Конструкции железобетонных мостов. Мостовое полотно

Конструкция пролетного строения моста в значительной степени за­висит от выбранной статической схемы сооружения. Основными для же­лезобетонных мостов являются: балочные (разрозные и неразрозные), рамные, арочные, висячие и вантовые. Балочные мосты состоят из же­лезобетонных пролетных строений и опор (рис. 6.3). Конструкция

мостов:

Рис. 6.3. Схемы балочных а — неразрезной мост; б, в — консольные мосты; г — разрезной мост; 1 — консоль; 2 — подвесное пролетное строение; 3 — анкерный пролет; l₀ —

анкерный пролет консольного моста; l₁, l₂ — пролеты неразрезного моста; l₃ — длина консоли; l₄ — длина подвесного пролета; l₅ — длина пролета раз­резного моста; l₆ — расчетная длина пролета

опор — промежуточных и устоев — рассмотрена ранее. На первом эта­пе сооружения железобетонных мостов имели большое распростране­ние балочные мосты с обычным армированием: разрезные с плитными и ребристыми пролетными строениями, неразрезные и консольные.

Плитные пролетные строения простейшей конструкции применяют­ся для перекрытия малых пролетов от 3 до 6 м железнодорожных мос­тов (рис. 6.4). По условиям возведения плитные пролетные строения могут быть монолитными или секционными (сборными из готовых бло­ков). Преимущества плитных строений — простота конструкции и воз­ведения как в монолитном, так и в сборном варианте. В плитном про­летном строении рабочая (растянутая) арматура диаметром не менее 12 мм состоит из продольных стержней периодического профиля, распо­ложенных равномерно по ширине поперечного сечения плиты. По мере уменьшения изгибающего момента от середины пролета к опорам, часть рабочих стержней отгибается вверх под углом 45° (косые стерж­ни) и закрепляется в сжатой зоне плиты. Места пересечения рабочей, распределительной и монтажной арматуры свариваются или перевязы­ваются проволокой. В настоящее время почти все плитные пролетные строения изготавливают индустриальным способом, перевозят блоками на железнодорожных платформах и устанавливают кранами. Основным недостатком плитных пролетных строений является повышенный рас­ход бетона и арматуры. Так как бетон нижней растянутой зоны в работе не участвует, то поперечные размеры плитных пролетных строений по­низу можно уменьшить, что и предусматривается в некоторых проек­тах.

Рис. 6.4. Плитное пролетное строение:

а — общий вид; б — продольный разрез; в — поперечные разрезы; 1 — рабочая

арматура; 2 — распределительная арматура; 3 — монтажная арматура

Мосты с ребристыми пролетными строениями применяются при пролетах в свету более 6 м, когда плитные пролетные строе­ния становятся неэкономичными (рис. 6.5). Так как бетон в нижней растянутой зоне плиты не работает, а только увеличивает ее вес, реб­ристые пролетные строения состоят из ребер (балок), соединенных между собой поверху общей плитой проезжей части. Нижняя часть ре­бер работает на растяжение, а верхняя часть ребер и плита проез­жей части — на сжатие. Растянутая рабочая арматура располагается в нижней части ребер. По мере уменьшения изгибающего момента стер­жни рабочей арматуры изгибаются из нижней зоны в верхнюю сжатую зону. Ребра соединяют между собой поперечными балками (диафраг­мами), расположенными через каждые 4—6 м. Диафрагмы обеспечи­вают равномерную нагрузку на ребра и препятствуют их кручению, т.е. обеспечивают работу ребер как единой конструкции. Отгибы про-

Рис. 6.5. Монолитное ребристое пролетное строение: а — продольный разрез; б — поперечные разрезы; в — общий вид

