Спорудження арочних і арочно-консольних мостів

Зміст

• 1 Особливості арочних залізобетонних мостів
• 2 Особливості арочних металевих мостів
• 3 Недоліки залізобетонних мостів арочних систем
• 4 Схеми арочних залізобетонних прогонових будов
• 5 Способи зведення залізобетонних арочних мостів
• 6 Технологія спорудження залізобетонних арочних прогонових будов
  • 6.1 Навісне бетонування арок
• 7 Навісне бетонування в будівництво автодорожнього мосту через Шибенский затока (Югославія)
  • 7.1 Послідовність будівництва арки
• 8 Будівництво Пашского мосту в Югославії
• 9 Спорудження двох мостів Нанд-Хар і Нанд-Фруд в Англії
• 10 Залізничний міст через річку Дніпро
  • 10.1 Консольно-шлюзовий кран вантажопідйомністю 15 т
• 11 Монтаж арочних прогонових будов окремими полуарками
  • 11.1 Монтаж прогонових будов з напіварок при будівництві Чернавського мосту у Воронежі
• 12 Будівництво двох’ярусного мосту через р .. Волгу в Горькому
• 13 Будівництва залізничного мосту одноколійної
• 14 Будівництво мостів із застосуванням металевих кружал
  • 14.1 Міст через гирло р. Параматты в Сіднейській гавані (Австралія)
• 15 Будівництво мосту через річку Єнісей у Красноярську
• 16 Технологія спорудження арочно-консольних прогонових будов
• 17 Міст через річку Дніпро в Києві
  • 17.1 Опори
  • 17.2 Залізобетонне пролітна будова
  • 17.3 Опори мосту
  • 17.4 Оголовки пілонів
  • 17.5 Армування арок
  • 17.6 Монтаж елементів залізобетонної арки
  • 17.7 Конструкція арочного залізобетонної прогонової будови
• 18 Навісна збірка комбінованої системи мосту через Дніпро

Особливості арочних залізобетонних мостів

Арочні залізобетонні мости відрізняються великою різноманітністю схем і конструктивних форм. Умови роботи основного несучого елемента — стислій арки — відповідають міцністними властивостями залізобетону.

Краще використання особливостей залізобетону як будівельного матеріалу досягається при спорудженні арочних прогонових будов у вигляді окремо розташованих арок малого перерізу, на які за допомогою ряду стійок спирається проїжджа частина, виконана з попередньо напружених конструкцій.

Арочні конструкції в залізничних і автодорожніх мостах застосовуються, як правило, для перекриття великих прольотів. Арочні мости мають максимальні прольоти серед залізобетонних мостів всіх систем.

Особливості арочних металевих мостів

Арочні мости , прогонові будови яких виконані з металу споруджуються в основному із застосуванням технології навісного монтажу без улаштування тимчасових опор або ж укрупненої складанням прогонової будови з використанням тимчасових опор.

Недоліки залізобетонних мостів арочних систем

• До недоліків арочних мостів систем слід віднести необхідність створення надійних опор для сприйняття розпору арок, що викликає збільшення розмірів опор і особливо їх фундаментів і в несприятливих інженерно-геологічних умовах надмірно здорожує будівництво мостів;
• більший, ніж у балкових систем подмостовой габарит;
• складність і велика вартість споруди арок, пов’язані з необхідністю пристрою кружал або риштовання.

Можливість застосування арочної системи при спорудженні моста повинна бути в кожному окремому випадку перевірена ретельним техніко економічним порівнянням варіантів. Вітчизняна і зарубіжна практика накопичила великий досвід будівництва арочних мостів.

Схеми арочних залізобетонних прогонових будов

При будівництві залізобетонних мостів знайшли застосування арочні прогонові будови різних статичних схем:

• Бесшарнирные
  • Найбільш економічні і прості по конструкції бесшарнирные арки. Недоліком їх, як відомо, є виникнення в перетинах додаткових згинаючих моментів в разі нерівномірного осідання або горизонтального зміщення опор, від змін температури, а також від повзучості й усадки бетону.
• Двухшарнирые
  • Двохшарнірні арки менш чутливі до цих впливів, так як при вертикальних опадах опор додаткові моменти у них не виникають.
• Тришарнірні
  • Гідність трьохшарнірних арок полягає в тому, що вони можуть найбільш просто виконуватися як збірні конструкції з шарнірно з’єднуються напіварок. Тришарнірні арки як статично визначні системи, вільні від недоліків, властивих безшарнірних аркам. Недоліком трьохшарнірних арок є переломи ліній прогину арок над шарнірами, внаслідок чого цю систему уникають застосовувати в мостах під залізницю.
• Об’єднані
  • У комбінованих арочних мостах, до яких відносяться арки з затягуванням, балки, підсилені гнучкої аркою, конструкції з жорсткими арками і балками жорсткості та ін., зменшення розмірів конструкцій, економія досягається за рахунок включення арок і проїзної частини в спільну роботу.

За характером опорних реакцій, що передаються на опори, що має велике значення з точки зору раціонального застосування арочних мостів при різних місцевих умов, розрізняють розпірні арочні мости і мости з сприйнятим розпором.

В арках з сприйнятим розпором горизонтальні зусилля (розпір) сприймаються затягуванням, що працює на розтяг; щодо впливу на опори прогонову будову працює як балочне.

Найбільш економічними є прогонові будови з їздою поверху, так як в цьому випадку відстань між арками не залежить від габариту проїзду і, наприклад, для мостів під залізницю може бути прийнято мінімальним, необхідних за умовами поперечної жорсткості.

Способи зведення залізобетонних арочних мостів

Арочні прогонові будови можна зводити різними способами:

• з монолітного залізобетону;
• зі збірною проїзною частиною і арками з монолітного залізобетону;
• зі збірного залізобетону.

Шляхом різних комбінацій статичних схем і конструктивних рішень можуть бути отримані арочпые мости різноманітних форм, добре поєднуються з ландшафтом і створюють значний естетичний ефект.

Застосування залізобетонних склепінь, найбільш прості по конструкції, дозволяє виконати арочне прогонову будову з найменшими товщинами і надати йому легкі архітектурні форми. Склепіння застосовують також для найкращого забезпечення бічної жорсткості споруди.

Застосування роздільних арок дозволяє отримати велику економію залізобетону порівняно з суцільними склепіннями. Найбільш часто розлогі арки застосовують в мостах і віадуках великої висоти з подъемистыми стрілами.

До пристрою арок з їздою понизу або посередині найбільш часто вдаються при малої будівельної висоті між верхом судноплавного габариту і рівнем проїзду, а також у багатопро арочних мостах з нерівними прольотами, в яких збільшення стріли арки великого прольоту дозволяє врівноважити розпір на опорах.

В цілях підвищення економічності арочних мостів в СРСР розроблена нова система — арочно-консольна, яку можна віднести до зовні безраспорным. Пролітна будова в мостах цієї системи складається з напіварок, з’єднаних попарно, затяжками розташованими в рівні замків.

В середніх прольотах напіварки з’єднуються зв’язком, через яку може передаватися тільки поперечна сила. Особливістю арочно-консольних конструкцій є звільнення опор мосту від значних зусиль розпору, що дозволило зменшити розміри опор і застосовувати ці системи при будь-яких грунтах в підставі. Щодо впливу на опори така система аналогічна рамно-консольної.

Найбільшим у світі за вантажопідйомністю і одним з найбільших по прольоту є побудований в 1952 р. арочний міст під поєднану їзду через р. Старий Дніпро в Запоріжжі. Величина прольоту цього мосту, виконаного у вигляді склепіння з їздою поверху, становить 228 м.

В найбільших залізобетонних арочних мостів, побудованих в СРСР були застосовані розпірні арки прольотом 130 і 150 м з їздою посередині па мостах через річки Оку, Волгу і прогонові будови у вигляді склепінь прольотом 150 м на мосту через р .. Єнісей у Красноярську, побудованому в 1960 р.

За кордоном арочні системи в залізобетонних мостах застосовувалися для перекриття великих прольотів. З числа найбільших мостів арочних систем слід відзначити:

• суміщений міст з бесшарнирными арками з їздою посередині прольотом 211 м, побудований в 1961 р. р. через Дунай в Югославії;
• міст з пролетным будовою у вигляді бесшарнирного зведення прольотом 290 м, побудований в 1964 р. через р. Парану на кордоні між Бразилією і Парагваєм.

Серед залізобетонних мостів найбільший проліт має в даний час міст через р Параматта в Австралії. Його головний проліт, перекритий коробчатими; арками з їздою поверху, дорівнює 305 м. Міст побудований в 1964 р.

Мости арочно-консольної системи з прольотами від 98 до 123 м побудовані в СРСР в період 1960-1965 рр. р. через Москву у с. Врятував, через канал їм. Москви у Хімок і через р. Дніпро в Києві. Досвід останніх років показує, що межі застосування залізобетонних мостів арочних систем полягають у межах прольотів до 300 м, арочно-консольних до 120 м.

Технологія спорудження залізобетонних арочних прогонових будов

Найбільше поширення одержали наступні методи споруди арочних мостів:

• спорудження монолітних арок на кружалах і риштованні;
• навісне бетонування монолітних арок; монтаж збірного надарочного будови на
• монолітних арках, забетонованих на кружалах;
• встановлення збірних конструкцій арок кранами без влаштування риштовання;
• монтаж збірних конструкцій на кружалах і риштованні;
• встановлення збірних елементів арок з допомогою плавзасобів.

Традиційний метод спорудження монолітних розпірних арок, як автодорожніх, так і залізничних мостів, характерний бетонуванням їх на кружалах або риштованні, влаштованих в прольоті.

Спорудження арочних кружал високих мостів великого прольоту в багатьох випадках перетворюється в складну інженерну задачу, а витрати на зведення риштовання і кружал досягають 25-30% загальної вартості мосту.

Монолітні арки і склепіння споруджують на риштованні і кружалах з дерева, металу або з застосуванням залізобетонних конструкцій. Шляхом оббудови дерев’яними елементами досягають відповідності обриси верху риштовання і кружал обрису низу склепіння з урахуванням будівельного підйому.

У Радянському Союзі при спорудженні мостів з прольотами до 150 м знайшли широке застосування інвентарні металеві арочні кружальные ферми; іноді використовували елементи металевих прогонових будов на болтових з’єднаннях. В інвентарних конструкціях, арочні ферми мають паралельні пояси і однакові розміри панелей решітки.

У поперечному перерізі мосту розміщують кілька площин кружальных ферм, зосереджуючи їх під кожною аркою або розташовуючи рівномірно під широким склепінням.
На практиці застосовувалися наступні способи монтажу арочних інвентарних кружал:

• установка готовими просторовими блоками у вигляді напіварок, поданими в проліт;
• збірка площин кружал навісним способом без пристрою проміжних опор;
• збірка площин кружал напівнавісні способом з пристроєм проміжних опор;
• установка кружал в повністю закінченому вигляді плавучими опорами.

