Зміст
- 1 Эстакадная частина Московського мосту
- 1.1 Конструкція естакадної частини Московського мосту
- 2 Вантову частина Московського мосту
- 2.1 Варіанти Московського мосту
- 2.2 Схема Московського мосту
- 2.3 Конструкція вантової частини Московського мосту
- 2.4 Конструкція пілона Московського мосту
- 2.5 Будівництво пілона
- 2.6 Залізобетонний устой
- 2.7 Анкерение канатів вантів
- 2.8 проміжні Опори
- 2.9 Котлован
- 2.10 Монтаж прогонової будови
- 2.11 Монтаж сталевих конструкцій ортотропных
- 2.12 Автоматичне зварювання
- 2.13 Високоміцні болти
- 2.14 Насування прогонової будови
- 2.15 Канати вант
- 2.16 Анкерні закріплення
- 2.17 Монтаж і підйом вантів (канатів)
- 2.18 Застосування прогресивних конструкцій
- 2.19 Техніко-економічні показники окремих процесів
- 2.20 Витрати праці на окремі види робіт наступні (чол.-дні):
Эстакадная частина Московського мосту
Прикладом сучасної конструкцією технології монтажу сталежелезобетонного нерозрізного прогонової будови може служити досвід споруд естакадної частини Московського вантового мосту через р. Дніпро в Києві.
Конструкція естакадної частини Московського мосту
Эстакадная частина мосту довжиною 294 м перекрита пятипролетным сталежелезобетонным пролетным будовою за схемою 42 + 4 х 63 м. Ширина моста між поручнями 31,4 м, у тому числі проїжджа частина — 25,7 м.
У поперечному перерізі прогонову будову естакади складається з шести балок і залізобетонної плити проїзної частини. Висота стінок балок — 3,1 м. Балки сталеві зварні зі зварними монтажними сполуками.
Для балок вперше в практиці мостобудування застосована полуспокойная азотно-ванадієва сталь підвищеної міцності марки 15Г2АФДсп. Сталь постачається в нормалізованому стані і має мінімальний межа плинності 40 кгс /мм2. Сталь ця при більш низькій вартості не поступається, а в деяких показниках і перевершує аналогічні хромонікелеві сталі.
Пятипролетная система естакадної частини мосту має одну нерухому опорну частину, решта опорні частини — рухливі. Резинофторопластовые опорні частини допускають виникають кутові і лінійні деформації.
Балки прогонової будови естакадної частини мосту попарно об’єднані між собою в батіг поздовжніми і поперечними зв’язками. Середня пара балок піднята на 23 см для створення поперечного ухилу плити проїзної частини. Відстань між осями балок, об’єднаних в батіг, 7,4 м, між балками сусідніх батогів — 4 м.
Залізобетонна плита включається в роботу конструкції з допомогою упорів, розташованих на верхніх поясах балок і прогонів. Залізобетонна плита збірна, по ширині складається з чотирьох блоків розміром (7,5 ? 7,9) x 2,4 м. Товщина плити 16 див. В місцях обпирання на верхні пояси головних балок і прогонів плита має вуты. Маса збірних плит до 8,5 т. По довжині неразрезное прогонову будову естакадної частини зібрано з 24 блоків довжиною 7,5 — 14,2 м, масою 5,4 — 19,8 т.
Неразрезное 294-метрове сталеве прогонову будову естакадної частини мосту збирали конвеєрно-тиловим методом на насипу правобережного підходу до мосту і по мірі готовності надвигали в проліт по капітальним опорах без аванбека і проміжних опор. На насипу був побудований складальний стапель довжиною 98 м, збірно-розбірної конструкції, що забезпечувало його багаторазове використання. Збирали і надвигали кожну батіг, що складається з двох двотаврових балок і зв’язків, окремо.
Збірка і насування кожної батоги прогонової будови технологічно складалася з п’яти етапів, які відповідали п’яти перегонах естакадної частини мосту. На першому етапі на стапелі збирали головний ділянку батоги, складається по довжині з 8 блоків балок (94 м), і надвигали в перший від берега проліт.
На другому і наступних етапах збирали і зварювали секції батоги, складаються по довжині з чотирьох блоків балок, стикували їх з раніше змонтованим ділянкою батоги і відновлювали насувку. Після кожного етапу батіг виявлялася насунутій в черговий проліт.
Стики балок нерозрізного прогонової будови зварні. Технологія зварювання горизонтальних і вертикальних стиків розроблена і впроваджена Інститутом електрозварювання ім. Е. О. Патона. Для зварювання вертикальних стиків вперше в практиці мостобудування була застосована автоматична зварювання самозахисним порошковим дротом з примусовим формуванням металу шва.
Застосування цієї нової високопродуктивної технології автоматичного зварювання дозволило отримати зварні з’єднання з високими фізико-механічними властивостями металу шва і біляшовної зони.
Якість зварних сполук контролювали ультразвуковою дефектоскопією і вибірковим гаммаграфированием окремих ділянок. При строгому дотриманні технології практично не виявлені дефекти в швах, виконаних автоматичним зварюванням.
При поздовжній надвижке окремих елементів прогонової будови зусилля насування створювали спеціальним штовхає пристроєм, закріпленим до стапеля і складається з двох горизонтально встановлених телескопічних гідравлічних домкратів з ходом поршнів 300 і 600 мм, вантажопідйомністю 200/500 т.
На опорах насувку вели по перекаточным столиків з використанням антифрикційних прокладок з фторопласту.
При поздовжній надвижке довжина висунутою консолі прогонової будови досягла 63 м. Прогин кінця прогонової будови становив при підході до опори 1,3— 1,5 м. Для усунення прогину край прогінної будови був обладнаний спеціальним пристроєм, що складається з двох вертикальних перфорованих штанг і горизонтальної балки довжиною 1,5 м.
Щоб зменшити згинальний момент в найбільш навантаженому опорному перерізі, зусилля регулювали опусканням опорного вузла. Балка була виготовлена з урахуванням цього опускання на монтажі.
По закінченні насування всіх трьох батогів і об’єднання їх між собою плоскими діафрагмами виконаний монтаж збірної залізобетонної проїжджої частини краном типу К-162. Проміжні опори виконані збірно-монолітними у вигляді стінок завтовшки 1,7 м, шириною 25 м і заввишки 17 — 22 м.
У середині висоти опор влаштовані декоративні круглі отвори діаметром 9 м. Опори завершені уширяющимся до верху трапецеидальным ригелем висотою 3 м. Стики збірних залізобетонних опалубних елементів архітектурно підкреслені поглибленнями на 2 див.
Вантову частина Московського мосту
Прикладом вдалого застосування вантової системи служить унікальний Московський міст через річку Дніпро в Києві, головний проліт якого завдовжки 300. Московський міст через р .. Дніпро в Києві являється основним спорудою Північного мостового переходу, до складу якого входить великий залізобетонний міст через р. Десенку з нерозрізним пролетным будовою довжиною 732 м.
В умовах інтенсивного судноплавства по Дніпру та близького розташування інших мостів виявилося необхідним перекрити всю судноплавну ширину річки одним прольотом без пристрою проміжних опор.
Мостовий перехід розрахований на пропуск шести смуг автомобільного руху (по три в кожному напрямку), прокладку п’яти трубопроводів великого діаметру для холодного і гарячого водопостачання та кабельних ліній.
