Строительство сборных железобетонных мостов

Содержание                                                                                                       Стр.

 

Введение                                                                                                                 2

 

Общие сведения                                                                                                     2

Сооружение опор мостов                                                                                      6

Установка железобетонных пролетных  строений                                              7

Монтаж опор малых мостов                                                                                11

Монтаж опор больших мостов                                                                            13 Монтаж железобетонных пролетных строений                                                15

Низовая сборка                                                                                                      15         

Верховая сборка                                                                                                     17

Монтаж козловыми  кранами                                                                               18

Монтаж шлюзовым краном                                                                                 19

Возведения столбчатых опор мостов в районах вечной мерзлоты                  21

Примеры железобетонных мостов                                                                       23

Заключение                                                                                                             27

Список литературы                                                                                                28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Мосты - сооружения, прокладывающие путь над препятствием.

 
Отечественное мостостроение  за последние десятилетия  достигло значительного уровня технического развития. Получили  широкое применение сборные железобетонные, сталежелезобетонные и стальные конструкции, изготавливаемые на промышленных предприятиях. Значительный технический прогресс наблюдается в  возведении предварительно напряженных железобетонных  сооружений разнообразных конструктивных систем, выполняемых с применением передовой технологии.

 

Широко применяются конструкции  фундаментов опор мостов на глубоких забивных и буровых сваях с  уширенными основаниями, на сборных  железобетонных оболочках, столбах, опускных  колодцах. Получили распространение сборные балочные, рамные, балочно-неразрезные, рамно-неразрезные и рамно-консольные  системы предварительно напряженных железобетонных пролетных строений. В больших мостах применяются стальные и сталежелезобетонные конструкции балочно-неразрезных и вантовых систем, выполняемые с использованием новых видов высокопрочных  сталей. Создана сеть промышленных предприятий, занятых  изготовлением элементов сборных железобетонных и стальных мостов, совершенствуются методы изготовления конструкции на заводах. Прошедший период, в течение которого было уделено особое внимание развитию индустриальных и скоростных способов возведения мостов, подтвердил большое значение передовой технологии изготовления и монтажа сборных конструкций. В современных условиях способ сооружения оказывает существенное влияние на выбор конструктивных решений, стоимость и трудоемкость работ при постройке мостов. Не менее важное значение здесь имеет срок ввода сооружений в эксплуатацию, значительное сокращение которого можно получить оптимальным решением комплекса конструктивных и организационно-технологических вопросов строительства, применением типовых проектов сооружений и передовых  технологических правил производства работ.

 

Общие сведения

Мосты представляют собой  весьма ответственные сооружения нижнего  строения железнодорожного пути и по своим конструктивным особенностям, способам работ при возведении опор, устройстве пролётных строений, применяемому оборудованию и средствам механизации  относятся к особой области строительного  дела - мостостроению, изучение которого выходит за рамки настоящего курса. Однако на железных дорогах наряду с крупными, уникальными мостовыми сооружениями используются, и притом в преобладающем числе, различные сборные или частично сборные мосты, являющиеся объектами массового применения и индустриального строительного производства. Особенно широкое распространение получили сборные железобетонные мосты. Конструкции таких мостов готовят на промышленных предприятиях, а непосредственно на строительной площадке выполняют в основном монтажные работы с объединением сборных конструкций в единое сооружение.    

   
     Различают мосты:  
      
     1. по виду преодолеваемого препятствия: 
     -  мост через реки и другие водотоки (собственно мост) ; 
     - через дороги (путепроводы) ; 
     - через овраги и ущелья (виадуки, эстакады). 
       
     2.   по роду прокладываемого пути (по назначению): 
     - железнодорожные мосты; 
     - автодорожные мосты; 
     - городские мосты; 
     - пешеходные мосты; 
     - мосты для совмещённого движения транспорта; 
     - для пропуска водных путей (мосты-каналы) ; 
     - для целей водоснабжения (акведуки), для пропуска газо- и нефтепроводов. 
      
     3.   по материалу основных частей: 
     -  деревянные мосты; 
     - каменные мосты; 
     - железобетонные мосты; 
     - стальные мосты. 
           
     Стоимость возведения моста составляет до 15% общих затрат на строительство дороги, а на современных скоростных автомагистралях и более. К мостам предъявляют особые требования в отношении их прочности, надёжности и долговечности. Наряду с этим конструкции мостов должны отвечать требованиям индустриального изготовления и механизированного возведения и, следовательно, обеспечивать быстрые темпы строительства при высоком качестве выполнения работ. 
      
