Навісне бетонування нерозрізних прогонових будов

Навісне бетонування нерозрізних прогонових будов

Зміст

  • 1 Особливості бетонування нерозрізних прогонових будов
  • 2 Навісне бетонування при спорудженні мостів нерозрізний системи у Франції
  • 3 Будівництво залізобетонного автодорожнього мосту через ріку Рейн у Бендорфа

Особливості бетонування нерозрізних прогонових будов

Навісне бетонування нерозрізних прогонових будов так само, як і консольних, доцільно в тих випадках, коли мостовий перехід перетинає глибоку долину або великий водний потік і спорудження мосту іншими методами зажадала б зведення складних і дорогих риштовання, пірсів, потужних кранів для перевантаження та встановлення збірних блоків.

Найбільш прийнятним воно є при зведенні криволінійних і косих нерозрізних мостів.
Стійкість від перекидання нерозрізних прогонових будов при навісному спосіб бетонування забезпечується різними способами:

  • укладанням баласту на крайньому малому прольоті; пристроєм тимчасової опори з шарнірним обпиранням балок;
  • заробкою в проміжній опорі у випадках невеликої різниці в опорних моментах правої і лівої бетонованих консолей. Консолі прогонової будови, бетонируемые навісним способом, можуть також підтримуватися за допомогою допоміжних попередньо напружених вант, спираються на пілони.

Нерозрізні балки під час врівноваженого навісного бетонування працюють від власної ваги як консольні, причому, як правило, вони продовжують так само працювати і після замикання, а як нерозрізні вони працюють лише від тимчасового навантаження від ваги конструкції, які укладаються після замикання (елементи проїзної частини, тротуарів тощо).

Робота балок як нерозрізних і від власної ваги досягається штучним регулюванням за рахунок створення необхідного моменту у замикаючому перерізі або зміни рівня опорних частин або обома способами одночасно.

Конструкція пересувних агрегатів, технологічні прийоми навісного бетонування нерозрізних прогонових будов і прогонових будов консольних систем в принципі однакові.

Одним із прикладів застосування навісного бетонування при спорудженні мостів нерозрізний системи у Франції може служити досвід будівництва автодорожнього мосту в Пилі через водосховище р. Ен. Схема моста рамно-ненарезной системи 65 + 2 X 110 + 65 м. Ширина проїжджої частини моста 7 м і 2 тротуару по 1 м.

Пролітна будова являє собою коробчату балку шириною 5,2 м з консолями по 2,05 м. Верхня плита загальною шириною 9,3 м є одночасно плитою проїзної частини. Висота балок змінюється від 2,34 м у середині прольоту до 6,54 м над опорами. Товщина стінок постійна і дорівнює 0,4 м.

Річкові опори мосту мають Н-образне поперечний переріз, яке менш раціонально, ніж коробчате, але воно прийнято з умов впливу на них льоду водосховища.

Попереднє напруження бетону забезпечувалося натягом канатів, звитих з 7 пасм за 7 дротів діаметром 3,6 мм, зусиллям 80 т.

Пролітна будова бетонували врівноваженим навісним способом, починаючи від річкових опор, симетрично по обидві сторони секціями довжиною по 3 м. Так як довжина бічних прольотів перевищувала половину довжини середніх, то кінцеві секції бетонували на помості. На всіх стадіях бетонування навантаження розподілялася таким чином, щоб опори працювали на вигин. Цього досягали пристроєм тимчасових противаг.

Агрегат для навісного бетонування складався з гратчастої металевої балки довжиною 15,3 м, завантаженої ззаду 30-тонним противагою, а спереду має консоль, призначену для підтримки бетонируемой секції.

В початковому положенні два агрегати були з’єднані один з одним, а після закінчення перших секцій з кожного боку опори їх роз’єднували і пересували в протилежні сторони, здійснюючи врівноважене навісне бетонування.

Агрегати пересувалися безпосередньо за пролетному будовою, для чого вони були оснащені катками з гумовими шинами. У робочому положенні навантаження від агрегату передавалася через клини, що встановлюються за допомогою гвинтових домкратів.

Процес спорудження кожної секції складався з наступних операцій:

  • установки опалубки нижньої плити та зовнішньої опалубки вертикальних стінок,
  • бетонування нижньої плити,
  • пристрої внутрішньої опалубки коробки і опалубки тротуарних консолей,
  • армування верхньої плити,
  • укладання канатів напружуваної арматури,
  • бетонування і натягу канатів через 72 год при досягненні бетоном міцності не менше 200 кг/см2.
  • Процес виготовлення кожної секції завершувався распалубкой і передвижкой агрегату. Особливу увагу приділяли ретельному контролю за ін’єктуванням каналів попередньо напруженої арматури.