Для прогонових будов навантаження від інженерних комунікацій досить істотна і по інтенсивності перевершує навантаження від шести колон автомобілів. Вісь мостового переходу продиктована спорудженим і раніше прилеглими ділянками кільцевої дороги і забудовою в районі переходу.
Варіанти Московського мосту
Вибір основного рішення мосту передувало розгляд 22 можливих варіантів.
- Варіанти д-з. Двухпилонные рішення були відкинуті за архітектурними міркувань
- Варіанти і,к. Балкові прольоти по 210 м по витраті матеріалів майже не відрізнялися від вантових прольотів довжиною 300 м.
- Варіанти а, в якому зусилля від вантів врівноважується запрокинутым пілоном, виявився найменш раціональним по витраті матеріалів і тому був відкинутий.
- Варіанти в — б приблизно рівноцінні.
По малюнку вантів перевагу було віддано варіантів в, г. У варіанті р з сталежелезобетонной естакадної частини виявилося можливим зовні прогонові будови по всій довжині мосту зробити єдиними. Цей варіант і був прийнятий для будівництва. Уточнення схеми мосту виконано з урахуванням місця розташування переходу, його обозреваемости, з дотриманням найвищих архітектурних вимог, що пред’являються до такого монументального спорудження.
Схема Московського мосту
Міст завдовжки 816 м побудований за асиметричної схемою, при якій судноплавний проліт, перекритий однопилонной вантовою системою, розташований біля лівого берега, а правобережна частина мосту являє собою естакаду з прольотами по 63 м.
Прийнята схема моста (включаючи сопрягающие прольоти, що використовуються для розведення комунікацій) 6 + 15 + 84 + 300 + 5 х 63 + 42 + 16+6 м. Отвір моста перекрито двома прогоновими будовами:
- вантових нерозрізним 84 + 300 + 63 м
- балочним нерозрізним 4 х 63 +42 м.
- Ширина мосту між поручнями 31,4 м
- відстань між колесоотбойным і напівжорсткими сталевими огородженням і 25,7 м (два трисмугові проїзду по 11,25 м, розділювальна смуга шириною 2,2 м і дві захисні смуги по 0,5 м).
- Тротуари шириною 2,6 м розташовані в рівні проїзної частини.
- Перила на мосту сталеві бесстоечные зі сталевим порожнистою поручнем і заповненням у вигляді сталевих смуг. Прямий в плані міст розташований на вертикальній кривій радіус 15000 м. В межах 300-метрового прольоту забезпечена висота судноплавного габариту 16 м.
Правобережна несудоходная частина мосту перекрита пятипролетным нерозрізним сталежелезобетонным пролетным будовою 42 + 4 х 63 м. У поперечному перерізі мосту прогонову будову естакади складається з шести балок і залізобетонної плити проїзної частини.
Крайні балки прогонової будови співвісні з зовнішніми балками коробок вантової частини мосту і мають однаковий з ними малюнок ребер жорсткості.
Будівельна висота прогонової будови прийнята за вантової балці жорсткості. Такий архітектурно-конструктивні й прийом дозволив ком позиційно об’єднати русловую і эстакадную частини мосту. Висота стінок сталевих балок прогонової будови 3,1 м забезпечила досить раціональні витрати матеріалів конструкції.
Для проектування незвичайної конструкції і прольоту вантової системи були складені спеціальні технічні умови на додаток до діючих, засновані на розроблених ЦНИИСом нормах тимчасових вертикальних навантажень для розрахунку вантового прогонової будови.
Діючі норми навантажень для великих прольотів не отражаю т перспектив розвитку рухомого складу.
При розробці норм з допомогою методів математичної статистики і теорії ймовірностей були досліджені експлуатаційні навантаження з урахуванням віддаленої перспективи і обрана оптимальна нормативна навантаження та відповідні коефіцієнти до неї.
Розрахункова схема автомобільної навантаження прийнята у вигляді двовісної візка масою 2 х 12 т і рівномірно розподіленого навантаження, інтенсивність якої залежить від довжини навантаження. Схема нерозрізного вантового прогонової будови 63+300+84 м. Між прольотами 300 і 84 м розташований пілон (рис. 84).
Конструкція вантової частини Московського мосту
Ванти, расчленяющие середній проліт на ділянки (від пілона) 75 + 65 + 65 + 95 м, поярусно спираються на пілон на висоті 60, 70 і 80 м від проїжджої частини. Відповідають русловым берегові ванти пучком сходяться і анкерятся в устое противазі. Трьохпролітна балка жорсткості має три поздовжньо рухомих шарнірних спирання і нерухомо защемленное на устое.
Сталева балка жорсткості шириною 31,4 м в поперечному перерізі складається з двох розташованих на периферії коробок, між якими розміщена сталева ортотропна плит проїжджої частини.
Залізобетонний монолітний А -подібний пілон охоплює балку жорсткості, яка на нього поздовжньо-рухливо спирається і служить опорою для вантів. Балка жорсткості у великому прольоті підтримується двома площинами вантів, забитих у коробки.
Ванти сформовані з канатів, які складаються з паралельних дротів. У зв’язку з труднощами перегину таких канатів кожна гілка вантів обривається на пілоні. Устой-противагу являє собою залізобетонний масив, в який впирається балка жорсткості і анкерятся берегові гілки вантів.
Сталева балка жорсткості запроектована на основі зварних елементів заводського виготовлення. Коробки і плита між ними компонуються з ортотропных плитних елементів з плоскими поздовжнім і ребрами і таврових — поперечними.
При проектуванні прийняті наступні основні вихідні положення:
- конструкції компонуються з зварних транспортабельних елементів заводського виготовлення;
- конструкції членуються на поздовжні елементи, витягнуті в довжину уздовж осі моста;
- елементи найбільших за умовами виготовлення і транспортування розмірів створюються максимальної заводської готовності (виготовлених «в розмір» з підготовленими під зварювання кромками і просвердленими отворами);
- поперечники створюються з «плоских» заводських елементів;
- монтажні з’єднання великої протяжності (горизонтальні листи верхніх і нижніх ортотропных плит, і стінки коробок) виконуються на зварюванні, переважно автоматичною, дрібні з’єднання у важкодоступних умовах — болтофрикционные;
- поперечні гратчасті діафрагми, які є опорами для комунікацій, поставляються спареними повної довжини.
У поперечному перерізі пролітна будова складається з 20 монтажних елементів (рис. 86). Крок спарених діафрагм 12,5 м. Поперечний ухил проїзної частини здійснюється за рахунок ухилу верхніх ортотропных плит. Розміри коробок (3,5?3,6) х 5 м.
Коробки двустенчатые на всьому протязі прогонової будови крім місць анкерения вантів, де додається третя стінка. Висота стінки коробки 1/85 прольоту. Відстань між подовжнім і ребрами верхній ортотропної плити 35 см, мінімальна товщина покривного листа 12 мм Крок поперечних балок висотою 90 см дорівнює 250 див.
Мінімальна товщина стінок коробок 14 мм. Стінки укріплені двосторонніми вертикальними ребрами жорсткості і односторонніми (зсередини коробки) горизонтальними. Крок горизонтальних ребер 60 — 90 см, вертикальних – 125 — 250 см в залежності від умов роботи на стійкість.
