Поздовжнє насування при будівництві моста через річку Дністер біля Кам’янки

Зміст

• 1 Конструкція мосту через річку Дністер біля Кам’янки
  • 1.1 Арматурні пучки в пролетном будові встановлювали в два етапи:
• 2 Споруда прогонових будов
  • 2.1 Схема поздовжнього насування прогонової будови
  • 2.2 Аванбек для насування залізобетонної прогонової будови
  • 2.3 Технологія спорудження прогонової будови
  • 2.4 Стапель для складання прогонової будови
  • 2.5 Монтаж прогонової будови складався з наступних робіт
  • 2.6 Дані про надвижке залізобетонної прогонової будови

Конструкція мосту через річку Дністер біля Кам’янки

• Міст складається з семи прольотів.
• Пролітна будова виконано у вигляді нерозрізний семипролетной балки трапецієдального коробчатого перерізу постійної висоти.
• Балка прогонової будови складається з 112 блоків довжиною по 2,48 м (крім надопорных довжиною 2 м).
• Ширина блоків:
  • по низу 4,4 м
  • по верху 11,8 м
  • висота 2,1 м
  • товщина стінок 25 — 42 див.
• Маса блоків 25 — 32 т.
• Блоки між собою об’єднуються в балку на мокрих стиках за допомогою арматурних пучків з 24 високоміцних дротів, що встановлюються на верхній і нижній плитах. Двосантиметрові шви в стиках блоків заповнювали цементним розчином марки 500 з додаванням гранітної крихти.
• Перерізу балки в процесі пересування сприймали знакозмінні зусилля. На ділянках балки, де монтажні зусилля не збігалися за знаком і величиною з експлуатаційними, встановлювали монтажні пучки.

Арматурні пучки в пролетном будові встановлювали в два етапи:

Арматурні пучки встановлювали в два етапи:

• на стадії конвеєрно-тиловий збірки для сприйняття монтажних зусиль — розрахункова кількість монтажних та експлуатаційних пучків;
• після закінчення насування і зняття монтажних пучків — інші експлуатаційні пучки. На стадії насування встановлювали 744 пучка (з них експлуатаційних — 362, монтажних— 382). По закінченні насування встановлювали 184 експлуатаційних пучка, попередньо знявши 382 монтажних пучка.

Арматурні пучки розташовуються в блоках у відкритих і закритих каналах. Після установки балки на опорні частини відкриті канали бетонували, а закриті — ін’єктували.

Для натягування пучків домкратами подвійної дії типу ДГ-63-315 застосовували упори під анкера у вигляді клинових металевих підставок, відхиляючих осі пучків від поверхні верхньої або нижньої плити блоків.

Рухомі опорні частини прийняті гумово — фторопластові. Нерухома опорна частина встановлена на лівобережному устое.

Спорудження прогонових будов

Всі збірні конструкції виготовлялися індустріальним методом на заводах. Пролітна будова монтували способом конвеєрно-тиловий складання і поздовжнього насування з ковзаючим пристроїв із застосуванням фторопласту. Монтаж виконували на рівні опорних частин, для чого насип підходів по довжині складальної майданчики не досипали на висоту прогонової будови, а шафові стінки засад споруджували після закінчення поздовжнього насування балки.

Пролітна будова збирали і надвигали за сім етапів. На першому етапі монтували аванбек і 18 блоків, далі на кожному етапі приєднували по 17 блоків. На останньому етапі монтували 9 блоків. Аванбек довжиною 28 м збирали з трьох секцій. Кожна секція складалася з двох зварних двотаврових балок змінної висоти, об’єднаних вертикальними і горизонтальними зв’язками.

Схема поздовжнього насування прогонової будови

Схема поздовжнього насування прогонової будови (річку Дністер, Кам’янка):
а — вихідне положення;

б — з — етапи насування I — VII.

Аванбек для насування залізобетонної прогонової будови

Несиметричне переріз балок аванбека з відтягнутим за рахунок більш потужного нижнього пояса центром ваги дозволило відмовитися від додаткових горизонтальних ребер жорсткості і змінної по висоті товщини стінки. Стики секцій аванбека були виконані на заклепках, стик нижнього поясу — на заклепках з потайними головками для отримання гладкої нижньої поверхні.