дольной арматуры воспринимают часть главных растягивающих на­пряжений, возникающих в ребре, и уменьшают раскрытие наклонных трещин в бетоне. Необходимая общая площадь поперечного сечения рабочей арматуры определяется расчетом на прочность. Рабочая арма­тура обычно периодического профиля диаметром от 16 до 30 мм. До торцов балки доводится не менее 1/3 сечения рабочей арматуры. В ти­повых пролетных строениях из обычного железобетона длиной до 16,5 м толщина ребер принимается равной 50 см, что позволяет выполнить все конструктивные требования СНиП и обеспечить качественную ук­ладку и уплотнение бетонной смеси в конструкции. Хомуты (попереч­ная арматура ребра) предназначены для повышения несущей способ­ности наклонных сечений. Шаг и диаметр стержней хомутов опреде­ляется расчетом (d = 8÷22 мм). Хомуты, кроме того, объединяют в же­сткий каркас верхнюю и нижнюю арматуру. При пролетах от 16 до 34 м экономически обоснованным является применение предварительно на­пряженных пролетных строений. Для создания предварительного на­пряжения используется два способа: натяжение на бетон и натяжение на специальные стенды — упоры. В настоящее время стендовый способ является основным для цельноперевозимых пролетных строений. При необходимости иметь боковые тротуары пролетные строения выполня­ют с консолями, на которых и устраиваются тротуары. Плита проезжей части и консоли образуют балластное корыто для устройства верхнего строения пути.

При пролетах более 15 м неразрезные пролетные строения эконо­мичнее разрезных, в результате разгружающего влияния отрицательных моментов на опорах и уменьшения изгибающего момента в середине пролета. Поэтому в неразрезных пролетных строениях высота главных балок, а следовательно, и объем железобетона меньше, чем в разрезных. Применение неразрезных балочных конструкций дает экономию за счет уменьшения размеров промежуточной опоры, так как на ней нужно разместить одну опорную часть, а не две, как в разрезных.

В консольных пролетных строениях консоли разгружают главные балки, вызывая отрицательные моменты над опорами и уменьшая положительные моменты в пролетах. В результате сечение консоль­ных балок в пролете меньше, чем в разрезных. По своим размерам и затрате материала консольные пролетные строения близки к неразрез­ным. В мостостроении применяют одно- и двухконсольные пролетные

строения в различном сочетании с подвесными пролетами. Наиболее сложной и ответственной частью в таких пролетных строениях яв­ляется сопряжение подвесного пролета с консолью. На консоль­ные пролетные строения не влия­ют неравномерные осадки опор.

Рис. 6.6. Типы железобетонных ферм: а — с треугольной решеткой; б — с раскосой решеткой

Сквозные фермы. При необхо­димости перекрытия пролета дли­ной более 50 м экономически оп­равданным оказывается примене­ние фермы сквозной конструкции, сформированной из отдельных

прямолинейных элементов (рис. 6.6). Каждый элемент имеет простую форму и работает в основном на сжатие или растяжение. Сквозные кон­струкции более трудоемки в изготовлении. Большие трудности вызыва­ет формирование узловых блоков и присоединение к ним растянутых элементов. В железобетонных фермах элементы могут быть сплошны­ми прямоугольного поперечного сечения или пустотелыми, представ­ляющими собой трубчатые центрифугированные элементы наружным диаметром 60 см, как из обычного, так и предварительно-напряженного железобетона. Толщина стенок назначается равной 10—15 см. Более экономичным и технологичным решением является применение ферм с жестким нижним поясом, элементы которого могут воспринимать не только нормальные усилия, но и изгибающие моменты.

Рамные мосты. В балочных мостах основные несущие элементы (балки) передают давление на опоры через опорные части. Наравне с балочными системами широкое распространение в конструкциях мос­тов получили рамные системы, отличительной особенностью которых является жесткое соединение горизонтальных несущих элементов (ри­гелей) с опорными стойками (рис. 6.7). При загружении рамного моста изгибающие моменты в ригеле получаются несколько меньше, чем в неразрезной балке тех же пролетов. Опорные стойки рамных мостов имеют значительно меньшие размеры по сравнению с опорами для ба­лочных пролетных строений, так как их размеры во многом определя­ются условиями размещения на оголовках опорных частей. Поэтому рамные мосты экономичнее балочных по расходу бетона. Работающие на сжатие с изгибом стойки требуют мощного армирования, что уве-

Рис. 6.7. Схемы рамных мостов:

а — с шарнирами в стойках; б — с заделкой стоек; 1 — ригель; 2 — стойка;

3 — подвесная балка; 4 — шарнир; 5 — консоль

личивает в сооружении общий расход металла. Изгибающий момент в главной балке (ригеле) меньше, чем в балочных мостах, за счет того, что часть его передается опорам (стойкам); поэтому поперечное сече­ние ригелей меньше, чем в балочных мостах, при тех же нагрузках, что дает существенную экономию в материалах.