Пролітна будова виготовлено з термічно обробленої листової сталі завтовшки 10 — 36 мм марки 10ХСНД з межею плинності 40 кгс/мм2. Прийняте примикання ортотропных плит до стінок коробок внапуск дозволяє компенсувати можливі нев’язки і зварювальні деформації в поперечному напрямку.
У поздовжньому напрямку балка жорсткості зібрана по кривій зі стрілою выгиба близько 4 м на базі 450 м. З хибність контролю правильності будівельного підйому ускладнювалася тим, що прогонову будову монтували конвеєрно-тиловим способом і кожен зібраний ділянку одразу піддавали силового деформування.
Для можливості виправлення дефектів поздовжнього профілю у процесі складання балка жорсткості кожні 25 м мала компенсаційні стики зі вставками, прирезаемыми за місцем. В межах 25-метрових ділянок стики елементів повністю були підготовлені на заводі. Будівельний підйом створений пристроєм трапецеїдальних вставок вертикальних стінок коробок у місцях пристрою компенсаційних стиків.
Листи ортотропных плит верхнього і нижнього поясів з’єднували в нижньому положенні стиковими швами. Стінки коробок об’єднані ступінчастим стиком на автоматичній зварці.
З’єднання поздовжніх і поперечних елементів верхніх ортотропных плит, діафрагм і вузлів анкерения вантів виконані болто — фрикційним і на високоміцних болтах діаметрами 22, 24 і 27 мм по технології ЦНИИСа.
У місцях анкерения вантів всередині коробок встановлені треті стінки. Між зовнішньою і середньою стінкою розташовані віялоподібно траверси — упори для канатів вантів. Конструкція вузла примикання балки жорсткості до встою повинна забезпечити сприйняття горизонтального розпору і згинального моменту, що виникає у закладенні. Наявність постійного розпору майже у всіх схемах навантаження забезпечує стиснення всього перерізу. Лише при одному з завантажень може виникнути момент, що викликає незначне розтягнення в рівні верхнього пояса.
Залізобетонний устрій в місці примикання балки жорсткості заармирован на сприйняття великих місцевих напружень. На рівні верхнього пояса в тілі підвалини надійно забиті подреберные листи, що сприймають знакопеременную навантаження від балки.
Торець прогонової будови розвинений наварюванням товстих сталевих листів, що розподіляють тиск на бетон устою. Верхній пояс балки жорсткості зварним швом об’єднаний з листовим ви пуском устою. Проектування балки жорсткості виконано з урахуванням її монтажу. При цьому виконано деякий регулювання (перерозподіл) зусиль.
Постійні і тимчасові навантаження викликають над проміжною опорою негативний згинальний момент, що перевищує більш ніж у 2 рази моменти в інших перерізах балки. «Зрізка» цього моменту полягала в тому, що балка, виготовлена з дещо більшою кривизною, встановлена в районі проміжної опори на 2 м вище проектної позначки, а потім, після включення в роботу вантів, опущена в проектне положення. Таке регулювання призвело до зменшення моменту від нормативних постійних навантажень з 25 900 до 5100 тсм.
Велика увага на заводі та на монтажному майданчику приділено якості зварювання і дотримання її технології. Ортотропные конструкції відчувають великі зварювальні напруги, а близьке розташування швів і їх взаємний перетин створюють несприятливі умови для роботи конструкцій на витривалість.
В цих умовах особливо важливо не створювати концентратори напружень за рахунок дефектів зварювання. Всі шви піддавалися огляду, а більша їх частина — ультразвукової дефектоскопії. Особливу увагу приділено обробці початку і кінця шва, недопущення подрєзов і непроваров, плавному виведенню зусиль та ін.
Ванти скомпоновані з пучків канатів. Число канатів у вантах 20 — 40. Кожен канат заанкерен самостійно. У місцях виходу з балки жорсткості і з підвалини-противаги канати у вантах зібрані разом, а потім пучком розходяться до місця анкерения на пілоні. Всього в 12 вантах 352 каната загальною довжиною 52 600 м.
Схема вантів Московського мосту
Канат складається з 91 паралельно покладеної оцинкованого дроту діаметром 5 мм. Таку кількість дротів забезпечує їх формування у правильний шестикутник розміром 50 х 55 мм. Для канатів використана дріт, оцинкований по класу ЖС з розривною міцністю не менше 150 кгс /мм2 і модулем деформації 2?106 кгс/см2.
У зв’язку з тим, що дроту в канаті укладені паралельно без вигину, агрегатна міцність каната дорівнює сумарній міцності дротів, а модуль деформації каната дорівнює модулю деформації дротів. Такі властивості каната з паралельних дротів вигідно відрізняють його від витого каната. Навіть найкращі зразки кручених канатів мають модуль деформації близько 1,6?106 кгс/см2, а агрегатна міцність каната складає 85 — 95% сумарної міцності дротів.
Велику увагу приділено конструкції анкерів канатів. Експерименти показали, що широко застосовується гаряча заливка анкерів сплавами легкоплавких металів пов’язана з нагріванням дротів на 430 — 460° С та зниженням їх втомної міцності. Застосовані анкери ЦНИИСа являють собою сталевий циліндр з конічною порожниною всередині.
Кінці дротів, утворюють канат, пропущені через сталеве дірчасте кільце (сепаратор) і потім сплющена. Конічна порожнина заповнена сталевим дробом і залита холодним складом на основі епоксидних смол. Утворюється подвійне защемлення дротів — пружне в середовищі дріб — епоксидний компаунд і жорстке за рахунок упору сплющених кінців дротів. Таке закріплення дротів створює сприятливі умови для роботи анкера на витривалість.
При розрахунковому розривному зусиллі каната 268 тз фактичне зусилля становить 295 — 300 мс. Канати успішно витримали випробування на втому з моделюванням дійсних умов їх роботи (невеликі перегини) при характеристиці циклу змінних напруг дорівнює 0,7. Розрахункове зусилля в одному канаті 120 мс відповідає приблизно потрійного запасу в канатах для нормативних зусиль.
Вперше у світовій практиці застосовані канати повної заводської готовності (на стадії виготовлення канати покриті ізоляцією і повністю захищені від агресивних впливів). Зазори між щільно укладеними круглими проволокам і заповнені довговічним синтетичним каучуком.
Канат зовні ізольований двома шарами просоченої стеклоленты, а потім — сталевою стрічкою і пофарбований. Створена технологія, що дозволила транспортувати габаритні мотки канатів з паралельно укладених дротів.
В межах вантового прогонової будови, що накладається на судноплавну частину річки, вода з проїжджої частини скидається тільки біля опор мосту. Проїжджа частина має поперечний ухил 2%.
Проїзд відділений від тротуарів напівжорстким сталевим огорожею висотою 60 див. Відсутність бордюрів забезпечує стікання води в поперечному напрямку до поручнів. Вздовж перил влаштований прямокутний водозбірний сталевий лоток, перекритий в рівні тротуару гратами із просічно -витяжного листа.
Біля опор мосту вода з лотків скидається через воронки вертикальні труби. Прийняті заходи для видалення води, яка може потрапити всередину коробок через вузли анкерения вантів і у вигляді конденсату (у нижній плиті необхідні х місцях пророблені отвори). Надійність конструкції проїзної частини при сталевий ортотропній плиті має особливе значення.
