Строительство автодорожного моста через р. Волгу в Саратове

Конструкция автодорожного моста через р. Волгу в Саратове

Примером применения цельноперевозимых балок большой длины может служить также строительство автодорожного моста через р. Волгу в Саратове. Этот мост общей длиной около 2,8 км состоит из ряда пролетов, перекрытых предварительно напряженными разрезными сборными пролетными строениями рекордной для цельноперевозимых балок длины (по 70,1 м) и пролетов, перекрытых пятипролетной неразрезной железобетонной решетчатой балкой по схеме 106-1-3X166+106 м.

Речные опоры моста сборно-монолитной конструкции сооружены на сборных железобетонных колодцах-оболочках диаметром 5 м, погруженных в пески и тугопластичные глины.

Пролетное строение моста состоит из двух П-образных двустенчатых балок длиной 70,1 м, омоноличиваемых по плите проезжей части и с помощью сборных диафрагм (рис. 1).

Поперечное сечение пролетного строения длиной 70,1м - stroyone.com

Рис. 1. Поперечное сечение пролетного строения длиной 70,1м:
I — на опоре; II — в пролете.

Высота балки 4,03 м, ширина нижнего пояса в пролете 47 см, ширина нижнего пояса в опоре 58 см, толщина стенки 24 см. Расстояние между ребрами 4 м. Вес арматуры 67 т, в том числе высокопрочной 30,6 т, объем балки (бетон марки 500) 310 м.куб, вес около 800 т.

Каждую балку армировали 60 пучками высокопрочной проволоки диаметром 5 мм с пределом прочности 15000 кг/см2, при этом 16 пучков располагали прямолинейно, остальные 44 — криволинейно.

Пучок состоял из шести семипроволочных прядей и имел два концевых и два каркасно-стержневых анкера. Для придания пучкам полигонального очертания были применены четыре вертикальных оттяжки. Каждая из оттяжек перегибала 22 пучка (2 петли по 11 пучков, располагаемых по высоте).

Предварительно напряженные железобетонные пролетные строения длиной 70,1 м. изготовляли по стендовой технологии, т. е. с передачей усилия натяжения па упоры. При организации работ был учтен опыт стендового изготовления предварительно напряженных одностенчатых балок длиной 65,4 м. в Николаеве для моста через р. Южный Буг.

Полигон для изготовления пролетных строений

Изготовление балок вели на специальном полигоне. Участки полигона составляли единую технологическую линию, основными из которых были:

  • три стенда для изготовления балок;
  • цех обычной арматуры;
  • цех по изготовлению и испытанию пучков с анкерами и захватами;
  • монтажная площадка для вязки арматуры, сборки пучков, размещения траверс и внутренней опалубки;
  • склад готовой продукции на 12 балок; пирсы для выдачи балок на плавучие опоры.

Стенд

Монтажную площадку и стенды обслуживали два портальных крана пролетом 47 м грузоподъемностью 70 т. Готовые балки транспортировали 2 фермоподъемника грузоподъемностью по 400 т каждый.

Для сокращения времени изготовления балки значительную часть операций выполняли вне пределов стендов.

По своей конструкции стенд представляет собой замкнутую прямоугольную жесткую железобетонную раму на свайных ростверках. Продольные элементы рамы, воспринимающие натяжное усилие, были выполнены из балок двутаврового сечения.

Торцевые стенки стенда выполнены с проемами для пропуска инвентарных пучков, служащих для натяжения.

Поверх стендов были возведены надстендовые бетонные стенки, перекрытые съемными деревометаллическими утепленными крышками, которые могли располагаться в двух уровнях. При расположении крышек на верхнем уровне стенд служил тепляком для бетонирования балки, на нижнем — использовался как пропарочная камера объемом
2700 м³.