Конструкція різних типів риштовання і кружал і методи їх споруди досить докладно описані в технічній літературі.

Впровадження на будівництві залізобетонних мостів кабельних кранів великих прольотів і вантажопідйомності дозволило перенести основний обсяг робіт по влаштуванню опалубки і складання арматури з прольоту на будівельний майданчик в більш зручні умови — застосувати каркасно — блочний метод ведення арматурних і опалубних робіт.

При такому методі на майданчику будівництва проводиться не тільки заготівля стрижнів арматури та елементів опалубки, але і в’язка плоских і об’ємних арматурних каркасів і виготовлення великих блоків опалубки, встановлюваних потім в проліт кранами.

Жорсткість і незмінність каркасів, необхідні при пересуванні, забезпечували установкою додаткових стержнів або за допомогою траверс. З метою зниження навантаження на кружала від бетону арок і склепінь при прольотах понад 120 м застосовувалося пошарове бетонування.

При такому методі нижній шар бетону, покладений в першу чергу (звичайно нижня плита коробчатого склепіння), використовують як несучий елемент, що працює спільно з арочними кружалами і сприймає тиск верхніх шарів бетону.

Скорочення тривалості спорудження арки прольотами до 100 м досягалося застосуванням бессекционного бетонування. Цей метод полягає в тому, що арки, що споруджуються на досить жорстких кружалах, бетонували безперервно від п’ят до замка із залишенням в пятах і замку зазорів, бетонованих у другу чергу. Раскружаливание арок прольотом до 100 м проводиться, як правило, за допомогою розташованих в замку кружал, пісочниць або клинових пристроїв.

Коробчаті зведення прольотом більше 100 м, як правило, раскружаливали батареями гідравлічних домкратів, встановленими в замку склепіння. Цими ж домкратами при необхідності регулюють напруги в бесшарнпрных склепіннях. При цьому тиску в нижніх і верхніх батареях домкратів регулюють таким чином, щоб створити не тільки величину, але і необхідний ексцентриситет рівнодійної їх тиску.

В розпірних системах надсводное будова зазвичай бетонують після раскружаливания склепіння. Порядок бетонування проїзної частини не відрізняється від порядку, прийнятого при спорудженні балкових прогонових будов.

Мости з монолітними залізобетонними арочними прогоновими будовами, спорудженими на кружалах, будували в СРСР у період з 1931 по 1952 роки. Цим методом були побудовані мости через р. Дніпро в Дніпропетровську , Запоріжжі, Києві, через р .. Волгу в Рибінську та ін.

Міст через річку Дніпро у Дніпрі

міст через річку Дніпро в Запоріжжі

За кордоном метод бетонування арок на кружалах і риштованні був застосований на будівництві таких найбільших мостів, як міст через р Ангерман в Швеції з прольотом 264 м, через р. Дору в Португалії з головним прольотом 270 м, через р. Парану з прольотом 290 м і т. д.

Прагнення скоротити витрати на спорудження кружал призвело до використання при зведенні арочних прогонових будов методу навісного бетонування, отримав широке поширення при будівництві мостів консольних і нерозрізних систем.

Навісне бетонування арок

Застосування методу навісного бетонування дає можливість здійснювати будівництво арочних прогонових будов без влаштування риштовання і кружал, що, крім скорочення витрат, вельми важливо і для умов перекриття річок з інтенсивним судноплавним рухом.

Сутність методу навісного бетонування арок полягає в тому, що консоль напіварки нарощується послідовним бетонуванням примикають секцій, причому кожна секція в процесі її бетонування і твердіння підтримується легкими пересувними подмостями, закріпленими одним кінцем до раніше забетонованої частини арки і другим (переднім) — до підтримуючої її системі сталевих вант і пілонів. Вся забетонована частина напіварки, до замикання арок, також утримується цією системою.

Обов’язкове застосування системи сталевих вант та пілонів для утримання забетонованої частини напіварок є особливістю застосування методу навісного бетонування при спорудженні арочних прогонових будов.

Навісне бетонування в будівництво автодорожнього мосту через Шибенский затока (Югославія)

Найбільш цікавим прикладом застосування методу навісного бетонування може служити досвід будівництва автодорожнього мосту через Шибенский затока (Югославія). У місці переходу Шибенский затока перекривається однією з найбільших за величиною залізобетонної аркою розрахунковим прольотом 246,4 м і примикають до неї на лівому березі — одним, а на правому — трьома балковими прогоновими будовами по 23 м. Ширина автопроїзду 7,5 м, двох тротуарів — на 1,63 м.

Міст через Шибенский затока

а — схема моста;
б — схема навісного бетонування арок.

Головна арка коробчатого перерізу розміром в замку 7,5 X 3,55 м має стрілу 30,8 м. Надарочное будова складається із стійок, розташованих на відстані 23,3 м один від одного по фасаду і спираються на них попередньо напружених балок.

Послідовність будівництва арки

Спорудження арки вели в такій послідовності:

• За допомогою плавучого крана встановлювали металеву платформу (решітчасту ферму) довжиною 27 м, нижній кінець якої шарнірно кріпили до п’яти арки, а верхній за допомогою відтяжки закріплювали за верх пілона арки;
• Встановлювали опалубку і укладали арматуру першої секції арки; бетонували першу секцію арки, залишаючи замикає клин у п’яти арки;
• З допомогою домкратів, вбудованих в металеву відтяжку, встановлювали в проектне положення забетонований ділянку арки;
• Бетонували замикає клин;
• Після витримки бетону переміщали підтримуючу ферму в наступну панель і закріплювали її в проектному положенні за допомогою металевих відтяжок. Далі повторювали всі операції, виконані при бетонуванні першої секції.
• Для встановлення наступних панелей арки, пілон нарощували за допомогою тимчасових інвентарних металевих конструкцій;
• Причому, для утримання напіварки влаштовували на березі спеціальні анкерні масиви.
• Для бетонування арок використовували спеціально змонтований на осі мосту кабель-кран.

Роботи зі спорудження арки вели одночасно з обох берегів. Головна арка мосту через Шибенский затока була споруджена за 10 місяців.

На затягування було витрачено 145 т сталі і 45 т кабелю. Пересувна платформа важила близько 70 т. Перестановку платформи виробляли плав-краном.

Будівництво Пашского мосту в Югославії

Ще одним прикладом застосування навісного методу бетонування арочних прогонових будов є будівництво Пашского мосту в Югославії.

Міст, загальною довжиною 302 м, складається з арочного прогонової будови розрахунковим прольотом 193,2 м і прилеглих до нього балкових прогонових будов прольотом 23 м. Міст призначений для автопроїзду шириною 7 м і двох тротуарів шириною по 1 м. Арка головного прольоту має стрілу підйому 27,6 м і являє собою в поперечному перерізі трисекційну коробку загальною шириною 7 м і висотою в замку 3,0 м, а в п’яті — 2,3 м.
Глибина водотоку в місці мостового переходу до 60 м.

Арка споруджувалася методом, аналогічним прийнятим на будівництві мосту через Шибенский затока; причому різниця полягала в декілька відрізняється схемою розташування підтримують відтяжок.

Бетонування арок проводилося з допомогою кабель-крани вантажопідйомністю 2 X 6 т. Монтаж пересувних платформ, а також залізобетонних елементів надарочного будови здійснювався за допомогою плавучого крана з вильотом стріли до 52 м.

I — III різні етапи бетонування

Головна арка була споруджена за 12 календарних місяців, причому протягом 124 днів з них роботи не проводилися з-за штормової погоди. Елементи надарочного будови виготовляли на полігоні, розташованому на відстані 1 км від мосту. Надарочное будова і берегові прольоти були змонтовані за 25 днів.

На будівництві було зайнято робітників, майстрів і ІТП 160 осіб. При будівництві Пашского мосту були використані досвід будівництва мосту через Шибенский затоку і все інвентарне обладнання, застосовувалася там.

Досвід спорудження мосту через Шибенский затоку і Пашского мосту показав можливість і ефективність застосування методу навісного бетонування при зведенні арок великих прольотів.

Спорудження двох мостів Нанд-Хар і Нанд-Фруд в Англії

Одним із прикладів застосування методу навісного бетонування арок може служити досвід спорудження двох мостів Нанд-Хар і Нанд-Фруд на одній з автомагістралей в Англії.

Ці два мости мають однотипну однопролетную залізобетонну арочну конструкцію з балочним надарковою будовою. Повна довжина мостів відповідно 85,5 і 63,9 м і аркових прольотів 56,1 і 41,4 м.

Кожен арочний проліт полягає в поперечному перерізі з двох тонких арок параболічного обрису шириною по 3,96 м. Товщина арки в п’яті і 0,89 0,91 м і в ключі 0,60 м. Надарочное прогонову будову нерозрізний балкової конструкції жорстко з’єднане з арками у їх ключової частини.

Надарочное будова складається з портальних двустоечных рам, шарнірно з’єднаних з плитою (за винятком місць у ключа арки), щоб уникнути передачі додаткових моментів на арки.

У плані обидва мости мають криволінійний обрис, при цьому самі арки — прямолінійні. Криволінійність досягнута відповідними розширеннями консольної частини надарочного будови. Фундаменти засад закладені на скельній основі.

Для підтримки бетонируемой навісним способом консольної частини арки в жорсткому становищі були використані пілони по одному для кожної із бетонованих напіварок, встановлені над п’ятою аркою. До пілону кріпили стрижневі відтяжки, інший кінець яких у свою чергу заанкеривали до бетонируемой консольної частини арки. Сам пілон анкерили контроттяжками до встою арки. Як відтяжок використовували арматурні стрижні діаметром 12,7 мм Максимальне розрахункове зусилля на такий стрижень не перевищувала 6-7 т.

Натяг відтяжок регулювали на кожній стадії зведення напіварок. Бетонируемые напіварки були розраховані як консольні балки, що працюють на зусилля від власної ваги і тимчасової навантаження у вигляді ваги опалубки, інструменту і на внутрішні зусилля, викликані закріпленням кінця консолі відтяжками.

Виникаючі при цьому позитивні і негативні моменти не повинні були виходити з допустимих меж. Під час бетонування окремих секцій напіварок можна було контролювати напруги та деформації у секціях завдяки точному натягу відповідних відтяжок перед початком бетонування.

Із збільшенням довжини консолі відповідно змінювалися і моменти у закладенні напіварок; щоб ці зусилля не виходили за межі допустимих напружень, збільшувалася натяг відтяжок. Роботи з бетонування секцій напіварок виконували у наступному порядку. Як тільки бетон раніше забетонованої секції досягав міцності 175 кг/см2 (на третій день), натягували відповідні відтяжки і контроттяжки.

Потім звільняли болти, якими був закріплений пересувний агрегат для навісного бетонування, переміщали його у положення, необхідне для бетонування черговий секції. Каретка пересувного агрегату була сконструйована таким чином, що могла переміщатися по верхньому ребру раніше забетонованої частини арки.