Велика деформативність несучої конструкції та труднощі забезпечення надійного зв’язку зі сталевою плитою вимагає спеціального підходу до вирішення завдання. Від пристрою спеціальних упорів на поверхні сталевої плити для збільшення зчеплення відмовилися відразу, так як приварювання упорів створює велику кількість концентраторів напружень, а обриси упорів, як показав досвід, дуже скоро проступають на поверхні проїзду.
Конструкція проїзної частини мосту (пропозиція СоюздорНИИ) наведена на малюнку
Пескоструйно — очищена і знежирена поверхню сталевої плити захищена від корозії шаром епоксидно-бітумної грунтовки типу ЕП-057 товщиною 100 — 120 мкм. Наступний епоксидно-бітумний шар товщ інший 4,5 мм є одночасно шаром захисту антикорозійного покриття і зчеплення нижчих конструкцій з асфальтобетоном.
Для збільшення зчеплення з асфальтобетоном по поверхні несхватившегося епоксидно-бітумного шару розкиданий гранітний щебінь розміром 5 — 15 мм. Двошарове покриття виконано з полимерасфальтобетона сумарною товщиною 75 мм
В якості полімерної добавки застосований дівінілстірольний термоеластопласт, що істотно підвищує розтяжність асфальтобетону, особливо при низьких температурах. Асфальтобетонне покриття прийнято двошаровим для можливості ремонту поверхневого шару із збереженням нижнього.
Важливими складним в інженерному відношенні конструктивним елементом є деформаційний шов. Для поліпшення експлуатаційних якостей споруди на мосту довжиною понад 800 м влаштовано всього два деформаційного шва:
- один — у місці сполучення естакадного прогонової будови з правим берегом
- інший — на стику вантового і естакадного прогонових будов.
Шов допускає сумарні деформації зближення — розбіжності торців прогонових будов до 760 мм. Застосований шов відкатного типу складається з сталевих плит, які перекривають розрив у проїжджої частини.
Конструкція пілона Московського мосту
Пілон являє собою залізобетонну монолітну рамну опору висотою 119 м над обрізом фундаменту.
Статично пілон представляє в своїй площині А — подібну раму з двома ригелями (затягування нижче горизонту води і розпірка для обпирання балки жорсткості і пружно защемленными в опускні колодязі ногами.
З площини» пілон являє собою балку змінної жорсткості з одним упругозащемленным кінцем (опускні колодязі) і трьома пружно деформуються опорами (в рівні кожного ярусу анкерения вантів.
Фундаментам і під кожну ногу пілона служать гравітаційні опускні колодязі розміром 18 х 13 м, площею 225 м2. Ножова секція колодязя з монолітного залізобетону, тіло колодязя — із збірного монолітного залізобетону.
У плані колодязь розбитий на 8 відсіків, що забезпечило рівномірне, без перекосів його опускання. Колодязі спираються на піски бучакського ярусу, мають дуже високу міцність в непорушеному стані.
Тому при опусканні колодязів не допускалося застосування подмывов і гидромеханизированного вилучення ґрунту. Для зменшення місцевих розмивів біля пілона форма колодязя вище лінії заг його розмиву приймається овальна.
Для сприйняття розпору, що виникає в місці переходу похилих ніг пілона у вертикальні колодязі, влаштована збірна залізобетонна попередньо напружена затягування перерізом 2х2,4 м. Члененная по довжині на двометрові блоки, затягування армована 48 пучками високоміцної дроту.
Кожен пучок, що складається з 12 семипроволочных пасм, натягнутий з зусиллям 180 мс. Пучки розташовані всередині закритих бетонних каналів, ін’єкційний розчин додані інгібітори корозії. Для зменшення втрат натягу від повзучості бетону один з кінців затягування протягом року мав можливість вільно переміщатися, а потім був закріплений.
Ноги пілона прямокутного перерізу з монолітного залізобетону марки 500 до рівня балки жорсткості масивні, а вище — пустотілі зі стінками товщиною 75 див. На висоті 55 м від проїжджої частини ноги пілона сходяться, утворюючи звід, на висоті 60, 70 і 80 м пілоні влаштовані вікна з опорними частинами для триярусного анкерения вантів. Увінчаний пілон зображенням герба Києва.
Всередині конструкції пілона розташовані маршові сходи для експлуатаційного персоналу. Пілон має велику висоту, тому особливий інтерес представляє розроблений і вперше в практиці вітчизняного мостобудування впроваджений метод його споруди.
Будівництво пілона
Для спорудження пілона застосовані самоподъемный баштовий кран типу КБ-573 вантажопідйомністю 8 — 4 т зі стрілою завдовжки 40 м, спеціальні монтажні підмости з самоподъемным обладнанням та закладні каркаси для їх підвіски, переставна сталева зовнішня і внутрішня опалубка, що забезпечує можливість формування змінного перерізу ніг пілона і утворення в них внутрішньої порожнини.
Пілон споруджували етапами. Кожен етап відповідав робіт на черговий захватці висотою 3,65 м і виконувався в суворій технологічній послідовності. Частина робіт по спорудженню пілона на висоті від 56 до 70 м була виконана в зимовий час.
Роботи в межах висоти конструкцій до 25 м виконували з використанням гусеничного крана типу КС-8161 вантажопідйомністю 100 т.
Залізобетонний устой
З боку лівого берега вантове прогонову будову впирається в масивний залізобетонний устрій, який одночасно служить противагою для зусиль від трьох пар заанкеренных в нього вантів. Горизонтальна складова зусиль від вантів врівноважує розпір від балки жорсткості.
Балка жорсткості защемлена у устрій противагу, тому в місці її спирання діють горизонтальний розпір і згинальний момент. Горизонтальна складова зусиль від вантів практично врівноважує розпір від вантів, так як близька за величиною і зворотна по напрямку.
Крім цього, устой сприймає зусилля від ґрунту насипу. Спирається устрій на 38 буронабивних стовпів діаметром 1,3 і глибиною 32 м. Тіло устою з монолітного залізобетону облицьовано збірними залізобетонними плитами з канелюрами. Всередині підвалини є порожнини, заповнені піском.
Анкерение канатів вантів
Для анкерения канатів вантів устой при бетонуванні закладені батареї сталевих труб, через які пропущені кінці канатів, забезпечені анкерами. В подальшому під анкери підводили шайби, фіксували кінці канатів.
На тильній стороні підвалини примикають залізобетонні камери для натягу канатів і перехідною проліт довжиною 15 м, об’єм під яким використовується для розв’язки мереж трубопроводів.
Проміжні опори
Підставою для проміжних опор моста є збірно-монолітні залізобетонні опускні колодязі глибиною 25 — 30 м від поверхні води в річці. Розміри колодязів в плані 6 х 17 та 7 х 17 м. При прийнятій схемі моста виключені опори в руслі, а колодязі заплавних опор опущені з невеликих ґрунтових острівців.
У вузлах перетину в плані збірних стінок колодязів створені монолітні залізобетонні стовпи, що об’єднують блоки в єдину раму, воспринимающую зусилля, що виникають при опусканні і експлуатації. Збірні стінові блоки опор масою до 20 т мали горизонтальні арматурні випуски в монолітні стовпи. Горизонтальні шви між блоками заповнені цементним розчином.
Цікаво пристрій попередньо напруженої залізобетонної затягування пілона між колодязями у вузькому котловані. Затягування покладена поблизу відкритої води на 4 м нижче горизонту води в річці.
