Сферические опорные части

Сферические опорные части скольжения являются и на сегодняшний день самыми современными конструкциями опорных частей. В этой конструкции удалость преодолеть указанные выше недостатки предыдущих разработок.

Конструкция MSM сферической опорной части с MSА

Внедрение фирмой MAURER SOHNE в 2003 году в практику строительства опорных частей с новым материалом скольжения MSM (Maurer Sliding Material) произвело революционные изменения как в технике самих опорных частей, так и в проектировании сооружений.

Благодаря способности этого нового материала скольжения воспринимать вдвое большие давления (нормативное допускаемое давление равно 180 н/мм.) возникла возможность производить опорные части меньших размеров и, соответственно, проектировать более ажурные опоры и узлы опирания пролетных строений. Одним из важнейших преимуществ нового материала явилось то, что этот материал оказался, практически, не истираемым и таким образом появилась реальная возможность создать конструкцию опорных частей, имеющих расчетную долговечность, равную расчетной долговечности сооружения.

Окончательно решить вопрос о создании опорных частей, имеющих долговечность, равную долговечности сооружения удалось решить только в 2009г. Покрытый твердым хромом сферический элемент оставался единственной внутренней деталью опорной части, имеющей ограничение по применимости в агрессивной окружающей среде (хлориды, кислоты и т.д.), реально существующей в некоторых индустриальных регионах, а также в приморских районах.

Фирмой MAURER SOHNE разработан и внедрен в производство новый сферический элемент MSА (Maurer Sliding Alloy). Это элемент, изготавливаемый из материала со специальным легированием и с применением особой технологии обработки поверхности скольжения. С внедрением этого элемента была достигнута равная надежность всех внутренних составных частей опорной части.

19 Конструкция температурно – неразрезных пролетных строений

Начиная c 1972г в СССР (за рубежом с 1966 г.), получили применение конструкции пролетных строений, монтируемых из разрезных балок, которые в надопорных сечениях в уровне плиты проезжей части объединены в непрерывные цепи различных длин. Такие пролетные строения получили название пролетных строений с шарнирными сопряжениями, позже за ними закрепилось название «температурно-неразрезные».

Температурно – неразрезные пролетные строения образуются из разрезных балок путем их объединения в уровне плиты проезжей части над промежуточными опорами в непрерывные цепи различных длин, что позволяет исключить на них деформационные швы и улучшить эксплуатационные качества моста.

Причины объединения в температурно-неразрезные пролетные строения:

- ухудшение условий движения транспортных средств из-за неровностей в местах сопряжения дорожной одежды с конструкциями деформационных швов;

- наличие углов перелома в профиле проезжей части от поворотов торцов смежных пролетных строений;

- конструкции деформационных швов требуют постоянного ухода и содержания, а через какое-то время эксплуатации - ремонта и замены;

- деформационные швы являются причиной коррозионных процессов, происходящих в торцевых сечениях пролетных строений и головных частей опор вследствие проникания через них воды.

Минимальное количество деформационных швов имеют неразрезные пролетные строения, однако, их монтаж значительно более сложен, чем монтаж разрезных пролетных строений, и они имеют иную область рационального применения, чем пролетные строения разрезной системы.

Достоинства температурно-неразрезных пролетных строений:

- на длине цепи отсутствуют деформационные швы;

- дорожная одежда на длине цепи непрерывна;

- углы перелома над опорами сглажены элементом объединения пролетных строений;

- более комфортные условия проезда;

- долговечность конструкций сооружения выше.

Объединение разрезных пролетных строений в цепи не меняет характера их работы на вертикальные нагрузки, при действии же горизонтальных сил и изменениях температуры объединенные пролетные строения работают как неразрезные.

