Продольная надвижка при строительстве моста через реку Днестр у Каменки

Конструкция моста через реку Днестр у Каменки

  • Мост состоит из семи пролетов.
  • Пролетное строение выполнено в виде неразрезной семипролетной балки трапецеидального коробчатого сечения постоянной высоты.
  • Балка пролетного строения состоит из 112 блоков длиной по 2,48 м (кроме надопорных длиной 2 м).
  • Ширина блоков:
    • по низу 4,4 м
    • по верху 11,8 м
    • высота 2,1 м
    • толщина стенок 25 — 42 см.
  • Масса блоков 25 — 32 т.
  • Блоки между собой объединяются в балку на мокрых стыках при помощи арматурных пучков из 24 высокопрочных проволок, устанавливаемых на верхней и нижней плитах. Двухсантиметровые швы в стыках блоков заполняли цементным раствором марки 500 с добавлением гранитной крошки.
  • Сечения балки в процессе передвижки воспринимали знакопеременные усилия. На участках балки, где монтажные усилия не совпадали по знаку и величине с эксплуатационными, устанавливали монтажные пучки.

Арматурные пучки в пролетном строении устанавливали в два этапа:

Арматурные пучки устанавливали в два этапа:

  • на стадии конвейерно-тыловой сборки для восприятия монтажных усилий — расчетное количество монтажных и эксплуатационных пучков;
  • после окончания надвижки и снятия монтажных пучков — остальные эксплуатационные пучки. На стадии надвижки устанавливали 744 пучка (из них эксплуатационных — 362, монтажных— 382). По окончании надвижки устанавливали 184 эксплуатационных пучка, предварительно сняв 382 монтажных пучка.

Арматурные пучки располагаются в блоках в открытых и закрытых каналах. После установки балки на опорные части открытые каналы бетонировали, а закрытые — инъецировали.

Для натяжения пучков домкратами двойного действия типа ДГ-63-315 применяли упоры под анкера в виде клиновых металлических подставок, отклоняющих оси пучков от поверхности верхней или нижней плиты блоков.

Подвижные опорные части приняты резино — фторопластовые. Неподвижная опорная часть установлена на левобережном устое.

Сооружение пролетных строений

Все сборные конструкции изготовлялись индустриальным методом на заводах. Пролетное строение монтировали способом конвейерно-тыловой сборки и продольной надвижки по скользящим устройствам с применением фторопласта. Монтаж выполняли в уровне опорных частей, для чего насыпь подходов по длине сборочной площадки не досыпали на высоту пролетного строения, а шкафные стенки устоев сооружали после окончания продольной надвижки балки.

Пролетное строение собирали и надвигали за семь этапов. На первом этапе монтировали аванбек и 18 блоков, далее на каждом этапе присоединяли по 17 блоков. На последнем этапе монтировали 9 блоков. Аванбек длиной 28 м собирали из трех секций. Каждая секция состояла из двух сварных двутавровых балок переменной высоты, объединенных вертикальными и горизонтальными связями.

Схема продольной надвижки пролетного строения

Продольная надвижка железобетонного моста (схема) - stroyone.com

Схема продольной надвижки пролетного строения (реку Днестр, Каменка):
а — исходное положение;

б — з — этапы надвижки I — VII.

Аванбек для надвижки железобетонного пролетного строения

Несимметричное сечение балок аванбека с оттянутым за счет более мощного нижнего пояса центром тяжести позволило отказаться от дополнительных горизонтальных ребер жесткости и переменной по высоте толщины стенки. Стыки секций аванбека были выполнены на заклепках, стык нижнего пояса — на заклепках с потайными головками для получения гладкой нижней поверхности.

В месте примыкания аванбека к торцу балки пролетного строения высота аванбека соответствовала высоте блока. Металлический аванбек присоединяли к железобетонной балке путем

  • прижатия поверху — монтажными арматурными пучками
  • по стенкам — приваркой накладок к закладным деталям в торце первого блока
  • по нижнему поясу — приваркой к закладной траверсной балке, обжатой эксплуатационными и монтажным и пучками. Такое прикрепление уменьшило количество монтажных пучков за счет увеличения эксплуатационных.