Котлован
Котлован осушували з допомогою глибинного водозниження. По периметру котловану розміром приблизно 50 х 15 м були забурены 16 свердловин діаметром 320 мм на глибину 20 м.
Артезіанськими насосами, опущеними в свердловини, котлован був осушений. Застосування глибинного водозниження дозволяє у багатьох випадках відмовитися від застосування сталевого шпунта при спорудженні мостових опор.
Монтаж прогонової будови
Для монтажу балки жорсткості вантового прогонової будови прийнятий метод конвеєрно-тиловий складання з поздовжньою надвижкой. Інші методи монтажу менш доцільні. Навісна збірка зажадала б розосередження робіт по всій довжині мосту, створення пірсів для виходу на воду і була б утруднена в осінньо-зимовий період.
Заведенням на плаву великих секцій пов’язана з труднощами, зумовленими мінливістю рівня води в нижньому б’єфі Київської ГЕС. Прийнятий метод монтажу не пов’язаний з готовністю верхній частині пілона і канатів, що дозволило виконувати ці роботи паралельно і скоротити терміни будівництва.
Намитий лівобережний підхід до мосту з розташованими на ньому стоянками для автотранспорту створили сприятливі умови для розміщення складальної і складської майданчиків. Прийнятий метод монтажу призвів до концентрації всіх складальних робіт в одному місці.
Це забезпечило сприятливі умови для роботи монтажних механізмів, скоротило комунікації, створило полустационарные умови для зварювання і сбалчивания. Складальну майданчик обслуговували два козлових крана типу К-451 з видовженими до 38 м ригелями, при яких вантажопідйомність склала 25 т.
Для переміщення зібраних конструкцій по мірі їх готовності вздовж майданчика, риштовання і вантажних візків використовувалися рейкові шляхи.
Вздовж технологічної лінії з кроком 12,5 м по осях стінок коробок були встановлені трубчасті опори. З обираемые на трубчастих опорах конструкції були підняті над майданчиком для можливості обробки нижнього поясу з рухомих риштовання і проходу вантажопідіймальних візків.
Діафрагми і нижні поверхні ортотропных плит між коробками обробляли з рухомих телескопічних риштовання. Спочатку були зібрані на всю ширину перші 100 м прогонової будови. Після їх насування пристыковка проводилася 50-метровими секціями. Така секція складалася з двох по довжині двотаврових стінок головних балок і двох пар (по довжині) блоків ортотропных плит.
Складання виконували на трьох основних посадах в такій послідовності. На далекому від мосту посаді укрупнювали елементи (попарно об’єднували блоки верхніх і нижніх ортотропных плит).
При укрупнення блоків можлива була їх перекантовка, що виключає стельові роботи як зварювальні, так і з болтовим з’єднанням. Укрупнені елементи подавали на складання на наступний пост, де їх об’єднували в секцію довжиною, рівній довжині одного блоку стінок головних балок — 25 м.
Всі елементи всередині такої секції поставлялися заводом «в розмір». Зібрані 25-метрові секції на тому ж посту об’єднували попарно в секцію довжиною 50 м. При цьому стикуванні компенсувалися деформації, що виникають при складанні, і створювалися переломи профілю для будівельного підйому.
Третій пост звільнявся після виконання чергового етапу насування. На цей пост подавали 50-метрові секції для припасування їх до пролетному будовою. Розрахунком була визначена недеформуюча вісь балки на всьому її протязі, названа невагомою схемою.
Всі вимушені деформації обчислювалися від цієї навісний схеми. Однак насування балки по різновисоким опор призводила до того, що балка ніколи не перебувала у цій невагомою схемою. Тому контроль геометрії практично був можливий тільки при пристыковке черговий секції, і цієї операції приділяли велику увагу.
Взаимоположение стикуються перевірялося по торцях блоків і додатково контролювалося напрямками недеформованих нижніх поясів головних балок.
Секції уздовж складальної майданчики переміщали на чотирьох візках вантажопідйомністю по 190 т двома фрикційними лебідками вантажопідйомністю 5 т і 6-ниточными поліспастами. Кожним видом робіт на кожному етапі займалися спеціалізовані ланки. Для захисту від атмосферних впливів на майданчику були ковпаки.
Монтаж сталевих конструкцій ортотропных
Монтаж сталевих ортотропных конструкцій завжди пов’язаний з виконанням великої кількості монтажних з’єднань, до яких пред’являються високі вимоги, що забезпечують їх міцність і витривалість. Всі заводські з’єднання елементів були виконані на зварюванні.
На монтажі виконані наступні сполуки:
- стикові шви листів верхніх і нижніх ортотропных плит, стінок і поясів головних балок — автоматичним зварюванням;
- кутові шви прикріплення верхніх і нижніх ортотропных плит до стінок головних балок, прикріплення поперечних ребер нижніх поясів коробок, приварювання розпусків на поздовжніх ребрах нижніх плит — напівавтоматичного зварюванням;
- підварювання розпусків, накладення кутового шва нахлесточного з’єднання ортотропных плит до поясів головних балок, стик нижніх ребер плит — ручний зварюванням;
- прикріплення діафрагм до внутрішніх стінок коробок, стикування і прикріплення до коробок стінок і нижніх поясів поперечних балок верхніх ортотропных плит, прикріплення вузлів анкерения вантів — на високоміцних болтах діаметром 22, 24 та 27 мм.
- Для живлення зварювальної дуги при автоматичної зварюванні використані джерела постійного струму.
Автоматичне зварювання
Автоматичне зварювання горизонтальних стиків у нижньому положенні виконана трактором типу Т-17М. Число проходів залежить від товщини стыкуем ого листа. Крайки об’єднуються стиків мали У — подібну оброблення. Автоматичної зварюванні горизонтального стикового шва передувала ручна проварка кореня на мідній жолобчастої підкладці.
Не зовсім щільне прилягання мідної підкладки виключало можливість виконання підварки автоматом з-за витоку з ванни. Для зачистки кромок з’єднуваних елементів і посилення швів використані пневматичні шліфувальні машинки. Крайки з’єднуваних листів просушували. Для перед запобігання утворення тріщин листи товщиною понад 16 мм в районі шва попередньо підігрівали до 120 — 150 С.
При низьких температурах (нижче — 5С) підігрівали листи всіх товщин. Для підігріву застосовані пропан-бутанові пальника підвищеної потужності типу Г34-2-61-11. Попередній підігрів вибірково контролювали термоиндикаторным і олівцями. Підігрів виробляли при накладенні першого шару шва, а також при тривалих перервах у зварюванні.
Автоматичне зварювання вертикальних стикових швів стінок коробок здійснена за методом примусового формування апаратом типу А-1150У порошковим дротом марки ППВ – 2ДСК діаметром 2,35 мм
Вертикальні шви заварювали знизу-вгору. До початку автоматичного зварювання вертикальний шов внизу стику на висоту 100-150 мм виконували вручну. У початковій стадії автоматичного зварювання застосована додаткова захист вуглекислим газом.
Для напівавтоматичного зварювання під флюсом застосовані напівавтомати типу ПШ-54. Флюс і електроди для ручного зварювання прожарювали протягом 2-3 год при температурі 350-400° С. Вміст вологи у флюсі не перевищувало 0,1 %.