ОБРАЗОВАНИЕ СХЕМ ТЕМПЕРАТУРНО-НЕРАЗРЕЗНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ:

- ТНПС могут быть образованы из пролетных строений, расположенных в плане на прямой и криволинейной продольных осях, в косых пересечениях, при любом расположении в профиле. Область рационального применения ТНПС в косых пролетных строениях ограничивается 60°;

- количество пролетных строений, объединяемых в температурно-неразрезную цепь, определяют путем анализа затрат на строительство мостового сооружения по альтернативным вариантам сопоставлением перемещений на концах цепи (соответственно им - требуемых конструкций деформационных швов и типоразмеров опорных частей);

- предпочтительно образовывать цепи с максимальным количеством пролетных строений;

- цепи пролетных строений предпочтительно формировать таким образом, чтобы продольные перемещения пролетных строений происходили в обе стороны от середины цепи, поэтому одна опорная часть неподвижная остальные - подвижные. В качестве подвижных опорных частей могут быть применены тангенциальные (при малых перемещениях), катковые, валковые, резиновые и резино-фторопластовые (при больших перемещениях) опорные части.

- в продольном направлении цепи пролетных строений все опорные части могут быть в случае применения резиновых слоистых и комбинированных на части длины цепи подвижными, либо на одной из опор под концом одного пролетного строения может быть установлена неподвижная опорная часть. При установке неподвижных опорных частей на одной опоре под концами балок смежных пролетных строений объединение над этой опорой не производят. При наличии неподвижных опорных частей в цепи пролетных строений должна быть обеспечена возможность перемещений балок в поперечном направлении пролетного строения. Принципиальные схемы объединения пролетных строений в цепь приведены на рис. 1, 1а.

- при большом одностороннем продольном уклоне (свыше 20 %) целесообразно опирание нижнего по уклону пролетного строения на неподвижные опорные части, что приводит к появлению усилий сжатия в узлах шарнирного сопряжения.

В цепи пролетных строений с разными пролетами неподвижные опорные части целесообразно размещать под пролетным строением большего пролета.

- при установке пролетных строений на гибкие опоры под концом одного из них (при металлических опорных частях) на каждой опоре должны быть установлены неподвижные опорные части. Применение резиновых опорных частей не требует дополнительных мер по вовлечению опор в продольные перемещения.

- в районах строительства с просадочными грунтами в цепи пролетных строений под концом одного из пролетных строений необходима постановка неподвижных опорных частей.

В мостовых сооружениях консольных систем при объединении с консолями подвесных пролетных строений опирание обоих их концов должно быть подвижным. При этом объединение в цепь осуществляют таким образом, чтобы в схеме моста сохранялась статическая определимость.

Допускается объединение конца цепи пролетных строений с переходными плитами поверхностного типа за устоем. При этом опирание конца пролетного строения на устое должно быть неподвижным, чтобы переходная плита не была вовлечена в продольное перемещение с ТНПС.

Возможно объединение конца цепи пролетных строений со шкафной стенкой устоя. При этом опирание конца пролетного строения на устое должно быть подвижным.

По концам цепей пролетных строений должны быть установлены конструкции деформационных швов, обеспечивающие перемещения, собирающиеся в цепи пролетных строений на длине «температурного» пролета: от неподвижной опорной части или от оси симметрии цепи и - при отсутствии неподвижной опорной части - до конца цепи. В пролетных строениях, состоящих из нескольких цепей, в надопорном сечении, где сходятся концы смежных цепей, устанавливают конструкции деформационных швов, обеспечивающие воспринятие перемещений со смежных цепей.

В качестве подвижных опорных частей могут быть применены тангенциальные (при малых перемещениях), катковые, валковые, резиновые и резино-фторопластовые (при больших перемещениях) опорные части.

Опорные части из полимерных материалов и их размещение на опорах должны отвечать требованиям соответствующих нормативных документов.

Допускается применение составных по высоте опорных частей, объединенных друг с другом шпонками, при условии, что суммарная толщина резины составной опорной части не превышает 0,2 от ее наименьшего размера в плане.

20 Определение усилий в несущих конструкциях пролетного строения от нагрузки АК

В настоящее время существует два подхода к расчёту усилий, возникающих в несущих элементах от действия нагрузки. Один подход основан на рассмотрении всего пролётного строения как единой системы, при этом сразу определяются искомые усилия. Второй подход основан на расчленении системы на отдельные элементы и раздельном рассмотрении работы пролётного строения в поперечном и продольном направлениях.

При рассмотрении работы в поперечном направлении, определяют коэффициент поперечной установки. Рассматривая работу в продольном направлении, выделяется одна главная балка с самым большим коэффициентом поперечной установки, а все остальные балки делают аналогичными.