У місці примикання аванбека до торця балки прогонової будови висота аванбека відповідала висоті блоку. Металевий аванбек приєднували до залізобетонній балці шляхом

• притиснення поверху — монтажними арматурними пучками
• по стінках — приварюванням накладок до закладних деталей у торці першого блоку
• по нижньому поясу — приварюванням до заставної траверсною балці, обтиснутої експлуатаційними і монтажним і пучками. Таке прикріплення зменшило кількість монтажних пучків за рахунок збільшення експлуатаційних.

Технологія спорудження прогонової будови

Блоки прогонової будови, що надходять із залізничної станції на трейлері, розвантажували на насипу підходу козловим краном вантажопідйомністю 3,5 т з прольотом 14 м.

Козловий кран, що задовольняє умови установки на обмеженій ширині насипу, підходу, простоти монтажу і демонтажу, був розроблений для будівництва цього мосту. Проліт крана обраний мінімально можливим з умов монтажу і розвороту коробчатих блоків довжиною і шириною 2,5 11,8 м. Для роботи крана з дрібними вантажами ригель має консоль 6 м з обмеженою вантажопідйомністю 5 т. Невелика висота крана, невелика загальна маса, а також маса монтажного елемента, що не перевищує 7,3 т, дозволили монтувати його з допомогою крана типу К-124.

Пролітна будова збирали на стапелі складальної майданчики. Стапель призначався для забезпечення точності складання прогонової будови і подальшої насування його зібраної частини на всіх етапах монтажу і розраховувався на дію зусиль від прогонової будови при складанні і надвижке і від упорів штовхаючого пристрою.

Враховуючи вимогу підвищеної жорсткості основи стапеля, насип правобережного підходу відсипали завчасно до початку складання прогонової будови її вік становив 1,5 р.

Стапель для складання прогонової будови

При розробці проекту і під час будівництва особлива увага зверталася на конструкцію і якість виконання стапеля для складання блоків прогонових будов. Стапель являв собою дві паралельні залізобетонні гілки перерізом 90 X 35 см, укладені на щебеневе підставу товщиною 50 см і заанкеренные за устой гнучкими листовими тягами.

Кожна гілка збиралася з восьми залізобетонних плит завдовжки по 7 м. Плити стапеля стикували між собою по довжині металевими накладками на болтах і безперервним рейкою Р-50.

Для закріплення упорів штовхають домкратів на кожній плиті стапеля були встановлені при бетонуванні по кондуктору болтові випуски, розташовані в центрі плити, що забезпечувало найбільш сприятливий розподіл зосередженого моменту від ексцентричного закріплення домкрата. Відстань між гілками стапеля по осях 4 м.

Довжина стапеля — 63 м, була визначена з умови стійкості зібраної частини прогонової будови при надвижке її в перший проліт і можливості складання прогонової будови в один етап на довжину прольоту.

Гнучке листове заанкеривание стапеля було влаштовано для передачі (на останньому етапі насування) частини штовхаю щ його зусилля на устрій. Довжина листової тяги становила 8 м і відповідала певній розрахунком для всіх етапів насування середній довжині ділянки «відлипання» балки прогонової будови за засадою, на якому було встановлено перше скользящ її пристрій.

Монтажні блоки спиралися на стапель через металеві санчата. Кожні санчата для полегшення маси були виконані з трьох елементів: двох плит 400 х 350 х 20 мм і з’єднувального аркуші розміром 200 х 4700 х 10 мм, що є одночасно піддоном при омоноличивании нижніх стиків між блоками.

Плити мали напрямні ребра, що перешкоджають їх зміщення з рейкового шляху поперек осі насування, а з’єднувальний лист — вертикальні ребра для підвищення жорсткості. Елементи полозка з’єднані між собою шпильками, привареними до листа-піддона. Для плавності виключення полозка з роботи при надвижке рейкові шляхи ковзання на стапелі закінчувалися пружним ділянкою, виконаним у вигляді консолі рейкового шляху.