Всі стикові шви були виведені на вивідні планки. Для контролю якості швів на їх торцях виготовляли макрошлифы. Для виявлення прихованих дефектів застосована ультразвукова дефектоскопія.
Високоміцні болти
Високоміцні болти перед установкою очищали від консервуючих складів хімічним способом і змащували різьблення рідким мінеральним маслом. Застосування великої кількості високоміцних болтів зажадало розробки високопродуктивних методів їх встановлення та підготовки з’єднуваних поверхонь.
Попередньо закручували болти пневмогайковертами малої потужності. Для контрольованого натягу (контроль по крутному моменту) болтів застосована оригінальна методика, яка дозволила використовувати стандартні пневмогайковерты при підтримці постійного тиску в пневматичній системі.
Високоефективним по трудомісткості робіт виявився застосований клеефрикционный тип монтажного з’єднання. Якість робіт з влаштування монтажних з’єднань на високоміцних болтах перевіряли поопераційно. Величину зусиль натягу болтів вибірково контролювали перевіркою величини крутних моментів при підтяжці динамометрическими тарированными ключами.
Насування прогонової будови
Трьохпрольотну балку по мірі її складання на лівому березі надвигали в проектне положення за постійним опор та тимчасовим накочувальних опор (рис. 92). У 300-метровому прольоті були влаштовані три накаточные опори. Відстань між опорами 75 м.
Накаточная опора являє собою два куща з чотирьох паль-оболонок діаметром 1,6 м, вибропогруженных в грунт і доведених до рівня перекочування. Вище горизонту води оболонки, що входять в один кущ, були об’єднані вертикальними і горизонтальними зв’язками із сталевих елементів.
Обстройка кущів для обпирання накаточного пристрою виконана із сталі. У береговому 84-метровому прольоті на деяких етапах насування працювала козловая накаточная опора із сталевих труб на природному підставі.
Балку жорсткості надвигали зібраної на всю ширину. Для полегшення консолі насуваємо прогонової будови був влаштований аванбек довжиною 9 м і на перших 50 м не була зібрана ортотропна плит проїжджої частини між коробками.
Насування виконана без верхніх накаточных шляхів на нижніх поясах коробок. На опорах під кожною зі стінок коробок були влаштовані балансирні накаточные столики довжиною 2,5 м.
Конструкція накаточных пристроїв наступна (знизу-вгору):
- сталевий балансир довжиною 2,5 м;
- шар армованих гумових опорних частин типу РОЧ-1 товщиною 28 мм;
- сталевий лист товщиною 20 мм;
- лист полірованої нержавіючої сталі товщиною 2 мм;
- пластинки фторопласту-4 товщ інший 10 мм; прокладки з фанери; нижній пояс балки.
Біля кожного накаточного столика були встановлені домкрати, піднімають балку в необхідних випадках. Домкрати під двома стінками однієї коробки були приєднані до однієї насосної системи, що забезпечувало рівність реакцій при підйомах.
При переміщенні балки жорсткості фторопластові пластинки розміром 30 х 30 см ковзали по полірованому листу і по мірі їх виходу за межі накаточного столика знову закладалися з задньої сторони. Прокладка з гумових опорних частин призначалася для вирівнювання тиску по довжині столика.
Фанерні прокладки нівелювали нерівності нижнього пояса. Крім цього, ними користувалися для вирівнювання опорних реакцій на кожній накаточкой опорі в поперечному напрямку (на опорі було розташовано дві пари опираний — під кожної стінкою коробки).
Велика поперечна жорсткість коробок призвела до того, що при незначному висотному перекосі суміжних стінок різко змінювалися опорні реакції. Такий перекіс виникав з-за неточностей складання, зварювальних деформацій та ін.
Різниця рівнів суміжних стінок коробки на одній накаточной опорі на 3 мм призводила до різниці опорних реакцій під цими стінками на 100 мс. При тонкостінних перетинах коробки, коли велика небезпека втрати стійкості, такі зміни зосереджених тисків особливо небезпечні.
Тому для безперервного контролю величин опорних реакцій над кожним накочувальних столиком були встановлені спеціальні гідравлічні датчики. Виникли різниці в опорних реакціях вирівнювали зміною товщини фанерних прокладок.
Статично накатка була ускладнена тим, що багатопролітні система при переміщенні відчувала зусилля не тільки від власної маси, але і від вимушених деформацій. Накаточные пристрою на опорах були розташовані так, що до кінця насування балка опинилася на позначках до 2 м вище проектних.
Це дозволило регулювати зусилля в системі після включення в роботу вантів та істотно зменшило необхідні зусилля для заведення канатів вантів. Поздовжнє переміщення системи при надвижке здійснювалося двома парами горизонтальних домкратів потужністю до 500 мс.
Зусилля від домкратів передавалися через листові шарнірні ланцюги. Ланцюги були прикріплені збоку до нижніх поясів коробок біля торця надвигаемой системи. Передній кінець ланцюга переміщався домкратами. По мірі просування системи передні ланки ланцюга звільнялися. Всього було 11 основних етапів насування. Для запобігання викривленню системи в плані на накаточных столиках були вертикальні ролики-обмежувачі.
Швидкість переміщення балки жорсткості при надвижке досягала 2-2,5 м/год. З урахуванням супутніх робіт темп насування в зміну досягав 12-18 м. Успіх такої унікальної насування був забезпечений продуманістю операцій, хорошою підготовкою виконавців, ретельним постійним контролем операцій.
У роботах зі складання балки жорсткості масою 6300 т і її надвижке на 500 м брали участь 96 робітників, в тому числі 61 монтажник і 35 механізаторів. Весь комплекс робіт по збірці і надвижке балки жорсткості виконаний за 13 місяців, витрачено 15000 чол. – днів.
Канати вант
По закінченні насування балки жорсткості монтували канати вантів. Канат має форму шестикутника з внутрішньої і зовнішньої антикорозійним захистом і забезпечений по кінцях анкерними кріпленнями стаканного типу.
Щільність каната забезпечувалася технологією його виготовлення. Канат при виготовленні був захищений від корозії крем нийорганическим компаундом марки КГС-1 складу:
- основа — паста;
- адгезійна добавка — продукт 141-50 (ГКЖ -8 м);
- каталізатор — диэтилдикаприлатолово (ДЭДКО);
- розчинник — уайт-спірит.
Компаунд застосовували трьох складів:
- для внутрішнього заповнення каната з умов виготовлення, зберігання і транспортування зберігав живучість в канаті до трьох місяців;
- для просочення стеклоленты і заповнення порожнини труби прианкерного ділянки каната, що готується у кількості, необхідній для разового виготовлення з періодом використання до 8 год;
- швидкотвердіючий склад для стикування стеклоленты.
Зовнішня антикорозійна і механічний захист складалася з двох шарів просоченої стеклоленты шириною 50 мм, і спіральної обмотки з двох шарів сталевої оцинкованої металевої стрічки перетином 20 х 0,3 мм. Зазори між витками заповнювалися компаундом.
Для мосту через р. Дніпро у Києві була виготовлена високоміцна оцинкований дріт діаметром 5 мм з межею міцності на розрив не менше 150 кгс/мм2. Цинкове покриття дроту по групі ЖС. Технологія заводського виготовлення канатів включала наступні операції:
- перемотування складованих і відсортованих мотків оцинкованого дроту, підготовку антикорозійних матеріалів;
- формування канатів з намотуванням їх на барабан діаметром 8 м, переформування каната з кола діаметром 8 м на овал на транспортній траверсе; навантаження на трейлер каната і відправку його на будівельний майданчик.
