Строительство неразрезных пролетных строений методом навесного монтажа

Особенности строительства неразрезных пролетных строений методом навесного монтажа

Метод навесного монтажа получил широкое распространение при соору­жении пролетных строений неразрезных систем с пролетами более 40 м.

В этом случае балки сооружают как консоли, используя в качестве анкер­ных береговые пролеты, собранные па подмостях. В многопролетных неразрезных мостах сборку пролетных строений, как правило, ведут навес­ным уравновешенным способом. Для этого путем временного объединения балки с опорой получают Т-образную раму или рядом с постоянной уста­навливают временные опоры. После окончания навесного монтажа пролетное строение объединяют в неразрезную систему путем постановки ниж­ней арматуры в средней части пролета. Пролетное строение при этом освобождают от связи с опорой, оставив лишь шарнирное опирапие.

Типы блоков, способы их изготовления и стыкования при сооружении неразрезных пролетных строений методом навесного монтажа такие жe, как и при применении этого метода для сборки пролетных строений кон­сольных систем.

В СССР метод навесного монтажа был применен при сборке неразрез­ного пролетного строения введенного в 1969 г. городского моста через р. Москву в Нагатино.

Мост сооружен по схеме 62,5+114 + 62,5 м. Опоры возведены на свайном основании, пролетные строения выполнены в виде трехпролетной нераз­резной балки переменной высоты, раздельной для автотранспорта и для проезда метро.

Ширина проезжей части моста 40 м (для автопроезда 23 м, два тротуара по 3,5 м и обособленное полотно метрополитена 10 м). В поперечном сече­нии пролетное строение состоит из трех коробчатых балок: одна для метропроезда и две для автопроезда.

Пролетные строения моста сборные из предварительно напряженного железобетона, сооруженные навесным способом из укрупненных блоков коробчатого сечения на клееных стыках с зубчатой торцевой поверхностью по типу, осуществленному на мосту через р. Москву в районе Фили — Шелепиха.

Строительство моста через Москва-реку у Нагатино

Мост через моска реку у нагатино - stroyone.com

В отличие от мостов у автозавода и в районе Фили—Шелепиха, где пролетные строения монтировали навесным способом с предварительной сборкой анкерной части пролета, пролетные строения моста в Нагатино сооружены методом уравновешенного навесного монтажа с помощью че­тырех монтажных кранов КМК-160 — по два на каждой опоре. Пролетные строения собирали из укрупненных коробчатых блоков высо­той от 2,3 м в середине и по концам пролета и 5,5 м у речных опор.

Блоки автопроезда имеют размеры по верхней плите 14,5 м, по нижней — 7,5 м; блоки метропроезда соответственно 10 и 7,5 м. Кроме того, блоки метропроозда трехстенчатые. Балки пролетных строений армировали тро­совой арматурой диаметром 52,5 мм, которую натягивали и закрепляли в надопорных и анкерных блоках.

Для этого перед началом навесного монтажа над каждой речной опорой сооружали на подмостях надопорные участки пролетного строения длиной по 21 м из плитных элементов заводского изготовления. Анкерные блоки сооружали из монолитного железобетона с последующим предварительным напряжением арматурных элементов из канатов диаметром 52,5 мм, закладываемых в анкерные блоки.

В связи с тем, что в процессе навесного монтажа могут возникнуть знакопеременные усилия в надопорных участках балочной конструкции, последние заанкеривали в ростверках опор 12 железобетонными колонна­ми шестигранного сечения толщиной 120 см (по четыре па каждую балку) и 96 арматурными пучками из высокопрочной проволоки.

 Схема анкеровки неразрезных пролетных строений моста через Москва-реку у Нагатино на период навесного монтажа

Схема анкеровки неразрезных пролетных строений моста через Москва-реку у Нагатино - stroyone.com

  1. опора моста;
  2. надопорная часть пролетного строения, собранная на подмостях;
  3. монтажный кран;
  4. блоки, устанавливаемые с клееными стыками;
  5. 1-й блок, установленный навесным способом с мокрым стыком,
  6. анкерная стойка;
  7. анкерные пучки.