     Мост, как правило, состоит из пролётных строений и опор. На пролётном строении моста расположены проезжая часть для транспорта, пешеходные проходы, трубопроводы.  
      
     Различают пролётные строения:  
     - речные (над судоходной частью реки);  
     - береговые (над остальной её частью).  
      
     Проезжая часть на пролётном строении может быть расположена: 
     - ниже основных несущих конструкций (езда понизу); 
     - выше последних (езда поверху); 
     - среднее расположение проезжей части (езда посередине).  
      
     Промежуточные опоры моста называют быками, а концевые - устоями. С помощью устоев осуществляется сопряжение моста с насыпями подходов. Нагрузки на опоры от пролётного строения передаются через опорные части. Встречаются системы мостов (например, рамные), в которых пролётное строение составляет одно целое с опорой (в таких случаях опорные части не устраивают). 
     Основные размеры моста:  
     - полная длина L;  
     - расчётные пролёты пролётных строений, измеряемые между центрами их опирания; 
     - пролёты в свету между опорами;  
     - ширина проезжей части и тротуаров.  
    

 
     Рисунок 1- Схема моста: 1 - речное пролётное строение; 2 - береговые пролётные строения; 3 - проезд; 4 - быки;        5 - устои; 6 - опорные части. 
      
      
     Положение конструкций по высоте характеризуется отметками (высотами над условным горизонтом) 
     - уровня проезда (УП); 
     - горизонта меженных (низких) вод (ГМВ); 
     - горизонта высоких вод (ГВВ); 
     - подошв фундаментов опор (ПФ).  
      
     Длина моста через водотоки зависит от отверстия моста - суммы пролётов в свету между опорами за вычетом так называемых конусов насыпи. Отверстие моста определяется гидравлическими расчётами. 
     Высота моста (отметка УП), а также пролёты в свету для главных пролётов моста через судоходные реки обычно определяются условиями пропуска судов. Для путепроводов длина пролётов в свету и отметка УП определяются габаритом нижележащей дороги. В остальных случаях уровень проезжей части обычно назначается по условиям трассирования дороги, проходящей по мосту; число и длина пролётов выбираются, исходя из наименьшей стоимости моста, на основании сравнения нескольких вариантов.  
          
     По системе основных конструкций различают: 
     - балочные мосты;  
     - арочные мосты; 
     - рамные мосты; 
     - висячие мосты;  
     - вантовые мосты; 
     - комбинированные мосты; 
     - наплавные мосты, разводные мосты и сборно-разборные мосты.

 

Оборудование стройплощадки  при строительстве сборных железобетонные мостов не отличается в основном от того, которое было рассмотрено применительно  к водопропускным трубам. Дополнительно  изучают лишь условия работы сваебойного  оборудования (при строительстве  свайных мостов) и монтажных кранов для установки пролетных строений.

 

Планировку стройплощадки, необходимую для обеспечения  нормальной работы кранов и транспортных средств, нередко заменяют отсыпкой на поверхность строительных площадок разрыхленной скальной породы или крупнообломочных грунтов слоем толщиной не менее 0,5м. В районах распространения  вечной мерзлоты это способствует предотвращению повреждений мохорастительного  покрова.

 

                    

Рис. 2. Сборные железобетонные мосты:

1-сваи (стойки); 2-насадка  устоя; 3- шкафной блок; 4 - пролетное строение; 5 - переходный подферменник; 6 - насадка промежуточной опоры; 7 - фундаментный стакан; 8 – фундаментная опора.

 

Конструкции сборных мостов обычно доставляют по железной дороге до ближайшего к мосту раздельного  пункта, а затем перевозят автотранспортом  и складируют возможно ближе к  местам установки. Пролетные строения стремятся устанавливать с транспортных средств.

Разметочными и контрольными измерениями, выполняемыми от геодезической  разбивочной основы моста, переносят на площадку проектные расстояния между опорными точками, координаты и основные отметки конструктивных элементов моста.

 

Сооружение опор мостов

Свайные работы представляют собой специфическую разновидность  монтажных работ, отличающуюся главным  образом способом закрепления монтажных  элементов, состоящим в заглублении  их в грунт.

 

Для обеспечения проектного положения свай в опоре моста при забивке применяют инвентарные направляющие каркасы различной (от 2 до 4 м) высоты, которые укладывают на лежневое основание с песчаной или песчано-гравийной подушкой и закрепляют внизу деревянными сваями, вверху - оттяжками. Сваи устанавливают краном в направляющие каркасы, затем забивают в грунт до получения расчетного отказа - определенной осадки сваи от одного удара или достижения заданной проектом глубины погружения. При вибропогружении расчетный отказ определяют по скорости заглубления свай.

