью строповочных устройств, состоящих из листов и болтов — шарниров, расположенных в верхней части блоков. Устойчивость блоков при установке обеспечивалась специальными устройствами из УИКМ, а затем после регулировки блоков — приваркой их к фиксирующим уголкам, заделанным в бетон монолитной части опоры.

После установки и закрепления в проектном положении двух блоков каждой стойки в пространство между их полками устанавливали арматур­ные каркасы, горизонтальные стержни которых сваривали с выпусками арматуры из полок.

Омоноличивание блоков стоек в коробчатое сечение производилось после окончания сварочных работ и установки арматуры и опалубки горизонталь­ных диафрагм, которые расположены в уровне примыкания к стойкам нижнего пояса коробчатых блоков ригелей рам.

Нижние концы блоков на высоту 1,8 м заделаны в бетон массивной части опоры. Для увеличения периметра сцепления наружные участки блоков, заделываемые в бетон, имеют ребристую поверхность.

На уровне верха массивной части опоры блоки всех трех стоек объеди­нены железобетонной прокладкой. По верху стоек колонн устанавливали сборные оголовки — блоки ОК. В горизонтальном сечении блоки оголовков имеют коробчатое очертание по коптуру стоек, а в вертикальном попе­речном сечении — в верхней части повторяют конфигурацию примыкаю­щих к опоре коробчатых блоков ригелей рамы. Преднапряженные блоки стоек выполнены из бетона марки 500.

Объединение сборных блоков ригелей рам со стойками осуществлено бетонируемым швом шириной 30 см, который обжимается напрягаемой арматурой, проходящей по верхней плите блоков. Стойки рам в попереч­ном сечении объединены в двухпролетную раму при помощи сборных диафрагм.

Рамно-консольные пролетные строения судоходпых пролетов собраны уравновешенным навесным способом из коробчатых блоков весом от 29,3 до 46,8 т, высотой от 3 до 6 м, длппой 2,8 м, шириной в поперечном сече­нии по нижней плите 3,8 м.

Блоки изготовляли на заводе МЖБК па специальных стапелях.

Бетонирование блоков вели последовательно, начиная от корневого (блок Б-О). При этом торец ранее забетонированного блока служил опалубкой торца примыкающего блока, что обеспечило точное примыкание блоков при монтаже и исключало необходимость контрольной сборки.

Блоки пропаривали в съемных тепляках. Длину каждого тепляка выби­рали такой, чтобы в нем могли находиться два блока и можно было пода­вать бетон для бетонирования нижней плиты. Темп изготовления составлял в среднем один блок в сутки. Линию изготовления блоков обслуживали два козловых крана: К-451 грузоподъемностью 65 и ККУ — 7,5 т.

Готовые блоки грузили на платформы, подавали на причал, расположен­ный по оси технологической линии, перегружали на плавсредства (плаш­коуты или баржу) и транспортировали к месту монтажа.

Корневые блоки (Б-0) с помощью плавучего крана ДК 45/60 грузоподъ­емностью 60 т устанавливали на подмости из УИКМ и одновременно фик­сировали в верхних и нижних монтажных шарнирах.

Регулировка блока в вертикальной плоскости осуществлялась четырьмя домкратами ДГ-100, в горизонтальной плоскости — двумя 20-тонными вин­товыми домкратами и двумя винтовыми стяжками, расположенными на верхней плите блока.

Положение консоли в плане и профиле определяется точностью установ­ки блоков Б-0, поэтому допуск по размерам зазора между стенкой опоры и блоков в уровне нижней плиты составлял + 3 мм.

После выверки положения блок закрепляли на страховочной клетке и производили омоноличивание стыка бетоном марки 500 с уплотнением пневмовибраторами.

Рабочие пучки натягивали после достижения бетоном омонолнчивания 100% прочности. Временные монтажные пучки для блоков Б-0 не при­меняли.

Блоки Б-1 — Б-8 устанавливали в проектное положение кран-тележками грузоподъемностью 80 т, движущимися по передвижным пакетам длиной 17 м.