Вступники на склад мотки дроту розпаковували з метою огляду і відбору зразків для контрольних випробувань. Мотки сортували по масі. Підготовка мотків дроту до перемотуванні полягала в підборі 91 мотка однакової маси, витримали контрольні випробування.
Процес формування каната полягав у змотуванні дротів з 91 зарядної технологічної котушки размоточной станції, протягуванні через сепаратор з очисним пристроєм, ванну з антикорозійним матеріалом, фільєру і обмотування скло-і металлолентой. Сформований канат проходив через фіксувальні ролики пристрою для підкручування і наматывался на барабан.
На період протягування каната до барабана використовували захоплення, встановлюється на кінці каната і поєднаний тросом з барабаном. Всі технологічні процеси на технологічній лінії здійснювалися автоматично шляхом синхронного зв’язку всіх вузлів і заг його приводу. Технологічна швидкість виготовлення каната 0,6 м /хв.
По виготовленні каната необхідної довжини його відрізали на прямолінійній ділянці корундовим колом. Кінці каната скріплювали скруткам і, щоб зафіксувати обмотки. Для подальшої установки анкерів на довжині дорівнює близько 2 м (з обох кінців каната) канат не захищали.
Намотаний на барабан канат закріплювали вертикальними стійок і затисками, послаблювали сегменти, і з допомогою траверси знімали і передавали його на наступний технологічний пост.
Овал утворювали на сегментній транспортної траверсе. Траверсу встановлювали в середину знятого круглого мотка каната, канат закріплювали на двох сегментах. Сегмент розсували краном за допомогою полиспастної системи.
Потім траверсу з канатом занурювали на трейлер і транспортували на будівельний майданчик. На майданчику транспортну траверсу встановлювали на поворотний барабан з приводом від лебідки. Канат розмотували обертанням барабана з траверсою і укладали на стапель, обладнаний рольгангом.
Канати рихтували з допомогою вібратора, закріпленого на трехроликовом механізмі. Виброрихтовка знімала деформації, що виникли при технологічній подкрутке, і забезпечувала необхідну прямолінійність каната.
Анкерні закріплення
Анкерні закріплення встановлювали у місці складування канатів на ділянках, обладнаних пресом для освіти анкерних уширень, вибростолом з кріпильним і деталями для закріплення анкерної обойми, домкратом з гидроустановкой для обпресування анкера.
Анкерне закріплення являє собою сталеву обойм у з внутрішньої конусною поверхнею, всередину якої віялом заправлені дроту каната, причому кінці їх пропущені через конусні отвори в плиті (сепаратор), а потім утворені клиноподібні уширення.
Положення дротів каната на вході в анкер фіксуються втулкою зі сплаву типу ЦАМ-9-1,5, а стан самої втулки — торцем плити, ввинченной в обойму.
Анкер каната
Торцева частина анкера закрита фіксує кришкою. Простір між втулкою і сепаратором заповнено сумішшю епоксидного компаунда холодної полімеризації зі сталевим дробом. Порожнину труби і простір між сепаратором і кришкою заповнювали крем нийорганическим компаундом.
Анкера встановлювали в такій послідовності:
- кожен канат викладали на стапелі таким чином, щоб торець каната залишався рівним та не отримував перекосів.
- На кінець каната насаджували перехідну трубку з втулкою і обоймою.
- На очищений кінець каната насаджували сепаратор.
- Потім на кінцях дротів утворювали анкерні клиноподібні уширення (головки) з допомогою гідропрес потужністю 95-100 тз.
- Після утворення головок сепаратор з допомогою гвинтового механізму переміщали до кінця каната.
- На кінці каната збирали анкер.
Зібраний анкер встановлювали на вібростіл і закріплювали. В отвір в анкері ввинчивали лійку, через яку засипали отвешенную порцію епоксидного компаунда з дробом при безперервному вибрировании. Температура компаунда була 20 ± 5° С.
Склад суміші на один анкер (м):
- сталевий дріб ДСЛ08 — 300;
- цинковий порошок — 745;
- епоксидна смола марки ЕД — 20 — 160;
- затверджувач марки І-5М (І-6М) — 80;
- розчинник — ацетон — 15;
- прискорювач марки РОЗУМ-606/2— 5.
Торець анкера закривали кришкою.
Наступною операцією було відновлення антикорозійного захисту каната на прианкерном ділянці заповненням труби компаундом марки КГС-1.
Порожнечі між сепаратором і кришкою заповнювали таким же складом через отвір в обоймі анкера. Анкер поміщали в нагрівальну піч для прискорення полімеризації матеріалів заповнення анкера і труби. Анкер прогрівали в печі при температурі до 60 протягом 3 — 4 ч.
Для точного виміру довжини каната між анкерами була обладнана спеціальна лінія з двома якорями, лебідкою і системою поліспастів для досягнення зусилля в 10 мс. Лінія була обладнана роликами або підкладками з фторопласту для зниження тертя по всій довжині каната при натягу. Заміряли довжину на лінії тільки вранці при температурі зовнішнього повітря 16-18° С.
Після виміру довжини натяг знімали, канат звільняли з захоплень і укладали на склад виміряних канатів. Дані виміру заносили в паспорт на канат, готовий до подачі на монтаж. Для скорочення термінів будівництва мосту одночасно з заводським виготовленням перевозяться канатів на будівельному майданчику правого берега було організовано виробництво прямих канатів на спеціально виготовленій для цього установці.
Ця технологічна лінія виготовлення канатів мала три швидкості — 0,68, 0,85 і 1,04 м/хв і відрізнялася від стаціонарної механізмом подачі каната. Швидкість регулювали зміною числа обертів двигуна приводу з пульта управління.
Швидкість поступального руху каната змінювалася синхронно зі зміною обертання навивателя з ізолюючими матеріалами, завдяки чому на канаті відсутня збій кроку ізоляції.
Поступальний рух каната здійснювалося способом виштовхування автоматичними захопленнями, закріпленими на нескінченного ланцюга, що приводиться в рух зірочкою від загального приводу.
Номінальна продуктивність установки — 400 м каната в зміну. Всі операції по підготовці дроту, скло і металлоленты виготовляли у цеху, де виготовляли мотузки. На ділянку правого берега доставляли готові технологічні котушки і необхідний антикорозійний заповнювач каната.
Довжину каната відраховували по лічильнику імпульсів установки. Принцип виміру довжини заснований на постійній довжині приводний ланцюга механізму подачі установки. Початком відліку довжини був торець певного автоматичного затиску, що дає імпульси на лічильник. З установки виходив прямий канат мірної довжини.
Монтаж і підйом вантів (канатів)
Монтажу і підйому канатів на пілон приділялася особлива увага. У зарубіжній практиці для монтажу вантів застосовують спеціальні навісні підмостки, пристрій яких досить складно, особливо для монтажу вантів середнього і верхнього ярусів.
Канати вантів Московського мосту монтували оригінальним і досить простим способом.