Если же балки в пролётном строении имеют разную жёсткость, то каждая из них рассматривается отдельно и для каждой определяется коэффициент поперечной установки.

Определяя усилия в несущих элементах, рассматривают загружение от одной полосы нагрузки АК с умножением на коэффициент поперечной установки, который учитывает как долю восприятия одной балкой нагрузки, находящейся на всём пролётном строении.

Схема к определению усилий в несущих конструкциях пролетного строения от нагрузки АК

Усилия от нагрузки АК:

- изгибающий момент в сечении 1-1

- нормативный

М =Р ∙∑у_i ∙ η_{p, АК} ∙ (1+μ) +ν ∙ ω_л.в._М1 ∙ η_ν,_АК ∙ (1+ μ),

- расчетный

М =Р ∙∑у_i ∙ η_р,АК ∙ (1+μ)∙γ_f +ν ∙ ω_л.в.М1 ∙ η_ν,АК ∙ (1+ μ)∙γ_f,

где у_i – ордината на линии влияния под сосредоточенной силой;

(1+μ) – динамический коэффициент;

ω_л.в.М1 – площадь линии влияния изгибающего момента

- поперечная сила в сечении 1-1

- нормативная

Q =Р ∙∑у_i ∙ η_р,АК ∙ (1+μ) +ν ∙ ω_л.в.Q1 ∙ η_ν,АК ∙ (1+ μ),

- расчетная

Q =Р ∙∑у_i ∙ η_р,АК ∙ (1+μ) ∙γ_f +ν ∙ ω_л.в.Q1 ∙ η_ν,АК ∙ (1+ μ) ∙γ_f,

- поперечная сила в сечении 2-2

- нормативная

Q =Р ∙∑у_i ∙ η_р,АК ∙ (1+μ) +ν ∙ ω_л.в.Q2 ∙ η_ν,АК ∙ (1+ μ),

- расчетная

Q =Р ∙∑у_i ∙ η_р,АК ∙ (1+μ) ∙γ_f +ν ∙ ω_л.в.Q2 ∙ η_ν,АК ∙ (1+ μ) ∙γ_f,

21Определение усилий в несущих конструкциях пролетного строения (от нагрузки НК)

Расчетную схему см. вопрос 20.

При определении усилий, нагрузки НК заменяют равномерно распределённой эквивалентной нагрузкой интенсивностью q_экв:

М =q_экв ∙ ω_л.в.М1 ∙ η_НК∙ (1+ μ),

М =q_экв ∙ ω_л.в.М1 ∙ η_НК∙ (1+ μ) ∙γ_f,

Q =q_экв ∙ ω_л.в.Q1 ∙ η_НК∙ (1+ μ),

Q =q_экв ∙ ω_л.в.Q1 ∙ η_НК∙ (1+ μ) ∙γ_f,

Q =q_экв ∙ ω_л.в.Q2 ∙ η_НК∙ (1+ μ),

Q =q_экв ∙ ω_л.в.Q2 ∙ η_НК∙ (1+ μ) ∙γ_f,

При вычислении нормативных усилий (1+ μ) = 1.

22 Расчет прочности сечений, нормальных к продольной оси, железобетонных конструкций по методу предельных усилий (элементы прямоугольного сечения с одиночной арматурой)

Прочность сечения элемента будет обеспечена, если расчетный момент от внешней нагрузки M_sd не превысит расчетного момента внутренних усилий относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры или центра тяжести бетона сжатой зоны, т. е.

M_sd ≤ M_{Rd ,}

M_Rd = F_cc∙(d – x_eff/2) = α∙f_cd∙b∙x_eff∙(d- x_eff/2), (1)

M_Rd^c = f_yd∙A_s1∙( d- x_eff/2), (2)

Высота x_eff определяется из условия равенства нулю суммы проекций всех сил на продольную ось элемента

F_cc = F_st, (3)

где F_st – равнодействующая усилий в растянутой арматуре,

α∙f_cd∙b∙x_eff = f_yd∙A_s1, (4)

x_eff = f_yd∙A_s1/ α∙f_cd∙b, (5)

Особенности напряженно – деформированного состояния сечения в расчетах характеризует относительная высота сжатой зоны сечения ξ, которая определяется как отношение условной сжатой зоны сечения к рабочей высоте

ξ = x_eff/d = f_yd∙A_s1/ α∙f_cd∙b∙d = ρ∙ f_yd/ α∙f_cd, (6)

где ρ – коэффициент армирования,

ρ = A_s1/ b∙d,

В расчетной практике часто используют понятие процент армирования

ρ_% = ρ∙100%.