Каж­дый пучок состоял из 24 проволок диаметром 5 мм. Одним концом пучки закрепляли в ростверке, другим — в нижней плите надопорных блоков. По окончании навесного монтажа эти анкерные элементы демонтировали.Размеры надопорных участков пролетных строений определяли из усло­вия размещения анкерных блоков и двух монтажных кранов. Навесной монтаж пролетных строений вели из укрупненных блоков весом 80—160 т. Готовые блоки подвозили к месту монтажа на плашкоуте.

При уравновешенной навесной сборке первых трех пар блоков на каж­дой речной опоре монтажные краны работали в сцепе, совершая челночные перемещения от одного конца консоли к другому. Остальные блоки устанавливали при раздельной работе крапов, при этом хвостовая часть кранов анкеровалась к монтажным петлям ранее установленных блоков.Первые блоки устанавливали на мокрых стыках, остальные на клееных. Последние блоки устанавливали на полусухих стыках, с помощью которых корректировали проектное положение пролетного строения. Каждую балку собирали из 34 блоков.

На первой стадии навесного монтажа каждый блок закрепляли четырь­мя стальными канатами, натягиваемыми из анкерных блоков. По окончании монтажа каждой «птички» (пол у балки) по концам сооружали береговые анкерные блоки и производили установку и натяжение арматурных канатов, расположенных на свесах верхней плиты и по нижней плите в зоне береговых опор.

Только после этого производили демонтаж временных анкерных устройств: железобетонных стоек и предварительно напряженных пучков.

Замыкание полупролетов («птичек») в неразрезное пролетное строение производили в последнюю очередь. В стыке устанавливали и омоноличивали сборные элементы, после чего устанавливали и натягивали канаты по нижней плите в средней части пролета.

Значительный интерес представляет опыт возведения моста «Олерон- Континент» (Франция). Мост длиной 2862 м имеет 45 опор и сооружен по схеме 7 X 39,5 + 59,25 + 26 X 79 + 59,25 + 9 X 35,5 м. Ширина моста между перилами 10,92 м (проезжая часть 9 м, тротуары для пешеходов и велосипедная дорожка). Высота подмостового судоходного габарита на длине 1,2 км составляет 15 м, в средних четырех пролетах по 79 м— 18 м.

Пролетное строение моста представляет собой железобетонную предва­рительно напряженную неразрезную балку прямоугольного коробчатого сечения.
Высота пролетного строения в боковых пролетах постоянная и равна 2,5 м. В пролетах длиной по 79 ж высота балки принята переменной: от 4,5 м в надопорных участках до 2,5 м в середине пролетов. Ширина коробки постоянная (5,5 м).

Деформационные стыки расположены через каждые 316 м и представ­ляют собой металлическую конструкцию, состоящую из вертикальных кон­сольных полос противоположного направления, входящих взаимно друг в друга, что обеспечивает возмолшость необходимых температурных пере­мещений.

Опоры моста высотой от 9 до 25 ж имеют прямоугольное поперечное сечение. Вблизи устоев опоры выполнены массивными, а для всех осталь­ных принята пустотелая предварительно напряженная конструкция со стенками толщиной 30 см. Бетонирование пустотелых опор вели в подвиж­ной опалубке, перемещавшейся гидравлическими домкратами. Средняя скорость бетонирования таким способом составила 1,6—2,0 м в смену. Тело каждой опоры армировали четырьмя предварительно напряженными пуч­ками из 12 проволок диаметром 12 мм, заанкеренных в основании и ого­ловке.

Пролетное строение моста собрано из 860 блоков длиной по 3,3 м весом от 42 до 73 т. Сборные блоки пролетного строения изготовляли на берегу в стальной опалубке сразу на полное поперечное сечение. Толщина стенок блока составляет 30 см, толщина двухконсольной плиты проезжей части 20 см при ширине 10,6 м. Толщина нижней плиты переменпая (от 40 см в надопорных участках до 18 см в середине пролетов).На торцах блоков образованы при изготовлении выступы и ниши, выпол­няющие роль фиксаторов при навеспом монтаже.

При изготовлении блоков применяли бетонную смесь с расходом цемен­та 400 кг на 1 м3 и водоцементным отношением 0,4. Прочность контроль­ных цилиндрических образцов составила на 7-е сутки 260 кг/см2 н на 28-е — 340 кг/см2. Максимальный темп изготовления — 8 блоков в сутки.

