Типы стыков при навесном монтаже железобетонных мостов

При навесном монтаже сборных предварительно напряженных пролетных строений применяли несколько типов стыков

Стыки при навесном монтаже железобетонных мостов

а) мокрый со сваркой выпусков арматуры;
б) клееный зубчатый;
в) полусухой;
г) клееный с уступом;
д) клееный плоский

Типы стыков

При навесном монтаже сборных предварительно напряженных пролетных строений применяли несколько типов стыков:

  • мокрые стыки со сваркой выпусков арматуры и последующим заполнением стыка бетоном, применяются, как правило, только при сопряжении первых от опоры блоков консолей и при сборке береговых пролетных строений на подмостях;
  • мокрые стыки гладких торцовых поверхностей (без выпусков арматуры) с заполнением шва цементным раствором;
  • сухие стыки с плотным примыканием гладких торцовых поверхностей соединяемых блоков. Такой тип стыка упрощает работы при монтаже, но несколько снижает эксплуатационную надежность и долговечность сборной конструкции из-за своей водопроницаемости;
  • клееные стыки с плотным примыканием торцовых поверхностей блоков, изготовляемых специальными способами, применение эпоксидного клея исключает вредное воздействие воды на стык и повышает долговечность конструкции;
  • полусухие клееные стыки для возможности корректировки плана и профиля консолей, собираемых навесным способом со стыками на клею. В полусухом стыке торцовая поверхность ранее устанавливаемого блока имеет выпуски арматуры, оформленные в каркас, а по верхней и нижней плитам — железобетонные упоры для сопряжения с устанавливаемым блоком.

Клееный стык

При устройстве клееных стыков применяли три типа швов:

  • плоские вертикальные
  • плоские с одним уступом
  • зубчатые

Швы с уступом и зубчатые устраивали в тех случаях, когда сил трения или сцепления недостаточно для восприятия поперечных сил. Наиболее удобным для сопряжения блоков при монтаже является плоский клеевой шов с одним уступом.

Клеевые соединения на эпоксидных полимерах водостойки, обладают необходимой морозостойкостью и теплостойкостью, устойчивы к действию масел и кислот. Важное значение имеет срок жизнеспособности клея — промежуток времени, при котором клей не теряет способность склеивать.

В состав эпоксидного клея входят основные составляющие: эпоксидный полимер, пластификатор, отвердитель, наполнитель.

Срок жизнеспособности эпоксидного клея, применяемого при навесном монтаже, 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 клея являются время полимеризации и чувствительность к изменениям температуры. Клеевая прослойка в шве обеспечивает равномерное распределение нормальных напряжений в торцах блоков.

При устройстве клееных стыков важным является их первоначальное кратковременное обжатие, выполняемое 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 торцовых поверхностей соединяемых блоков, удаления воздушных пазух и создания клеевой прослойки наименьшей толщины.

Существуют различные способы обжатия клеевых швов, зависящие от веса блоков, площади стыкуемых поверхностей и типа напрягаемой арматуры.

Технология склеивания железобетонных блоков

Склеивание блоков включает следующие технологические операции:

  • очистку стыкуемых поверхностей блоков от остатков разделительных смазок опалубки; приготовление клея и его нанесение на стыкуемые поверхности блоков;
  • совмещение стыкуемых поверхностей блоков и обжатие стыка с целью удаления излишков клея из стыка.

Стыкуемые поверхности перед нанесением клея обрабатывают в основном весьма трудоемким способом — путем очистки металлическими щетками. Способ грунтовки стыкуемых поверхностей блоков, заменяющий очистку их от разделительных смазок опалубки, предложен и исследован в СоюздорНИИ.

В качестве грунтовочных использованы составы клеев, которые применяют для склеивания составных конструкций, но без наполнителя; кроме того, в состав клея дополнительно введен растворитель.

Технология приготовления и нанесения грунтовок аналогична приготовлению и нанесению эпоксидных клеев. Грунтовочный состав наносят на стыкуемые поверхности кистью не менее чем за 6 ч до нанесения клея. Остатки грунтовки в виде слоя клея на поверхности бетона удаляют сухой ветошью через 1 час после ее нанесения.

Последовательность установки клееных стыков

Блоки на клееных стыках устанавливают в такой последовательности. После совмещения стыкуемых поверхностей ранее смонтированного и устанавливаемого блока последний, удерживаемый краном, снимается с фиксаторов и отводится на 30 — 40 см от ранее смонтированного.

Стыкуемые торцовые поверхности, а также зону стыка продувают сжатым воздухом, чтобы на склеиваемые поверхности не попали мелкие камешки, обломки бетона и т. п. На бетонную поверхность клей наносят с помощью тканевого тампона, деревянного шпателя или жесткой щетки.

Затем клееный стык обжимают. Интервал между приготовлением клея и обжатием стыка должен быть минимальным и не превышать срока жизнеспособности клея. Приготовленный клей в результате реакции твердения выделяет большое количество тепла. Это может вызвать быстрое отвердевание клея в замесах большого объема.