Кроме того, рамные мосты обладают следующими достоинствами: возможностью уменьшения строительной высоты, увеличения подмос-тового пространства за счет применения стоек небольшого сечения, хо­рошей обзорностью для водителей транспортных средств, едущих под путепроводом или эстакадой. Существует несколько способов сопряже­ния рамных мостов с насыпями. Крайние стойки могут входить в кону­сы насыпи или, при небольших высотах стоек, заменяться устоями. При неравномерной осадке опор рамных мостов в ригелях и стойках возни­кают дополнительные изгибающие моменты, такие же моменты возни­кают в рамах большой длины от изменения температуры. Поэтому не­разрезные рамы применяются при малодеформируемых грунтах в осно­ваниях опор. Неразрезные рамные мосты реагируют и на усадку бетона. В поперечном сечении рамный железобетонный мост под один желез­нодорожный путь представляет собой раму с вертикальными или на­клонными стойками, которые при большой высоте связаны распорками. Стойки имеют наклон для обеспечения жесткости поперек моста, если высота сооружения превышает расстояние между осями рам более чем в 2,5—3 раза. Поперечное сечение моста под два пути может быть уст­роено по двум вариантам:

1. Под каждый путь устраивается самостоятельная конструкция из двух продольных рам, по оси моста имеется шов, фундамент также раз­делен швом.

2. Рамы объединяют в единую конструкцию плитой балластного ко­рыта, поперечными балками-диафрагмами, распорками и общим фун­даментом.

Существенным недостатком рамных систем является их неприспо­собленность для индустриального изготовления. Применение элементов заводского изготовления осложнено необходимостью устраивать мон­тажные стыки в сечениях, где возникают значительные изгибающие моменты и поперечные силы.

В современных рамных мостах основой конструкции служат Т-об­разные рамы, ригели которых монтируют навесным способом без при­менения подмостей или промежуточных опор. Рамные системы наибо­лее пригодны для путепроводов и эстакад, а в мостах через реки тонкие железобетонные стойки могут повреждаться льдом или плывущими предметами. В рамно-подвесной системе на концы ригелей соседних рам устанавливают подвесные балки, т.е. получается рамно-консольная система. В рамных системах больших пролетов применяют ригели сквозных конструкций с различными типами решеток. В современных мостах применяют также рамно-неразрезные системы. Разновидностью рамно-неразрезной системы является конструкция с наклонными стой­ками, получившая название «бегущая лань». Такая система целесооб­разна при переходе через ущелье с крутыми склонами.

Несмотря на ряд конструктивных и технологических преимуществ, рамные системы редко применяют в железнодорожных мостах. Основ­ной областью их применения остаются автодорожные мосты.

Сборные мосты. Сборными называются мосты, у которых пролет­ные строения и опоры собирают на месте строительства из готовых элементов и крупных блоков. В таком виде сборные мосты появились к 1950 г.

При большом объеме строительства в послевоенный период резко выросла необходимость ускорения и удешевления работ, в частности, путем индустриализации. На первом этапе в заводских условиях изго­товляли железобетонные пролетные строения малых и средних проле­тов, позднее появились сборные опоры и мосты в целом. Освоение сбор­ных конструкций для небольших пролетов объясняется их массовостью и тем, что они доступнее для транспортировки в законченном виде. Среди разнообразных видов конструкций наиболее удачными оказались

свайно-эстакадные мосты (рис. 6.8). Они собираются из пяти-шести элементов: сваи, составные ростверка и плитные пролетные строения — одноблочные и двухблочные. Свайно-эстакадные мосты применяются при высоте насыпи от 2,25 до 4 м. Пролетные строения — длиной 3,2 и 5; сваи — прямоугольного сечения 35×35 см.

Эстакадные мосты состоят из ряда небольших пролетов. Приме­нительно к местным условиям опоры могут выполняться не только на сваях, но и на плитных фундаментах.

Свайные мосты строят пролетами до 16 м при высоте насыпи более 4—5 м. В их опорах увеличено число свай; к вертикальным сваям с воз­растанием высоты моста иногда добавляют наклонные сваи.