При кріпленні каретки коригували розрахунковий прогин опалубки з вагою бетону за допомогою двох гідравлічних домкратів, розташованих між ребрами арки і кінцем каретки. Потім встановлювали арматуру і бетонували секцію, закладаючи в свіжоукладений бетон гаки, до яких кріпили наступні відтяжки. Кожна з напіварок була забетонована п’ятьма секціями. При бетонуванні замикаючих секцій двох напіварок пересувні агрегати залишалися незалежними один від іншого.

Однією з перших спроб застосування збірного залізобетону при спорудженні великих арочних мостів було впровадження змішаного рішення — монтаж збірного надарочпого будови на монолітних арках, забетонованих на кружалах. Монтаж надарочной конструкції може здійснюватися кількома способами:

• спеціальними консольно-шлюзовими або стреловыми кранами, що пересуваються по зібраної частини мосту;
• кранами портального типу, що переміщуються за спеціальними естакадами; плавучими кранами.

Залізничний міст через річку Дніпро

Вперше збірні залізобетонні конструкції надарочного будови були застосовані на спорудженні багатопрольотної залізничного мосту через р .. Дніпро.

Міст зі збірним надарковою пролетным будовою через річку Дніпро

Надарочное будова в кожному прольоті довжиною 53 м складалося з 12 залізобетонних поперечних рам шести типів вагою до 14 т і 15 залізобетонних плит проїзної частини вагою по 13,8 т. Загальний обсяг збірних залізобетонних иадарочных конструкцій цього мосту склав 2736 м3.

Поперечні рами, для полегшення їхньої ваги, були прийняті двотаврового перерізу. Елементи проїжджої частини були запроектовані у вигляді ребристих плит (ребра з вутами над опорами), які при монтажі з’єднували в шестипролетную нерозрізну конструкцію з шарнірним обпиранням на поперечні рами і шарніром в замку. Дві короткі рами біля замку мали шарнірне обпирання на арці.

Елементи надарочного будови були виготовлені з бетону марки 300, арматура зі сталі марки Ст. 3. На будівництві цього залізничного мосту були застосовані поточно-швидкісні методи будівництва, засновані на розроблених технологічних правилах споруди арок і падарочного будови.

Виготовлення збірних елементів надарочного будови було організовано на приоб’єктному полігоні. За 28 робочих днів були виготовлені конструкції для 4 прольотів. Подача бетону на майданчик збірного залізобетону здійснювалася по круговому монорельсовому шляху, побудованому від бетонного заводу вздовж всієї площадки виготовлення конструкцій.

Консольно-шлюзовий кран вантажопідйомністю 15 т

В якості основного механізму на монтажі елементів надарочного будови застосовували консольно-шлюзовий кран оригінальної конструкції вантажопідйомністю 15 т, представляє собою зварну конструкцію з двотаврових балок зі зв’язками з куточків. Кран змонтований на 4 візках, пересуваються тріскачками за спеціальним 4-нитковим шляхах, що укладається з інвентарних ланок.

Схема консольно-шлюзового крана

Дві підйомні візки пересувалися вздовж крана кільцевими тросами за принципом нескінченної відкатки за допомогою двох лебідок. Підйомні візки були обладнані двома 5-тонними лебідками з поліспастами. Плити монтували за допомогою одного візка, у монтажі рам брали участь обидві візки. У хвостовій частині крана був противагу з 11 м3 бетону.

• Загальна вага крана 65 т
• Максимальне навантаження на вісь 33,8 т.
• Виліт консолі крана передбачав встановлення однієї рами і однієї плити, після чого нарощували підкранові шляхи, і кран пересувався в нове вихідне положення на довжину однієї панелі прольоту.
• Кран був обладнаний підвісними подмостями.

При монтажі елементів збірного залізобетону консольно-шлюзовим краном виконували наступні операції:

• шлюзування — переміщення елемента уздовж крана до місця установки з підйомом платформи на 15— 20 см
• опускання елемента з перекладом рами з горизонтального положення у вертикальне і установка елемента на місце;
• перекладка інвентарних ланок підкранових колій;
• пересування крана в нове вихідне положення.

Фактично досягнутий темп монтажу забезпечив збірку надарочного будови 12 прольотів за 48 днів. Так як темп виготовлення дорівнював чотирьом прольотах в місяць, на будівництві спочатку були накопичені елементи, а потім був розпочато монтаж. Будівництво мосту через р .. Дніпро показало високу ефективність застосовуваного методу.

Монтаж арочних прогонових будов окремими полуарками

Наступним етапом впровадження збірних конструкцій при спорудженні залізобетонних мостів з’явився перехід до монтажу арочних прогонових будов окремими полуарками, виготовленими заздалегідь і доставленими в проліт в готовому вигляді.

На практиці, в залежності від місцевих умов, мали місце наступні характерні способи монтажу окремими полуарками:

• установка напіварок за допомогою кранів, що пересуваються по верху змонтованої частини мосту;
• установка напіварок за допомогою портальних або іншого типу кранів, що переміщуються низом і за спеціальними естакадами.

Застосування цього методу з умов вантажопідйомності кранів обмежується прольотами до 60 м. При монтажі полуарками можливі установлення прогонових будов в стислі терміни і паралельність виконання робіт зі спорудження опор з виготовленням збірних елементів, немає необхідності омонолічування стиків у прольоті. Все це — переваги методу монтажу мостів полуарками.

Необхідність влаштування естакад для доставки важких елементів, а у разі транспортування їх по воді — пірсів з кранами-перевантажувачами, значно знижує ефективність цього методу. Збірні арки прольотом до 60 м, як правило, мають двотаврове поперечний переріз.

Одним із прикладів застосування методу монтажу полуарками може бути залізничний міст, будівництво якого було закінчено в 1952 році. Міст складається з семи 28-метрових прольотів, перекритих трехшарнирными арками по 2 в кожному прольоті, перетином 1,2 X 0,64 м.

Перетин арок двотаврове. Вони з’єднані між собою розпірками і бетонировались окремими гілками (чвертями). Для зручності монтажу при бетонуванні гілок напіварок в них закладають поперечні двотаври № 55, шляхом стикування яких окремі гілки напіварок були об’єднані в монтажний елемент вагою до 50 т.

Надарочное будова — звичайного типу, з поперечних рам, розташованих через 3,5 м один від одного, з спираються на них плитами проїжджої частини. Над замком плити спираються безпосередньо на арки. Спирання рам на арку — шарнірне. Стики плит по закінченні монтажу омоноличивали.

Пролітна будова збирали з напіварок за допомогою консольного крана і поліспастів, закріплених на раніше зібраної частини мосту. Складання надсводного будови виконували залізничним краном. Елементи напіварок подавали в проліт на понтонах.

При монтажі напіварок використовували консольний кран системи інженера Десятника вантажопідйомністю 60 т У першу чергу збирали напіварки у береговому прольоті. У зв’язку з малою глибиною води використання понтонів для подачі блоків в цей проліт було неможливо, і для монтажу напіварок влаштували тимчасову дерев’яну пальово-рамну опору.

Консольним краном встановлювали спочатку напіварки з боку устою з обпиранням їх на тимчасову опору, дивись малюнок нижче . Ці напіварки об’єднані в один монтажний елемент вагою 50 т. Потім по одній гілки (вага 25 т) встановлювали напіварки з іншого боку прольоту. Ці напіварки стропили на крайній гак консольного крана. Після установки на місце вивіряли положення і стикували окремі гілки. Замикали напіварки за допомогою чотирьох гвинтових домкратів, встановлених на тимчасової опори.

Монтаж арок берегового прольоту:
а— установка напіварки прольоту;
б — установка консольним краном окремої гілки напіварки;

Монтаж напіварок в інших прольотах виконували в такій послідовності. Першу пару напіварок, укрупнену в один монтажний елемент вагою 50 т, подавали під консольний кран, стропили і вивозили в проліт. Напіварки опускали на плавучі підмости (5 понтонів вантажопідйомністю 20 т кожен, обстроенные подмостями) і на них перевозили в прольоті до наступної опорі (рис., а). Консольний кран повертався за другою парою напіварок, також укрупненої в один монтажний елемент вагою 50 т, і вивозив її в проліт, де встановлював у проектне положення.

Другу пару напіварок поліспастами, укріпленими за раніше зібране прогонову будову, піднімали на 60 см вище проектної позначки. Такий підйом був необхідний для вільного пропуску першої напіварки, яка потім піднімалася з понтонів (рис. б,).

Після передачі навантаження на поліспасти консольним краном за допомогою крайнього гаку піднімали першу пару напіварок з плавучих риштовання на 30 см вище проектного положення. Одночасним опусканням напіварок на крані і поліспастах напіварки замикали (рис в). При підйомі п’яти напіварки повертали на інвентарної наполегливої балки, укріпленої на опорі.

Монтаж арочних прогонових будов руслової частини мосту:
а, б, в — стадії монтажу;

Всі елементи надсводного будови збирали за допомогою стрілових залізничних кранів. Монтаж всіх 7 прогонових будов зайняв 68 діб, при мінімальній тривалості складання одного прольоту — 5 діб.

Монтаж прогонових будов з напіварок при будівництві Чернавського мосту у Воронежі

Монтаж прогонових будов з напіварок більшого прольоту був здійснений на будівництві Чернавського мосту р. в Воронежі. Річкові прольоти цього автодорожнього мосту перекриті шістьма трехшарнирными залізобетонними арками прольотом 52 м зі стрілою 8 м. Ширина проїзної частини мосту 19,6 м; тротуари шириною по 2,25 м. Повна ширина моста між поручнями 24,1 м.

У поперечному перерізі прогонові будови мають 8 арок, пов’язаних між собою діафрагмами. Надсводное будова складається з поперечних П-подібних рам, ригелів яких покладені плити проїзної частини. Збірні залізобетонні прогонові будови здійснені у вигляді трьохшарнірних арок, причому кожна арка складається з 2 напіварок двотаврового перерізу. Вага однієї напіварки 43 т. П-образні рами надсводного будови мали різну висоту і вагу. Максимальна вага П-образної рами досягав 6 т. Плити проїзної частини коробчатого перерізу мали вага 4,5—5 т.

Верхня частина проміжних опор, сопрягающая суміжні прогонові будови, також була влаштована зі збірного залізобетону у вигляді колон, на які встановлювали залізобетонні ригелі. Вага однієї колони 9,2 т.

Всього на шести прогонових будовах було встановлено 2211 збірних елементів, у тому числі 96 напіварок, 192 рами, 588 діафрагм і 1092 плити проїзної частини. Загальний обсяг збірного залізобетону 4248 м3.

Монтажу прогонових будов передувала ретельна підготовча робота. Період робіт зі спорудження опор і підходів був використаний для виготовлення плит проїзної частини, діафрагм і частини рам надсводного будови. В результаті до моменту початку робіт з монтажу прогонових будов готові були плити і діафрагми всіх шести прогонових будов.

Виготовлення плит і діафрагм проводилося на полігоні, розташованому в 8 км від мосту. Виготовлення арок проводилося безпосередньо біля мосту. Арки виготовлялися на спеціальному стенді, обрис якого відповідала контуру арок за умови розташування пятового та замкового шарніра в одному рівні.