Расход клея на склеивание 1 м 2 поверхности бетона составляет 1,6— 1,8 кг, расход эпоксидного полимера 0,5— 0,7 кг. Затраты труда на нанесение клея на стыкуемую поверхность при помощи щеток или кистей составляют 0,5 чел.-ч. на 1 м 2. Затраты труда на приготовление клея в среднем составляют 0,6— 0,7 чел.-ч. на 10 кг.

Клиновидный стык

На строительстве ряда мостов отклонение от проектного очертания (в профиле и в плане) пролетного строения, собираем ого методом навесного монтажа, выправляется устройством клиновидного клееного стыка (различной толщины по сечению блока), полусухого стыка.

Для устройства клееного клиновидного стыка применяю т клеи тех же составов, что и для склеивания основных стыков собираем ого пролетного строения. Технология приготовления и нанесения клея также аналогична. Но наполнитель в клее заменяется тиксотропной добавкой (сажей или асбестовой мелочью) в количестве 20 — 70 вес. ч.

Клиновидный стык устраивают в такой последовательности.

  • Каналы в торцах блоков стыка заклеивают стеклотканью на эпоксидном клее, на одну стенку вновь монтируемого блока (при выправлении очертания консоли в плане) приклеивают прокладку из бакелизированной фанеры или эпоксидного клея толщиной до 1 см.
  • Размер прокладки выбирают из условия смятия бетона под прокладкой при принятых усилиях обжатия клееного стыка.

Состав клея при устройстве клиновидного шва

Клей готовят на месте устройства клиновидного шва в такой последовательности:

  • Пластифицированная смола
  • Отвердитель
  • Тиксотропная добавка.
  • Клееные клиновидные стыки устраивают при положительных температурах с использованием клея без ускорителей твердения.

Склеивание блоков в зимний период

Навесной монтаж пролетных строений в зимних условиях при отрицательной температуре наружного воздуха ведется с использованием следующих технологических приемов склеивания блоков:

  • летними клеями при условии прогрева стыков (создание летних условий) в местных или объемлющих тепляках;
  • летними клеями, но с электропрогревом зоны стыка нагревателями (сетками, спиралями), установленными вблизи (на расстоянии 2— 2,5 см) торцовых поверхностей блоков при их изготовлении;
  • клеями с ускорителями, т. е. такими, которые полимеризуются при отрицательных температурах без прогрева стыков;
  • летними клеями при условии их полной полимеризации в стыках при наступлении стабильных положительных температур 10— 15° С (замораживание клея в стыке).

Способ устройства клееных стыков при отрицательных температурах нужно выбирать при проектировании пролетных строений исходя из особенностей их работы, климатических условий, технико-экономических соображений и предполагаемых темпов навесного монтажа.

Прочность сцепления клея с поверхностью бетона стыкуемых блоков контролируют испытанием пробных образцов на прочность, т. е. испытанием составных призм, склеенных из трех кубиков размером 10х10х10см путем выдавливания среднего кубика. При испытании по этому способу качество склеивания может считаться хорошим, если разрушение при срезе происходит по бетону. Затраты труда и продолжительность работ по устройству стыков различного типа при навесном монтаже приведены в таблице

Затраты труда и продолжительность работ по устройству стыков

Наимонование работ Стык
мокрый клееный полусухой
со сваркой выпусков арматуры Без сварки выпусков арматуры
Установка блока 26,3 13,8 8 26,3
4,4 3,5 2 4,4
Устройство опалубки, вязка арматуры и сварка стыков 98 9,1 23,2
25,3 2,3 7,4
Укладка и выстройка бетона или раствора 6,3 15,6 6,3
49,1 51,9 49,1
Приготовление и нанесение эпоксидного клея и обжим стыка 17,4
4,2
Всего 90,6 38,5 25,4
78,8 57,7 6,2

Примечания:

В показатели, приведенные в таблице, не включены затраты на установку и натяжение арматурных элементов. Эти затраты не зависят от типа стыка и в среднем на один стык составляют 40 — 42 чел.-ч при продолжительности работы 10 — 14 ч.

  • в числителе — затраты труда в чел.-ч.,
  • в знаменателе — затраты времени в ч.

Из приведенной таблицы видно, что применение стыков, заполненных жестким цементным раствором, по сравнению с мокрыми сварными стыками снижает трудоемкость более чем вдвое. Применение клееных стыков по сравнению с бетонируемыми сократило затраты труда более чем в три раза, а продолжительность работ — более чем в шесть раз.

Опыт строительства железобетонных мостов по методу навесного монтажа доказал целесообразность устройства не более одного полусухого стыка на каждую собираемую консоль в случае невозможности устройства клиновидных стыков. Увеличение количества полусухих стыков значительно удлиняет продолжительность монтажа.

 

Поделиться:
2 Комментария

Добавить комментарий

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