Схема монтажа блоков консолей кран-тележками грузо­подъемностью 80 т - stroyone.com

Схема монтажа блоков консолей кран-тележками грузо­подъемностью 80 т:

  1. передвижной металлический пакет;
  2. подкрановый путь;
  3. ан­керное закрепление;
  4. кран-тележка грузоподъемностью 80 т;
  5. упоры;
  6. домкрат;
  7. монтажная люлька;
  8. клееный стык;

Блоки Б-1, Б-2 и Б-3 устанавливали в проектное положение с одной стоянки передвижных пакетов, расположенных над опорой и блоками Б-0.

При монтаже остальных блоков пакеты постепенно передвигали на дли­ну одного блока. Во время передвижки пакета краны-тележки находились в крайнем положении со стороны опоры до закрепления анкерных тяг пакетов к монтажным петлям смонтированных блоков. Одновременно про­изводились заготовка компонентов клея, инвентаря, раскладка пучков, про­верка домкратов. После этого блок с предварительно очищенными торцо­выми поверхностями поднимали на проектную высоту.

Блоки монтировали на клеевых стыках. Предварительное обжатие склеиваемого стыка выполнялось натяжением временных инвентарных пучков. Для быстрого обжатия стыков длина монтажных пучков принята на два блока. Каждый клееный шов обжимали с помощью четырех монтаж­ных пучков из 24 проволок диаметром 5 мм, натягиваемых домкратами двойного действия. Два пучка располагались па верхней, а два на нижней плите или на стенках блоков. Усилие натяжения пучков передавалось на бетон через съемные упоры, прикрепленные к анкерным болтам. Монтаж­ные пучки натягивали с контролируемым усилием 36—40 т, при котором создавалось сжимающее напряжение в швах порядка 2—3 кг/см2.

После отвердения клея натягивали два постоянных рабочих пучка пер­вой очереди, снимали временные монтажные пучки по верхней плите блоков н натягивали два постоянных пучка второй очереди. Затем пере­двигали краны-тележки в крайнее положение со стороны опоры, освобож­дали тяги анкерного пакета, перемещали передвижной пакет на установ­ленный блок (длина перемещения 2,8 ж), закрепляли тяги и передвигали краны-тележки в положение для подъема блоков.

После этого приступали к натяжению остальных постоянных пучков в установленной проектом последовательности. Постоянные пучки натяги­вали на контролируемое усилие в 46 т, одинаковое для всех пучков. Натя­жение пучков производилось с двух сторон гидравлическими домкратами двойного действия мощностью 60 т.

В графике навесного монтажа двух пар блоков рамно-подвесного пролетного строения показана последовательность выполнения работ и их трудоемкость.

Сплошной линией обозначена 1-я ветвь. Пунктирной линией 2-я ветвь

График навесного монтажа двух пар блоков рамно-подвесного пролетного строения продолжение - stroyone.com

Для предохранения пучков высокопрочной проволоки от коррозии до их обетонирования применяли противокоррозионное покрытие цементно-ка­зеиновым клеем.

Навесной монтаж пролетных строений проводился как летом, так и в осенне-зимний период при отрицательных температурах. Для создания необходимых температурных условий на рабочем месте по устройству клееного стыка и для обогрева клееных стыков применяли передвижные тепляки.

Легкий металлический каркас тепляка, охватывающий склеиваемый стык по контуру блока, обтягивался брезентом в два слоя. Внутри тепляка размещали электрокалориферы. В верхней части тепляков были тележки, при помощи которых они передвигались по рельсам, уложенным на консо­ли блоков. При помощи калориферов в тепляках поддерживалась темпера­тура от + 20 до + 25° С.

Такой температурный режим поддерживали во время нанесения клея на торцевые поверхности блоков и в течение всего срока твердения клея, который обычно заканчивался через 36 ч.

Наружные грани ригелей обстраивали временными перилами по мере монтажа блоков. Торцевые грани смонтированных крайних блоков ограждали переносными инвентарными щитами.

Натяжение пучковой арматуры производилось со специальных пере­движных люлек.
Достигнутый на строительстве моста через р. Днепр темп навесного монтажа составил 1,45 блока в сутки. Продолжительность монтажа одной ветви пролетного строения 11 суток.

Весь комплекс работ по навесному монтажу в пролете выполняла ком­плексная бригада из 18 чел. в три смены по 6 чел. в смену.

