Строительство сборных железобетонных мостов

Для обеспечения необходимой  точности установки столбы стропуют за верхний торец, ввиду чего в  процессе монтажа они занимают вертикальное положение.

Массивно-столбчатые опоры  удобнее собрать козловым краном, т.к. при монтаже стреловым краном необходимо иметь стрелу достаточной  длины или располагать кран на повышенном уровне на специальной подставке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.8. Технологическая последовательность (I-III) монтажа столбчатых опор.

 

 

   Монтаж железобетонных пролетных строений 

 
       Тип крана и способ  монтажа выбирают в зависимости  от массы и габарита монтируемых  элементов, ширины, глубины и режима  реки, условий судоходства, рельефа  местности, времени года, заданных  сроков строительства и от  производственных возможностей  строительной организации.   

 

 

       Низовая сборка

 
          Низовая сборка стреловыми  самоходными кранами удобна при  постройке путепроводов, эстакад,  малых мостов на суходолах.  Для этой цели обычно используют  общестроительные краны на гусеничном  или пневмоколесном ходу, а также прицепные краны. Грунт на участке перемещения кранов планируют и уплотняют, например, обкаткой колесами или гусеницами ненагруженного крана. Несущая способность грунта должна быть в зоне работы кранов пневмоколесных не ниже 0,5 МПа, а гусеничных - 0,2 МПа. При недостаточной несущей способности грунта, например на заболоченных поймах, и в русле реки, монтаж значительно затрудняется. Приходится устраивать рабочий мост для передвижения монтажного крана и транспортных средств с элементами сборных пролетных строений, что замедляет темпы работ. 
           
         

 
 
     Рис.9. Схема монтажа  пролетных строений стреловым  краном с земли (2- монтажный кран; 3 -устанавливаемая балка; 4- траверса) 
      
          Стреловыми кранами при монтаже с земли обычно устанавливают балки до 21 ми массой не более 30-35 т. Застропованную траверсой (Рисунок 16) балку поднимают и вводят в пролет поворотом стрелы крана (Рисунок 15, а) а затем грузовым полиспастом опускают на опорные части (Рисунок 15, б), освобождая стропы. При этом кран последовательно устанавливает балки, перемещаясь поперек оси моста. При четкой организации работ можно монтировать конструкции "с колес" без предварительной разгрузки и складирования. 
    

 
     Рис.10. Схема монтажа пролетных строений стреловым краном с земли (1- склад; 2- монтажный кран; 3 -устанавливаемая балка; 4- траверса; 5- направление движения крана) 
           
          Если грузоподъемность одного крана недостаточна, то применяют два спаренных крана. При этом балку стропуют по ее концам, поднимают грузовыми полиспастами на наименьшем вылете стрел и затем, увеличивая их вылет в пределах допустимой грузоподъемности кранов, вводят в пролет. 
          При монтаже балок пролетных строений на путепроводах через железную дорогу применяют железнодорожные краны. 
    

 
     Рис.11. Схема верховой сборки пролетных строений стреловым краном (1- рельсовый путь; 2 -кран для погрузочных работ; 3 -мотовоз; 4 -транспортная вагонетка для перевозки блоков; 5 -монтажный кран; 6 -пролетное строение в процессе монтажа; 7 -собранное пролетное строение; 8 -склад балок.  

   

    Верховая сборка     

 

 

     Верховая сборка стреловым краном целесообразна при установке пролетных строений на мостах через постоянные водотоки. Такая сборка удобна и наиболее экономична, но ограничена сравнительно небольшой грузоподъемностью стреловых кранов. Кран СКТ-63А, например, может устанавливать впереди себя балки автодорожного моста длиной 18 м, массой 14,3 т при допустимом вылете стрелы крана 14 м. Особенность верхового монтажа состоит в том, что до начала установки балок возводят насыпь. Для обеспечения устойчивости ранее установленных балок до перемещения по ним крана и транспортных средств предварительно омоноличивают продольные стыки плит балок. Укладывают согласно расчету настил из деревянных лежней, обеспечивающий распределение давления на несколько балок и предохраняющий железобетонную плиту от недопустимых нагрузок. 
    

 
 
     Рис.12. Схема верховой сборки пролетных строений стреловым краном (1 -монтажный кран; 2 -пролетное строение в процессе монтажа) 
           
     При достаточной ширине проезжей части моста балки подают непосредственно к крану на автомобилях с прицепами или трайлерах. При узких мостах возможна подача балок на узкоколейных вагонетках по рельсовым путям с предварительной перегрузкой балок на подходах. 
      