Збірка стапеля і приведення його у проектне положення проводилися дуже ретельно. До закріплення рейкової колії плити стапеля були завантажені блоками балки для виявлення слабких ділянок підстави з подальшою виправкою положення плит. Рейковий шлях ковзання прикріплювали до плит болтами. Під рейковий шлях, наведений у проектне положення, підливали цементний розчин, що виключало роботу рейок на вигин від місцевих навантажень.

Після остаточного регулювання зварювали рейки в цілісну батіг. Досвід роботи показав, що неякісна стикування рейок без постановки накладок (особливо поблизу місця установки штовхаючого домкрата) може призвести до розриву стику рейки.

Стапель забезпечив достатньо високу точність зборки балки. Відхилення нижнього поясу від проектної лінії не перевищувало 1 див.

Прийнята на мосту через р. Дністер біля Кам’янки конструкція стапеля із збірних залізобетонних плит дозволила виробляти їх рихтування, підсипку і підбиття після пробного навантаження блоками прогонової будови.

Відділення стапеля від устою з застосуванням на устое накаточного пристрою аналогічно проміжних опор виключило вплив неминучих осідань насипу безпосередньо за засадою, наблизило фактичну схему роботи прогонової будови до розрахункової, забезпечило більш плавний схід прогонової будови зі стапеля.

Монтаж прогонової будови складався з наступних робіт

• обробки торцевих поверхонь блоків;
• встановлення блоків на стапель з приведенням їх у проектне положення; встановлення
• опалубки омонолічування стиків і їх;
• обробки пучків цементно-бітумної антикорозійного мастикою;
• заведення пучків в канали;
• натягання пучків;
• поздовжнього насування змонтованої частини прогонової будови;
• оздоблення і фарбування балки по ходу насування.
• Всі роботи на стапелі обслуговував козловий кран вантажопідйомністю 3,5 т, обладнаний спеціальною траверсою для стропування блоків.
• Блоки подавали на складальний стапель з заздалегідь обробленими торцями і встановлювали на санчата з зазором 2 см, забезпечуваним постановкою інвентарних металевих вкладок.
• Після ретельної вивірки і рихтування блоків встановлювали інвентарну зовнішню опалубку стиків, виконану у вигляді дощатих рамок, повторюю щ їх зовнішні обриси блоку.
• Рамки закріплювали дерев’яними стійками в розпір.
• Опалубку стику верхньої плити встановлювали зсередини блоків. Вона складалася з дошки і двох металевих листів лекальної обриси, мають по кінцях поперечні ребра. Опалубку цю також закріплювали розпірними стійками.
• Цементно-піщаний розчин для омонолічування стиків укладали з допомогою кельм і пластинчастих шуровок. Застосовували також глибинний вібратор з привареною до голівці пластиною.
• Монтаж прогонової будови виконаний в теплу пору року, тому теплова обробка стиків не проводилася.
• Під час набору міцності розчину омонолічування стиків у канали заводили арматурні пучки, попередньо покриті антикорозійною цементно-бітумної мастикою. Пучки натягували домкратів і подвійної дії типу ДГ-63-315 після набору стиком 80% міцності. На кожному етапі складання натягалося в середньому по 120 пучків. Розміри внутрішньої порожнини коробчатого блоку мінімальні для можливого виконання в ній робіт з встановлення та зняття опалубки стиків, час пуску і натягання пучків, постановці анкерів, инъецированию каналів.
• Після натягу всіх пучків надвигали прогонову будову в перший проліт.

Дані про надвижке залізобетонної прогонової будови

Зусилля насування створювалося спеціальним штовхає пристроєм, закріпленим на стапелі.

Величину зусилля насування визначали з передумови, що на рейкових коліях ковзання стапеля, змащених солідолом, коефіцієнт тертя складе 0,17, а на опорах, де в ковзних пристроях використовується антифрикційний матеріал фторопласт (4 — 0,04).

При масі насуваємо прогонової будови 3300 т з урахуванням ухилу максимальна величина цього зусилля становить 180 мс.

Заміряний в ході робіт коефіцієнт тертя полозка по рейковим шляхам стапеля становив 0,20— 0,23.

Коефіцієнт тертя з фторопласту-4, заміряний на кінцевій стадії насування, не перевищував 0,04.

Зусилля створювалося двома телескопічними гідравлічними домкратами типу ДГ-500 вантажопідйомністю по 200/500 т з ходом поршнів 800 + 600 = 1400 мм.