Навесной монтаж на клееных стыках городского моста через р. Волгу в Ярославле

Уравновешенный навесной монтаж на клееных стыках был применен также при сооружении русловых пролетов длиной до 148 м городского моста через р. Волгу в Ярославле. Ширина моста между перилами 18 м (ширина проезжей части 14 и два тротуара по 2 м ).

Речная часть моста перекрыта рамно-подвесными пролетными строения­ми по схеме 68,5 + 126 + 2X148+126 + 67,8.%. При длине подвесных пролетов 31,6 м длина консолей у береговых опор составляет 36,2 м, а у трех речных — 58,2 м. Высота моста от уровня межени составляет 29 м.

В поперечном сечении консольные пролетные строения состоят из двух балок коробчатого сечения с расстоянием между ними 4,45 м. Ширина каждого коробчатого ригеля по низу 5,25 м. Высота ригелей переменная: от 9,5 м на опоре до 1,73 па конце консоли (для пролетов 148 м). Очертание низа ригеля пролета — кривая, близкая к квадратной параболе.

Блоки пролетных строений укрупняли на строительной площадке из плитных элементов, изготовленных на заводе ЖБК. Плиты для стенок блоков предварительно напрягали в вертикальном направлении высоко­прочной проволокой.

Для рабочей напрягаемой арматуры применены стальные канаты диамет­ром 45 мм из проволоки с пределом прочности 190 кг/1мм2.

Пролетные строения из блоков длиной 2 и 2,8 м весом до 65 т собирали двумя типами кранов. Береговой пролет монтировали козловым краном, перемещающимся по специальной эстакаде. Монтаж русловых пролетных строений вели монтажными кранами СПК-65, передвигающими­ся по собираемым консолям.

Монтаж козловым и монтажным краном - stroyone.com

Вначале на опоре был собран кран СПК-65. Сборку из монтажных эле­ментов весом до 8 г осуществляли плавучим краном ГМК-12/20, располо­женным на 10-метровой вышке из УИКМ. Кран СПК-65 закрепляли на узкой площадке надопорной части пролетного строения. Первые блоки консолей на мокрых швах устанавливали симметрично оси опоры на одной из ветвей. Армирование, устройство опалубки, бетонирование мокрых швов и распалубку их производили со специальных подвесных металлических подмостей.

Монтаж первых блоков консолей одним краном СПК-65

Монтаж первых блоков консолей одним краном СПК-65 - stroyone.com

После устройства мокрого шва, набора прочности бетона и натяжения первых тросов краном СПК-65 устанавливали симметрично оси опоры еще по три блока каждой консоли, совершая челночные передвижения крана с поочередными разворотами стрелы на 180°.

На площадке длиной 22,2 м, образовавшейся после монтажа восьми бло­ков, собрали второй кран СПК-65 плавучим краном ГМК-12/20; далее консоли монтировали уравновешенным навесным способом двумя кранами

Уравновешенный навесной монтаж двумя кранами СПК-65 - stroyone.com

К сборке блоков второй ветви пролетного строения приступали после того, как расстояние между кранами достигало 18 м, что обеспечивало возможность поворота стрелы на 180° третьего крапа, смонтированного для установки первых восьми блоков этой ветви. Консоли второй ветви собирали одним краном до 11 блоков включительно, после чего одновременно смещали к опоре освободившиеся два крана первой ветви и поперечным перемещением один из них переводили на вторую ветвь пролетного строения. Далее вторую ветвь монтировали уравновешенным навесным способом симметрично двумя кранами.

При монтаже блоков с клееными стыками устанавливаемый блок вначале соединяли насухо болтами фиксаторов. При этом производили контрольную сборку металлоконструкций для предварительного обжатия клеевого шва и проверку точности и плотности сопряжения стыкуемых блоков. Затем блок отводили, наносили клей на его торцевые поверхности и производили обжатие стыка.

Для обжатия клееных швов применяли специальное обжимное устройство.

обжатия клееных швов - stroyone.com

Обжатие клееных стыков при помощи специального обжимного устройства:

  1. выпуски с резьбой;
  2. подвижная упорная балка;
  3. гидравлический домкрат грузоподъемностью 100 т;
  4. инвентарные неподвижные упоры;
  5. стальные тяги;
  6. фиксирующие гайки тяги;
  7. болты для за­ крепления инвентарных упоров;
  8. фиксаторы;
  9. устанавливаемый блок;
  10. обжимаемый клеевой шов;
  11. место крепления блока к СПК-65.