    Монтаж козловыми кранами

 

 

     Козловыми кранами, перемещаемыми  по земле или по временным  эстакадам, обычно монтируют многопролетные  сборные железобетонные мосты,  длинномерные и тяжелые балки  сборных пролетных строений. Для  этой цели используют краны,  собираемые в условиях строительной  площадки из элементов УИКМ или выпускаемые промышленностью. 
     

  
     Рис.13. Схема установки балок козловыми кранами из элементов УИКМ (1- кран; 2- устанавливаемая балка;     3- эстакада; 4 -балка на тележках; 5- установленная балка)

 
         При надвижке балок в пролет по подмостям эстакаду устраивают узкой, а верх располагают обычно на уровне ригелей опор. Балки пролетного строения устанавливают на тележки и перемещают вдоль моста в пролет при помощи лебедок или других средств. Затем поперечной передвижкой их устанавливают в проектное положение. При этом балки передвигают на других тележках или салазках по рельсам, уложенным на ригелях смежных опор или по вспомогательным подмостям вдоль опоры. Для подъема балок при перестановке их с тележек на опорные части используют гидравлические домкраты. По условиям техники безопасности домкраты испытывают на двойное давление, а в процессе их работы между головкой домкрата и корпусом цилиндра укладывают страховочные металлические полукольца. 
     

 
     Рис.14. Схема надвижки балок по подмостям (1- ранее установленная балка; 2- балка на тележках; 3 -подмости из элементов УИКМ; 4- перемещаемая балка)

 

 
      Монтаж шлюзовым краном

 
     Шлюзовой кран ГП-2Х30 обеспечивает монтаж балок пролетом до 33 м при массе с учетом строповочных устройств не более 60 т. Состоит он из продольной фермы треугольного сечения и трех опор. Задняя и средняя опоры крана оснащены колесными тележками для продольного перемещения по рельсовому пути. Ширина колеи подкранового пути 5,6 м. Самоходные тележки средней опоры оборудованы электроприводом. Передняя опора крана оборудована винтовыми устройствами, обеспечивающими ликвидацию возможного прогиба и перекоса консоли и плотное опирание на подферменную площадку. При продольном перемещении в очередной пролет кран работает по консольной системе, а при монтаже пролетных строений является двухпролетной неразрезной системой. Грузоподъемность тележки средней опоры при передвижении самого крана составляет 48,5 т, при шлюзовании балки массой 60 т по оси крана - 66 т, при поперечном перемещении балки в крайнее положение - 90 т. Поэтому в местах опирания колес ходовой тележки вместо шпал под рельсы укладывают металлические распределительные балки. Для придания крану устойчивости при передвижке из пролета в пролет устанавливают противовес из железобетонных балок. 
      
    

 
 
     Рис.15. Схема монтажа балок консольно-шлюзовым краном ГП-2х30 (1- противовес; 2- задняя опора; 3- ферма крана; 4- средняя опора; 5- приводная трехосная самоходная тележка; 6- задняя грузовая тележка; 7- передняя грузовая тележка; 8- передняя опора крана; 9- балка на тележках; 10- рельсовый путь; 11 -устанавливаемая балка;     12 -двухконсольная грузовая каретка. 
      
         Монтаж пролетного строения начинают с установки крана в рабочее положение. Кран, собранный на подходе, своим ходом передвигается по рельсовым путям в пролет. На складе, расположенном на подходе, балку грузят на вагонетки двумя стреловыми или портальными кранами и подают под шлюзовой кран. Ближайший к крану конец балки закрепляют на полиспасте первой грузовой тележки и снимают с вагонетки. Балку с подвешенным передним и опертым на транспортную тележку задним концом передвигают (шлюзуют) в пролет до тех пор, пока задний конец ее не окажется под второй грузовой тележкой, к полиспасту которой его прикрепляют. 
      
     Далее балку продолжают перемещать грузовыми тележками в пролет, а затем по траверсам перемещают в поперечном направлении и полиспастами опускают на опорные части. 
          

         Возведения столбчатых опор мостов в районах вечной мерзлоты

В условиях вечной мерзлоты для малых мостов лучшими являются фундаменты и опоры из столбов или свай, нашедшие широкое применение при строительстве Байкало-Амурской магистрали. С целью определения физико-механических характеристик и температуры мерзлых грунтов в месте сооружения моста бурят разведочные скважины. За изменением температуры грунтов наблюдают в течение всего периода строительства, чтобы правильно оценить степень вмерзания столбов и фактическую прочность цементно-песчаного заполнителя.