а — канат прикріплений до монтажному у тросу;
б — канат піднято, верхній анкер заводиться в опорну частину;
в — заводиться нижній анкер, канат включається в роботу;
Над монтованих вант навішували монтажний трос, який був і несучим і тягне. На пілоні трос був перекинутий через блок, встановлений на 8-10 м вище опорної частини монтуємо ого ванта. У нижнього кінця ванта трос спирався на ролик, піднятий на щоглу висотою 10 м.
Таке положення опорних блоків забезпечило піднесення монтажного троса над монтованих вант на всій його довжині, що виключило тертя подається каната про раніше змонтовані і обмежило відхилення каната в плані. Монтажний натяг каната під навантаженням мав натяг близько 5 мс. Відповідна цьому зусиллю стріла провисання троса була менш зазору між ним і монтується вант.
Для підйому готовий маркірований і пофарбований канат викладали на рольгангу на пролетном будові або на підході так, що верхній анкер розташовувався біля нижнього вузла анкерения ванта, а сам канат був витягнутий у бік, протилежний пілону.
У цьому положенні верхній кінець каната за допомогою затискачів, що забезпечують надійне закріплення без пошкодження поверхні каната, приєднували до монтажного тросу, Жимки розташовували на відстані 8-12 м від верхнього анкера. Анкер прив’язували до монтажного тросу.
З боку нижнього кінця канат прикріплювали затискачами до тросу також на деякій відстані від анкера. Канат піднімали переміщенням монтажного троса тяговою лебідкою при одночасній роботі гальмівний (натяжна) лебідки.
Підйом зупиняли, коли верхній анкер опинявся над опорною частиною на пілоні. Верхній анкер відв’язувати від монтажного троса і з допомогою баштового крана типу КБ-573 заводили в гнізда опорної частини.
Завдяки тому, що від затиску до верхнього анкера було значну відстань, створювалася можливість для переміщення анкера при збереженні кріплення каната до монтажного тросу.
Потім одночасним відпусткою тягової і натягом гальмівний лебідки включали в роботу на монтажні зусилля монтуємий канат, зусилля від якого передавали через верхній анкер на пілон. Нижній анкер каната опускали з монтажної вишки, клали в гніздо розподільного вузла (сепаратора) і стропили до натяжного пристрою.
Натяжним пристроєм канат заводили на проектне місце і по мірі його заведення знімали зусилля з гальмівною лебідки. Тросове натяжний пристрій дозволяв зафіксувати положення каната установкою пари сферичних (опукла і увігнута) вилкообразных шайб.
Потім монтажний трос від’єднували і надалі натягували канати спеціальними тягнуть гідравлічними домкратами потужністю 63 тз. Хвостова частина анкерів канатів мала внутрішню різьбу, яку використовували для прикріплення натяжних пристроїв і будинок кратов.
Кожен канат натягували при ретельному контролі його довжини, але без контролю зусилля. Останнє в багатоканатних вантах практично неможливо, так як після включення кожного наступного каната відбуваються відчутні деформації системи, а, отже, і зміни зусиль.
Довжина кожного каната була заміряна до монтажу з точністю ± 10 мм і при натягу каната встановлювалося кількість шайб, необхідне для приведення дійсної довжини каната до проектної. Правильність вимірювання довжини канатів в процесі монтажу ванта перевірялася візуальними спостереженнями — всі канати повинні мати однакові стрілки прогинів. Після закінчення монтажу ванта перевіряли зусилля приладом ЛИИЖТа, за виміряною стрілкою прогину.
Канати заводили одночасно в руслові і берегові гілки вантів симетрично щодо осі моста. Допускалося випередження однієї гілки по відношенню до іншої не більш, ніж у два каната. Канати у вантах розташовані горизонтальними рядами з числом канатів у рядку 3-5. Канати вантів монтували рядами знизу-вгору. Після укладання і натягу канатів одного ряду встановлювали і закріплювали черговий ярус опорної частини на пілоні і сепараторі.
Прийнята конструкція вантів і технологія їх монтажу монтаж забезпечили 12 вантів, що складаються з 352 канатів без пристрою складних допоміжних споруд.
Змонтовані канати вантів стягували і затискали у нижніх кінців потужними хомутами-стяжкам і на високоміцних болтах. Для запобігання биття канатів по довжині вантів були встановлені фіксатори.
Ретельність виконаних просторових розрахунків, які дозволили правильно оцінити роботу конструкцій на кожному етапі, якість конструкцій і висока культура будівельно монтажних робіт забезпечили збіг чинного та проектного положення елементів вантового прогонової будови після його раскружаливания і передачі зусиль на ванти.
Статичні та динамічні випробування мосту з використанням рухомих навантажень, побудова натурних поверхонь впливу із застосуванням системи піддомкрачування на тимчасових накаточных опорах підтвердили правильність прийнятих розрахункових передумов.
Застосування прогресивних конструкцій
Тісна співпраця будівельників, проектувальників і наукових працівників дозволило застосувати і перевірити роботу таких прогресивних конструкцій і рішень, які можуть знайти широке застосування в практиці вітчизняного мостобудування:
- сталевих ортотропны х плит з плоскими і поздовжніми ребрами;
- канатів для вантів повної заводської готовності з паралельних оцинкованих дротів і методи їх монтажу;
- високоефективних клеефрикционных сполук та простих і надійних методів затягування високоміцних болтів;
- поздовжнього насування повністю зібраного сталевого прогонової будови довжиною близько 450 м і масою 6500 т з розробкою методів безперервного контролю напружено-деформованого стану системи;
- висотного монолітного залізобетонного пілона з похилими ногами змінного перерізу і методи його зведення;
- нового типу дорожнього одягу за ортотропній плиті проїзної частини і методи її антикорозійного захисту. Прийнята схема моста і регуляційних споруд була перевірена на моделі в масштабі 1:400 ділянки р. Дніпра довжиною близько 20 км
Ці дослідження дозволили уточнити розподіл витрат між двома мостовими отворами на одному переході, обриси регуляційних споруд з урахуванням подальшої забудови берегів. На моделі вивчалися умови судноплавства в разі близького розташування залізничного мосту.
Новизна конструкцій вантового прогонової будови зажадала вивчення просторової роботи системи, визначення динамічних і аеродинамічних параметрів, методики розрахунків ортотропны х плит і вибору конструктивного рішення в тісній ув’язці з технологією заводського виготовлення, високою точністю виготовлення конструкцій, урахуванням зосередженого додатки великих навантажень (вузли анкерения вантів у балці жорсткості, пілоні і устое).
Були розроблені нова конструкція і технологія виготовлення канатів повної заводської готовності на основі високоміцної оцинкованої дроту. Предметом досліджень стала розробка технологічних зварних і болто-фрикційних монтажних з’єднань, прийомів та методів контролю при надвижке балки жорсткості, конструкції дорожнього одягу і методів споруди.
Для вирішення складних питань широко застосовувалося моделювання. Побудований міст був підданий статичним і динамічним випробуванням на розрахункові навантаження, які підтвердили надійність споруди і правильність розрахункових передумов.
Досвід будівництва вантового Московського мосту через р. Дніпро у Києві показав високу ефективність застосування індустріальних методів при спорудженні мостів великих прольотів. При виконанні окремих видів робіт на будівництві мосту були досягнуті показники, наведені в таблиці
Техніко-економічні показники окремих процесів
Витрати праці на окремі види робіт наступні (чол.-дні):
Відпрацьовані конструктивно-технологічні прийоми отримають застосування при спорудженні вантових мостів.