Обжимали швы гидравлическим домкратом мощностью 100 т. Усилие обжатия (около 1 кг/см2) фиксировали гайками тяг и одно­временно подтягивали болты фиксаторов. Длина тяг обеспечивала раз­движку болтов при нанесении клея.

Практика показала, что этот способ обжатия клееных швов требует весьма больших затрат труда, вызвапных необходимостью переноски тяжелых обжимных устройств, очистки закладных деталей и крепления к ним съемных упоров.

При сооружении рамно-консольных пролетных строений, собираемых навесным способом, рабочую арматуру из канатов натягивали с торцов обоих устанавливаемых блоков. Натяжные устройства размещали в люль­ках, подвешенных к монтажному крану. При этом канаты располагали по верху блоков и только по концам смонтированных блоков их пропускали в закрытые каналы под верхней плитой, где были образованы железобе­тонные приливы-упоры. Канаты, как правило, натягивали с двух концов при помощи агрегата из спаренных 100-тонных гидравлических домкратов.

При этом концы канатов присоединяли к винтам домкратной установки при помощи винтовой нарезки, имевшейся в стаканных анкерах. Канат закрепляли в. натянутом положении закладными вилкообразными стальными шайбами, которые устанавливали в зазор, образованный при вытяжке каната между стаканным анкером и упором. Навесной монтаж одного блока на клееном стыке затрачивали одни сутки при трехсменной работе.

Для обеспечения проектного положения консоли ее расчленяли на три участка, соединяемые в процессе монтажа мокрыми швами, что давало возможность дополнительной корректировки. Однако такое количество мокрых стыков, как показала практика, оказалось излишним.

Сборка блоков на фиксаторах гарантировала точное совпадение торцовых поверхностей и прямолинейность консоли на данном участке. Этому спо­собствовало также тщательное выполнение укрупнительной сборки на стендах с надлежащим геодезическим контролем и соответствующее наблюдение за точностью установки каждого блока, примыкающего к мокрому шву.

Положение собираемой консоли пролетного строения в плане и профиле определялось прежде всего правильностью установки первого блока, при­мыкающего к опоре, что было обеспечено применением натяжных металлоконструкций типа фаркопфов.

Следует отметить, что большое число промежуточных мокрых швов резко снижало темпы навесной сборки. Например, в 148-метровом пролете было предусмотрено 16 мокрых швов, в 126-метровом — 12 швов толщиной 20 см. По принятой технологии на устройство каждого шва требуется при­мерно 10 дней.

К недостаткам конструкции пролетных строений следует также отнести размещение упоров для анкеровки канатов под консолями плиты.

Применение подвесных балок, помимо других преимуществ, позволило ускорить темпы сборки. Так, для установки подвесных балок в одном про­лете требовалось 15 дней, а на монтаж консолей такой же длины — около 30—40 дней.

Металлические висячие опорные части для подвесных пролетных строе­ний обеспечили возможность изготовления всех балок, необходимых для русловой и эстакадной частей моста, в стандартной металлической опа­лубке заводского изготовления.
Балки подвесных пролетных строений в речных пролетах монтировали двумя кранами СПК-65.

Наличие металлических висячих опорных частей дало возможность поднимать балки непосредственно с плашкоута в створе опорных цапф в торцах консолей без устройства поперечных подмостей под кран. При этом применялся способ установки балок с поворотом стрелы крана в плане до 15°, что уменьшило число стоянок кранов и устройств для их поперечного перемещения.

Необходимость омоноличивания четырех парных стыков толщиной по 20 см, совмещенных с диафрагмами, увеличила продолжительность монтажа одного пролетного строения моста в среднем на 36 рабочих дней .

График уравновешенного навесного монтажа ригеля рамно-подвесного пролетного строения (на одну ветвь)

График уравновешенного навесного монтажа ригеля - stroyone.com

На монтаж ригеля затрачено 80 рабочих дней при трехсменной работе. Средний темп навесного монтажа консоли (одним краном СПК-65) соста­вил около 7 м2 моста в сутки.