Арочные мосты в качестве основных несущих конструкций имеют криволинейные элементы — арки или своды (рис. 6.9). Опорные сече­ния арочных пролетных строений закреплены и не могут смещаться в горизонтальном направлении. При действии вертикальных нагрузок в опорных закреплениях возникает горизонтальная реакция — распор, что является характерной особенностью арочных систем. В общем случае се­чения арки работают на сжатие с изгибом. При рациональном проек­тировании изгибающие моменты в арке могут иметь сравнительно не­большие значения. Так как бетон хорошо работает на сжатие, то сечения арок получаются более экономичными, чем балки такого же пролета. Но

Рис. 6.8. Свайно-эстакадный мост:

1 — пролетное строение; 2 — свайные промежуточные опоры; 3 — береговые

опоры (устои); l₀ — расстояния между осями свай промежуточных опор;

l — длина пролета; l₁ — длина устоя; l_п — полная длина моста

Рис. 6.9. Арочные пролетные строения: а — однопролетный трехшарнирный арочный мост; б — однопролетный двух-шарнирный арочный мост; в — трехпролетный арочный мост; 1 — надарочные арки или стойки; 2 — шарниры; 3 — арки; 4 — подвески

большие распоры требуют устройства мощных фундаментов и опор. При слабых грунтах основания арочная система может быть вообще не­рациональной.

Рис. 6.10. Железобетонный арочный мост

Железобетонные арочные мосты отличаются легкостью конструкции и хорошим внешним видом. По сравнению с каменными и бетонными они значительно легче и экономичнее (6.10).

В арочных мостах применяют конструкции с различным располо­жением проезда относительно арок: с ездой поверху, посередине и по­низу. Проезжая часть арочных мостов с ездой поверху опирается на ар­ки посредством надарочных стоек, при езде понизу подвешивается к аркам с помощью подвесок, а при езде посередине — частично опира­ется, частично подвешивается. По конструкции различают арочные мосты со сплошными арками, а также с парными или отдельными арка­ми. Арки могут быть бесшарнирными, двухшарнирными и трехшар-нирными. Конструкция бесшарнирной арки является наиболее простой и экономичной. Недостатком такой конструкции является возникнове­ние дополнительных внутренних усилий при неравномерной осадке опор и от температурных колебаний. Двухшарнирные арки менее чув­ствительны к этим воздействиям, а трехшарнирная арка не зависит от них совсем, но зато наличие трех шарниров уменьшает вертикальную жесткость моста. По расчетным схемам бесшарнирная и двухшарнирная арки — статически неопределимые системы, трехшарнирная арка — статически определимая система. Поскольку трехшарнирная арка имеет наименьшую жесткость и перелом прогиба в замковом шарнире, ее применение в мостах под железную дорогу ограничено.

По статической схеме арочные мосты можно разделить на распор­ные системы, консольные арки и арки с затяжкой (рис. 6.11).

Рис. 6.11. Арочно-распорный мост с ездой поверху через р. Днепр

В арочных пролетных строениях нагрузка от подвижного состава вос­принимается конструкцией балочного типа — проезжей частью. Усилия с проезжей части передаются на арку через стойки или подвески. В про-

летных строениях арки объединяются между собой системой связей, об­разуется пространственная конструкция, способная воспринимать раз­личные горизонтальные нагрузки, кроме того, связи обеспечивают ус­тойчивость арок при продольном изгибе их из плоскости. Опоры рас­порных арочных мостов воспринимают не только вертикальное давле­ние, но и горизонтальное — распор, из-за чего необходимо увеличивать размеры опор, особенно устоев. Арочные мосты небольших пролетов обычно устраивают со сплошным над сводным строением, при этом свод снабжается арматурой, воспринимающей и сжимающие усилия. В бесшарнирных сводах эта арматура заделывается в тело опоры на дос­таточную глубину.

В мостах средних и больших пролетов для облегчения конструкции надсводные строения делают сквозными, состоящими из поперечных стенок или стоек, перекрываемых плитой балластного корыта. При большом пролете и значительной ширине моста проезжая часть распо­лагается на поперечных рамах, стойки которых опираются на арки. Ар­ки больших пролетов для облегчения веса выполняются пустотелыми коробчатого сечения.