Технология сооружения пролетного строения

  1. Блоки пролетного строения, поступающие с железнодорожной станции на трейлере, разгружали на насыпи подхода козловым краном грузоподъемностью 35 т с пролетом 14 м.
  2. Козловой кран, удовлетворяющий условия установки на ограниченной ширине насыпи, подхода, простоты монтажа и демонтажа, был разработан для строительства этого моста. Пролет крана выбран минимально возможным из условий монтажа и разворота коробчатых блоков длиной 2,5 и шириной 11,8 м. Для работы крана с мелкими грузами ригель имеет консоль 6 м с ограниченной грузоподъемностью 5 т. Небольшая высота крана, небольшая общая масса, а также масса монтажного элемента, не превышающая 7,3 т, позволили монтировать его с помощью крана типа К-124.
  3. Пролетное строение собирали на стапеле сборочной площадки. Стапель предназначался для обеспечения точности сборки пролетного строения и последующей надвижки его собранной части на всех этапах монтажа и рассчитывался на действие усилий от пролетного строения при сборке и надвижке и от упоров толкающего устройства.
  4. Учитывая требование повышенной жесткости основания стапеля, насыпь правобережного подхода отсыпали заблаговременно и к началу сборки пролетного строения ее возраст составил 1,5 г.

Стапель для сборки пролетного строения

При разработке проекта и во время строительства особое внимание обращалось на конструкцию и качество исполнения стапеля для сборки блоков пролетных строений. Стапель представлял собой две параллельные железобетонные ветви сечением 90 X 35 см, уложенные на щебеночное основание толщиной 50 см и заанкеренные за устой гибкими листовыми тягами.

Каждая ветвь собиралась из восьми железобетонных плит длиной по 7 м. Плиты стапеля стыковали между собой по длине металлическими накладками на болтах и не­прерывным рельсом Р-50.

Для закрепления упоров толкающих домкратов на каждой плите стапеля имелись установленные при бетонировании по кондуктору болтовые выпуски, расположенные в центре плиты, что обеспечивало наиболее благоприятное распределение сосредоточенного момента от эксцентричного закрепления домкрата. Расстояние между ветвями стапеля по осям 4 м.

Длина стапеля — 63 м, была определена из условия устойчивости собранной части пролетного строения при надвижке ее в первый пролет и возможности сборки пролетного строения в один этап на длину пролета.

Гибкое листовое заанкеривание стапеля было устроено для передачи (на последнем этапе надвижки) части толкаю щ его усилия на устой. Длина листовой тяги составляла 8 м и соответствовала определенной расчетом для всех этапов надвижки средней длине участка «отлипания» балки пролетного строения за устоем, на котором было установлено первое скользящ ее устройство.

Монтируемые блоки опирались на стапель через металлические салазки. Каждые салазки для облегчения массы были выполнены из трех элементов: двух плит 400 х 350 х 20 мм и соединительного листа размером 200 х 4700 х 10 мм, являющегося одновременно поддоном при омоноличивании нижних стыков между блоками.

Плиты имели направляющие ребра, препятствующие их смещению с рельсового пути поперек оси надвижки, а соединительный лист — вертикальные ребра для повышения жесткости. Элементы салазок соединены между собой шпильками, приваренными к листу-поддону. Для плавности выключения салазок из работы при надвижке рельсовые пути скольжения на стапеле заканчивались упругим участком, выполненным в виде консоли рельсового пути.

Сборка стапеля и приведение его в проектное положение производились очень тщательно. До закрепления рельсового пути плиты стапеля были загружены блоками балки для выявления слабых участков основания с последующей выправкой положения плит. Рельсовый путь скольжения прикрепляли к плитам болтами. Под рельсовый путь, приведенный в проектное положение, подливали цементный раствор, что исключало работу рельсов на изгиб от местных нагрузок.

После окончательной регулировки рельсы сваривали в цельную плеть. Опыт работы показал, что некачественная стыковка рельсов без постановки накладок (особенно вблизи места установки толкающего домкрата) может привести к разрыву стыка рельса.

Стапель обеспечил достаточно высокую точность сборки балки. Отклонение нижнего пояса от проектной линии не превышало 1 см.