 

Столбы сплошного сечения диаметром 0,8м заглубляют как в мерзлые, так и в немерзлые грунты опусканием в предварительно пробуренные скважины. Сваи сплошного сечения удается забивать в пластично-мерзлые глинистые грунты без твердых включений с температурой не ниже -0,5 С. Однако при наличии в них до 20% гальки, гравия и щебня сван погружают бурозабивным способом в направляющие скважины проектной глубины. Диаметр скважины принимают равным меньшей стороне призматической или диаметру цилиндрической сваи и уточняют после забивки первых свай.

 

Диаметр скважин, буримых  для опускания в них столбов, принимают на 15-20 см больше максимального размера поперечного размера столбов, на 5-10 см больше диагонали или диаметра опускной сваи. Время перерыва между окончанием бурения скважины и установкой в нее столба должно быть минимальным; при положительных температурах воздуха допустим перерыв не больше 3 сут.  С помощью специального хомута опускаемый в скважину столб закрепляют в проектном положении по высоте. Столбы устанавливают также на выравнивающий слой цементно-песчаного раствора, изменение толщины которого используют для регулировки высоты. Положение столба в плане фиксируют тремя-четырьмя клиньями. До начала заливки раствора уточняют его температуру и подвижность, а в процессе заполнения пространства (зазора) между боковыми поверхностями скважины и столба проверяют сплошность заполнения пространства и степень уплотнения раствора. Зазоры в скважинах заполняют цементно-песчаным раствором, а в пределах глубины сезонного промерзания засыпают местным грунтом или песком.

 

Наращивание столбов (свай) выполняют заранее, чтобы к моменту  установки в скважину была обеспечена прочность стыка, необходимая для  подъема столба. Поверхность бетона в месте замоноличивания, выпуски арматуры, закладные детали в пределах стыка очищают, а место укладки бетонной смеси прогревают до положительной температуры. Стык после замоноличивания утепляют. Нельзя допускать замерзания замоноличивающего бетона до достижения им проектной прочности. Для поддержания температуры бетона, которая не должна превышать 70° С, используют электропрогрев, пар или горячий воздух.

 

Допустимое отклонение заделанных в грунт столбов (свай) от проектного положения по высоте при сварном  соединении с плитой фундамента или ригелем (насадкой) ±2 см, а при замоноличивании бетоном ±10 см, в плане в уровне низа плиты фундамента или ригеля соответственно 2 и 5 см, наклон столбов - не более 0,01 высоты.

 

После установки столбов монтируют сборную или бетонируют монолитную плиту ростверка.

 

 

Рис. 8. Погружение бурозабивных свай:

а - начальный момент погружения сваи в грунт;  б - проектное положение погруженной сваи; 1 - свая; 2-направляющая скважина

 

Рис. 9 Операции, выполняемые при заглублении столбов (свай) в скважины:

а - бурение; б - установка столбов (свай) на раствор (положение I) и в раствор (положение II); в - проектное положение столба в скважине, установленного на раствор (I) и в раствор (II); 1-буровой шлам; 2- долото; 3 - скважина; 4 - свая; 5 - раствор, вытесненный в зазор: 6 - выравнивающий слой; 7 - столб; 8 - раствор, нагнетаемый в зазор

 

Примеры железобетонных мостов

1. Магдебургский  водный мост, Германия

Водный  мост в Германии, соединяющий два важных канала: Канал Эльба-Хафель и Среднегерманский канал, через который осуществляется сообщение с индустриальным районом — долиной Рура.

 

Магдебургский мост является самым большим водным мостом в  Европе. Строительство его началось в 1997 году и было завершено в октябре 2003 года. На этот судоходный мост было затрачено около полумиллиарда  евро, 68 000 м³ бетона и 24 000 т стали.

 

 

       2. Мост Александра Невского, Санкт-Петербург

Соединяет площадь Александра Невского (окончание Невского проспекта) и Заневский проспект.

 

Центральным пролётом моста  является разводной двукрылый пролёт; он выполнен из железобетона, с предварительно напряжённой арматурой. 25-метровые крылья моста разводятся сравнительно быстро — за две минуты, привод разводки — гидравлический.

 

В конструкции моста использованы ванты — стальные тросы диаметром 70 мм, стягивающие отдельные части моста. Эти тросы выполнены из легированной стали, пропущены в конструкциях моста через предусмотренные в конструкции технологические отверстия.

 

 

 

3. Володарский мост, Санкт-Петербург

Мост представлял собой трехпролетное  железобетонное арочное сооружение с ездой понизу, со средним металлическим  двукрылым раскрывающимся разводным  пролетом и двумя путепроводами  транспортной развязки на обоих берегах Невы. Это был первый железобетонный мост через р.Неву. Схема моста близка по конструктивному решению к Большеохтинскому мосту.