Коробчатая арка состоит из верхней и нижней криволинейных плит, связанных вертикальными продольными стенками (ребрами). Жест­кость такой конструкции обеспечивается поперечными диафрагмами, располагаемыми на расстоянии 4—6 м друг от друга. В арочных мостах со сквозным надарочным строением при деформации арок (от колеба­ний температуры или от подвижной нагрузки) происходит деформация стоек надарочного строения, отчего в местах сопряжения стоек с арка­ми появляются трещины, особенно в коротких стойках у середины про­лета. Чтобы предотвратить появления трещин, в местах сопряжения стоек с арками устраивают шарниры.

Арочные мосты по способу сооружения подразделяют на монолит­ные и сборные. Монолитные арки бетонируют в пролете с использова­нием криволинейных подмостей (кружал). Сборные конструкции мон­тируют из готовых элементов с последующим омоноличиванием сты­ков. Сборные арочные пролетные строения пролетами 43,5 и 53 м, за­проектированные Гипротрансмостом, имеют сборные распорные арки и надарочные строения. Сборные элементы пролетных строений изго­тавливаются на полигоне с натяжением пучковой арматуры после бето­нирования. Элементы арок стыкуются между собой и стойками нада-рочного строения в узлах опирания стоек. Надарочное строение состоит из поперечных рам, на которых располагаются продольные балки про-133

езжей части неразрезной конструкции с шарнирно-подвижным опира-нием. Ноги рам жестко заделываются в арки. Сборка арок производится на инвентарных кружалах.

Возможна другая технология: балка жесткости, подвески и элементы проезжей части выполнены из сборных предварительно напряженных элементов, изготовленных по стендовой технологии; арка и распорки — из обычного железобетона (мост через р. Булу Куйбышевской железной дороги).

Комбинированные системы мостов образуются путем объединения более простых конструкций. Как правило, в них сочетаются элементы, работающие на изгиб (балки), продольные усилия (подкосы, ванты, гиб­кие арки), а также на совместное действие указанных факторов.

Наиболее целесообразной для железнодорожных мостов является комбинированная система, образованная из балки и арки (арка с затяж­кой).

В арочных мостах с затяжкой распор воспринимается затяжкой, а поэтому опорам передаются только вертикальные давления. Различают мосты: с жесткой аркой, работающей на сжатие и изгиб, и гибкой за­тяжкой, воспринимающей растягивающие усилия от распора; с гибкой аркой, предназначенной для работы на сжатие, и с жесткой балкой-затяжкой, работающей на растяжение и изгиб; с жесткой аркой и жест­кой балкой жесткости — затяжкой.

Арки с затяжками применяют при пролетах более 33 м, когда желе­зобетонные балки становится нецелесообразными (рис. 6.12).

Комбинированные системы получили широкое распространение в автодорожных мостах. Здесь создано большое число различных конст­руктивных форм, например: арочно-консольная система, она образуется защемленными в опоры полуарками, объединенными затяжками. Полу­ченные в результате Т-образные рамы соединены между собой продоль­но подвижным шарниром.

Байтовые и висячие системы. Байтовые мосты применяются для пе­рекрытия пролетов до 300—350 м и там, где сооружение опор сложно и дорого. В этих конструкциях балки жесткости поддерживаются растя­нутыми наклонными прямолинейными элементами — вантами, закреп­ленными на стойках — пилонах (рис. 6.13). Ванты изготавливаются из стальных канатов высокой прочности. Применяются различные схемы вантовых мостов, отличающихся типами расположения и количеством вант. Для мостов с железобетонными балками жесткости характерны мно­гобайтовые системы, в которых упрощается конструкция узлов крепле-134

Рис. 6.12. Виды железобетонных арочных мостов:

а — с ездой поверху; б — с ездой посередине; в — с жесткой аркой и гибкой

затяжкой; г — с гибкой аркой и жесткой затяжкой; д — с консольными арками

ния вант. Системы расположения вант разнообразны. Ванты могут вы­ходить из одной точки пилона или располагаться параллельно, подходя к пилону на разной высоте, или из разных точек пилона и с разным на­клоном. Пилон вантового моста может располагаться с наклоном к вер­тикали под углом 10—20°.

Байтовые мосты имеют хорошие экономические показатели.