Виготовлення 96 напіварок було виконано за 7 місяців. Напіварки монтували з допомогою спареного вантового дерик-крана вантажопідйомністю 2 X 40 т, що пересувається в рівні проїзної частини мосту по спеціальним металевим пакетів прольотом 23 м, що спирається на капітальні та тимчасові проміжні опори. Ці пакети знімали і переставляли тим же деррік-краном.

Роботи з монтажу арок проводилися у такій послідовності. Краном в положенні знімали тимчасовий металевий пакет з другої половини попереднього прольоту і ставили пакет на заплаву.

Кран пересували в положення II і з цього положення встановлювали 8 напіварок другої половини прольоту 3-2. Кран пересували в положення III, знімали тимчасовий пакет з першої половини прольоту 3-2 і ставили пакет на заплаву. Кран пересували в положення IV і встановлювали 8 напіварок першої половини прольоту.

Далі кран пересували в положення наступного прольоту і операції повторювали так само, як і в попередньому прольоті. Платформу з полуарками до монтажу подавали на пакетах для пересування крана або після збирання пакетів — з проїжджої частини моста. На час монтажу, до включення напіварок в роботу, вони спиралися на проміжну тимчасову опору, влаштовану з елементів риштувань.

Після монтажу всіх 16 напіварок в одному прольоті встановлювали замкові шарніри і включали арки в роботу. Тільки після цієї операції встановлювали рами і проїжджу частину надарочного будови. Надарочное будова і проїжджу частину монтували двома кранами УМК-1, так як радіус дії одного крана охоплював тільки половину ширини мосту.

Будівництво двоярусного мосту через р .. Волгу в Горькому

Досвід, накопичений на будівництво Дніпровського і Чернавського мостів, був використаний при спорудженні ряду повнозбірних арочних мостів: двох через р .. Південний Буг у Вінниці, один з прольотами по 33 м і другий з прольотами але 45 м і через р. Десну в Брянську. Прикладом монтажу напіварок за допомогою кранів, що пересуваються по низу, може служити досвід завершеного в 1965 р. будівництва двох’ярусного мосту через р .. Волгу в Горькому.

Міст призначений для пропуску залізничного шляху в нижньому ярусі і двох смуг для автомобілів, при ширині проїзду 7 м і двох тротуарів по 1,5 м кожен — у верхньому. Лівобережна заплава річки перекрита двох’ярусної збірної залізобетонної аркадою довжиною 680 м з прольотами по 53 м.

Залізобетонне арочне прогонову будову розрахунковим прольотом 53 м і стрілою підйому 13,5 м має дев’ять панелей по 6,2 м. Їзда передбачена по верху в два яруси. У нижньому ярусі — на баласті під один залізничний шлях, у верхньому — автомобільний проїзд.

Прогонові будови виконані двох типів: для прямого ділянки і для ділянки колії, розташованого на кривій; відстань між осями арок відповідно 4,5 і 5,0 м, висота перерізу арок 145 і 150 см, ширина полиць 95 і 100 див.

Ці розміри для кожного типу арки постійні по довжині прольоту. Пятовое переріз арок суцільне, прямокутна: 145X95 см на прямій ділянці шляху і 150 X 100 см на кривому.

Пролітна будова, змонтоване з чотирьох напіварок, після раскружаливания працювало на сприйняття власної ваги як трехшарнирная арка з влаштуванням тимчасових шарнірів, а після зварювання робочої арматури та замонолічування стиків система перетворювалася в бесшарнирную арку.

Рами надарочного будови (перший ярус) збирали на будмайданчику з окремо виготовлених стійок і ригелів і потім краном встановлювали в проліт. Стійки рам залізничного проїзду двотаврового перерізу, ригелі — суцільного прямокутного. У місцях сполучення стійки з ригелем і аркою переріз стійки прямокутне. Опори стійок на опорах і в п’ят — жорстке, а в інших вузлах — шарнірне.

Залізнична проїжджа частина — збірна, ребристої конструкції. Відстань між осями ребер 2 м на прямій ділянці і 2,2 м на ділянці, розташованій на кривій; висота ребра 1 м; середня товщина 0,5 м. Плита корытообразного профілю шириною поверху 4,92 м має робочу товщину 0,12 м. Довжина блоків проїжджої частини дорівнює довжині панелей (6,2 м). Поздовжнього членування блоки не мають.

В монтажній стадії блок працює на власний вагу як розрізна конструкція. Після зварювання робочої арматури та замонолічування стиків залізнична проїжджа частина перетворена в перазрезную девятипролетную балку.

Рами автомобільного проїзду (другий ярус) збирали в горизонтальному положенні на плазу і потім краном встановлювали на змонтовані ригелі залізничного проїзду. Всі стійки автомобільного проїзду жорстко з’єднували з ригелем першого ярусу.

Проїжджа частина другого ярусу — збірна, ребристої конструкції, у поперечному перерізі виконана з чотирьох блоків, довжина яких дорівнює довжині панелі.
Тротуари збірні з окремих елементів. Після установки в проліт поздовжні шви між блоками замоноличивали, потім поздовжню робочу арматуру блоків трьох сусідніх панелей зварювали, стики замоноличивали і проїжджа частина перетворювалася в нерозрізну трьохпрольотну балку.

Напіварки виготовляли на будівельному майданчику і подавали для монтажу на залізничних платформах. Стійки і ригелі обох ярусів об’єднували в рами на лівому березі з замоноличиваниом стиків. Рами надарочного будови і автомобільного проїзду встановлювали в зібраному вигляді.

У відповідності з прийнятими розрахунковими положеннями монтаж поділявся на дві стадії. В першу чергу збирали залізничний проїзд (нижній ярус), у другу — всі елементи автомобільного проїзду (верхній ярус).

Напіварки вагою по 75 т і елементи нижнього ярусу монтували двома козловими кранами До-451, объемлющими габарити прогонової будови і шляху подання елементів. Підкранові шляхи для пересування козлових кранів були прокладені уздовж осі моста.

Елементи автомобільного проїзду монтували краном ГМК-12/20, встановленим на пересувній вежі з елементів УИКМ висотою 25 м. Подану в проліт напіварки піднімали двома кранами і в першу чергу встановлювали на штир, забитий у пятовую частина постійної опори. Після цього замкову частину напіварки опускали на тимчасову проміжну опору з УИКМ.

Таким чином, операції повторювали для всіх чотирьох напіварок. Після цього встановлювали тимчасовий шарнір в замку і піднімали домкратами замкову частину напіварок для забезпечення заданого будівельного підйому і встановлювали па дерев’яні кобилки для подальшого раскружаливания.

Для забезпечення правильності взаємного розташування арок під час монтажу між ними ставили тимчасові дерев’яні розпірки. Потім між встановленими полуарками вставляли найближчі до п’ят розпірки і зварювали ригелів арматуру, розташованих поблизу замкової частини арок. Кожну пару стоять поруч напіварок пов’язували двома розпірками, у яких зварювали арматурні стрижні випусків.

Після раскружаливания арок шляхом послідовних пропилу дерев’яних кобилок, установлених па тимчасової опори, монтували інші чотири розпірки між плоскими арками і зварювали в стиках. Арка працювала в цій стадії як трехшарнирная. У наступній стадії зварювали робочу арматуру в пятах і замку арок і замоноличивали стики спочатку розпірок, а потім п’ятових і замкових стиків арок.

Арка таким чином перетворювалася в бесшарнирную. Тимчасову проміжну опору вагою 40 т переміщали поперек мосту по спеціально покладених шляхах за допомогою лебідок і переставляли козловим краном в наступний проліт. Потім починали монтаж рам і ригелів нижнього ярусу з розкріпленням рам в проектному положенні за допомогою поздовжніх переймів.

Після зварювання арматури стиків і їх омонолічування встановлювали блоки залізничного проїзду. Потім зварювали арматуру і замоноличивали стики цих блоків з перетворенням їх у девятипролетную балку жорсткості, яка працювала разом з аркою на всі наступні навантаження.

Елементи другого ярусу монтували в кожному з прольотів тільки після закінчення монтажу елементів нижнього ярусу в обох суміжних прольотах, коли бетон замонолічування стиків у нижньому ярусі досягав не менше 70% проектної міцності.

Рами другого ярусу встановлювали з тимчасовим розкріпленням їх похилими металевими тяжами до строповочным петель блоків залізничного проїзду. Після вивірки і забезпечення незмінності положення рам випуски арматури ригелів першого ярусу в місцях стиків приварювали до металевих коробок стійок.

Потім встановлювали блоки автодорожнього проїзду зі зварюванням арматури і наступним замонолічуванням стиків у межах кожної трипрольотні системи балок. В зарубіжній практиці монтаж збірних залізобетонних арок прольотами до 60 м готовими полуарками виконували аналогічними методами і застосовували досить часто.

При спорудженні арок великих прольотів метод монтажу їх полуарками не може бути застосований з-за великої ваги збірних елементів. Чим більше проліт збірної арки і чим більше вага, тим складніше її монтаж великими блоками. Тому в ряді випадків був застосований метод членування арок на більш дрібні блоки вагою, як правило, не вище 20 т з монтажем їх на металевих кружалах.

В залежності від вантажопідйомності монтажних кранів конструкцію арки членують на блоки лише у поперечному або в поперечному і поздовжньому напрямках. Великими недоліками методу монтажу арок з дрібних блоків на кружалах є необхідність великих витрат на пристрій кружал і великий обсяг робіт по омонолічіваніем блоків в прольоті.

Будівництва залізничного мосту одноколійної

Одним із прикладів застосування складання залізобетонних арок на кружалах може служити досвід будівництва залізничного одноколійної мосту з арочними річковими прольотами довжиною 150 м. Арки цього мосту запроектовані і виконані з збірних залізобетонних елементів. Проїжджа частина попередньо напруженої конструкції.

Збірні арочні розпірні прогонові будови завдовжки 150 м зі стрілою підйому 40 м, їздою посередині, мають полігональне обрис і складаються з прямолінійних блоків, у стиках яких після монтажу встановлюють опалубку, зварюють випуски арматури і виробляють омоноличиваиие. Відстань між осями арок 7,5 м, ширина арок 2 м, висота по всьому прольоту постійна і дорівнює 4 м.

Схема арочних прогонових будов прольотом 150 м.

Арки мають коробчатий перетин, що складається з верхніх і нижніх плит і двох вертикальних стінок товщиною по 20 див. Арки об’єднані зв’язками і портальними розпірками.

Поперечні рами проїжджої частини складаються із залізобетонних попередньо напружених поперечних балок висотою 2 м і підвісок двотаврового перерізу, а проїжджа частина з двох П-подібних поздовжніх балок і двох Н-подібних вітрових поясів, виготовлених у вигляді армоблоков попередньо-напруженої конструкції. Попереднє напруження конструкцій здійснювалося арматурними пучками з 30-48 дротів діаметром 5 мм з тимчасовим опором 150 кг/мм2.