Для уравновешенного навесного монтажа неразрезного пролетного строения был разработан и применен самоходный шлюзовой кран, позво­ляющий осуществлять подачу блоков по готовой части моста. Кран состоял из стальной решетчатой фермы длиной 100 м, опирающейся на две ноги, из которых одна была расположена сзади крана, а другая почти посере­дине. Спереди крана имелась шарнирная стойка, снабженная регулиро­вочными домкратами.

Кран был оснащен грузовой тележкой грузоподъем­ностью 80 т с дистанционным управлением, передвигающейся по нижним поясам его фермы, имеющим коробчатое сечение. Конструкция обеих ног крана позволяла перемещать под фермой блоки в продольном направле­нии, повернутым на 90° по отношению к их проектному положению. Грузовая тележка имела оборудование для продольного и вертикального перемещения блоков, а также для их разворота при постановке.

Такая конструкция шлюзового крана позволила применять его при навесной сборке пролетных строений большой ширины, а также монтировать про­летные строения на кривых. Изготовленные на берегу блоки пролетного строения устанавливали портальным краном на железнодорожную плат­форму и подавали но готовой части моста к шлюзовому крану. Уравновешенную навеспую сборку неразрезного пролетного строения шлюзовым краном и передвижку крана осуществляли в такой последова­тельности.

Закончив сооружение очередного пролета, шлюзовый кран передвигался вперед на тележках передней и задней ног до положения, при котором передняя нога достигала конца смонтированной консоли. При этом перед­няя шарнирная стойка несколько переходила за следующую опору моста и ее опирали на легкий временный каркас, установленный вдоль лицевой грани опоры. В таком положении, при помощи регулировочных домкратов вес крана оптимально распределяли между тремя опорными точками, после чего кран работал как двухпролетная неразрезная балка (рис. а).

Последовательность навесного монтажа шлюзовым краном - stroyone.com

Последовательность навесного монтажа шлюзовым краном:
а, б, в, г, д — различные этапы монтажа;

  1. собранная часть моста;
  2. стальная решетчатая ферма крана;
  3. задняя нога крана;
  4. надопорный блок;
  5. передняя нога крана;
  6. грузовая тележка крана;
  7. передняя шарнирная стойка;
  8. временный каркас для опирания шарнирной стойки;
  9. собираемая опора:
  10. деревянная вспомогательная вышка;
  11. устанавливаемый блок пролетного строения;
  12. пролетное строение, собираемое навесным способом;
  13. инвентарные передвижные люльки.

В такой позиции краном устанавливали первый надопорный блок про­летного строения, а затем на нем располагали деревянную вспомогатель­ную монтажную вышку и регулировочными домкратами передавали на нее давление от передней шарнирной стойки крана (рис. б).

Дополнительной регулировкой выключали из работы переднюю ногу крана, опиравшуюся в конце смонтированной консоли пролетного строе­ния. В результате такой регулировки кран в этом положении работал как балка на двух опорах, расположенных в концевых точках.

Упругое закрепление блоков на опорах при монтаже осуществлялось с помощью временных стержней, натягиваемых между нижними поясами надопорного блока и оголовком опоры.

Следующий этап работы заключался в продольной передвижке крана с опиранием его в двух точках: на смонтированной части пролетного строения и на вспомогательной конструкции, установленной на опоре моста (рис.,в). Передвижку вели до тех пор, пока передняя нога крана не достигала центра опоры моста. Нагрузку от крана снимали с монтаж­ной вышки с помощью домкратов и передавали ее на переднюю ногу кра­на, опертую на опору. На заключительном этапе передвижки шлюзового крана с помощью грузовой тележки убирали назад вспомогательную мон­тажную вышку и демонтировали временную конструкцию, на которую ранее опиралась передняя шарнирная стойка крана (рис.,г).

После передвижки крана приступали к уравновешенному навесному монтажу пролетного строения. Блоки пролетного строения в необходимой последовательности подавали по законченной части моста к шлюзовому крану и устанавливали с помощью грузовой тележки с обеих сторон опоры с опережением на один блок. После установки на клею каждой пары сим­метричных блоков производилось предварительное напряжение пучков (рис.д). Предварительно напряженная арматура системы Фрейсине состояла из 30 пучков по 12 проволок диаметром 12,7 мм и четырех пуч­ков по 12 проволок диаметром 8 мм.