Принятая на мосту через р. Днестр у Каменки конструкция стапеля из сборных железобетонных плит позволила производить их рихтовку, подсыпку и подбивку после пробного загружения блоками пролетного строения.

Отделение стапеля от устоя с применением на устое накаточного устройства аналогично промежуточным опорам исключило влияние неизбежных просадок насыпи непосредственно за устоем, приблизило фактическую схему работы пролетного строения к расчетной, обеспечило более плавный сход пролетного строения со стапеля.

Монтаж пролетного строения состоял из следующих работ

  • обработки торцовых поверхностей блоков;
  • установки блоков на стапель с приведением их в проектное положение; установки
  • опалубки стыков и омоноличивания их;
  • обработки пучков цементно-битумной антикоррозионной мастикой;
  • заводки пучков в каналы;
  • натяжения пучков;
  • продольной надвижки смонтированной части пролетного строения;
  • отделки и окраски балки по ходу надвижки.
  • Все работы на стапеле обслуживал козловой кран грузоподъемностью 35 т, оборудованный специальной траверсой для строповки блоков.
  • Блоки подавали на сборочный стапель с заранее обработанными торцами и устанавливали на салазки с зазором 2 см, обеспечиваемым постановкой инвентарных металлических вкладышей.
  • После тщательной выверки и рихтовки блоков устанавливали инвентарную наружную опалубку стыков, выполненную в виде дощатых рамок, повторяю щ их наружные очертания блока.
  • Рамки закрепляли деревянными стойками в распор.
  • Опалубку стыка верхней плиты устанавливали изнутри блоков. Она состояла из доски и двух металлических листов лекального очертания, имеющих по концам поперечные ребра. Опалубку эту также закрепляли распорными стойками.
  • Цементно-песчаный раствор для омоноличивания стыков укладывали с помощью кельм и пластинчатых шуровок. Применяли также глубинный вибратор с приваренной к головке пластиной.
  • Монтаж пролетного строения выполнен в теплое время года, поэтом у тепловая обработка стыков не производилась.
  • Во время набора прочности раствора омоноличивания стыков в каналы заводили арматурные пучки, предварительно покрытые антикоррозионной цементно-битумной мастикой. Пучки натягивали домкратам и двойного действия типа ДГ-63-315 после набора стыком 80% прочности. На каждом этапе сборки натягивалось в среднем по 120 пучков. Размеры внутренней полости коробчатого блока минимальные для возможного выполнения в ней работ по установке и снятию опалубки стыков, заводке и натяжению пучков, постановке анкеров, инъецированию каналов.
  • После натяжения всех пучков надвигали пролетное строение в первый пролет.

Данные о надвижке железобетонного пролетного строения

  1. Усилие надвижки создавалось специальным толкающим устройством, закрепленным на стапеле.
  2. Величину усилия надвижки определяли из предпосылки, что на рельсовых путях скольжения стапеля, смазанных солидолом, коэффициент трения составит 0,17, а на опорах, где в скользящих устройствах используется антифрикционный материал фторопласт (4 — 0,04).
  3. При массе надвигаемого пролетного строения 3300 т с учетом уклона максимальная величина этого усилия составляет 180 тс.
  4. Замеренный в ходе работ коэффициент трения салазок по рельсовым путям стапеля составлял 0,20— 0,23.
  5. Коэффициент трения по фторопласту-4, замеренный на конечной стадии надвижки, не превышал 0,04.
  6. Усилие создавалось двумя телескопическими гидравлическими домкратами типа ДГ-500 грузоподъемностью по 200/500 т с ходом поршней 800 + 600 = 1400 мм.
Наименование показателей Еденица измерения Поршень
основной (большой) вспомогательный (малый)
Грузоподъемность т 500 200
Рабочий ход мм 600 800
Рабочее давление в цилиндрах кгс/см2 335 400
Рабочий объем жидкости л 91 39

При такой мощности домкратов требуемое усилие получали при давлении 100 — 150 атм. Это позволило применить для нагнетания масла в домкраты насос типа НШ-46. Производительность насоса обеспечивала скорость надвижки до 50 мм/мин (при работе поршнями грузоподъемностью по 200 т).