Монтаж арочного прогонової будови прольотом 150 м здійснювали на металевих кружалах двох типів: з інвентарних кружал Мостотреста і зі стандартних елементів збірно-розбірних прогонових будов з болтовими з’єднаннями.

Інвентарні кружала встановлювалися в кількості десяти площин у кожному прольоті. Монтаж кружал вели деррік-краном вантажопідйомністю 7 т напівнавісні способом з пристроєм проміжних опор. Елементи інвентарних кружал подавали під монтаж кабель-краном.

Часові проміжні опори були споруджені з використанням в якості основних несучих елементів залізобетонних оболонок діаметром 1,6 м. Монтаж арочних прогонових будов вели з допомогою спеціально виготовленого кабель-крани вантажопідйомністю 2 X 11 т. Вантажопідйомність кабель-крани обмежила розміри і вага монтажних блоків, що призвело до великого обсягу омонолічування (30%) в прольоті.Коробчатий перетин арки для виготовлення було розбито на чотири основних елемента у вигляді плит.

Кожну арку фрагментували на 16 секцій і монтували з плит поступово в 3 стадії за 3 шари, причому кожен новий шар включали в спільну роботу з кружалами. Укладали і замоноличивали в першу чергу нижні плити, у другу — вертикальні стінки, діафрагми і зв’язку між арками; в останню чергу — верхні плити.

У всіх стадіях блоки встановлювали з симетричним загружением кружал щодо замку. Арки раскружаливали, створюючи в замку розпір і розтиснення двох половин арок за допомогою 16 гідравлічних домкратів вантажопідйомністю але 200 т.

Монтаж підвісок полягав в об’єднанні їх з ригелями — поперечними балками проїзної частини в поперечні рами, мали форми перевернутого порталу. Ці роботи виконували за кількома варіантами: з землі і з води, при наявності кружал і без них, на різних стадіях монтажу арок.

По досягненні бетоном для замоноличивапия підвісок необхідної міцності починали за допомогою шлюзового крана піонерним способом монтувати проїжджу частину на закритих ділянках прольоту, і за допомогою кабель-крани — у відкритій частині прольоту.

Для здійснення попереднього напруги проїжджої частини на будівництві були використані спеціальні верстати-напівавтомати для намотування дроту попередньо напруженої арматури в стиках поздовжніх балок, 500-тонні домкрати, ін’єкційні апарати з ручними насосами на 6 атм.

Середня швидкість споруди проїжджої частини прогонової будови склала 5 м/добу. Загальний об’єм залізобетону в одному 150-метровому арковому пролетном будові дорівнює 2079 м3, з яких 1430 м3 збірного і 649 м3 монолітного. Витрата металу склав 190 кг/м3. Монтаж збірних залізобетонних арок на кружалах показаний на малюнку нижче.

Будівництво мостів із застосуванням металевих кружал

Досвід спорудження розглянутого мосту був частково використаний при будівництві міського мосту через р .. Волгу у Рибінська з залізобетонними арочними прогоновими будовами прольотами 78 м з їздою понизу і 124 м — з їздою посередині.

На будівництві цього мосту збірні арочні прогонові будови монтували на інвентарних кружалах, розрахованих на повне навантаження від ваги залізобетонної арки. Монтаж залізобетонних арок з блоків вагою до 45 т і кружал вели за допомогою плавучого дерик-крана ДК-45/60, встановленого на підставці заввишки близько 40 м, зібраної на плашкоуте з 52 понтопов типу КС.

Одним з прикладів монтажу збірних залізобетонних склепінь прольотом 130 м на металевих кружалах може служити досвід будівництва руслової частини одного з міських мостів через р. Оку.

Арочні прогонові будови цього мосту з їздою поверху складаються з двох збірних трьохшарнірних склепінь і збірних надсводных трехпролетных рам, на які спирається також збірна нерозрізна балкова плита проїзної частини. При ширині мосту 24 м відстань між осями склепінь — 13,8 м, довжина панелей надарочного будови 7,95 м.

У поперечному перерізі склепіння мають трехстенчатое коробчатий прямокутне перетин розміром 6,5 X 2,46 м. Товщина вертикальних стінок 20 див. В п’ятових і замкових перетинах склепіння мають суцільний переріз. Враховуючи умови виготовлення збірних блоків і вантажопідйомність кранового обладнання, взяли схему членування склепінь у поперечному і поздовжньому напрямках.

У поздовжньому напрямку звід був розчленований на три блоки: крайні мали швеллерное обрис, середній — двотаврове.

Враховуючи, що опори мосту розраховані на однобічне розпір тільки від власної ваги одного зводу, зведення мосту споруджували одночасно у всіх шести прольотів: в чотирьох прольотах — на металевих інвентарних арочних кружалах, і в двох берегових прольотах — на риштованні з елементів збірно-розбірних прогонових будов.

Скорочення тривалості будівництва приблизно на один рік було досягнуто за рахунок паралельного ведення робіт зі спорудження опор і монтажу кружал.

Кружала збирали біля берега на спеціальних пірсах. Складання кружал вели врівноваженим навісним способом. Після зведення опор мосту до рівня п’ят склепінь встановлювали в проектне положення кружала. В прольоти мосту кружала перевозили на плавучої опори.

Після спорудження першої нитки склепінь кружала і підмости пересували під другу нитку склепінь за допомогою перекаточных облаштувань з консолей з двотаврових балок, випущеним із тіла опор. При цьому для сприйняття розпору від власної ваги кружал в рівні п’ят встановлювали затягування з 20 сталевих канатів діаметром 37 мм

При складанні зведень на кружалах застосовували три типи стиків:

• поздовжні, здійснювані електрозварюванням двох рядів випусків верхніх і нижніх плит швелерного і двотаврових блоків;
• поперечні, на ділянках влаштування монолітних вузлових вертикальних діафрагм, ширина швів омонолічування в цих місцях становила 1,8 м і арматура сопрягалась допомогою вставних стрижнів, з-за чого кількість зварних стиків подвоїлося;
• стики в сполученні п’ятових і замкових ділянок склепіння з шарнірами суцільного перерізу па довжиною 24 м і з великим насиченням арматури.

Прийнята конструкція стиків викликала необхідність виконання в прольоті великого обсягу арматурних і теслярських робіт, що різко збільшило витрати праці, а обсяг монолітної кладки склав понад 65% загального обсягу склепіння.

Міст через гирло р. Параматты в Сіднейській гавані (Австралія)

У зарубіжній практиці найбільш цікавим прийомом спорудження залізобетонних арочних прогонових споруд із збірних елементів, що монтуються на риштованні, є міст через гирло р. Параматты в Сіднейській гавані (Австралія).

Головний проліт мосту через р Параматту перекритий збірним арочним залізобетонним пролетным будовою з їздою поверху з найбільшим у світі серед здійснених залізобетонних мостів прогоном 305 м. Для забезпечення необхідних умов судноплавства аркам задана стріла підйому 41,4 м.

Аркове прогонову будову прольотом 305 м являє собою залізобетонний звід шириною 25 м, утворений з чотирьох збірних паралельних коробчатих арок. Кожна арка має постійну ширину 6,1 м і змінну висоту, змінюється від 4,27 м в замку до 6,95 м у п’яті. Товщина горизонтальних плит арки по всій довжині прольоту дорівнює 0,38 м, а вертикальних стінок — 0,30 м.

Кожна арка збиралася незалежно від сусідніх на одних і тих же риштованні, що пересуваються поперек мосту. Для монтажу прогонової будови під однією з арок були влаштовані підмости у вигляді сталевих трубчастих стійок з перекриттям прольотів між ними сталевими балками і фермами. Верхнє очертапие балок приблизно відповідало нижньому контуру арки.

В середині прольоту моста на всю ширину зводу була влаштована тимчасова опора зі спеціальної консолі, над якою був змонтований підйомник для підйому збірних елементів арок з барж. Піднятий блок від консолі до збираної арці переміщали на тимчасовій опорі поперек осі моста по рейковому шляху. По верху кружал уздовж осі моста також укладали рейковий шлях, по якому переміщувалась спеціальна монтажна візок зі збірним блоком при подачі його в проектне положення до місця установки.

Арки монтували із збірних замкнутих слабоармированных елементів клинчатой форми завдовжки по фасаду від 1,52 до 2,44 м, вагою до 50 т, виготовлених на березі. Складання арки вели від п’ят до замка з проміжками між блоками по 7,6 див. Через кожні 15,2 м між блоками арок вкладалися поперечні залізобетонні діафрагми товщиною 61 див. Зазори між блоками не мають арматури і заповнювалися цементним розчином.

Після затвердіння розчину швів арку раскружаливали з допомогою 56 плоских гідравлічних домкратів системи Фрейссине, закладених в конструкцію в зоні нульових згинаючих моментів — приблизно в чвертях прольоту. Плоский домкрат, виготовлений з м’якої сталі завтовшки 2 мм, має два плоских листа круглої або прямокутної форми, з’єднаних по краях скла порожнистого циліндрового перерізу.

При багаторазовому використанні домкрата в порожнину між двома листами нагнітається під тиском масло або вода, розсовують листи і розпираючий елементи конструкції. Якщо потрібно зберегти переміщення, отримане з допомогою плоского домкрата, то в порожнину між листами нагнітається цементний розчин, і домкрати залишаються в конструкції.

Після раскружаливания першої арки підмостки пересували поперек осі моста для монтажу черговий арки.

Спільна робота арок і достатня поперечна жорсткість прогонової будови досягалися тим, що проміжки в 30 см між окремими арками заповнювали бетоном на висоту 61 див. Раніше укладені тут арматурні пучки, заанкеренные одним кінцем у підвалинах арки, напружували з передачею зусиль попереднього напруження на затверділий бетон. Попереднє напруження створювали також у збірних поперечних діафрагмах.

У середній частині мосту проїжджа частина виконана з монолітного залізобетону і безпосередньо спирається на арки. На іншому протязі мосту встановлювали рами надарочного будови. За ригелів цих рам була влаштована проїжджа частина з восьми збірних поздовжніх нерозрізних попередньо напружених балок таврового перерізу з залізобетонною плитою товщиною 16 див.

На спорудження мосту через р Параматту витрачено 32400 м3 бетону, 361 т високоміцної і 2200 т звичайної арматури.

Як видно з наведених прикладів будівництва арочних мостів, методом споруди збірних арок з дрібних блоків на риштованні і кружалах властиві недоліки, властиві методу зведення на кружалах арок з монолітного бетону.

Досвід показав, що великі витрати праці та часу на монтаж кружал і пристрій численних складних стиків між елементами прогонової будови істотно знижує ефективність застосування збірного залізобетону в арочних прогонових будовах великих прольотів.

Одним із способів спорудження залізобетонних арок великих прольотів без влаштування риштовання і проміжних опор в руслі монтаж збірних арок за допомогою установки на плавзасобах напіварок, виготовлених на березі. При спорудженні безраспорных мостів типу арки з затягуванням або комбінованої системи на плавзасобах можлива установка цілих прогонових будов, виготовлених на березі.