Найменування показниківОдиниця виміруПоршеньосновний (великий)допоміжний (малий)Вантажопідйомністьт500200Робочий хідмм600800Робочий тиск в циліндрахкгс/см2335400Робочий об’єм рідинил9139

При такій потужності домкратів необхідне зусилля отримували при тиску 100 — 150 атм. Це дозволило застосувати для нагнітання масла в домкрати насос типу НШ-46. Продуктивність насоса забезпечувала швидкість насування до 50 мм/хв (при роботі поршнями вантажопідйомністю 200 т).

Домкрати були встановлені в горизонтальному положенні в спеціальні лафети-упори, закріплені болтами до плит стапеля. Домкрати працювали від одного насоса, підключеного до паралельної розводці маслопроводів. Таким чином досягалася синхронність у роботі двох домкратів. Насування здійснювалася циклами з переміщенням прогонової будови на 2,5 — 2,6 м за 1 цикл.

У утворився проміжок між домкратами і торцем прогонової будови встановлювали блок, який до закінчення етапу насування служив перехідною вставкою. Між блоками встановлювали дерев’яні прокладки. У кожному етапі було 17 таких циклів, що відповідало надвижке на 42 м.

При відсутності непередбачених затримок один цикл тривав 40 — 50 хв. Швидкість насування залежала виключно від швидкості штовхає установки.

Прийнята технологія насування з перехідними вставками з блоків прогонової будови дозволила провести майже всю насувку з однієї позиції штовхають домкратів. Стаціонарний пульт управління надвижкой був обладнаний між двома домкратами.

На горизонтальну дошку пульта були виведені всі вентилі, які управляють роботою насосної станції і домкратів, нанесений фарбою порядок перемикання вентилів при різних етапах роботи домкратів.

Пульт управління був обладнаний навісом, звуковою та світловою сигналізацією, винесеною в межі плити прогонової будови. Всіма операціями керував з пульта одна людина. Пролітна будова гасало стапеля на санчатах по змазаним солідолом рейках.

Через накладення місцевої кривизни стапеля і прогонової будови розвантажувався один кінець деяких санок, після чого з’являлася тенденція до їх перекосу в плані. На перших етапах насування під час руху такі санчата підбивали кувалдами. В подальшому кожні санчата перед початком насування заклинивали горизонтальними клинами до пролетном у будівлі.

Нарощувані вчасно насування блоки прогонової будови встановлювали (кожний) на чотири незалежні металеві прокладки. Це рішення викликане тим, що при надвижке неомоноличенных блоків на загальних полозках за рахунок різної деформативності правого і лівого набору дерев’яних обтиснених прокладок також відбувався поворот санчат і заклинювання.

По мірі насування монтованій частини прогонової будови санчата сходили зі стапеля і накопичувалися між стапелем і засадою. По закінченні передостаннього етапу насування упори спільно з домкратами і пультом управління переставляли вперед на три блоки стапеля (21 м), збирали останні дев’ять блоків та виробляли насувку до кінця. Як подовжують елементів використовували металеві трубчасті вставки довжиною 1, 2 і 3 м, а також демонтовані плити стапеля довжиною 7 м.

Після насування прогонової будови на 7 м з допомогою труб довжиною 6 м і ходу поршня труби прибирали і на їх місце встановлювали блок стапеля, після чого насувку продовжували. Таким чином, використавши переваги збірного стапеля, насувку виробляли тільки з одного перестановкою домкратів.

Проміжні опори мосту обстраивали скользящ ними пристроями для поздовжнього пересування прогонової будови, а також сходами, подмостями.

Обстройка проміжної опори

ригель опори;

подферменник;

балка прогонової будови;

фанерна прокладка;

пластинки фторопласту;

полірований сталевий лист;

сталева плита;

опорна частина типу РОЧ-1;

заставна балка;

тіло опори;

підвісні риштування;

обмежувач бокового зміщення.

Ригелі опор мали металеві консолі для розміщення на них домкратів і піддомкрачування прогонової будови. При прийнятому способі насування такі піддомкрачування виконувалися для усунення неполадок в скользящ їх пристроях, а також для встановлення прогонової будови на опорні частини.