Домкраты были установлены в горизонтальном положении в специальные лафеты-упоры, закрепленные болтами к плитам стапеля. Домкраты работали от одного насоса, подключенного к параллельной разводке маслопроводов. Таким образом достигалась синхронность в работе двух домкратов. Надвижка осуществлялась циклами с перемещением пролетного строения на 2,5 — 2,6 м за 1 цикл.

В образовавшийся промежуток между домкратами и торцом пролетного строения устанавливали блок, который до окончания этапа надвижки служил переходной вставкой. Между блоками устанавливали деревянные прокладки. В каждом этапе было 17 таких циклов, что соответствовало надвижке на 42 м.

При отсутствии непредвиденных задержек один цикл продолжался 40 — 50 мин. Скорость надвижки зависела исключительно от скорости толкающей установки.

Принятая технология надвижки с переходными вставками из блоков пролетного строения позволила произвести почти всю надвижку с одной позиции толкающих домкратов. Стационарный пульт управления надвижкой был оборудован между двумя домкратами.

На горизонтальную доску пульта были выведены все вентили, управляющие работой насосной станции и домкратов, нанесен краской порядок переключения вентилей при различных этапах работы домкратов.

Пульт управления был оборудован навесом, звуковой и световой сигнализацией, вынесенной в пределы плиты пролетного строения. Всеми операциями управлял с пульта один человек. Пролетное строение передвигалось по стапелю на салазках по смазанным солидолом рельсам.

Из-за наложения местной кривизны стапеля и пролетного строения разгружался один конец некоторых салазок, после чего появлялась тенденция к их перекосу в плане. На первых этапах надвижки во время движения такие салазки подбивали кувалдами. В последующем каждые салазки перед началом надвижки заклинивали горизонтальными клиньями к пролетном у строения.

Наращиваемые вовремя надвижки блоки пролетного строения устанавливали (каждый) на четыре независимые металлические прокладки. Это решение вызвано тем, что при надвижке неомоноличенных блоков на общих салазках за счет разной деформативности правого и левого набора деревянных обжимаемых прокладок также происходил поворот салазок и заклинивание.

По мере надвижки монтированной части пролетного строения салазки сходили со стапеля и накапливались между стапелем и устоем. По окончании предпоследнего этапа надвижки упоры совместно с домкратами и пультом управления переставляли вперед на три блока стапеля (21 м), собирали последние девять блоков и производили надвижку до конца. В качестве удлиняющих элементов использовали металлические трубчатые вставки длиной 1, 2 и 3 м, а также демонтированные плиты стапеля длиной 7 м.

После надвижки пролетного строения на 7 м с помощью труб длиной 6 м и хода поршня трубы убирали и на их место устанавливали блок стапеля, после чего надвижку продолжали. Таким образом, использовав преимущества сборного стапеля, надвижку производили только с одной перестановкой домкратов.

Промежуточные опоры моста обстраивали скользящ ими устройствами для продольной передвижки пролетного строения, а также лестницами, подмостями.

Обстройка промежуточной опоры СВСиУ - stroyone.com

Обстройка промежуточной опоры

  1. ригель опоры;
  2. подферменник;
  3. балка пролетного строения;
  4. фанерная прокладка;
  5. пластинки фторопласта;
  6. полированный стальной лист;
  7. стальная плита;
  8. опорная часть типа РОЧ-1;
  9. закладная балка;
  10. тело опоры;
  11. подвесные подмости;
  12. ограничитель бокового смещения.

Ригели опор имели металлические консоли для размещения на них домкратов и поддомкрачивания пролетного строения. При принятом способе надвижки такие поддомкрачивания выполнялись для устранения неполадок в скользящ их устройствах, а также для установки пролетного строения на опорные части.

На опорах надвижку выполняли по способу непрерывной надвижки, конструкция скользящих устройств при этом упростилась, а работа на опоре была сведена к перекладыванию ли­стов фторопласта и наблюдению за надвижкой.

Скользящие устройства на опорах со­стояли из неподвижно расположенных стальных полированных листов и пе­рекладываемых в процессе надвижки пролетного строения пластин фторо­пласта, что существенно облегчило труд рабочих, исключило переклады­вание тяжелых металлических листов и непрерывную работу с домкратам и (в отличие от моста через овраг р. Лорупе). Для погашения местных неровностей нижнего пояса пролетного строения непосредственно под него укладывали листы фанеры длиной до 1,5 м.