Технологія, обладнання для монтажу арок за допомогою плавзасобів не мають істотних відмінностей порівняно із застосуванням цього методу при спорудженні залізобетонних прогонових будов і інших систем.

Будівництво мосту через річку Єнісей у Красноярську

Унікальним прикладом застосування способу монтажу залізобетонних арочних прогонових будов з окремих напіварок є досить докладно описане в літературі спорудження мосту через річку Єнісей в місті Красноярську, закінчене в 1961 р.

Русловая частина цього мосту перекрита п’ятьма проходами. Кожен проліт складається з двох трьохшарнірних склепінь прольотом за 150 м зі стрілою підйому 18 м. Склепіння має коробчатий поперечний переріз висотою 3,2 м, шириною в 7,3 м і складається з нижньої та верхньої плити товщиною 20 см і трьох стінок товщиною по 30 див.

У поперечному перерізі мосту склепіння поставлені з відстанню у світлі, рівним 6,5 м. Надарочное будова влаштовано загальним і складається з поперечних рам, об’єднаних ригелем і перекритих в поздовжньому напрямку плитами проїжджої частини. Монтаж арочних залізобетонних прогонових будов цього мосту був виконаний з доставлених на плаву полусводов з замиканням і раскружаливанпем їх на плавучих опорах.

Довжина кожного полусвода дорівнює 75 м, вага 1600 т. Полусводы виготовляли на березі, частково на риштованні з УИКМ в проектному по висоті положенні, а частково в низькому рівні з подальшою подъемкой за допомогою домкратных фермоподъемников. Полусводы в проектному положенні пересували по пірсів, а потім занурювали на плавучу опору, що складається з двох плашкоутов, кожен з яких зібраний з 36 інвентарних понтонів КС-3 та оббудови з інвентарних металевих конструкцій УИКМ.

Для регулювання рівня полусводов під час транспортування і встановлення їх в проектне положення на опори моста плашкоуты були обладнані системою повітряної баластування понтонів, а також пісочницями і домкратами, встановленими на опорних вузлах плавучої опори. Полусводы транспортувалися вниз за течією на 1 км буксирами, а на відстані близько 100 м від осі моста — лебідками.

Два комплекти плавучих опор дозволили проводити установку двох блоків одного склепіння без проміжних опор. При установці в першу чергу фіксували в проектному положенні і закріплювали п’яти полусводов, а потім здійснювалося їх замикання в замковому перерізі склепіння. Всього на будівництві мосту через р .. Єнісей у Красноярську було виготовлено, перевезено і встановлено 20 полусводов.

Практика спорудження залізобетонних арочних мостів показує, що при спорудженні арок прольотами до 60 м найбільш ефективний метод їх монтажу готових напіварок, а при зведенні арок великих прольотів переважно, при сприятливих умовах, застосування методу навісного бетонування.

Технологія спорудження арочно-консольних прогонових будов

Однією з найбільш характерних особливостей арочно-консольних прогонових будов є принципова можливість їх спорудження методами навісного монтажу або навісного бетонування. Однак на першому етапі впровадження цих конструкцій (мости через р .. Москви у с. Врятував і через канал їм. Москви у Хімок) вони монтувалися на помості.

Надалі метод навісного монтажу був застосований на будівництві мосту через р. Дніпро в Києві. Нижче наводиться опис технології будівництва мостів з прогоновими будовами арочно-консольної системи. Трипролітний міст через р .. Москви у с. Врятував побудований в 1962 р. за схемою 48,65 + 98,00 + 48,65 м.

Напіварки прогонової будови, що мають стрілу підйому в середньому прольоті, що дорівнює 8,9 м, з’єднані затягуванням з пучків попередньо напруженої арматури в рівні проїзної частини. Монтаж прогонової будови вели на металевих кружалах.
Напіварки мають коробчатий, відкрите знизу, поперечний переріз.

Членування напіварок на монтажні елементи вироблено поперечними швами, розташованими у місцях, де арки спираються на стійки надарочного будови, а також поздовжнім швом, ділячи напіварки по осі симетрії перерізу. Стикування монтажних елементів арок між собою виконано шляхом зварювання арматурних випусків і омоноличивапия швів.

Пучки арматури, утворюють затяжку прогонової будови, розташовані в чотирьох каналах, утворених уширенными швами між блоками проїжджої частини. Кінці пучків закріплені на кінцях напіварок, що знаходяться в середині середнього прольоту. Натяг пучків вироблено з камер, розміщених на підвалинах. Воно виконувалося в два прийоми: при раскружаливании прогонової будови і після омонолічування поперечних стиків проїжджої частини; на останньому етапі натягу елементи проїжджої частини отримували поздовжнє попереднє обтиснення.

Міст через річку Дніпро в Києві

Найбільш успішно арочно-консольні прогонові будови були застосовані при спорудженні моста через р. Дніпро у Києві загальною довжиною близько 700 м.

Метропроезд розташований по осі моста; по обидві сторони від нього знаходяться автопроїзду по 7 м завширшки кожен і на консолях розміщені тротуари. Висота бордюрів автопроїзду 0,5 м. Між автопроездом і конструкціями естакади метро влаштована захисна смуга 0,25 м.

Біля берегів двох’ярусний міст: метропроезд підноситься над автопроездом на 7 м. В середній частині рівні автопроїзду і метрополітену зближуються і різниця в висотах скорочується до 1,4 м. По довжині міст симетричний. Поздовжній ухил на автопроезде досягає 5,1% на довжині 200 м. Русловая частина мосту перекритий збірними залізобетонними прогоновими будовами арочно-консольної системи з прольотами по 80 і 117 м.

Опори

Опори руслових прольотів мосту на монолітні залізобетонні фундаменти глибокого закладення з залізобетонних оболонок діаметром 1,36—3 м і залізобетонних опускних колодязів діаметром 5 м, занурених до бучакских пісків. Прогонові будови моста складаються з семи двоконсольних зовні безраспорных арок, з’єднаних в ланцюг за допомогою поздовжньо рухомих ключових шарнірів.

Залізобетонне пролітна будова

Кожне пролітна будова складається з пілона, парних, симетрично розташованих консольних напіварок, між кінцями яких і оголовком пілона розташовується попередньо напружена затягування, є автопроездом, рам надарочного будови і естакади метрополітену. Крок стійок надарочного будови і естакади дорівнює 6,1 м.

Схема арочно-консольного прогонової будови (елементи метропроезда, затягування і автопроїзду не показано):

Пилкою і дві симетричні консольні напіварки утворюють повністю врівноважену безраспорную систему.

Для сприйняття частини постійних навантажень від ваги арок і надарочного будови в рівні затягування проходять високоміцні натягується канати, що з’єднують протилежні кінці прольоту безпосередньо один з одним або через пілон.

Схеми розташування високоміцних канатів затяжки, що з’єднують протилежні кінці «пташок»:
а — анкеровка і натяг тросової арматури на кінці арок;
б — анкеровка і натяг тросової арматури на пілон;

У поперечному перерізі пролітна будова складається з двох арок з відстанню між їх осями 12,35 м.

На арки спираються збірні залізобетонні рами надарочного будови, що складаються із стійок, об’єднаних з ригелями в середніх частинах прольотів, де ригелі і арки проходять в одному рівні, блоки арок виготовлені суміщеними з ригелями. У ключових шарнірів арки з’єднуються між собою залізобетонними траверсными балками.

Схема поздовжньо рухомого ключового шарніра:

Спільна просторова робота арок з іншими елементами пролетпого будови забезпечується масивними пілонами, залізобетонними траверсными балками у ключових шарнірів і поперечними ригелями автопроїзду. Пролітна будова розбито на 4 частини поздовжнім монтажним швом стикування ригелів по осі моста і в поперечному напрямку — пілоном, що перетинають плиту проїзної частини.

Опори мосту

Опори мосту споруджені висотою від 4 до 6 м на тіло опори частково заанкерены арматурні випуски арок. Випуски ці являють собою гнуті зварні плоскі арматурні каркаси. П’яти арок спираються на прокладних ряд опори, який має висоту близько 3 м і влаштований з бетону марки 500.

Верхня частина опори — пілон має вигляд прямокутної призми перерізом 4 Х 16 — 17,4 м. Висота пілона оголовків коливається від 3 до 10 м. Високі пилопы трьох опор мають по три вертикальні порожнечі, розташовані між арками.

Було прийнято два методу натягу високоміцної арматури затяжки: на двох полуарках високоміцна тросова арматура проходить через опору наскрізь, на інших — анкерится і натягується на пілон.

Оголовки пілонів

Оголовки пілонів двох опор з боку берегів являють собою двухконсольные елементи завдовжки по 29 м, шириною 5,6 м, висотою 2,7— 4,3 м. Виліт консолей по 6,6 м. На оголовках є виступаючі частини, у які упираються плити автопроїзду при їх обтиску.

Конструкція оголовків решти опор значно складніше описаних вище з-за того, що у них впираються натягується кінці тросової арматури напіварок.

Бетонували оголовки у дві черги. В першу чергу встановлювали основну несучу арматуру і трубчасті зварні каналообразователи для розведення та фіксації положення тросової арматури. Каналообразователи являють собою сталеву жорстку конструкцію, що складається з труб внутрішнім діаметром 20 см і торцевих листів, через які ці труби пропущені.

Армування арок

Через ці торцеві листи передають зусилля від натягу тросів. Складна схема армування оголовків вирішена у вигляді окремих сіток. Армування забезпечує сприйняття зусиль від натягу канатів, обтиснення плит автопроездов, постійних і експлуатаційних навантажень. Друга черга бетону оголовка укладається після закінчення всіх робіт по натягненню тросової арматури.

Ділянки оголовків під тротуарними блоками влаштовані порожнистими. Для арок вибрано обрис за безмоментної кривої від постійних навантажень, за винятком одного прольоту, арки якого виконані за циркульної кривої, близькою до безмоментної.

Арки мають незамкнутого коробчатий перетин розміром 2,4 X 3,65 м за винятком ділянок, що примикають до п’ятовим шарнірів, які мають при тих же контурних розмірах суцільний переріз, і масивних кінцевих блоків. Марка бетону арок 500. Кінцеві блоки арок виконані по-різному для прольотів, зібраних навісним способом і па риштованні.

В прольотах, що споруджувалися на суцільних риштованні, виробляли одностороннє натяг канатів затяжки. Тому анкерні блоки, на які виробляли натяг, влаштовані з боку берегів. Ці блоки мають суцільний прямокутний перетин і об’єднані ригелями. На блоки спирається плита, яка служить упором при обтисненні елементів автопроїзду.

В анкерних блоках встановлені дві групи каналообразователей. Вони виконані з оповитих спіраллю сталевих труб діаметром 219 мм, що розходяться віялом і приварених до загальних торцевих листів товщиною 40 мм. Верхні каналообразователи проходять в плиті анкерного блоку, нижні — в масивної частини.