На опорах насувку виконували за способом безперервної насування, конструкція ковзних пристроїв при цьому спростилася, а робота на опорі була зведена до перекладання листів фторопласту і спостереження за надвижкой.

Ковзні пристрою на опорах складалися з нерухомо розташованих сталевих полірованих листів і перекладываемых в процесі насування прогонової будови пластин фторопласту, що суттєво полегшило працю робітників, виключило перекладання важких металевих листів і безперервну роботу з домкратів і (на відміну від мосту через яр р. Лорупе). Для погашення місцевих нерівностей нижнього пояса прогонової будови безпосередньо під нього вкладали листи фанери довжиною до 1,5 м.

З-за нахилу стінок коробчатого прогонової будови відстань в осях ковзних пристроїв перевищувало базу постійних опорних частин, що вимагало розширення подферменников опор і зсуви опорних частин всередину після закінчення насування.На інших опорах відсутні опорні частини замінювали металевою або залізобетонної прокладкою, покладеної на шість опорних частин типу РОЧ. Максимальна реакція на змінне пристрій становила 250 мс. Пружні прокладки типу РОЧ забезпечували необхідний кут повороту. Конструкція ковзних пристроїв дозволила використовувати їх при надвижке як аванбека, так і балки. Відпала необхідність заміни змінних пристроїв при переході від металу до залізобетону.

При русі прогонової будови в результаті різниці коефіцієнтів тертя між фторопластом та фанерної прокладкою по нижньому поясу блоків і між фторопластом та полірованим листом, листи фторопласту просувалися разом з пролетным будовою і затягувалися в зону передачі навантаження.

Найбільш уважно потрібно поставитися до місцевих (різким ) нерівностей нижнього пояса прогонової будови, особливо сходинках в стиках, розташованих по ходу насування. Ці сходинки (заввишки до 10 мм ) виникали при складанні блоків прогонової будови. Сходи вимагали пристрої плавного фанерної вистилки і особливої уваги при надвижке на кожній опорі. Досвід насування показав, що запропонована конструкція ковзних пристроїв може пропускати місцеві сходинки заввишки до 10— 15 мм при забезпеченні їх розгонки з ухилом 5:1 — 7:1.
Величина поперечного перекосу блоку залізобетонного коробчатого будови істотно впливає на коефіцієнт перевантаження накаточных пристроїв. Ця перевантаження є наслідком великої жорсткості на кручення прогонової будови.

Для утримування прогонової будови від зсуву поперек осі під час насування на опорах встановлювали бічні гвинтові обмежувачі. Обмежувач представляв собою гвинтовий будинок крат з горизонтальним роликом , за яким може демонструватися бічна поверхня прогонової будови. Бічні обмежувачі приваривались до металевих упорів, випущеними з ригелів опор.

Спостереження в процесі насування показали, що найбільше навантаження на бічні обмежувачі з’являлася при максимальних консолях балки прогонової будови, при перекосах нижнього поясу балки або ковзного пристрою.

Під час чергового етапу зборки блоків змонтована частина прогонової будови спиралася на ковзні пристрої пром їжак уточны х опор, а на устое — на нерухому клітку. Це забезпечувало нерухомість кінця змонтованої частини, необхідну при омоноличивании стиків, і рухливість опирання на проміжних опорах, необхідну для температурних деформацій балки великої довжини.

При тиску на фторопласт близько 150 кгс/см2 і тривалості зупинок насування до одного місяця істотного підвищення коефіцієнта тертя на пром їжак уточных опорах не спостерігалося.

Для в’їзду на скользящ її пристрій кінець аванбека обладнали гвинтовими паровозными домкратів і ванта ністю 20 т і ходом гвинта до 50 см (прогин кінця аванбека становив 13 см). Вертикальне навантаження на кінець аванбека в момент наїзду на скользящ її пристрій становила 15 мс.

Схема в’їзду аванбека на змінне пристрій

опора під скользящ її пристрій;

полірований лист;

фторопласт;

гвинтовий будинок крат;

аванбек

Зазвичай при підході аванбека до ковзаючим пристроїв насувку зупиняли, вибирали прогин кінця аванбека гідравлічними домкратами і спирали його на перехідні скользящ ие пристрою. Процес прийому аванбека при цьому тривав 1,5— 2 ч. Застосування гвинтових паровозних будинок кратов дозволило приймати аванбек практично без зупинки насування прогонової будови.