Висячие системы имеют свободно висящие кабели, или цепи, концы которых закреплены за балки или анкерные опоры. Подвески их могут быть вертикальными или наклонными для увеличения жесткости систе­мы. Висячие системы бывают с одним или двумя вертикальными или наклонными пилонами в виде П-образных, А-образных и других рам или отдельно стоящих стоек из стали или железобетона. Достоинством висячих систем являются: 1) рациональное использование высокопроч­ных сталей в растянутых элементах; 2) способность перекрывать очень большие пролеты; 3) высокая экономичность конструкций при больших пролетах; 4) возможность навесной сборки; 5) высокие архитектурные качества. Основной их недостаток заключается в пониженной верти­кальной и горизонтальной жесткости.

В последние годы вантовые системы начали применяться в железно­дорожном мостостроении, для мостов небольших пролетов.

Рис. 6.13. Схемы вантовых мостов: а — ванты выходят из одной точки пилона; б — ванты располагаются парал­лельно, подходя к пилону на разной высоте; в — ванты выходят из одной точки на балке жесткости; г — ванты выходят из разных точек пилона и под разными углами наклона; д — мост с одним несимметрично расположенным пилоном; е — мост с наклонным к вертикали пилоном; 1 — ванты; 2 — пилон; 3 — балка жесткости; 4 — поперечная опорная балка; l — расстояние между основаниями вант; l₀ — ширина основного пролета; l₁ — ширина береговых пролетов; l₂ — расстояние от основания вант до опоры (ближайшей)

Постройка мостов

Характерной особенностью отечественного мостостроения является широкое применение сборного предварительно напряженного железо­бетона, унифицированных и типовых железобетонных конструкций. Наличие заводов, изготовляющих пролетные строения, опоры и другие конструкции, превращает строительные площадки в монтажные с высо­ким уровнем комплексной механизации.

При сооружении пролетных строений из составных по длине балок на заводах изготавливают блоки, а на строительной площадке укрупняют их в балки необходимой длины. При укрупнительной сборке составная балка напрягается натяжением пучков, проходящих в закрытых каналах блоков. После натяжения каналы инъецируются цементным раствором, что защи­щает высокопрочную проволоку от коррозии и создает монолитность кон­струкции. Разрезные балочные пролетные строения длинной 33—70 м монтируют различными способами в зависимости от местных условий, наличия кранового оборудования и назначенных сроков строительства. Монтаж ведут с помощью консольных, козловых, портальных, консольно-шлюзовых кранов и плавучих кранов. Перевозка крупных блоков на пла­вучих опорах является рациональным способом сооружения неразрезных железобетонных мостов. Сущность метода заключается в изготовлении на берегу крупных блоков пролетных строений, погрузке готовых блоков на плавсредства, транспортировке их на ось моста и установка на опоры. Ме­тод установки крупных блоков на плаву применен при сооружении нераз­резного железобетонного пролетного строения длиной 710 м — автодо­рожного моста через р. Волгу у Саратова.

Широкое распространение получил метод навесного монтажа. Сущность метода заключаются в том, что собираемая часть про­летного строения не опирается на подмости, а крепится к ранее со­бранной части, образуя консоль, длина которой по ходу сборки посте­пенно увеличивается. При уравновешенном навесном монтаже пролет­ное строение собирается равномерно в обе стороны от опоры. Применение навесного монтажа наиболее целесообразно для мостов рамно-консольных, рамно-подвесных, неразрезных и балочно-консольных. Для навесного монтажа береговых и пойменных пролетов пролетных строений консольных и неразрезных систем применяют пор­тальный и козловой краны грузоподъемностью 65—100 т. Краны этого типа передвигаются понизу вдоль моста по специально устроенным эс­такадам, пролет крана охватывает собираемую конструкцию и пути

подачи элементов сборки. При сборке неразрезных пролетных строений метод навесного монтажа впервые был использован в нашей стране на строительстве городского моста через р. Москву в Нагатино. Мост со­оружен по схеме 60+114+60 м. Ширина проезжей части моста — 40 м, в том числе для автопроезда — 23 м, два тротуара по 3,5 м и обособ­ленное полотно метрополитена 10 м.