При навесном монтаже рамно-консольных пролетных строений приме­няются и другие приспособления для обжатия стыков. Например, на строи­тельстве моста через р. Волхов у Киришей были применены домкраты двойного действия, инвентарные монтажные пучки п балки (поддомкратные и анкерные), устанавливаемые на собираемой консоли.

Обжатие клееных стыков домкратами двойного действия - stroyone.com

Обжатие клееных стыков домкратами двойного действия, инвен­тарными пучками, поддомкратной и анкерной балками:

  1. анкерные балки;
  2. инвентарные пучки;
  3. муфты стыкования инвентарных пучков;
  4. домкраты двойного действия;
  5. поддомкратные балки;
  6. фиксаторы;
  7. устанавливаемые блоки;
  8. обжимаемые клеевые швы;
  9. ранее установленные блоки;
  10. насосные станции;
  11. опора моста.

Поддомкратные балки устанавливали внутри надопорных блоков риге­ля, а анкерные, соединяемые с поддомкратными двумя монтажными пучка­ми,— с наружного торца монтируемого блока.

К недостаткам этого способа следует отнести необходимость многократ­ного подъема и опускания анкерной балки (весом около 600 кг) и нара­щивания инвентарных пучков из 24 проволок диаметром по 5 мм. Применяются различные способы обжатия клееных швов при навесном монтаже.
Сравнение применяемых способов по затратам труда показы­вает, что наиболее рациональным является обжатие клеевого шва домкра­тами двойного действия, инвентарными пучками и съемными щековыми упорами, обеспечивающее высокое качество швов при наименьших затра­тах времени и труда.

Затраты труда на обжатие одного клеевого стыка различными инвентарными
устройствами с учетом их монтажа

Способ  обжатия  стыка Затраты  труда,  чел.-час. Состав- бригады,  чел.
Домкратами  двойного  действия  с  инвентарными  пучками  и  съемными  щековыми  упорами 8,0 5-6
Установками  с  гидравлическими  домкратами,  тягами  и  упорными  балочками 15,4 8
Тремя  винтовыми  стяжками-фаркопфами 12,6 6
Домкратами  двойного  действия,  инвентарными  пучками,  поддомкратной  и  анкерной балками 13,6 7

Следует рекомендовать также обжатие клееных швов с применением натяжения части рабочей арматуры (по верхней плите) и монтажных пуч­ков, устанавливаемых на нижней плите.

Сооружение моста через реку Восточная Шельда (Голландия)

Из числа зарубежных мостов рамно-консольной системы, построенных с применением метода навесного монтажа, особый интерес представляет опыт сооружения моста через р. Восточная Шельда (Голландия) общей длиной 5021,7 м, состоящего из 50-пролетных строений рамно-консольной системы длиной по 95 м. Для пропуска судов сооружен разводной 40-метровый пролет.
Ширина проезжей части моста 10,35 м (для пропуска двухполосного автодвижения 7,6 м и отдельно для велосипедистов 2,75 м.).

Учитывая большую глубину реки (30—35 м) в месте мостового перехо­да, частые приливы и отливы с высокой волной, фундаменты опор выпол­нили из трех столбов-оболочек с наружным диаметром 4,25 м и толщиной стенки 30 см. Длина оболочек до 50 м.

Оболочки связаны между собой массивным ростверком. В таком виде фундамент может воспринимать вертикальную нагрузку до 3000 т и момент до 3000 тм (в осповном от ледовой нагрузки).
Все конструкции моста состоят из семи типов элементов .

Элементы конструкции моста через реку Восточная Шельда - stroyone.com

Элементы конструкции моста через реку Восточная Шельда

  1. блок пролетного строения весом 190 т;
  2. то же, весом 225 т;
  3. то же, весом 275 т;
  4. то же, весом 600 г;
  5. надфундаментная часть опоры;
  6. ростверк;
  7. оболочки

Это оболочки фундаментов весом до 500 т, ростверк весом до 400 т, блок тела опор весом 410 г и блоки пролетных строений весом 600, 275, 225 и 190 т.

Для изготовления железобетонных элементов моста был сооружен припостроечный полигон площадью 7 га, оборудованный двумя портальными кранами грузоподъемностью по 300 т при величине пролета 60 м. Внутри габарита этих кранов работали еще восемь портальных кранов грузоподъ­емностью от 8 до 75 т. Технологическая линия располагалась впутрп габа­рита 300-тонных портальных кранов, по обеим сторонам размещались складские помещения, арматурный цех, площадка изготовления, склады арматурных пучков и другие вспомогательные службы.