После окончания монтажа консолей устанавливали замыкающий эле­мент и напрягали арматуру, обеспечивающую превращение конструкции пролетного строения в неразрезную систему, и затем повторяли цикл пе­редвижки шлюзового крана и навесного монтажа следующего пролета.

Анкеры предварительно напряженной арматуры после инъецирования каналов покрывали полимерным раствором. Цикл монтажа центральных пролетов моста длиной 79 м с помощью шлюзового крана составлял в среднем 8—10 дней, что соответствовало среднесуточному темпу монтажных работ 8—10 м в сутки. Максимальный достигнутый темп монтажа составил 10 блоков или 33 м в сутки.

Из применяемых за рубежом способов изготовления блоков наибольший интерес представляет поточный метод, отработанный во Франции на строи­тельстве моста Авал через р. Рону у г. Лиона. Этот мостовой переход состоит из неразрезного рамного моста через р. Рону, построенного посхеме 50 + 75 + 75 + 50 м, и следующего за ним перазрезного рамного трехпролетного моста через деривационный канал со средним пролетом 84 м и крайними по 56 м. Мосты имеют независимую проезжую часть под каждое направление движения автотранспорта.

В поперечном сечении пролетные строения мостов состоят из двух глав­ных балок коробчатого сечения, объединенных между собой поверху пли­той, а над опорами — поперечпыми диафрагмами. Балки имеют постоянную высоту, за исключением приопорных участков, где имеются вуты. Высота балок в средней части 3,6 м. Плита проезжей части имеет толщину 20 см, а в месте примыкания к ребрам главных балок 30 см, толщина нижней плиты 16 см, вертикальных стенок 26 см. Ширина коробки поверху 4,2 м, понизу — 3,5 м.

Монтаж пролетных строений осуществлялся уравновешенным навесным способом на клееных стыках из блоков длиной по 3 м весом от 30 до 42 т.

Предварительное напряжение пролетного строения осуществлено пучками, размещенными в каналах, образованных специальными металличе­скими трубками в вертикальных стенках балок. Всего для пролетных строений моста Авал было изготовлено 528 блоков коробчатого сечения в течение 11 месяцев.

Блоки изготовляли на приобъектном полигоне, расположенном на правом берегу Роны на расстоянии около 80 м от оси перехода. Все службы полигона были размещены очень компактно и обслуживались одним ба­шенным краном грузоподъемностью 5 т.

Все блоки пролетных строений изготовлены на двух поточных линиях, каждая из которых включала одну стационарную опалубку. Таким образом, в каждой опалубке изготовлено около 265 блоков.

Схема поточной линии для изготовления блоков пролетного строения моста

Достигнутый темп изготовления составил 1 блок в сутки на каждой поточной линии. Опалубка для изготовления блоков представляла собой капитальное сооружение, состоящее из торцевого щита, двух боковых щитов, короба, опалубливающего внутреннюю поверхность блоков, и нескольких поддо­нов, смонтированных на тележках.

  1. блок, служащий торцевой опалубкой;
  2. боковые короба опалубки;
  3. торцевая рама опалубки;
  4. короб внутренней подвиж ной опалубки блока;
  5. торцевые рас­крываю щиеся элементы внутренней опалубки;
  6. несущие конструкции внутренней опалубки;
  7. противовес;
  8. эстакада для перемещения внутренней опалубки;
  9. колеса;
  10. рельсовые пути;
  11. винтовой домкрат для установки торцевой рамы в про­ектное положение и распалубки блока;
  12. ось вращения торцевой рамы опалубки;
  13. стальные шлифовальные листы;
  14. поддон;
  15. рама поддона;
  16. опоры, фикси­рую щиеположение блока;
  17. тележка для перемещения блоков;  шаровыевы ступы для опирания рамы поддона на фиксирующие упоры;
  18. приспособления для уста­новки блока в проектное положение;
  19. ось вращ ения боковых коробов;
  20. винтовые домкраты для установки щитов внутренней опалубки в проектное положение и распа­лубки блоков;
  21. обогреваемые полости опалубки;
  22. пилоны для крепления боко­вых коробов;
  23. гидравлический домкрат для распалубки блоков и установки боковых
    коробов опалубки в проектное положение;
  24. фаркопфы для закрепления боковых
    коробов опалубки в проектном положении;
  25. фундаменты из тощего бетона;
  26. вин­товые домкраты.