Значение относительной высоты сжатой зоны сечения_, вводимое в расчеты, не должно превышать граничной относительной высоты ξ_lim ,т. к. при ξ > ξ_lim разрушение элемента начинается со сжатой зоны бетона, что опасно.

Значение относительной высоты сжатой зоны ξ_lim, при которой предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре f_yd, определяется по формуле

ξ_lim = ω/(1+σ_s,lim/σ_sc,u∙(1- ω/1,1)), (7)

где ω – характеристика сжатой зоны бетона

ω = k_c – 0,008∙ f_cd, (8)

где k_c – коэффициент (для тяжелого бетона 0,8)

σ_s,lim – напряжение в арматуре, H/мм² (для арматуры S240, S400, S500) , σ_s,lim = f_yd,

σ_sc,u – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны

σ_sc,u = 500 H/мм²,

ξ < ξ_lim,

ξ = ξ_lim,

ξ ≤ ξ_lim или x_eff ≤ x_eff,lim,

x_eff = ξ∙d,

M_Rd = α∙f_cd∙b∙ ξ∙d ∙(d - 0,5∙ ξ∙d) = α∙f_cd∙b∙ ξ∙d²∙(1 - 0,5∙ ξ), (9)

α_m = ξ∙(1 - 0,5∙ ξ), (10)

η = Ζ/d = (1 - 0,5∙ ξ), (11)

M_Rd = α_m∙α∙f_cd∙b∙d², (12)

ξ = 1 - √1- 2∙ α_m, (13)

d = √ M_Rd/ α_m∙α∙f_cd∙b, (14)

M_Rd^c = f_yd∙A_s1∙( d- x_eff/2) = f_yd∙A_s1∙( d- 0,5∙ ξ∙d) =

= f_yd∙A_s1∙d∙(1- 0,5∙ ξ) = f_yd∙A_s1∙d∙η, (15)

M_Rd = M_sd,

A_s1 = M_Rd/ f_yd∙d∙η, (16)

Величины α_m, ξ, и η взаимосвязаны друг с другом и, зная одну из них, можно найти любую другую.

Формулы справедливы при ξ ≤ ξ_lim и α_m ≤ α_m,lim. При ξ > ξ_lim расчеты можно производить, но заменяя x_eff = ξ_lim∙d.

Пользуясь полученными формулами можно решать задачи следующих типов:

1- определить площадь растянутой арматуры A_s1;

2- осуществлять подбор размеров поперечного сечения элементов b, h и площадь растянутой арматуры A_s1;

3- проверять несущую способность сечения.

f_cd= f_ck/γ_c, (16.1)

f_yd= f_yk/γ_c, (16.2)

α_m= M_sd/ α∙f_cd∙b∙d², (16.3)

A_s1= ρ_min∙b∙d, (16.4)

23 Расчет прочности сечений, нормальных к продольной оси, железобетонных конструкций по методу предельных усилий (изгибаемые элементы таврового сечения с нейтральной осью в полке)

M_sd ≤ M_f^’= α∙f_cd∙b_f^’∙ h_f^’∙(d- h_f^’/2), (27)

M_sd ≤ M_f^’= α∙f_cd∙b_f^’∙ h_f^’∙(d- h_f^’/2)+ f_yd∙A_s2∙( d- c₁), (28)

M_sd ≤ M_Rd= α∙f_cd∙b∙x_eff∙(d- x_eff/2)+ α∙f_cd∙( b_f^’- b) ∙h_f^’∙(d- h_f^’/2)=

= α∙f_cd∙b∙ ξ∙d∙(d- 0,5∙ ξ∙d)+ α∙f_cd∙( b_f^’- b) ∙h_f^’∙(d- h_f^’/2)= (29)

= α_m∙ α∙f_cd∙b∙d²+ α∙f_cd∙( b_f^’- b) ∙h_f^’∙(d- h_f^’/2)