Секции оболочек длиной по G м изготовляли в вертикальном положении. С помощью специального кантователя секцию оболочки укладывали в го­ризонтальное положение и подавали к стенду укруппителыюй сборки, где производили стыкование секций в плети длиной 25—50 м. После омоноличивания стыков шириной 40 см и выстойки бетона оболочку обжимали 12 пучками из 22 проволок диаметром 7 мм каждый.
Укрупненные до требуемой длины оболочки доставляли к месту уста­новки плавучим краном грузоподъемностью 600 т.

Оболочки погружались под тяжестью собственного веса. Выемка грунта производилась грейфером и эрлифтом. Нижнюю часть погруженных обо­лочек заполняли слоем подводного бетона на высоту 4 м.

Вслед за погружением трех оболочек фундамента устанавливали блок ростверка. Предварительно вокруг каждой оболочки устанавливали короба опалубки для заполнения бетоном пазух между оболочками и стенками пустотелого ростверка.

Объединение голов оболочек с ростверком осуществляли пучками из 21 проволоки диаметром 7 мм с последующим бетонированием внутренних пустот и инъецированием каналов.

Опоры изготовляли на полигоне в лежачем положении из двух половин, объединяемых перед установкой в один элемент. Объединенный блок тела опоры весом 410 т устанавливали на ростверк и объединяли с ним с по­мощью пучков.
Рамно-консольные пролетные строения моста имеют коробчатое сечение и каждое состоит из семи блоков четырех размеров (высотой от 5 м над опорой до 1,5 м на конце консоли).

Пролетные строения сочленяются в середине пролета с помощью шарни­ра, работающего на передачу поперечной силы с консольной части сосед­него пролета. Блоки изготавливали в металлической опалубке.

Надопорный блок пролетного строения весом 600 т устанавливали на опору с помощью плавсредств, обустроенных металлическими башнями. Закрепление надопорного блока к опоре производилось 40 стержнями диа­метром 32 мм системы Дивидаг.

Остальные блоки рампых пролетных строений устанавливали методом уравновешенного навесного монтажа с помощью специальной неразрезной монтажной кран-фермы длиной 250 м, охватывающей сразу два пролета моста.

Схема навесного монтажа пролетных строений моста через р. Восточная Шельда:

Схема навесного монтажа пролетных строений моста через р. Восточная Шельда - stroyone.com

  1. доставленные на баржах к месту установки блоки, примыкающие к надопорным;
  2. монтажный кран;
  3. подъем блоков полиспастами;
  4. объемлющий плавучий кран для сооружения опор;
  5. заполнение бетоном полости оболочек при помощи плавучей бетонной установки;
  6. доставка и установка надопорного блока;
  7. монтажный кран, перемещаемый в следующие пролеты моста;
  8. кран, установленный в положение для монтажа следующих пролетов.

В рабочем положении задний конец монтажной фермы располагается на ранее смонтированной части ригеля, средняя часть опи­рается на два падопорных блока двух рам, передний конец, выполняющий роль аванбека, доходит до третьей опоры.

С помощью кран-фермы одновременно монтируются два рампых пролет­ных строения. Блоки на монтаж подавали на плавсредствах по воде и под­нимали четырьмя грузовыми тележками грузоподъемностью по 150 т. Два блока одной рамы поднимали одновременно но обеим концам консолей.

Грузовые тележки перемещались по рельсовым путям, уложенным по верху фермы. Бетон для омоноличивания стыков между консольными бло­ками и надопорным блоком подавали по монорельсу, закрепленному на монтажной ферме.

Поднятые блоки временно закрепляли 8 домкратами до полного натя­жения рабочей арматуры из пучков Фрейсине в плите проезжей части.

По окончании монтажа двух рам устанавливали поперечные шарниры и амортизаторы между концами консолей двух смежных рам, соединяя этим плиту проезжей части. После этого монтажный кран-ферму передви­гали в следующее рабочее положение.

В течение трех недель полностью собирали два рамно-консольных про­летных строения, что составляет 9 м пролета в сутки.
Мост был построен за 43 месяца.

 

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.