Консольно-шлюзовые краны успешно применяют как у нас, так и за рубежом. Например, консольно-шлюзовыми кранами, с фермами дли­ной по 164 м, выполнен уравновешенный монтаж пролетных строений 14 км моста через залив Гуанабара между городами Рио-де-Жанейро и Рио-Нитерой (Бразилия). Средняя часть этого моста перекрыта почти сотней пролетов длиной по 80 м. Каждый пролет одной балки состоит из 17 блоков длиной 4,8 м, за исключением надопорного длиной 2,8 м. Всего в конструкции моста было использовано 3200 блоков массой 80—100 т. Блоки изготовляли на полигоне в десятках комплектов рас­крывающейся опалубки, снабженной гидравлическими приспо­соблениями. Особое внимание уделялось точности изготовления эле­ментов. Каналы для предварительно напряженных элементов образовы­вали с помощью труб. Для ускорения твердения бетона применялся пар, подогрев заполнителей, электропрогрев опалубки. Примерно за 6 часов бетон набирал прочность 150 кг/см², что достаточно для распалублива-ния. Готовый блок служил торцевой стенкой опалубки при бетониро­вании следующего блока. Пролет длиной 80 м собирался уравновешен­ным навесным способом на клееных стыках за 5 суток.

Сущность метода навесного бетонирования заключается в том, что консоль пролетного строения наращивается последовательным бетони­рованием примыкающих секций.

Каждая секция в процессе ее бетонирования и твердения консоли под­держивается легкими передвижными подмостями, закрепленными на ра­нее сооруженной части пролетного строения. Уравновешенное навесное бетонирование пролетных строений производится в обе стороны от опоры секциями длиной 3—6 м в последовательности, обеспечивающей на лю­бой стадии бетонирования устойчивость сооружаемой конструкции.

При сооружении многопролетных мостов применяется смешанный метод, при котором крайние пролетные строения возводятся на сплош­ных подмостях, а средние — навесным бетонированием.

Метод продольной надвижки железобетонных неразрезных пролет­ных строений состоит в том, что неразрезная балка пролетного

строения постоянной высоты коробчатого сечения собирается на берегу из отельных блоков заводского изготовления или бетонируется от­дельными секциями на подходе, а затем надвигается в пролет. Собирать балку рекомендуется по мере ее подвижки наращиванием блоками с тыловой стороны. Продольная надвижка пролетного строения выполня­ется не перекаткой его по каткам, а скольжением, благодаря чему отпа­дает необходимость в устройстве сложных и громоздких верхних и нижних накаточных путей из рельсовых пакетов. Надвижка скольжени­ем решена с помощью накаточных устройств с применением прокладок из антифрикционного материала «фторопласта-4» — стального полиро­ванного и хромированного листа, коэффициент трения которого по «фторопласту-4» около 0,05. Для продольной надвижки балок приме­няют горизонтально расположенные с тыльной части балок толкающие гидравлические домкраты, которые обеспечивают плавное движение пролетного строения. Для продольной надвижки необходимы хорошие подходы или специально сооруженные сборочные эстакады. Для орга­низации надвижки пролетного строения на опоры монтируется специ­альная конструкция — аванбек¹. Аванбек предназначен для обеспече­ния возможности надвижки пролетного строения на опоры и предот­вращения его опрокидывания в пролет. Пролетное строение прочно присоединяется к заднему торцу аванбека. В месте примыкания аванбе-ка к торцу пролетного строения высота аванбека соответствует высоте балки. Передняя часть аванбека имеет меньшую высоту для уменьше­ния его веса и перемещения центра тяжести ближе к пролетному строе­нию (рис. 6.14).

Способ пролетного бетонирования основан на последо­вательном многократном использовании подмостей и опалубки при строительстве мостов с одинаковыми пролетными строениями постоянной высоты и опорами в виде колонн и стоек, что необходимо для перемещения подмостей в соседний пролет без существенной их переработки. Границы участков бетонирования принимают в сечени­ях балки с минимальным изгибающим моментом. Участок бетониро­вания очередного пролета начинается от консоли ранее забетониро­ванного пролетного строения и заканчивается в 5—6 м за опорой в следующем пролете. К основным преимуществам метода пролетного бетонирования относятся: возможность сооружения неразрезных мо­нолитных предварительно-напряженных железобетонных пролетных

Аван — от фр. avant — перед, бек — фр. bee — клюв.