Натяжные камеры были расположены по обоим торцам стенда и состояли из металлических натяжных блоков и закрепленных на них 60 инвентарных пучков, соединяемых посредством захватов и анкеров с арматурными пучками изготовляемой балки. Натяжение пучков осуществлялось с двух сторон: усилие натяжения — до 5000 т. С каждой стороны стенда располагалось по двенадцать 500-тонных гидравлических домкратов (4 кассеты, но 3 домкрата в каждой).

Опалубка

Для изготовления двухстенчатых балок с девятью промежуточными и двумя торцевыми монолитными диафрагмами была применена опалубка довольно сложной конструкции. Опалубка наружных поверхностей стенок консолей плиты и днища стенок оставалась все время внутри стенда. Опалубку же внутренних поверхностей стенок и плиты периодически монтировали, демонтировали и извлекали посекционно из стенда портальными кранами.

Для подачи на стенд арматуру монтировали в блок вертикальных степок с пучками и в блок каркаса верхней плиты. Для монтажа обычную и пучковую арматуру стенок навешивали на специальную траверсу, которая состояла из двух ферм длиной 70 и высотой 4 м, сваренных из уголков и швеллеров и объединенных между собой поперечными и продольными связями.

Стойки ферм имели выдвижные пальцы, на которые укладывали пучки. Для подачи в стенд арматурного каркаса верхней плиты была смонтирована из элементов УИКМ вторая траверса длиной 70 и высотой 2 м с расстоянием между фермами, равным 2 м. Вес ее 39 т.

Траверса с подвешенным к ней арматурным каркасом плиты подавалась в стенд двумя портальными кранами. К поясам траверсы каркас весом 17,5 т подвешивали при помощи крючков с гайками.

Для бетонирования стенок балки применяли пластичный бетон с осадкой конуса 6—8 см, а для бетонирования плиты — более жесткий, с осадкой конуса 2 см.

Вдоль и поперек стенда бетон перемещали при помощи двух самоходных бетонораздатчиков, передвигавшихся вдоль него по рельсам, уложенным на выступах продольных стенок надстендового строения. Укладку бетона вели на всю высоту балки наклонными слоями.

Бетонирование верхней плиты велось с отставанием от места бетонирования верхней части стенок на 3 — 5 м. Такой интервал был необходим, так как при бетонировании плиты сразу же вслед за стенками из-за работы тисковых вибраторов наблюдалось оседание бетона стенок из-под плиты.

Бетонирование балки велось круглосуточно в 3 смены. В каждой смене на укладке бетона было занято 24 человека. Процесс бетонирования длился двое суток (6 смен). Распалубку балки начинали после набора бетоном прочности 100 кг/см², а практически через 24 ч после начала бетонирования, т. е. опалубка с одного конца балки снималась еще до окончания бетонирования всей балки в целом.

После распалубки балки и опускания крышек в нижнее положение в стенд подавали острый пар. Температура пропаривания достигала 40 — 50° С. Продолжительность пропаривания составляла 2 — 3 суток. После достижения бетоном 80% проектной прочности (400 кг/см²) производили спуск натяжения. Все арматурные, плотничные и монтажные работы производились в две смены.

Перевозка и установка на опоры моста с помощью плавучей опоры

Из стендов готовые балки извлекали, перевозили на склад и погружали на плавучую опору при помощи двух самоходных фермоподъемников домкратно-ленточного типа грузоподъемностью по 400 т. Фермоподъемник был смонтирован из элементов УИКМ и индивидуальных марок на пяти восьмиколесных самоходных крановых тележках и был оборудован четырьмя гидравлическими домкратами грузоподъемностью 170 г каждый с выходом поршня, равным 1120 мм.

Вес подъемника (без тележек, оборудования и противовесов) 171 т, скорость подъема груза 4 м/ч, скорость передвижения подъемников 20 м/мин.