Торцевой щит опалубки выполнен в виде мощной стальной сварной рамы, шарнирно закрепленной в своей нижней части на специальном фун­даменте. Распалубка изготовленного блока и установка торцевого щита в проектное положение выполнялась винтовыми домкратами, расположен­ными под хвостовыми частями щита.

Боковые щиты опалубки были выполнены в виде стальных сварных по­лых внутри коробов, шарнирно прикрепленных в своей верхней части к стальным пилонам. Распалубку блока и установку боковых щитов в проектное положение осуществляли четырьмя гидравлическими домкра­тами, а закрепление щитов в проектном положении — четырьмя фаркопфами, расположенными в нижней части щитов. Внутренняя опалубка блока смонтирована на тележке с противовесом.

Тележка перемещалась с помощью лебедок и системы тросов по специальной эстакаде. Внутренняя опалубка состояла из щита, опалубливающего верхнюю поверхность, и двух шарнирно прикрепленных к нему щитов боковой опалубки. Все щиты были закреплены на несущей раме при помощи винтовых домкратов, и это давало возможность точно устанавливать их в проектное положение, прижимая к торцевому щиту и внутренней поверхности изготовленного блока.

Торцевые поверхности внутреннего короба опалубки закрывались специальными крышками с резиновыми уплотнителями. Назначение крышек — создать пространство, в которое можно подавать пар для обогрева забетонированного блока.Нижняя поверхность блока опалубливалась деревянными поддонами, уложенными на тележки.

Плотное соприкасание блоков в стыке обеспечивалось путем бетониро­вания блоков в торец друг к другу. Поддон, опалубливающий нижнюю поверхность блока, опирался в момент изготовления блока не на тележку, а на специальные опоры, строго определяющие его положение в пространстве.

После изготовления блок при помощи четырех винтовых домкратов снимали с опор, перемещали на тележки в новое положение и теми же домкратами опускали на новые стальные опоры, которые так же, как и первые, строго определяли его положение в пространстве. Регулируя по­ложение вторых опор относительно первых, можпо было придавать изго­товляемой конструкции любое очертание.

Стальные опоры были выполнены в виде плоского точно установленного стального листа. Рама поддона опиралась на стальные листы шаровыми выступами. Такой способ опирания позволял несколько смещать изготов­ленный блок в плане, не меняя положения его продольной оси в про­странстве.

Блоки готовятся в той последовательности, в которой они будут посту­пать на сборку. Для изготовления первого приопорного блока в опалубку вставляется деревянный торец. Остальные блоки готовятся в торец ранее изготовленному блоку. Для обеспечения темпа изготовления блоков — один блок в сутки в каждой опалубке — применяли тепловую обработку, для чего опалубку обогревали паром, который подавали во внутренние по­лости боковых щитов и во внутренний короб опалубки. Режим прогрева: выстройка после бетонирования — 3 ч, подъем темпе­ратуры до 50—60° С — 3 ч, прогрев при температуре 60° С — 3 ч, спуск температуры от 60° С до температуры воздуха — 3 ч.

После прогрева блок распалубливается, перемещается в положение, в котором он используется в качестве торцевой опалубки, а затем отправ­ляется на той же тележке на 12 ч в пропарочную камеру, где пропари­вается при температуре 50—60° С. После пропаривания блок на той же тележке подается на пирс для погрузки на баржу.
Высоту приопорных блоков изменяли путем изменения высоты и очер­тания поддонов.

Арматурные каркасы блоков вязали на стенде и устанавливали в опа­лубку башенным краном. Бетон подавали в опалубку также башенным краном и уплотняли на­стенными и шланговыми вибраторами.

Каналы для пропуска пучковой арматуры образовывали при помощи стальных труб, ввязываемых в каркас при его изготовлении.Фиксаторы в шве выполнены в виде трех трапецеидальных выступов по одному на верхней плите и ребрах. Достигнутый темп и высокое качество работ свидетельствуют о прогрессивности поточного способа изготовления блоков.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

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