Про собое увагу при розробці проекту і під час виробництва робіт приділялася питанням техніки безпеки при надвижке прогонової будови великої довжини. При поздовжній надвижке була передбачена флажковая та звукова сигналізація.

На кожному посту при готовності до надвижке вивішували білий прапорець. Якщо на якій-небудь посаді не були готові до надвижке, вивішували червоний прапор, причому всі інші пости дублювали сигнали.

У будинок кратною установки перебувала електрична сирена з электролампой. За сигналом керівника робіт, який має мегафон, майстер подавав сиреною один довгий гудок («увага»). Переконавшись, що на всіх опорах вивішені білі прапорці, подавали другий довгий гудок, після якого включали штовхають домкрати .

Для термінового вимикання штовхають домкратів на кожній опорі був встановлений аварійний вимикач, з’єднаний з електродвигуном насоса домкратної установки. Будь-який робочий на кожному посту мав ож мож ність зупинити насувку, після чого вивішували червоний прапорець і усували несправності.

При зупинці домкратів на перезарядження (після повного виходу поршня) подавали два коротких гудки. Одночасно з поздовжньою надвижкой обробляли і фарбували зовнішню поверхню прогонової будови.

З цією метою на укосі конуса була влаштована майданчик, що дозволяє обробляти низ балки. Ланка обробників вело оброблення швів між блоками і фарбопультом окрашивало прогонову будову. Це значно скоротило трудомісткість і вартість робіт.

По закінченні насування аванбек був від’єднаний від прогонової будови і пролітна будова встановлено на опорні частини. Конструкція ковзних пристроїв лише на 25 мм відрізнялася від висоти опорних частин. Тому при установці опорних частин прогонову будову опускалося тільки на цю висоту.

Слід відзначити велику складність і трудомісткість робіт по заміні тимчасових опорних частин на постійні.

Зняття монтажних пучків, установка і натяг відсутніх експлуатаційних пучків проводилися в заданій проектом виробництва робіт послідовності.
Після постановки і натягу пучки омоноличивали у відкритих каналах, а закриті — ін’єктували.

Весь комплекс робіт по збірці і надвижке прогонової будови виконувала одна комплексна бригада у складі 18— 32 чол. Роботи проводилися в 2 — 3 зміни крім насування, що здійснюється тільки в світлий час.

Ретельна підготовка і продумана організація робіт дозволили здійснити поздовжню насувку семи пролітної залізобетонної балки довжиною 276 м з хорошими техніко-економічними показниками. Витрата основних матеріалів на 1 м2 проїжджої частини прогонової будови склав: бетону 0,48 м3, металу 113 кг (в тому числі високоміцної арматури 15 кг). Витрати праці на 1 м2 проїжджої частини склали 0,94 чол.-дня.

Темп збірки і насування однієї секції прогонової будови довжиною 42 м склав 12 робочих днів (при двозмінній роботі), що відповідає 3,5 м на добу. В цілому темп споруди прогонової будови (без пристрої ізоляції і захисного шару) 1,4 м в добу.

Технологія конвеєрно-тиловий складання і поздовжнього насування і конструкція блоків, відпрацьовані на будівництві мосту через р. Дністер в Кам’янці, були повністю використані на будівництві іншого, більш великого мосту через р. Дністер. Пролітна будова неразрезное 10 – пролітна, балки коробчатого перетину.

Балку збирали з 163 блоків постійної висоти на стапелі довжиною 55 м і шириною 4,4 м, споруджений з монолітного залізобетону на підході до мосту по осі і в рівні насування прогонової будови.Процес монтажу прогонової будови складався з 10 етапів.

На кожному етапі виконували укрупнительную збірку і насувку однієї секції прогонової будови (17 блоків), рівній довжині прольоту. При надвижке балки використовували сталевий аванбек довжиною 27,7 м. При будівництві моста темп робіт визначав темп спорудження опор, випереджаюче поздовжню насувку приблизно на місяць. В період паводків роботи не припинялися.