Условие равновесия сил на продольную ось элемента

f_yd∙A_s1= α∙f_cd∙b∙x_eff + α∙f_cd∙( b_f^’- b) ∙h_f^’=

= α∙f_cd∙b∙ ξ∙d + α∙f_cd∙( b_f^’- b) ∙h_f^’ , (30)

Из формулы (29) находим α_m

α_m=[ M_sd- α∙f_cd∙( b_f^’- b) ∙h_f^’∙(d- h_f^’/2)]/ α∙f_cd∙b∙d², (31)

Из формулы (30) находят площадь растянутой арматуры A_s1

A_s1= α∙f_cd∙[ b∙ ξ∙d + ( b_f^’- b) ∙h_f^’]/ f_yd, (32)

A_s2= [M_sd - α_m,lim∙b∙d²∙ α∙f_cd - α∙f_cd∙( b_f^’- b) ∙h_f^’∙(d- h_f^’/2)]/ f_yd∙( d- c₁), (33)

α_m=[ M_sd - α∙f_cd∙( b_f^’- b) ∙h_f^’∙(d - h_f^’/2) - f_yd∙ A_s2∙( d- c₁)]/ α∙f_cd∙b∙d², (34)

A_s1= [α∙f_cd∙ ξ∙ b∙ d + α∙f_cd ∙( b_f^’- b)∙h_f^’ + f_yd∙ A_s2 ∙α∙f_cd ∙( b_f^’- b)∙h_f^’]/ f_yd , (35)

x_eff = f_yd∙A_s1/ α∙f_cd∙ b_f^’, (36)

M_Rd= α_m∙ α∙ f_cd∙ b_f^’∙d², (37)

x_eff = [f_yd∙A_s1- α∙f_cd ∙( b_f^’- b)∙h_f^’] / α∙f_cd∙ b, (38)

M_Rd= α_m∙ α∙ f_cd∙ b ∙d² + α∙f_cd ∙( b_f^’- b)∙h_f^’∙(d- h_f^’/2), (39)

24 Монтаж разрезных балочных пролетных строений кранами

Тип крана и способ монтажа выбирают в зависимости от массы и габарита монтируемых элементов, ширины, глубины и режима реки, условий судоходства, рельефа местности, времени года, заданных сроков строительства и от производственных возможностей строительной организации.

Отечественные автомобильные краны имеют грузоподъемность 16т, краны на спецшасси - 40 и 63т, а пневмоколесные краны – от 16 до 100т. Железнодорожные – от 16 до 63т. Японские «Като» - стреловые на спецшасси грузоподъемностью от 16 до 120т. Грузоподъемность крона зависит от вылета стрелы. Установка кранов на выносные опоры (аутригеры) повышает устойчивость и грузоподъемность. Каждая марка крана характеризуется графиками зависимости грузоподъемности от вылета стрелы при работе с аутригерами и без них.

Низовая сборка

Низовая сборка стреловыми самоходными кранами удобна при постройке путепроводов, эстакад, малых мостов на суходолах. Для этой цели обычно используют общестроительные краны на гусеничном или пневмоколесном ходу, а также прицепные краны. Грунт на участке перемещения кранов планируют и уплотняют, например, обкаткой колесами или гусеницами ненагруженного крана. Несущая способность грунта должна быть в зоне работы кранов пневмоколесных не ниже 0,5 МПа, а гусеничных - 0,2 МПа. При недостаточной несущей способности грунта, например на заболоченных поймах, и в русле реки, монтаж значительно затрудняется. Приходится устраивать рабочий мост для передвижения монтажного крана и транспортных средств с элементами сборных пролетных строений, что замедляет темпы работ.

Рисунок 6 - Схема монтажа пролетных строений стреловым краном с земли (2- монтажный кран; 3 -устанавливаемая балка; 4- траверса)

Стреловыми кранами при монтаже с земли обычно устанавливают балки до 21м и массой не более 30-35 т. Застропованную траверсой (рисунок 6) балку поднимают и вводят в пролет поворотом стрелы крана (рисунок 6, а) а затем грузовым полиспастом опускают на опорные части (рисунок 6, б), освобождая стропы. При этом кран последовательно устанавливает балки, перемещаясь поперек оси моста. При четкой организации работ можно монтировать конструкции "с колес" без предварительной разгрузки и складирования.