Для перевозки и установки на опоры моста изготовленных 56 балок пролетных строений была применена плавучая опора, состоящая из двух плашкоутов, каждый из которых был смонтирован из 24 инвентарных понтонов КС, поставленных на ребро (из них 14 понтонов с регулируемым водным балластом, 10 сухих). Плашкоуты оборудовались системой воздушной балластировки.

Осадка плавучей опоры изменялась за счет загрузки понтонов водным балластом самотеком в результате снижения давления воздуха в понтонах до атмосферного или сбрасывания балласта при помощи сжатого воздуха.

Для плавного перемещения и закрепления плавучей опоры на палубах плашкоутов размещали такелажное оборудование: 12 становых и пеленажных ручных лебедок грузоподъемностью 5 т, 12 киповых планок, систему аварийных якорей и буксировочной упряжки. Водоизмещение порожней плавучей опоры составляло 900, а груженой 1700 г.

На плавучей опоре был также установлен резервный компрессор КС-9, а для снабжения электрической энергией — электростанция ЖЭС-50. Связь опоры с буксирами и берегами осуществлялась по радио, а передача команд на плашкоуты — через микрофон или электромегафон.

На плавучую опору балку пролетного строения устанавливали так, чтобы её опорные грани превышали отметки верха, установленных на опорах моста опорных частей на 10 см. При значительном ветре плавучую опору буксировали колесным пароходом мощностью 450 л. с., но большинство балок пролетных строений было перевезено буксирным катером МБ-24 мощностью 300 л. с.

На расстоянии 40 — 50 м ниже оси моста буксировка плавучей опоры приостанавливалась и ее при помощи лебедок заводили и устанавливали в пролет.

Путем балластировки плашкоута балку устанавливали на опоры моста. Затем плавучую опору при помощи лебедок перемещали вниз по течению реки, выводили из пролета, из ее плашкоутов отжимали балласт, после чего опора следовала в акваторию пирсов.

Анализ технико-экономических показателей и сравнение конструкций и способов изготовления цельноперевозимых балок на строительстве мостов через р. Южный Буг в Николаеве и через Волгу в Саратове позволяет сделать ряд выводов. Более экономичными являются балки двутаврового сечения, так как опалубка и стенды для их изготовления более простые, чем для балок П-образного сечения.

Арматурный каркас даже для балок большой длины экономичнее и удобнее вязать вне стенда на специальных монтажных шаблонах с последующей его установкой в стенд при помощи траверсы. Арматурные работы в стенде должны быть сведены к минимальному объему и, в основном, заключаться только в натяжении арматуры.

Натяжение арматуры наиболее экономично вести с одной стороны стенда даже при условии, что величина вытяжки пучков больше расчетного выхода поршня домкратов. При этом одновременно со снижением трудовых затрат сокращается количество оборудования для натяжения.

Пучки напрягаемой арматуры целесообразно применять с числом проволок не менее 49 — 56. Это снижает трудоемкость их формирования и монтажа в стенде.

Деревянная и деревометаллическая опалубка больших балок (при изготовлении которых требуется применение тисковых вибраторов) не выдерживает многократной оборачиваемости и требует систематического ремонта. Металлическая опалубка значительно лучше передает бетону вибрацию от тисковых вибраторов.

Двутавровые балки пролетных строений можно перевозить в пролет моста по одной, так как темп сооружения пролетных строений определяется темпом изготовления балок. В этом случае будет несколько снижен расход металла на плавучие опоры.

Следует также учитывать, что на полигонах, сооружаемых па строительных площадках, гораздо труднее хорошо наладить производство, чем на стационарных предприятиях. Организация изготовления балок большой длины на припостроечных полигонах удлиняет сроки строительства мостов и резко увеличивает потребность рабочей силы на строительной площадке. Удельный вес стоимости вспомогательных сооружений в полном комплексе затрат на пролетные строения зависит от объема работ по строительству моста.

Изготовление балок на припостроечных полигонах может быть экономически целесообразным только при сравнительно больших объемах работ и наличии на месте сырья для бетона.
Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

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