Из-за наклона стенок коробчатого пролетного строения расстояние в осях скользящих устройств превышало базу постоянных опорных частей, что потребовало уширения подферменников опор и сдвижки опорных частей внутрь после окончания на­движки.На остальных опорах отсутствующие опорные части заменяли металличе­ской или железобетонной прокладкой, уложенной на шесть опорных частей типа РОЧ. Максимальная реакция на скользящее устройство составляла 250 тс. Упругие прокладки типа РОЧ обеспечивали необходимый угол по­ворота. Конструкция скользящих устройств позволила использовать их при надвижке как аванбека, так и бал­ки. Отпала необходимость замены скользящих устройств при переходе от металла к железобетону.

При движении пролетного строения в результате разности коэффициентов трения между фторопластом и фанер­ной прокладкой по нижнему поясу блоков и между фторопластом и по­лированным листом, листы фторопла­ста продвигались вместе с пролетным строением и затягивались в зону пере­дачи нагрузки.

Наиболее внимательно необходимо отнестись к местным (резким ) неров­ностям нижнего пояса пролетного строения, особенно ступенькам в сты­ках, расположенным по ходу надвиж­ки. Эти ступеньки (высотой до 10 мм ) возникали при сборке блоков пролет­ного строения. Ступеньки требовали устройства плавной фанерной выстил­ки и особого внимания при надвижке на каждой опоре. Опыт надвижки по­казал, что предложенная конструкция скользящих устройств может пропу­скать местные ступеньки высотой до 10— 15 мм при обеспечении их разгон­ки с уклоном 5:1 — 7:1.
Величина поперечного перекоса бло­ка железобетонного коробчатого стро­ения существенно влияет на коэффициент перегрузки накаточных уст­ройств. Эта перегрузка является след­ствием большой крутильной жесткости пролетного строения.

Для удерживания пролетного строе­ния от смещения поперек оси во вре­мя надвижки на опорах устанавливали боковые винтовые ограничители. Огра­ничитель представлял собой винтовой дом крат с горизонтальным роликом , по которому может прокатываться боковая поверхность пролетного строе­ния. Боковые ограничители привари­вались к металлическим упорам, выпущенным из ригелей опор.

Наблюдения в процессе надвижки по­казали, что наибольшая нагрузка на боковые ограничители появлялась при максимальных консолях балки пролет­ного строения, при перекосах нижнего пояса балки или скользящего устрой­ства.

Во время очередного этапа сборки блоков смонтированная часть пролетного строения опиралась на скользя­щие устройства пром еж уточны х опор, а на устое — на неподвижную клетку. Это обеспечивало неподвижность конца смонтированной части, необхо­димую при омоноличивании стыков, и подвижность опирання на промежу­точных опорах, требуемую для темпе­ратурных деформаций балки большой длины.

При давлении на фторопласт порядка 150 кгс/см2 и длительности остановок надвижки до одного месяца существенного повышения коэффици­ента трения на пром еж уточных опорах не наблюдалось.

Для въезда на скользящ ее устройство конец аванбека оборудовали винтовы­ми паровозными домкратам и грузоподъем ностью 20 т и ходом вин­та до 50 см (прогиб конца аванбека составлял 13 см). Вертикальная на­грузка на конец аванбека в момент наезда на скользящ ее устройство со­ставляла 15 тс.

Схема въезда аванбека на скользя­щее устройство

Схема въезда аванбека на скользя­щее устройство - stroyone.com

  1. опора под скользящ ее устройство;
  2. по­лированный лист;
  3. фторопласт;
  4. винто­вой дом крат;
  5. аванбек

Обычно при подходе аванбека к скользящим устройствам надвижку останавливали, выбирали прогиб кон­ца аванбека гидравлическими домкратами и опирали его на переходные скользящ ие устройства. Процесс при­ема аванбека при этом продолжался 1,5— 2 ч. Применение винтовых паро­возных дом кратов позволило прини­мать аванбек практически без останов­ки надвижки пролетного строения.