Если грузоподъемность одного крана недостаточна, то применяют два спаренных крана. При этом балку стропуют по ее концам, поднимают грузовыми полиспастами на наименьшем вылете стрел и затем, увеличивая их вылет в пределах допустимой грузоподъемности кранов, вводят в пролет.

Рисунок7 - Схема монтажа пролетных строений стреловым краном с земли (1- склад; 2- монтажный кран; 3 -устанавливаемая балка; 4- траверса; 5- направление движения крана)

При монтаже балок пролетных строений на путепроводах через железную дорогу применяют железнодорожные краны.

Верховая сборка

Верховая сборка стреловым краном (Рисунок 8, 9) целесообразна при установке пролетных строений на мостах через постоянные водотоки. Такая сборка удобна и наиболее экономична, но ограничена сравнительно небольшой грузоподъемностью стреловых кранов. Кран СКТ-63А, например, может устанавливать впереди себя балки автодорожного моста длиной 18 м, массой 14,3 т при допустимом вылете стрелы крана 14м. Особенности верхового монтажа: до начала установки балок возводят насыпь; для обеспечения устойчивости ранее установленных балок до перемещения по ним крана и транспортных средств омоноличивают балки; укладывают согласно расчету настил из деревянных лежней, обеспечивающий распределение давления на несколько балок и предохраняющий железобетонную плиту от недопустимых нагрузок

Рисунок 8 - Схема верховой сборки пролетных строений стреловым краном (1- рельсовый путь; 2 -кран для погрузочных работ; 3 -мотовоз; 4 -транспортная вагонетка для перевозки блоков; 5 -монтажный кран; 6 -пролетное строение в процессе монтажа; 7 -собранное пролетное строение; 8 -склад балок.

.

Рисунок 9 - Схема верховой сборки пролетных строений стреловым краном (1 -монтажный кран; 2 -пролетное строение в процессе монтажа)

При достаточной ширине проезжей части моста балки подают непосредственно к крану на автомобилях с прицепами или трейлерах. При узких мостах возможна подача балок на узкоколейных вагонетках по рельсовым путям с предварительной перегрузкой балок на подходах.

25 Навесное бетонирование и навесная сборка неразрезных пролетных строений.

Этот метод позволяет возводить монолитные балочно – неразрезные, балочно – консольные и рамно – консольные пролетные строения пролетами 63м и более с напрягаемой арматурой без устройства сплошных подмостей в пролете. Суть метода в том, что пролетные строения бетонируют последовательными секциями, опалубку которых и поддерживающие ее устройства подвешивают к ранее изготовленным конструкциям.

Для навесного бетонирования вначале создают анкерную часть пролетного строения, масса и закрепление которой должны обеспечить устойчивость положения при наращивании консоли. Если бетонирование ведут в одну сторону от анкерной части, его называют односторонним, в две стороны – двусторонним.

При неразрезных пролетных строениях с равными пролетами бетонирование в подвесной опалубке ведут уравновешенным способом от опор к серединам пролетов. В этом случае опалубку на длину секции бетонирования подвешивают к перемещающимся подмостям справа и слева от промежуточной опоры. При навесном бетонировании пролетные строения могут иметь переменную высоту.

Навесное бетонирование ведется секциями длиной 3 - 4м и содержит следующие этапы:

- установка арматурного каркаса и прикрепление его сваркой к выпускам арматуры из забетонированной секции;

- установка подвесных подмостей, монтаж опалубки и бетонирование секций;

- укладка и натяжение напрягаемой арматуры;

- распалубка секции.

Если арматурный каркас подают с берега по готовой части пролетного строения, то подмости сооружают перед установкой каркаса.

Навесной монтаж ведется аналогично навесному бетонированию из блоков, масса которых определяется грузоподъемностью монтажного агрегата, обычно не более 60т.

Рис. 12. Строительство моста методом навесного монтажа: 1 — мостовая опора; 2 — пролётное строение; 3 — кран; 4, 5 — блоки; 6 — временная опора: 7 — ограждающая ферма.