Рис. 6.14. Схема продольной надвижки пролетного строения: а — исходное положение; б—з — этапы надвижки I—VII

строений, не имеющих монтажных стыков балок и деформационных швов в проезжай части, что обеспечивает высокие эксплуатационные качества мостов; возможность сооружения пролетных строений кри­волинейного очертания в плане при сложном рельефе местности в мес­те мостового перехода; поточность и цикличность производства работ на протяжении всего процесса строительства (многократное повторение рабочих циклов сокращает продолжительность строительства и общие затраты труда).

Недостатками метода пролетного бетонирования являются: необхо­димость последовательного сооружения опор и пролетных строений; большая трудоемкость работ на строительной площадке (по сравнению со сборными полетными строениями); большая масса и высокая сто­имость инвентарных передвижных подмостей.

Метод пролетного бетонирования в последнее десятилетие получает все большее распространение в мире (например, мост Луегбрюкке, Ав­стрия, длина моста 1800 м).

Можно выделить следующие основные пути развития и совершен­ствования конструктивных форм пролетных строений железобетонных мостов:

• совершенствования опалубочных форм — отказ от ребер жесткос­ти и диафрагм (кроме опорных для железобетонных пролетных строе­ний); обеспечение плавности очертаний контуров поперечных сечений балок; унификации размеров балок для железнодорожных и автодорож­ных мостов;

• совершенствование схем армирования — отказ от жесткой про­дольной арматуры и хомутов из полосовой стали, использование арма­туры из стержней периодического профиля, переход на сварные сетки и каркасы; применение ортогального армирования (без отогнутых стерж­ней) с физическим обрывом стержней продольный рабочий арматуры в соответствии с эпюрой моментов; применение внешнего армирования (в автодорожных мостах);

• совершенствование системы водоотвода — устройство гидроизо­ляции плиты балластного корыта; отказ от отвода воды за устой моста (в железнодорожных мостах), увеличения диаметра водоотводных тру­бок, устройство отвода воды через продольный шов балок.

Мостовое полотно. На ж.-б. пролетных строениях мостовое полотно, как правило, устраивается с ездой на балласте. Мостовое по­лотно может устраиваться безбалластным, т.е. путь прикрепляется

непосредственно к железобетонной плите. Мостовое полотно на желе­зобетонных мостах может устраиваться также на деревянных, металли­ческих или железобетонных поперечинах. На участках скоростного дви­жения на мостах длиной более 25 м предусматриваются площадки-убе­жища для размещения людей и материалов при проходе поездов. Убе­жища размещаются на удлиненных железобетонных или металлических консолях через 25 м в шахматном порядке. Ширина убежища должна быть не менее 1 м, а длина убежища — не менее 3 м.

Планирование работ по постройке моста

В задачу планирования строительства искусственных сооружений входит распределение работ таким образом, чтобы строительная орга­низация была равномерно загружена в течение всего срока строитель­ства. Для мостостроения надо учитывать особенности режима реки, так как колебания уровня воды, начало и конец паводка, ледовый режим, скорость течения воды в реке определяют сроки и способы производ­ства отдельных видов мостостроительных работ. Климатические усло­вия влияют на сроки планирования работ, на характер и конструкцию вспомогательных сооружений и приспособлений. С целью своевремен­ного развертывания и планомерного осуществления строительно-мон­тажных работ в заданные сроки с равномерными ритмичными затрата­ми труда, использованием оборудования, приспособлений, машин, ме­ханизмов составляется календарный план строительства — один из ос­новных документов проекта.

При разработке проекта организации строительства (ПОС) состав­ляется директивный график по укрупненным измерителям с распреде­лением работ по годам (месяцам), с указанием их трудоемкости и смет­ной стоимости (рис. 6.15). Кроме директивного графика, разрабатыва­ется линейный график для строительства группы искусственных со­оружений, увязанный с линейным графиком строительства дороги. В нем указываются сроки начала и конца строительства каждого из со­оружений в увязке со сроками основных дорожно-строительных работ — возведением земляного полотна, устройством верхнего строения пу­ти.

Календарный график строительства группы искусственных сооруже­ний предусматривает распределение основных работ (монтаж опор и пролетных строений, устройство регуляционных