О собое внимание при разработке про­екта и во время производства работ уделялось вопросам техники безопас­ности при надвижке пролетного строе­ния большой длины. При продольной надвижке была пре­дусмотрена флажковая и звуковая сигнализация.

На каждом посту при готовности к надвижке вывешивали белый флажок. Если на каком -либо посту не были го­товы к надвижке, вывешивали красный флаг, причем все остальные посты дублировали сигналы.

У дом кратной установки находилась электрическая сирена с электролам­пой. По сигналу руководителя работ, имеющего мегафон, мастер подавал сиреной один продолжительный гудок («внимание»). Убедившись, что на всех опорах вывешены белые флажки, по­давали второй продолжительный гу­док, после которого включали толкаю­щие домкраты .

Для экстренного выключения толкающих домкратов на каждой опоре был установлен ава­рийный выключатель, соединенный с электродвигателем насоса домкратной установки. Любой рабочий на каждом посту имел возм ож ность остановить надвижку, после чего вывешивали красный флажок и устраняли неис­правности.

При остановке домкратов на перезарядку (после полного выхо­да поршня) подавали два коротких гудка. Одновременно с продольной надвиж­кой отделывали и окрашивали наруж­ную поверхность пролетного строения.

С этой целью на откосе конуса была устроена площадка, позволяющая об­рабатывать низ балки. Звено отделоч­ников вело разделку стыков между блоками и краскопультом окрашива­ло пролетное строение. Это значи­тельно сократило трудоемкость и стои­мость работ.

По окончании надвижки аванбек был отсоединен от пролетного строения и пролетное строение установлено на опорные части. Конструкция скользящих устройств лишь на 25 мм отлича­лась от высоты опорных частей. По­этому при установке опорных частей пролетное строение опускалось толь­ко на эту высоту.

Следует отметить большую сложность и трудоемкость работ по замене вре­менных опорных частей на постоян­ные.

Снятие монтажных пучков, установка и натяжение недостающих эксплуатацион­ных пучков производились в заданной проектом производства работ после­довательности.
После постановки и натяжения пучки омоноличивали в открытых каналах, а закрытые — инъецировали.

Весь комплекс работ по сборке и надвижке пролетного строения выпол­няла одна комплексная бригада в со­ставе 18— 32 чел. Работы производи­лись в 2 — 3 смены кроме надвижки, осуществляемой только в светлое время.

Тщательная подготовка и продуманная организация работ позволили осуще­ствить продольную надвижку семи пролетной железобетонной балки дли­ной 276 м с хорошими технико-экономическими показателями. Расход основных материалов на 1 м2 проезжей части пролетного строения составил: бетона 0,48 м3, металла 113 кг (в том числе высокопрочной арматуры 15 кг). Затраты труда на 1 м2 проезжей части составили 0,94 чел.-дня.

Темп сборки и надвижки одной секции пролетного строения длиной 42 м со­ставил 12 рабочих дней (при двухсмен­ной работе), что соответствует 3,5 м в сутки. В целом темп сооружения пролетного строения (без устройства изоляции и защитного слоя) 1,4 м в сутки.

Технология конвейерно-тыловой сбор­ки и продольной надвижки и конструк­ция блоков, отработанные на строи­тельстве моста через р. Днестр в Ка­менке, были полностью использованы на строительстве другого, более круп­ного моста через р. Днестр. Пролетное строение неразрезное 10- пролетное, балки коробчатого сече­ния.

Балку собирали из 163 блоков посто­янной высоты на стапеле длиной 55 м и шириной 4,4 м, сооруженном из мо­нолитного железобетона на подходе к мосту по оси и в уровне надвижки пролетного строения.Процесс монтажа пролетного строе­ния состоял из 10 этапов.

На каждом этапе выполняли укрупнительную сборку и надвижку одной секции про­летного строения (17 блоков), равной длине пролета. При надвижке балки использовали стальной аванбек дли­ной 27,7 м. При строительстве моста темп работ определял темп со­оружения опор, опережающий про­дольную надвижку примерно на месяц. В период паводков работы не прекращались.

Аванбек для надвижки железобетонного пролетного строения - stroyone.com

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

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