Рис. 13. Схемы монтажа пролётных строений методом навесного бетонирования балочного неразрезного пролётного строения: а — при одностороннем бетонировании; б — при уравновешенном бетонировании; 1 — анкер; 2 — противовес; 3 — подмости анкерного пролёта; 4 — бетонируемая секция; 5 — ванты; 6 — рама; 7 — гидравлический домкрат; 8 — обстройка опоры.

26 Содержание мостового полотна

27 Ремонт укреплений откосов насыпей

Откосы насыпей берм, конусов и дамб в пределах затопления укрепляют с учетом скорости движения воды и характера ледохода. Перед устройством любого типа укрепления поверх откосов планируют.

· Мощение камнем

Мощение камнем применяют при скорости течения воды до 4 м/сек. Укрепление производится на высоту не менее 0,5 метра над расчетным уровнем высоких вод + высота волны с набегом. Камни укладывают снизу вверх по откосу горизонтальными рядами на всю длину вымащиваемой поверхности. В основании откоса устраивают упорную берму шириной не менее 1м из более крупных камней уложенных в одном уровне с подошвой откоса. Камни укладывают по слою мха или соломы толщиной 15—10см или по слою щебня толщиной 10—15см. Камень при мощении устанавливают на ребро, с его подбором по высоте. Мощение должно быть настолько плотным, чтобы отдельные камни нельзя было вытащить рукой.

· Сборные бетонные и железобетонные плиты

С целью большей индустриализации и механизации строительных процессов при интенсивном размыве (сливаемых поймах рек и в других случаях, когда укрепление растительными покровами неприменимо) на откосах земляного полотна, на конусах путепроводов следует менять сборные бетонные и железобетонные плиты в особо трудоемких работах по мощению.

При укладке сборных плит также сначала устраивают упорную рисберму из бетона или устанавливают бетонные упорные камни. Плиты укладывают на слое щебня или гравия (песок вымывается). Такое укрепление применяют в виде плит: укладываемых без специальной связи между ними, с зазорами 1 см; нанизанных на проволоку или связанных при помощи петель и концов монтажной арматуры, составляющих гибкое укрепление (применяются в случае возможности размеров плит, крепления между ними при помощи монтажной арматуры и сопряжения укрепляемого откоса с основанием насыпи).

Устройство гибкого укрепления откоса плитами размером 40X40X10 см методом нанизывания: плиты предварительно укладываются на маячные рейки и после этого в зазор между плитами и откосом заливают пластичный цементогрунт или тощий песчано-цементный раствор, который можно подавать растворонасосом или бетононасосом.

Работы по укреплению откосов бетонными плитами с устройством обратного фильтра из геотекстильного материала ведут в такой последовательности:

- планируют откос насыпи;

- отрывают траншею под упор с устройством щебеночной подготовки;

- устанавливают блоки упора;

- устраивают обратный фильтр из геотекстильного материала;

- засыпают щебнем пазухи упора;

- укладывают бетонные плиты по откосу насыпи;

- заполняют швы цементно-песчаным раствором;

- досыпают обочины.

1 - блок упорной призмы; 2 - бетонная плита; 3 - геотекстильный материал; 4 - щебеночная подготовка

Рисунок - Схема укрепления откоса насыпи бетонными плитами с указанием предельных отклонений

ОПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РАБОТ ПО УКРЕПЛЕНИЮ ОТКОСОВ ПОДТОПЛЯЕМЫХ НАСЫПЕЙ

Контролируемый параметр

Предельное отклонение

Отметка верха блока упорной призмы, мм   Положение блоков упорной призмы в плане после установки, мм   Положение одной плиты (блока) по отношению к другой на стыках, мм   Величина зазора между плитами (блоками), мм   Ровность откоса насыпи на участке длиной 3 м, см   Отметка бровки земляного полотна, см   Поперечный уклон обочин, %   Крутизна откоса, %   Толщина слоя щебеночной подготовки под упорную призму, %   Размеры траншеи: ширина, см   глубина, %

D1 = ±20     D2 = ±5     D3 = ±5   D4 = ±5     D5 = ±5     D6 = ±5   D7 = ±0,005   D8 = ±10     D9 = ±10   D10 = ±5   D11 = ±10

· Одерновка

Для предохранения откосов земляного полотна от разрушающего действия дождевых и талых вод, ветра и других вредных атмосферных воздействий используют одерновку сплошную и в клетку. Однако при отсутствии комплексного подхода этот тип укрепления становится очень чувствительным к воздействию экстремальных гидрометеорологических факторов.