Для спорудження прогонової будови використовували кабель-кран прольотом 420 м, вантажопідйомністю 3,5 т. Щогли кабель-крани висотою 36 м могли нахилятися в поперечному напрямку на 4,5 м в кожну сторону від осі моста.

Будівництво залізобетонного автодорожнього мосту через ріку Рейн у Бендорфа

З числа зарубіжних нерозрізних мостів, побудованих методом навісного бетонування, великий інтерес представляє досвід спорудження залізобетонного автодорожнього мосту через р. Рейн у Бендорфа (ФРН). Він має середній проліт нерозрізний зчленованою системи завдовжки 208 м — найбільший з прольотів балкової системи у світовій практиці мостобудування. Пролітна будова споруджено методом навісного бетонування з бетону марки 450.

Міст має повну ширину 30,86 м і складається з двох незалежних однокоробчатых елементів, розділених поздовжнім швом. Характерною особливістю прогонової будови є роздільна конструкція його коробок, що створює достатню поперечну жорсткість і, разом з тім, забезпечує умови роботи на кручення при односторонньому, щодо поздовжньої осі, дії тимчасової навантаження.

Прогонову будову мосту являє собою симетричну семипролетную нерозрізну балку з прольотами 43 + 44 + 71 + 208 + 71 + 44 + 43 м. Центральний шарнір розділяє систему на дві однакові частини, жорстко з’єднані з опорами главпого прольоту і вільно спираються на інші опори.

Головний руслової проліт довжиною 208 м перекритий двома консолями, що сполучаються центральним шарніром, який може передавати лише поперечну силу, а не моменти і нормальні сили, завдяки чому переріз балок по середині прольоту виходить мінімальним. До головного прольоту примикають порівняно невеликі 71-метрові прольоти, що вимагало жорсткої закладення консолей центрального прольоту. Кожна балка складається з плити проїзної частини шириною 13,2 м, двох вертикальних стінок товщиною від 30 до 37 см і нижньої плити шириною 7,2 м.

Товщина нижньої плити у головних річкових опор дорівнює 245 см, до середини прольоту вона зменшується до 16 див. Верхня плита, товщина якої між стінками дорівнює 28 см, для розміщення поздовжньої напружуваної арматури потовщується над опорами до 42 см. Висота балок над опорами 10,45 м, по середині прольоту 4,4 м, а у кінців — 3,3 м.

Коробчаті балки мають діафрагми на опорах і в точках, розташованих один від одного на відстані, що дорівнює 1/6 прольоту.

Моменти від власної ваги прогонової будови під час його зведення не повинні були перевищувати максимальних моментів, діючих в готовому споруді в період експлуатації, тому зусилля регулювали за допомогою гідравлічних домкратів. Завдяки цьому вдалося зменшити витрату бетону і сталі в балках коробчатого перетину. Лише при навісному бетонуванні двох останніх прольотів посилювали їх тимчасовими шпренгелями.

Пролітна будова попередньо напружене по системі Дивидаг стрижнями діаметром 32 мм із сталі з межею текучості 8000 і межею міцності 10500 кг/см2. Допустиме навантаження на один стрижень становила 46,6 т. Такі ж стрижні служать для поперечного попереднього напруження верхньої плити і косого напруги вертикальних стінок. Завдяки такій системі армування створюється однорідне поперечний сечепие балки, яке при будь-яких експлуатаційних навантаженнях працює на першій стадії розрахунку, тобто при відсутності тріщин в розтягнутій зоні.

Поздовжня попередньо напружена арматура кожної балки над річковими опорами складається з 560 стрижнів, які рівномірно розподіляються по перерізу плити проїзної частини. При навісному бетонуванні укладали стрижні довжиною 10,5 м, які з’єднуються муфтами зі стрижнями в наступній секції. Після бетонування черговий секції необхідну кількість стрижнів натягували і анкеровали у місці з’єднання плити зі стінкою. Послідовність робіт по спорудженню прогонової будови показана на малюнку.

Схема послідовності робіт зі спорудження мосту через р. Рейн у Бендорфа Німеччина

Навісне бетонування нерозрізних прогонових будов

Два крайніх лівобережних прольоту послідовно бетонували на помості. Потім починали врівноважене бетонування від опори D.

Обидві парні коробчаті балки, утворюють прогонову будову, бетонували за допомогою двох паралельно рухаються агрегатів для навісного бетонування, виконаних у вигляді консольних платформ. Вага кожного агрегату близько 100 т. Для захисту від атмосферних впливів агрегати були закриті покрівлею з хвилястого заліза, пластмасовими листами і парусиновыми екранами.