З боку прольоту труби каналообразователей закінчуються зігнутими металевими плитами — опорними частинами для розведення канатів у плані. До анкерних блокам з боку берегових опор примикають залізобетонні блоки аналогічного обриси. Останні закріплені до опор за допомогою шарнірів, що сприймають вертикальні зусилля.

З боку ключа арок влаштовані опорні блоки, навколо яких відгинаються канати, що проходять по коушам — швелерів заввишки 30 см, які мають циркульное обрис в плані. Коуші розташовані ступенями по висоті. Після натягу мотузки обетонировались.

У прогонових будовах, зібраних навісним способом, натяг арматури проводилося на пілон, тому наполегливі блоки, встановлені на протилежних кінцях кожного з цих прогонових будов, не мають між собою істотних конструктивних відмінностей. Канати преднапряженной затягування петлею огинають наполеглива блок з металевого листа, нахиленому до ключового шарніру і має опуклу криволінійну поверхню .

Монтаж елементів залізобетонної арки

Наполегливі блоки також монтували навісним способом. Вони мають сухі стики з пов’язаними блоками арок. Примикають до опор блоки арок всіх прогонових будов монтували на помості. На стадії монтажу арки спиралися на прокладные ряди опор через литі тангенціальні опорні частини і мали арматурні випуски в бік опори.

При замиканні прогонових будов арматурні випуски з арок і тіла опор були зварені, після чого ділянки примикання арок до пилонам були замоноличені бетоном марки 400 з зниженою усадочностью. Кожне двухконсольная прогонову будову («пташка») споруджувалося незалежно від сусідніх і являло собою систему, автономну на стадії монтажу.

Конструкція арочного залізобетонної прогонової будови

Консолі суміжних «пташок» єднали поздовжньо рухомими ключовими шарнірами, які передають вертикальне зусилля з однією «пташки» на іншу. Зварні шарніри мають вигляд хитної вертикальної сережки, прикріпленою до зварним консольним випусками з траверсних балок. У кожному з’єднанні суміжних «пташок» було встановлено по чотири шарніра — по два на арку.

Шарніри, що закріплюють кінці «пташок» на берегових опорах, що мають аналогічну конструкцію. Замикання ключових шарнірів вироблено па заключній стадії монтажу. Всі постійні навантаження, за винятком покриття автопроїзду та шляхи метро, сприйняті окремо стоять «пташками».

У арочно-консольних прогонових будовах для затягування був застосований сталевий канат (трос) подвійного звивання. Канат складається з семи пасом по 37 дротів у кожній. Діаметр каната 63 мм, діаметр дроту 3 мм Дріт сталевий світла з межею міцності не нижче 180 кг/мм2. Сумарне розривне зусилля усіх дротів у канаті — не менше 330 т.

Частина канатів була рясно змазаний по всій довжині запобіжної мастилом, що захищає від корозії. В інших канатах у процесі їх виготовлення внутрішні ряди дротів піддавалися антикорозійного змащення. Зовнішній шар дротів кожної пасма не змащується і канат в цілому при сукання також не піддавався антикорозійного змащення, так як вона порушувала б зв’язок з бетоном.

Загнуті і розведені кінці дротів канатів заведені в циліндричні анкерні склянки. Стакани залиті антифрикційним сплавом ЦАМ-9-1,5, мають розрахунковий опір на зріз 500 кг/см2. Зусилля натягу канатів передається через набір шайб на торцеві металеві листи, встановлені в наполегливих блоках берегових і пілонах інших прогонових будов. До установки в проліт канати попередньо обжимали на стенді.

Спостереження за анкерами у процесі створення попередньої обтягування на стенді 560 шт. довгомірних елементів з канатів при максимальному зусиллі 164,4 т показали, що ні в одному з 1120 анкерів не сталося яких-небудь видимих деформацій або руйнувань каната в анкерах.

У процесі випробування зразків каната досліджувалися і деформативні властивості анкерних кріплень. Середнє значення зміщення канатів щодо анкерів при навантаженні 260 — 290 т склало 8 мм. При випробуванні каната до розриву не було випадку висмикування з анкерів.

Стійки рам працюють як стиснуто-зігнуті в двох площинах елементи. Плита проїзної частини зібрана із збірних залізобетонних блоків довжиною від 3,2 до 14,8 м і вагою від 2,5 до 15 т.

Блоки автопроїзду мають П-подібний перетин. Крайні з боку метропроезда блоки плит «пташок» мають суцільний переріз. На торцях П-образних блоків влаштовані суцільні діафрагми. У поперечному перерізі кожного прогонової будови розміщено 10 плит. Плити об’єднані з канатами і між собою за допомогою поздовжніх і поперечпых монолітних стиків. Поперечні стики влаштовані в прольотах між ригелями.

До початку обтиснення поперечні стики плит були замоноличені, а також заинъецированы шви між торцями блоків плит і упорами в пілонах, блоках арок і траверсних балках.

З боку опор всі плити впираються в пілони. З боку ключових шарнірів дві плити-затяжки впираються у виступ арки; одна — в коробку траверсною балки і ще дві — в консоль траверсною балки.

Зовнішні плити автопроїзду обтиснуті окремо від решти 4 канатами кожна. Зусилля обтиснення передано па масивні упори у зовнішніх торцях плит. Зовнішні плити обтиснуті зусиллям 500 т кожна. Обтиснення зроблено для запобігання появи тріщин в проїжджої частини при поздовжніх деформацій затяжки. Участь зовнішніх плит в роботі затягування в розрахунок не приймалося.

Спочатку певне зусилля обтиснення було передано плитам, які мають велику довжину,— тим, що упиралися в траверспые балки. Потім инъецировались зазори, залишені між пілонами і блоками плит, упираються в арки. При подальшому натягу канатів спільно обжималися всі 4 плити. Такий порядок натягу був прийнятий з метою досягнення до кінця обтиснення рівних натягів в мають різну жорсткість плитах. Сумарні зусилля обтиснення затяжок з «пташок» склали від 2200 до 2500 т.

Поздовжні шви плит автопроїзду, похилі ділянки відігнутих канатів, опорні частини перегину напруженої арматури і ділянки огинання тросами наполегливих блоків були омоноличены негайно по завершенні обтиснення.

У місцях обпирання на ригелі плити автопроїзду мають можливість вільних поздовжніх переміщень по металевих закладних частин, наявних у ребрах плит і ригелях. Бетон збірних блоків плит, поздовжніх і поперечних монолітних стиків — марки 500.

Елементи естакади метро спираються на арочні прогонові будови через ригелі рам надарочного будови. Прольоти естакади відповідають відстані між ригелями і дорівнюють 6,1 м. Прогонові будови естакади нерозрізні.

У поперечному перерізі прогонові будови метропроезда складаються з двухребристых блоків шириною по 3,6 м кожен. Відстань між ребрами 1,7 м. Під кожен шлях метро встановлено окреме прогонову будову.

Висота ребра прогонової будови 70 см, ширина ребра 20 см, товщина плити 12 див. Блоки, виготовлені довжиною, рівній відстані між опорами, монтувалися як розрізні.

Для виключення зламу пружної осі метропроезда й переносу горизонтальних деформацій в місця, де немає вертикальних, прогонові будови проходять нерозрізними над усіма ключовими шарнірами. Стикування ділянок здійснюється над пілонами на 2 опорах в місці, де проявляються тільки горизонтальні деформації і де можуть бути встановлені типові зрівнювальні прилади на шляхах.

У поперечному напрямку прогонові будови верхового і низового шляху не поєднані між собою. Рухомими опорними частинами естакади метро на берегових ділянках служать хитні рами, а на руслових — сталеві катки. Збірні залізобетонні елементи мосту виготовляли в основному на полігоні будівельної організації.

Частина збірного залізобетону для плит метропроезда була виготовлена на заводі мостових залізобетонних конструкцій. Великогабаритні плоскі елементи рам метропроезда і автопроїзду виготовляли на майданчику в горизонтальному положенні в дерев’яній опалубці.

Плити і рами автопроїзду бетонували в металевій опалубці на пересувному стенді і потім подавали в тунельну пропарювальну камеру. З цією метою на полігоні була створена технологічна лінія довжиною 110 м, оснащена 4 пересувними металевими стендами, обладнаними 4 комплектами внутрішньої і 2 комплектами зовнішньої опалубки. Оборот одного стенду становив 48 год.

Зовнішні щити форми були знімними. Для з’єднання щитів замість болтів були успішно застосовані накладні затискачі, прискорили процес збирання та розбирання форм.

Технологічна лінія обслуговувалася козловим краном К-451. Після знімання готової плити стенд краном повертали на вихідну позицію. Блоки арок («пташок») з монолітними монтажними стиками і елементами рам виготовляли на відкритому майданчику в дерев’яній опалубці, блоки «пташок», які з’єднуються на сухих стиках,— на спеціальних стапелях.

Схема стапеля для виготовлення блоків арки:

Були споруджені два стапеля на полігоні і два стапеля на майданчику біля мосту. Обрис піддону стапеля точно відповідало кривизні виготовленої арки. Блоки виготовлялися методом відбитків, при якому торець раніше забетонованого блоку служить опалубкою для наступного блоку.

У ключових ділянках прольотів ригелі надарочного будови поєднуються з блоками арок. У цьому випадку ригелі з арматурними випусками бетонували осторонь і потім вставляли в опалубку блоків, після чого бетонували відповідні блоки арки.

У зимовий час блоки бетонували в дерево-переносних металевих тепляках зі знімними люками на дахах. Всередині тепляків були змонтовані радіатори, а в піддоні стапелів закладені труби паропроводів.

Щоб уникнути заморожування торців бетонованого блоку до укладання бетону підігрівали торець раніше забетонованого блоку. Розміри переставних тепляків були прийняті з таким розрахунком, щоб частина раніше забетонованого блоку перебувала всередині тепляка і прогрівалася.

Цикл пропарювання блоку тривав 5-7 днів, так як температура всередині камери не перевищувала 35-40° С. Стапелі на майданчику біля мосту обслуговували краном вантажопідйомністю 100 т, зібраним з елементів УИКМ.

Блоки, виготовлені на полігоні, транспортували на причепах-тяжеловозах на будмайданчик лівого берега, де краном перевантажували на плавзасоби. Інші збірні залізобетонні елементи доставляли до мосту автотранспортом.

Монтаж берегових прогонових будов був здійснений на суцільних риштованні, так як напіварки цих «пташок» мали невелику стрілу, рівну 6,44 м при довжині 80 м і були розташовані на березі. Пристрій риштовання у вигляді окремих веж, перекритих балками, не представляло істотних труднощів. Надалі від способу складання па суцільних риштованні відмовилися через його велику вартість.

Найбільш раціональним визнано варіант збірки на сухих стиках з окремих блоків, при якому в процесі навісного врівноваженого монтажу основні залізобетонні конструкції системи, арка і рами надсводного будови доповнюються металевими інвентарними елементами, що перетворюють їх у жорстку ферму з залізобетонним нижнім поясом і стійками, металевим верхнім поясом і розкосами.