а - сплошной; б - в клетку; 1 - отдельная дернина; 2 - деревянные спицы

Рисунок - Укрепление откосов одерновкой

Для одерновки применяют свежесрезанный луговой дерн, заготавливаемый в местах, где грунтовые условия сходны с условиями укрепляемого откоса. Применение такого способа крепления наиболее целесообразно при наличии дернорезов и дерноукладчиков, а также местного дерна.

· Георешетка

Георешетка представляет сотовую конструкцию из полиэтиленовых лент толщиной 1,2мм, скрепленных между собой в шахматном порядке сварными высокопрочными швами.

При растяжении в рабочей плоскости образует устойчивый горизонтально и вертикально каркас, который предназначен для фиксации наполнителя (грунт, кварцевый песок, бетон и т.п.).

Откосы, укрепленные георешеткой, получают надежную защиту от сдвига грунта и эрозии. По мере образования дернового слоя прочность поверхностного слоя еще более возрастает. Пористая водопроницаемая структура стенок георешетки обеспечивает дренаж грунтовых и атмосферных вод.

Укрепление георешеткой широко применяется для:

- противоэрозионной защиты откосов повышенной крутизны при строительстве путепроводов, мостовых переходов, тоннелей;

- для укрепления и озеленения прибрежной зоны водоемов и каналов, укрепления русел малых водотоков;

- при проведении ландшафтных работ, озеленении газонов парков, спортплощадок, автопаркингов, стройплощадок.

Типовая конструкция укрепления откоса может включать в себя георешетку с заполнителем, монтажные анкера, разделительный фильтр из геотекстиля (в случае подтопляемых откосов). На поверхности откоса создают растительный слой с посевом семян.

Для укрепления откосов рекомендуется применять георешетки из синтетических нетканых материалов.

Нетканые материалы наиболее дружественны к растительному грунту: хорошо в него интегрируются, не отторгаются почвой как пленочные пластиковые материалы, прорастают корнями растений, становясь неотъемлемой частью дернового слоя.

Укрепление откосов георешетками дешевле и во многих случаях надежнее, чем при использовании традиционных методов.

Экономический эффект достигается за счет применения более дешевых материалов и повышения технологичности работ. В качестве заполнителя ячеек георешетки можно использовать не привозные материалы, а местный грунт.

Различные варианты заполнения ячеек георешетки делают ее универсальной укрепления любых откосов и склонов при любых условиях. Гибкость материала георешетки позволяет ей повторять контур профиля откоса любой сложности. Создание растительного слоя с посевом трав придает откосу эстетичный внешний вид.

28 Устройство ж.-б. рубашки вокруг свай

Устранение дефектов опор – размораживание бетона свай, коррозия арматуры, трещины.

Рубашку располагают ниже уровня низкого ледохода и выше грунта на 0,5м. Ремонт производят в теплое время года. Поврежденные места свай очищают, убирают бетон, насекают поверхность свай в пределах рубашки.

1 - режущий уголок 100×100×10 мм, 2 - железобетонная свая,

3,4 - арматурный каркас, 5 - бетон омоноличивания

Устанавливают опалубку и арматурный каркас из арматурных стержней диаметром 10-12мм. класса S500 и вертикальных стержней диаметром 6-8мм, класса S240, приваривают уголок 100*100*10 и производят бетонирование.

29 Автоматизированные системы управления содержанием искусственных сооружений

Система управления состоянием мостов “Белмост” является составной частью программы повышения долговечности мостов на республиканских автомобильных дорогах и предназначено для обеспечения оптимальной долговечности мостовых сооружений при:

— гарантированной безопасности участников движения;

— максимальном обеспечении потребности народного хозяйства в транспортных перевозках;

— обеспечении расчетных параметров движения;

— обеспечении сбора информации о состоянии сооружений;

— обеспечении сохранности и работоспособности всех частей сооружения;

— рациональном распределении и использовании ресурсов на содержание и ремонт сооружений;

— контроле за эффективностью вложения средств в мостовое хозяйство.