Від опори D одночасно розходилися чотири агрегати, які після закінчення бетонування половини середнього прольоту були перемонтувати на опору Е.

Щоб не збільшувати перетин балок в двох крайніх правобережних прольотах, вільну довжину консолей зменшували, підтримуючи їх за допомогою вант, перекинутих через збірний залізобетонний пілон.

Забетонована навісним способом частина прогонової будови довжиною 438 м (від опори до опори Н) була розчленована на 240 секцій бетонування довжиною 3,65 м у центральному і за 3,48 м в інших прольотах. Багаторазове повторення аналогічних операцій дало можливість відпрацювати раціональні технологічні прийоми навісного бетонування.

Щотижня чотирма агрегатами бетонували чотири секції, тобто по одній секції (об’ємом близько 80 м3) на агрегат. Ця продуктивність поступово збільшувалася. Половина річкового прольоту (до опори), що складалася з 56 секцій, була забетонована за 22 тижні двома паралельно які рухалися агрегатами, тобто в середньому по 4,6 м на один агрегат в тиждень.

Для забезпечення необхідного темпу споруди секцій вимагалося, щоб через 32 год міцність бетону досягала 300 кг/см2. Агрегат пересували в наступну секцію тільки після натягу арматури та звільнення домкратів.

При навісному бетонуванні бетонну суміш піднімали в баддях, які розвозилися в потрібних напрямках по сталевих напрямних, підвішеним до агрегатів. Для опрацювання бетонної суміші, що укладається в стінки висотою до 8 м, застосовувалася батарея з 6 внутрішніх вібраторів, яку поступово рівномірно піднімали.

Завдяки витримуванню в бетоні постійного кількості складових, які впливають на його забарвлення (цемент, пісок, добавки базальтової борошна) був досягнутий однаковий колір бетону, незважаючи на те, що навісне секційне бетонування тривало понад 18 місяців. Це мало істотне значення, так як поверхня мосту не піддавалася додаткової обробки і фарбування.

Особливу увагу було приділено охолодження бетону в першій секції навісного бетонування у руслової опори, нижня плита якої мала розміри 7,2 X 3,65 X 2,50 м. Був розроблений метод усунення температурних напружень і супроводжуючого їх тріщиноутворення в бетоні. Було встановлено, що якщо різниця температур між ядром і зовнішніми поверхнями масивних елементів не перевищує 35° С, то виникають при цьому напруги не небезпечні. Тому навісне бетонування виробляли, як правило, при позитивних температурах зовнішнього повітря; як виняток було допущено бетонування при температурі -7° С.

Для сприйняття розтягуючих напружень, що виникають в бетоні з-за зміни температури, в нижній плиті коробчатих секцій прогонової будови вкладалися залізобетонні бруски перерізом 9 X 9 см, довжиною 7 м, попередньо напружені поодинокими стрижнями діаметром 18,6 мм.

Такі елементи сприймають розтягуючі зусилля з меншими деформаціями, забезпечуючи при цьому хороше зчеплення з бетоном. При бетонуванні першої секції головного прольоту було враховано, що температура свіжоукладеного бетону має вирішальне значення для виникнення різниці температур між ядром перерізу і швидко охолоджуються зовнішніми поверхнями при великій товщині елементів.

Тому в теплу погоду всі складові (бетон, матеріали) попередньо охолоджували до температури, яка була значно нижче температури повітря. В результаті навіть у спекотні дні температура свіжоукладеного бетону не перевищувала 20° С. Крім того, для підтримання низької температури бетону використовували спеціальну охолоджуючу систему трубопроводів з водою, що має температуру до 10° С.

При низьких температурах проводилися заходи зворотного характеру. Різниця температур в межах 35° С забезпечувалася укриттям забетонованих секцій і обігрівом зовнішніх поверхонь. Завдяки застосуванню залізобетонних брусків і заходів з регулювання температури бетону вдалося уникнути появи температурних тріщин.

Одним із прикладів застосування методу навісного бетонування з використанням допоміжних пілонів і вантових відтяжок (патент фірми «Вайс-Фрайнтаг») є спорудження віадука Амбахтель (ФРН).

Віадук загальною довжиною 438 м, перекриває довжину Амбахтель на висоті 62 м, побудований за схемою 55 + 60 + 3 X 68 + 64 + 55 м на кривій радіусом 1600 м.

Неразрезное прогонову будову віадука загальною шириною близько 32 м виконано у вигляді двох гілок і складається з двох незалежних коробчатих конструкцій постійної висоти, розділених поздовжнім швом

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
Залишити відповідь