Аналіз будівництва залізобетонних мостів

Зміст

  • 1 Техніко — економічні показники будівництва залізобетонних мостів
  • 2 Витрати праці по спорудженню прогонових будов
  • 3 Теорія кореляції в мостобудуванні

Аналіз будівництва залізобетонних мостів та конструкцій і вибір раціональних варіантів, утруднені із-за великої різноманітності залізобетонних мостів, відрізняються статичними схемами, конструктивними формами і методами споруді.

При великій різноманітності конструктивних і технологічних рішень практично неможливо проаналізувати вплив кожного з факторів на техніко-економічні показники.

Для порівнянні залізобетонних прогонових будов різних систем, що споруджуються за різними технологіями, прийнята методика, відповідно до якої приймаються до уваги наступні основні техніко-економічні показники:

  • витрата бетону;
  • витрата металу (закладеного в конструкцію);
  • витрата металу на допоміжні споруди;
  • витрати праці;
  • вартість робіт.

При оцінці способів виробництва робіт як найважливіший показник враховується тривалість будівництва.

На відміну від зазвичай застосовуваних способів порівнянні прогонових будов по витраті бетону і арматури тільки на основні конструкції, прийнята методика передбачає проведення порівняння витрат на весь комплекс робіт по спорудженню прогонових будов.

Всі показники визначаються на кінцевий вимірювач, в якості якого для автодорожніх і міських мостів прийнятий 1 м2 площі проїзної частини (площа проїзної частини визначається як добуток відстані між поручнями на повну довжину прогонової будови).

Трудомісткість всього комплексу робіт по спорудженню прогонової будови визначається, як правило, за результатами аналізу хронометражних спостережень. Непродуктивні втрати робочого часу не враховуються. Трудомісткість спорудження допоміжних конструкцій визначається за діючими нормами, фактичні кошторисні вартості робіт з урахуванням накладних витрат — по робочим кресленням і одиничним розцінкам. При оцінці технології виробництва робіт собівартість обчислюється за елементами витрат.

Тривалість виконання окремих робіт визначається за зведеним виконавчим графіками, журналам виробництва робіт і матеріалів аналізу хронометражних спостереження.

Витрати по статті «Експлуатація механізмів і обладнання» обчислені на основі складених графіків зайнятості механізмів. Для спрощення фактична собівартість допоміжних споруд приймається рівною їх кошторисної вартості.

Повна вартість споруди визначається як сума фактичної собівартості виготовлення та монтажу прогонової будови з кошторисною вартістю тимчасових споруд .

Єдина методика дозволяє виявити зіставні показники, що характеризують прогонові будови постійних мостів, і з достатньою точністю оцінити і порівняти різну технологію їх спорудження.

Техніко — економічні показники будівництва залізобетонних мостів

Показники витрати бетону і арматури, в тому числі високоміцної, на спорудження прогонових будов різних систем, без обліку витрати їх на тимчасові допоміжні споруди, збільшуються із збільшенням прольотів, однак на їх основі важко встановити вплив систем прогонових будов.

Аналіз проектів мостів не дає можливості встановити в математичній формі закономірності витрати основних матеріалів від таких показників, як величина прольоту і ширина проїжджої частини.

При оцінці системи прогонових будівель необхідно враховувати витрати, пов’язані зі способом їх спорудження.

Важливим фактором, що впливає на вартість робіт та на інші техніко – економічні показники спорудження мосту, є витрати на тимчасові допоміжні виробничі споруди (СВСиУ), необхідні для виготовлення і монтажу конструкцій.

Витрати на допоміжні споруди залежать від прийнятого способу виробництва робіт і системи прогонових будов. Наприклад, при монтажі цельноперевозимых балок довжиною 65,4—70,1 м шляхом перевезення їх на плаву необхідно побудувати стенд для виготовлення балок, пірси для викочування їх на плавзасоби і т. і.; при неврівноваженому навісному монтажі необхідно звести підмостки для складання анкерної частини прогонової будови і т. п.

Аналіз даних показує, що витрата бетону на допоміжні споруди складає до 38% обсягу бетону основних конструкцій, витрати неінвентарного металу — до 86 % ваги арматури прогонової будови, трудомісткість — до 65 і вартість до 55 % від витрат на основну конструкцію.