Навісна збірка комбінованої системи мосту через Дніпро

Цей спосіб був прийнятий для руслових прогонових будов довжиною 80 і 117 м. На будівництві мосту через р. Дніпро вперше вдалося здійснити навісну збірку комбінованої системи з максимальним використанням елементів основної конструкції в якості монтажних.

Навісний монтаж вели в два циклу. Спочатку збирали за допомогою допоміжної балки і кранової монтажних елементів арки і рами надарочпого будови, вага яких складала близько 60% повної постійної навантаження. Потім встановлювали постійну тросова затяжку і на систему «арка з курінням», звільнену від допоміжних монтажних конструкцій, збирали решту прогонової будови.

Створювана в процесі складання монтажна ферма складалася з залізобетонної напіварки (нижній пояс ферми), залізобетонних рам надарочного будови і додаткових металевих стійок, утворюють стійки ферми, інвентарних зварних двотаврових балок (верхній пояс ферми) та інвентарних металевих розкосів.

Схема монтажної ферми, створюваної в процесі навісний збірки арки:

Конструкція монтажної ферми передбачала розташування над кожною полуаркой двох ниток балок верхнього пояса, закріплених на пілоні опори і пов’язаних поздовжніми і поперечними зв’язками. Висота балок 1400 і 1600 мм

З метою зниження поясного зусилля, а також вільного пропуску тросів затяжки від замкової частини арок до пилонам, верхній пояс монтажної ферми був піднятий над ригелями на 2,5 м в результаті установки інвентарних металевих стійок, жорстко з’єднаних з ригелями рам і мають нагорі парні клини для компенсації відхилень при збірці.

Для полегшення ваги верхнього пояса та можливості застосування однотипних елементів у різних прольотах було вироблено обтиснення балок верхнього розтягнутого пояса тросами, які використовуються потім в основних конструкціях мосту. Всього в кожному поясі ферми довжиною 117,6 м натягалося вісім тросів діаметром 63 мм Попереднє напруження тросами балок верхнього пояса викликало деяке підвищення осьових зусиль в окремих раскосах і зниження згинаючих моментів в арці.

Прийнята висота балки верхнього пояса дозволила здійснити вихід на консоль довжиною до 5 м монтажного крана-візка з вантажем. Це дало можливість при подачі конструкцій з води монтувати всі елементи ферми «під себе», крім самого верхнього пояса, нарощуваного плавучим краном.

При складанні двох «пташок» монтажні розкоси виконували у вигляді гвинтових стяжок. Проте надалі з-за складності зварювання потужних круглих перерізів і листових фасонок, труднощі виготовлення гайок великого діаметру від гвинтових стяжок відмовилися, і розкоси були виконані з листового металу з вилковим клиновим з’єднанням, що дозволяє регулювати довжину елемента.

Залізобетонні елементи ферми-арки і рами сприймали монтажні навантаження без посилення, крім кількох сухих стиків блоків арок,які для сприйняття поперечної сили при малому стисненні в арці були додатково обтиснуті короткими інвентарними пучками, встановленими по верхньому поясу арки.

Для сприйняття вітрових зусиль і забезпечення горизонтальної жорсткості збирається ферми між полуарками і по верхньому поясу були встановлені два комплексу зв’язків, а також зварена по осі моста частина арматурних випусків рам. Вага інвентарного металу для навісний збірки однієї «пташки» довжиною 117,5 м склав на 1 м2 мосту 0,104 т, а неінвентарного металу 0,024 т, а з урахуванням оборотності ці показники знижуються.

Монтаж прогонової будови здійснювали нарощуванням елементів симетрично по обидві сторони від пілона опори. Порядок навісного монтажу однієї панелі показаний на малюнку

Основні стадії навісний збірки арочно-консольного прогонової будови:
а — навісний монтаж за допомогою комбінованої монтажної ферми;
б — заведенням тросів, раскружаливание, демонтаж інвентарних елементів ферми;
в — натяг сталевих тросів і обтиснення плит автопроїзду; монтаж естакади метро;

Спочатку на обрізі фундаменту опори встановлювали інвентарний монтажний балкон, на який спирався другий (рахуючи від пятового шарніра) блок арки. Після інструментальної вивіряння і регулювання його положення (точність установки цього блоку ± 2 мм) встановлювали опорний шарнір, бетонували монолітний блок, заводили перший каркас, підтягували клини і прибирали балкон.

Плавучим краном монтували рами надарочного будови, нарощені металевими інвентарними стійками, і встановлювали на пілон опори перші три секції балки верхнього пояса монтажної ферми. Балки закріплювали на пілоні, подклинивали на стійках і на них розміщували крани-візка.

Крани-візки з встановленою консолі балки верхнього пояса здійснювали надалі навісний монтаж кожної панелі передбаченої проектом послідовності. При цьому черговий металевий раскос підвішували до вузла верхнього поясу ферми і підтягували до балки обертанням навколо вузлового болта-шарніра.

Потім навішували черговий блок арки. Наводку блоків арки і їх стикування виконували на болтах, закріплених в коробочках на торцях суміжних блоків. Обертанням навколо верхнього шарніра заводили у вушка блоку арки раскос, закріплювали його за допомогою шарніра і натягували кліповим пристроєм.

Після цього встановлювали чергову раму надарочного будови з інвентарної стійкою і подклинивали балку верхнього пояса. Монтаж наступної панелі починали знову з установки консолі балки верхнього пояса довжиною 10 м, плавучим краном ДК-45/60 або УМК-2, а монтаж інших елементів ферми — кран-візками. Монтажні елементи арочно-консольного прогонової будови і елементи монтажних облаштувань мали вагу від 2 до 70 т.

Основні роботи по навісній збірці були виконані краном-візком вагою 22 т, піднімає вантаж вагою 80 т. Кран переміщався по верхньому поясу балки і разом з балкою як би утворив консольний кран, ригель якого одночасно працював як пояс монтажної ферми. Сумарна вага конструкцій крана близький до ваги існуючого кранового устаткування такої вантажопідйомності.

Загальний вигляд арочно-консольного прогонової будови, зібраного навісним способом.

Особливістю підлогу похмурої системи (4 поліспаста) крана є схема її запасовки з рівномірним завантаженням всіх блоків і можливістю керування положенням кожного з них. Для цього два поліспаста мають незалежний привід, а два інших, також з незалежним приводом, об’єднані безперервним канатом. Така підвіска дозволяє спростити строповку елементів та всі монтажні операції. Так як міст розташований на ухилі 5,1%, кран забезпечений гальмівною системою. Для точної установки елементів він має другу уповільнену швидкість переміщення.

Наступний технологічний етап складання прогонової будови — раскружаливание системи — полягає в передачі ваги зібраної конструкції на тросова затяжку і розбирання металевих елементів монтажної ферми. Цей процес складався з заводки усіх кінців тросів і вибірки їх слабини, натягу першої групи тросів для раскружаливания, контролю зусиль в тросах і огляду вузлів ферми, демонтажу металоконструкцій монтажної ферми.

Для заводки трос протягували в канали пілона лебідкою з контуром-це навколо кінцевого блоку кожної напіварки. Анкерні склянки фіксували на торцях пілона вилкообразными шайбами.

Для зменшення втрат на тертя і поліпшення умов обпирання троса в місцях його перегину на опорних частинах були застосовані спеціальні рухомі тонколистого коритоподібного прокладки з мастилом. Зниження розривного зусилля троса при його перегині на опорних частинах склало всього 2%.

Для натягування тросів був спроектований і виготовлений домкрат одиночної дії потужністю 170 т з великим (1517 мм) ходом поршня. На опорі працювало чотири домкрата, вони одночасно натягували два троса — по одному з кожної сторони пілона. При натягу різниця між числом натягнутих тросів по обидві сторони опори не перевищувала одного троса (двох кінців).

Контроль фактичних зусиль в натягнутих тросах здійснювали на всіх стадіях частотоміром ІНА-3 на базі 6,5 м з точністю ±2% . За досягнення в тросах проектного зусилля, необхідного для «зважування» напіварок, утворювалися зазори між стійками і верхнім поясом, що свідчило про виключення металоконструкцій ферми з роботи.

Для раскружаливания «пташки» довжиною 117 м натягували 22 троса із середнім зусиллям 115 т. Сумарне зусилля зважування напіварки близько 5000 т. Демонтаж інвентарних конструкцій монтажної ферми проводився плавучими кранами. Після раскружаливания до кінцевих блоків арки за допомогою попередньо напруженої пучкової арматури приєднували на сухих стиках бічні траверсні балки.

Черговий етап монтажу — обтискання плит затягування автопроїзду — виконували в такому порядку:

• приведення в один рівень решт напіварок з кожного боку опори натягом (відпуском) одного-двох тросів;
• замоноличивание стиків ригелів і траверсних балок автопроїзду і зняття вітрових зв’язків між полуарками;
• укладання плит проїзної частини і установка елементів естакади метро; замоноличивание поперечних швів довгих плит;
• натяг восьми тросів для часткового обтиснення довгих плит затягування;
• замоноличивание поперечних коротких швів плит автопроїзду;
• натяг інших тросів для обтиску всіх плит автопроїзду;
• замоноличивание поздовжніх канатів між плитами.

Для включення бетону замонолічування в спільну роботу ця операція проводилася одразу після натягу тросів до прояву повзучості в напружених плитах.

Великим конструктивною перевагою системи при натягу на пілон є можливість вільного регулювання положення консольних прогонових будов на всіх стадіях монтажу (до моменту обтиснення плит проїзної частини).

Прийнята на мосту розрізання всіх поперечних конструкцій по осі моста і натяг високоміцних канатів на пілон дозволили наводити кожну напіварки з надарковою будовою в необхідне положення шляхом підтягування або відпустки канатів без зміни зусилля в них. Така можливість особливо важлива при монтажі збірних конструкцій; з сухими стиками.

Регулювання напіварок по висоті забезпечувало можливість приведення верховий та низовий консолі кожного прольотної будови до одного рівня та виведення їх у проектне положення з урахуванням наступних вертикальних переміщень від обтиснення плит і другий частини постійної навантаження.

Операції по регулюванню висотного положення кожної напіварки виконувалися шляхом підтяжки або відпустки одного-двох канатів. При перевірці положення консолей по висоті і призначенні часу бетонування поперечних швів враховувалися температурні умови. Після закінчення укладання всій постійної навантаження, крім асфальтобетону, баласту і шляхів метро, замикали ключові і пятовые шарніри арок.

Прийнятий метод монтажу забезпечив достатньо високий темп збірки. За 11 місяців внавес було зібрано чотири прогонових будови загальною довжиною 395 м вагою близько 20 тис. т і площею понад 16 тис. м2. Темп збірки в зміну досягав 40-50 м2 прогонової будови.

Крім отриманої на будівництві економії коштів і затрат праці, навісна збірка розкрила можливості удосконалення арочно-консольної конструкції, які повинні бути враховані при проектуванні у подальшому аналогічних мостів.