 

Во избежание сложного наращивания железобетонных свай их выбирают с запасом по длине. Торцы забитых свай находятся выше проектной отметки и вследствие различной глубины погружения - на разных уровнях. Перед устройством ростверка (надсвайной конструкции) верхнюю часть свай срезают или срубают до нужного уровня. Для этого используют пневматические бетоноломы или отбойные молотки, арматуру перерезают газовой горелкой. Оставшиеся оголенными выпуски рабочей арматуры железобетонных свай отгибают и дополнительно устанавливают спиральную арматуру, прикрепляя ее вязальной проволокой к стержням.

 

Перед монтажом насадок на каждой свае в уровне низа насадки  закрепляют хомут, служащий временной опорой насадки и опалубкой стыка сваи с насадкой. К хомуту крепят кондукторы, фиксирующие взаимное положение свай, на нем также монтируют подмости. После установки кондуктора можно демонтировать направляющий каркас.

 

Насадки устанавливают краном на сваи с опиранием на хомуты и  после проверки отметок и выправки положения замоноличивают их со сваями бетоном марки 400. Верхние ряды фундаментных плит в двухрядных фундаментах, шкафные блоки устоев, переходные подферменники устанавливают на слой цементного раствора толщиной 10 мм с обязательной разделкой швов до схватывания раствора. Омоноличивающий бетон во время твердения периодически смачивают водой. Забивать сваи на соседних опорах в это время не следует.

Опоры стоечного типа монтируют  после освидетельствования и  приемки фундаментов. Заранее подвезенные  стойки с помощью стрелового крана  поднимают и ставят в гнезда фундаментных стаканов, временно раскрепляя их деревянными клиньями. Затем устанавливают хомуты, кондуктор и после геодезической проверки правильности положения стоек замоноличивают их в фундаменте бетоном марки 400. На замоноличенные стойки устанавливают краном насадки и также замоноличивают их.

 

В насыпях высотой более 8 м для малых мостов применяют сборные опоры из блоков и сборно-монолитные (массивно-сборные) опоры. Блочные опоры могут быть из мелких, крупных и пустотелых бетонных или железобетонных блоков. Сборно-монолитные опоры состоят из Г-образных блоков, которые укладывают с перевязкой по периметру опоры, и бетонного заполнения. Блоки изнутри имеют стенки с выступающим ребром, что улучшает их связь с бетоном заполнения, который можно заменять также готовыми бетонными блоками.

 

Блочные и сборно-монолитные опоры устанавливают с помощью  стреловых или других монтажных  кранов. Блоки сборных и сборно-монолитных опор, в которых нет монтажный соединений, укладывают на постель из цементно-песчаного (бетонного) раствора. Между блоками устанавливают стальные прокладки (клинья), которые обеспечивают постоянную толщину шва и предотвращают выдавливание раствора до затвердевания. В сборно-монолитных конструкциях блоки устанавливают краном насухо (без раствора) с прокладкой в швах клиньев и конопаткой швов снаружи. В процессе укладки бетона во внутреннюю полость опоры одновременно происходит заполнение швов раствором. Монтажные соединения блоков выполняют с помощью закладных деталей из стальных полос, которые располагают с внутренней стороны блоков, сваривают или соединяют болтами. Иногда в горизонтальных швах блочных опор размещают анкеры из стальных стержней, к которым прикрепляют подмости для расшивки швов и выполнения других отделочных работ.

 

Установка железобетонных пролётных строений

Железобетонные пролетные  строения можно устанавливать на опоры стреловыми пневмоколесными, гусеничными и железнодорожными кранами, а также консольными железнодорожными кранами грузоподъемностью 50-130 т. До начала монтажа составляют проект производства работ, в котором указывают последовательность монтажа с учетом местных условий, способа стыкования блоков, места установки крана и т. п. В ходе подготовки собирают и опробуют монтажное оборудование,  устраивают подъезды и площадки для кранов, подачи конструкций на монтаж, готовят транспортные средства для перевозки конструкций. Перед началом монтажа проверяют состояние блоков пролетных строений (они часто состоят из двух продольных половин), устраняют выявленные дефекты, размечают геометрические оси и центры тяжести, места строповки, устанавливают вспомогательные  приспособления для монтажа по условиям соблюдения техники безопасности (люльки, хомуты, стремянки и др.).

 

Пролетные строения стреловыми кранами можно устанавливать  сбоку и спереди. При установке сбоку (с поля) для крана готовят одну или несколько спланированных площадок у моста. Несущая способность основания должна быть не менее 490 кПа для кранов на пневмоколесном и 196 кПа для кранов на гусеничном ходу.