Потреба монтажного металу при спорудженні арочних прогонових будов на кружалах значно перевищує витрату металу на основну конструкцію арок.

Порівняння різних систем прогонових будов тільки по витраті матеріалів (бетону і сталі) на основну конструкцію призводить у ряді випадків до неправильних висновків.

Необхідно враховувати витрати, пов’язані з технологією виробництва робіт, витрати на допоміжні виробничі пристрою. Вартість допоміжних споруд мінімальна при застосуванні методів навісного монтажу навісного бетонування і поздовжнього насування.

Вартість матеріалів основної конструкції становить лише 27— 58% вартості споруди прогонової будови з урахуванням тимчасових споруд для різних схем мостів і способів виробництва робіт.

На підставі цього можна зробити висновок, що найважливішим резервом зниження вартості спорудження попередньо напружених прогонових будов є постійне вдосконалення технології виробництва робіт.

Якщо за рахунок уточнення розрахунку вдасться зменшити розміри перерізів конструкцій з відповідним зменшенням її об’єму на 5-10%, то це дозволить знизити вартість споруди прогонових будов тільки на 2-5%; якщо за рахунок удосконалення технології виробництва робіт знизити будівельні витрати на 10-20%, що легше досягти, то це дозволить знизити вартість на 7-15%.

Аналіз витрат на спорудження залізобетонних прогонових будов дозволяє зробити висновок, що мости однакової конструкції, споруджені різними способами, мають значно відрізняються техніко-економічні показники.

Враховуючи, що мости консольних систем, зібрані навісним методом, в останні роки отримали найбільш широке застосування, представляє інтерес аналіз техніко-економічних показників, досягнутих при спорудженні прогонових будівель цього типу.

Основними факторами, що впливають на витрати праці по спорудженню прогонових будов консольних систем навісним способом (у розрахунку на 100 м2 проїжджої частини), є:

  • проліт мосту і залежні від нього витрата бетону і арматури на 1 м2 проїжджої частини;
  • спосіб виробництва робіт: монтаж на риштованні берегових прольотів і навісний монтаж консолей або врівноважений навісний монтаж;
  • конструкція балок прогонової будови—коробчаті або двухтавровые;
  • кількість балок в поперечному перерізі; розміри блоків;
  • ширина проїзної частини;
  • спосіб виготовлення блоків — бетонування їх цілком або укрупнительная складання блоків з плит;
  • спосіб стикування блоків — на «мокрих» або на клеєних стиках;
  • спосіб попереднього обтиснення стиків;
  • наявність підвісних прогонових будов;
  • конструкція арматурних елементів, напрягаемых при монтажі,— сталеві канати або пучки високоміцної дроту;
  • кваліфікація робочих і їх досвід у виконанні даного виду робіт.

Визначити кількісний вплив кожного фактора на величину трудомісткості та інші техніко-економічні показники в даний час не представляється можливим через відсутність достатнього обсягу інформації.

Витрати праці на окремі види робіт при спорудженні попередньо напружених залізобетонних прогонових будов наведено.

У прогонових будовах, зібраних навісним способом, витрати праці на виготовлення блоків або на виготовлення плит і укрупнительную складання їх у блоки становлять до 60% від повних витрат на спорудження прогонових будов.

На підставі цього можна зробити висновок, що основним резервом зниження трудомісткості навісного монтажу є удосконалення конструкції і технології виготовлення блоків.

Вартість споруди прогонових будов залежить, в основному, від тихже факторів, які, звичайно, з різною силою впливають на формування витрат праці і на тривалість будівництва.

Результати аналізу показують, що вартість виготовлення блоків на заводах або полігонах або їх укрупнення з плит складають, як правило, лише 35-40% від повної кошторисної вартості спорудження прогонових будов.

Таким чином, витрати, що залежать від способу виробництва робіт, складають 60-65% повної кошторисної вартості спорудження балочно-консольних і рамно-консольних прогонових будов.

Витрати праці по спорудженню прогонових будов

Фактичні витрати праці по спорудженню прогонових будов, визначені за єдиною методикою, наведено в таблиці.

Технологія спорудиВитрати праці, чол-дніБетонування на суцільних риштованні9,6Установка методом продоль ної насування1,8Монтаж прогонових будов з цельноперевозимых блоків шляхом встановлення їх на плаву3,5Врівноважений навісний монтаж з блоків вагою до 30 т3,2Врівноважений навісний монтаж з блоків вагою до 60 т, виготовлених на заводі2,7Навісний монтаж консолей і складання на риштованні анкерних прольотів4,1Навісний монтаж консолей і складання на риштованні анкерних прольотів3,9Навісний монтаж консолей на «мокрих» стиках і складання на риштованні анкерних прольотів5,5Врівноважений навісний монтаж з блоків вагою до 60 т, укрупнених на будівельному майданчику4,8

Використовується для оцінки техніко-економічних показників витрат укрупнений вимірювач (1 м2 проїжджої частини) не є універсальним.

При порівнянні прогонових будов різної довжини і ширини показники витрат на 1 м2 непорівнянні і необхідно вводити поправочні коефіцієнти, що враховують величину прольоту і інші фактори.

Оцінка мостів різних систем повинна враховувати і техніко-економічні показники опор. Особливо це положення стосується

  • рамно-консольним,
  • арочно-консольним
  • арочним мостом.

Слід зазначити, що в рамно-підвісних мостах питома вага опор становить за обсягом понад 60% і за вартістю близько 40%.

Удосконалення технології спорудження залізобетонних прогонових будов великих мостів, здійснене за останні 10-15 років, дозволило за рахунок переходу від способу бетонування монолітних прогонових будов на суцільних риштованні до способу врівноваженого навісного монтажу і поздовжнього насування нерозрізних прогонових будов забезпечити зниження трудомісткості більш ніж в три рази.

У техніко-економічних дослідженнях, спрямованих на виявлення розмірів, вибір раціональної конструкції і технології необхідно застосовувати математико-статистичні методи, засновані на теорії кореляції. Застосування таких методів дозволить визначити кількісний вплив різних конструктивних і виробничих факторів, які діють одночасно або окремо.

Використання методів математичної статистики можливо при обробці матеріалів масової інформації (не менше 40 об’єктів, конструкцій тощо) про явища, між якими встановлюється залежність. На жаль, в даний час таких даних для оцінки багатьох містобудівних робіт ще недостатньо.

Накопичення достатньої кількості вихідної інформації дозволило застосувати теорію кореляції для оцінки способів виробництва залізобетонних попередніх напружених балкових прогонових будов мостів і для вибору раціональної технології виготовлення балок.

 

Порівняння трудомісткості, проведений шляхом співставлення отриманих рівнянь множинної кореляції, що показує, що в середньому витрати праці при изготовленпи балок за поточно-агрегатної технології на 25% нижче, ніж при виготовленні на стаціонарних стендах.

Теорія кореляції в мостобудуванні

В області будівельного виробництва і, зокрема, мостобудуванні методика дослідження заснована на теорії кореляції, може бути рекомендована:

  • для виявлення науково-обґрунтованих техніко-економічних показників спорудження мостів різних систем у залежності від величини прольоту, ширини мосту, висоти опор, способу виробництва робіт та інших конструктивних і технологічних факторів;
  • для визначення впливу збірності, рівня механізації та інших факторів на тривалість будівництва;
  • для визначення впливу різних факторів (конструктивних і технологічних) на трудомісткість і вартість будівництва;
  • для визначення законів ваги, а потім і законів вартості залізобетонних конструкцій різного призначення від таких факторів:
    • насичення арматурою
    • величина прольоту
    • складність обриси і т. п.;
    • для вивчення різних проблем, пов’язаних з вибором оптимальних варіантів організації виробництва.

Результати вивчення досвіду споруди прогонових будов різних систем різної технології і аналіз досягнутих техніко-економічних показників побудованих мостів дозволяють зробити ряд висновків.

Для залізобетонних автодорожніх і міських мостів з прольотами до 140-150 м слід рекомендувати застосування нерозрізних, рамно-підвісних і балочно-консольних прогонових будов з попередньо напруженого залізобетону. Найбільш раціональними методами споруди прогонових будов цих систем є навісні методи.

Залізобетонні попередньо напружені мости нерозрізних систем порівняно з мостами іншої конструкції мають досить істотні експлуатаційні, економічні та естетичні переваги.

Мости нерозрізний системи можуть бути застосовані в складні умови плану і профілю, звичайних для міських споруд. Рамно-підвісні системи володіють відомим перевагою, так як, будучи зовні статично определимыми, не реагують па нерівномірні деформації основ опор.

В рамно-підвісних системах застосування підвісних прольотів дозволяє скоротити довжину консолей і поліпшити поздовжній профіль проїзної частини за рахунок меншого впливу пластичних деформацій. Мало відрізняючись по витраті матеріалів від рамно-консольних конструкцій, прогонові будови рампа-підвісної системи, внаслідок кращих експлуатаційних показників, є кращими.

Мости арочно-консолыюй системи, зібрані навісним способом, дещо поступаються за своїми основними техніко-економічними показниками нерозрізним і рамним мостах, однак у ряді випадків за спеціальним архітектурним та планувальним вимогам вони можуть виявитися з естетичної точки зору більш доцільними для міських споруд.

Для перекриття прольотів довжиною до 33 м найбільш раціональними є балкові розрізні цельноперевозимые, а для прольотів 42 м —поперечно члененные прогонові будови, які балок або блоків заводського виготовлення.

В окремих випадках для багатопро мостів великої довжини, що належить техніко — економічному обґрунтуванні, може виявитися доцільним застосуванням балочно-розрізних прогонових будов з балок постійної висоти прольотом до 70 м, що перевозяться на плавучих опорах.

Прогонові будови автодорожніх мостів довжиною до 100 м слід, як правило, виконувати у вигляді несучих балок коробчатого перерізу з сплошпой стінкою, що складаються з блоків вагою 35-60 т. Виготовлення коробчатих блоків необхідно передбачати, як правило, на повний переріз.

Досвід спорудження мостів рамно-підвісної системи з ригелями гратчастої (наскрізний) конструкції показав, що велика кількість типорозмірів і способів з’єднання між собою блоків у цих мостах не є позитивною особливістю їх конструкції. Велика многодельность і трудомісткість об’єднання збірних блоків істотно знижують ефективність застосування гратчастих прогонових будов.

Високі техніко-економічні показники залізобетонних попередньо напружених нерозрізних мостів, рамно-підвісний і балочно-консольних систем можуть бути досягнуті тільки при спорудженні їх прогресивними методами.

До числа найбільш прогресивних і економічних слід віднести методи навісного монтажу навісного бетонування і поздовжнього насування.

Основною перевагою цих методів є можливість побудови прогонових будов великих мостів без витрат на пристрій в руслі річки тимчасових допоміжних споруд.

Застосування методу навісного монтажу прогонових будов на клеєних стиках з блоків заводського виготовлення дозволяє перетворити будівельний майданчик мосту в монтажну і скоротити тривалість будівництва за рахунок паралельності виконання робіт по зведенню опор та виготовлення блоків, а також за рахунок високого темпу складання прогонових будов.

Застосування методу навісного бетонування дозволяє побудувати мости найбільш економічних конструкцій.

Досвід будівництва мостів підтвердив доцільність та можливість здійснення способом навісного бетонування прогонових будов консольних систем, особливо в тих випадках, коли збірні конструкції за умовами складною і дорогою їх транспортування є мало виправданою.

Застосування того чи іншого способу споруди прогонових будов багато в чому залежить від схеми моста, місця його споруди, системи прогонових будов, директивних строків, наявності монтажного устаткування і досвіду, накопиченого будівельними організаціями.

Вибір найбільш раціонального способу спорудження мосту слід вирішувати шляхом техніко-економічного аналізу і порівняння різних варіантів проекту виробництва робіт.

Застосовувані в даний час конструкції і методи виробництва робіт мають ще більші резерви, реалізація яких дозволить істотно скоротити тривалість, витрати праці і знизити вартість спорудження залізобетонних мостів.

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
Залишити відповідь