Технологии строительства мостов
Технологии сооружения мостов постоянно совершенствуются, но редко кто задумывается, какую роль играют дорожно-транспортные сооружения и сколько времени затрачивается на преодоление различных преград объездными дорогами.
Тщательный и продуманный проект, точные расчёты и предварительная подготовка – это залог успешного строительства мостов.
На конструкцию моста действует достаточно большое количество сил с которыми, в свою очередь, борятся проектировщики и строители. Благодаря их совместному труду и профессионализму с особой точностью определяется нагрузка на мост (сооружение), противостояние климатическим условиям и многие другие показатели.
Монтаж пролетных строений
Существуют различные виды монтажа пролетных строений: навесной и полунавесной монтаж пролетных строений, сборка пролетного строения на стапеле и далее перевоз его на плавучих средствах или при помощи крана (если на суше), сборка пролетного строения на берегу с продольной надвижкой его в пролет.
Технологию монтажа пролетных строений проектировщики закладывают, учитывая тип конструкции, условия для ее монтажа и наличие техники и оборудования у строителей.
Об этом мы подробно говорили в статье: «Монтаж металлоконструкций».
Сооружение мостов включает в себя следующие этапы:
Для каждого из имеющихся видов мостов, существует своя технология строительства, которая наиболее лучше подходит для возведения конкретного моста.
Технологии по возведению мостов
1. Подготовительные работы
Каждый раз сооружение нового моста начинается с подготовительных работ (инженерные и инженерно-геодезические работы по выносу оси моста на местность).
Подготовительные работы должны обеспечивать точное расположение мостов на местности в соответствии с проектной документацией.
Выбор места для моста предпочтительно выбирают с минимально возможным расстоянием между берегами реки, пролива и др.
2. Возведение опор
При сооружении конструкции моста наиболее сложным и объемным процессом считается – устройство опор. Достаточно много существует способов по установки мостовых опор.
Фундаменты опор моста могут быть как под водой, так и не берегу, т.е к ним будут применяться разные способы сооружения:
1 способ – с использованием котлована, в который в дальнейшем погружаются сваи. Далее сооружается опалубка, внутри которой устанавливается каркас из стальной арматуры, и затем она заливается бетоном, принимая нужные формы и размеры.
2 способ – с использованием шпунтового ограждения. В случае строительства русловых опор, котлован огораживается шпунтом с обеспечением откачки воды. Далее погружаются сваи, устанавливается опалубка ростверка с арматурным каркасом и заливается бетоном.
К малым и средним мостам, часто применяют призматические железобетонные сваи, которые с помощью парового и дизельного молота, погружаются в грунт.
Большой мост в свою очередь сооружается чаще всего с применением буронабивных столбов.
На опорах могут надстраивать высокие пилоны для поддержания основных (несущих) тросов в висячих мостах.
3. Сооружение пролетов
Технологии сооружения пролётов зависят от форм мостов. Конструкции определяется задачами и условиями, которые стоят перед специалистами.
Большая часть мостов представляют следующие типы пролетов:
Для сооружения мостовых пролетов, используется ряд тяжелой техники. Например, подъемные краны, толкающие устройства (для надвижки), передвижные подмости, гидродомкраты и др.
При сооружении моста расширяется горизонт использования новых сталей, применение сварки взамен болтовых фрикционных соединений, а также совершенствуются конструктивные формы пролетных строений за счет применения жестких листовых коробчатых конструкций.
Активное участие проектного института в исследовании новых технологий и методов строительства, а также проектирования мостов, дает огромное преимущество перед конкурентами на рынке.
Высококвалифицированные специалисты в своей работе используют только инновационные методы, подходы и технологии.
Доверяя Нам, Вы можете быть спокойны за свой объект. Мы разработаем для Вас уникальный проект, соответствующий мостовым нормам и Вашим пожеланиям в рекордно короткие сроки.
Исполнительная-схема.ру
Мосты и методы их строительства
Что такое мостовой переход?
Мостовой переход представляют собой искусственные инженерные сооружения, возводимые в местах пересечения дорог (железных, автомобильных, метро и др.) с водотоками и другими препятствиями. Мостовой переход через большой водоток состоит из моста, подходов к нему, струенаправляющих и регуляционных сооружений. Подходы к мосту осуществляются обычно в виде земляных насыпей, реже в виде выемок.
Главными частями моста являются пролетных строений, поддерживающих проезжую часть и опоры, передающие опорное давление пролетных строений на грунт. В зависимости от характера преодолеваемого препятствия мосты называют по-разному:
По назначению мосты бывают:
Рис. 1. Схемы балочных мостов; а) балочно-разрезная; б) балочно-консольная; в) балочно-неразрезная;
Рис. 2. Схемы рамных мостов: а) рамно-консольная; б) рамно-неразрезная;
Рис. 3. Схемы арочных: а) трехшарнирная арка с ездой поверху; б) арка с затяжкой с ездой понизу; в) с ездой посередине;
Рис. 4. Схемы мостов: а) висячий; б) вантовый;
По материалу изготовления мосты различают:
Обычно название указывает на материал пролетных строений. По схеме конструкции пролетных строений и опор мосты бывают:
В балочной системе (Рис. 1) пролетные строения представляют собой сплошную или сквозную балку, свободно опирающуюся на опоры. При действии вертикальной нагрузки пролетные строения работают на изгиб и передают опорам вертикальные опорные давления. В рамных мостах (Рис. 2) пролетные строения и опоры жестко связаны между собой и представляют единую конструкцию. В результате на опоры, кроме вертикальных опорных реакций, передаются изгибающий момент и горизонтальный распор. В арочных мостах (Рис. 3) нагрузка также вызывает вертикальные опорные реакции и распор. Распор исключается, если концы арки соединены затяжкой, соединяющей концы арки (см. рис. 3, б). Чувствительность арок к деформациям снижают устройством шарниров — по одному в местах опирания и одного в середине пролета (см. рис. 3, а). Висячие мосты (см. рис. 4, а) состоят из гибких элементов (тросов или цепей), представляющих собой несущую часть конструкции, к которой подвешивается проезжая часть, в виде фермы или балки жесткости. В месте закрепления троса (на устое, пилоне) возникают не только вертикальные, но и горизонтальные опорные реакции. Вантовые мосты состоят из гибких элементов (стальные канаты), образующих вантовую ферму, к которым подвешивается проезжая часть (см. рис. 4, б).
В зависимости от размеров и сложности конструкции, по технологическим и организационным признакам строительства принято условное разделение мостов на четыре группы:
Значительно различаются не только общие решения по выбору конструкции моста, но и устройство его частей. Так, в зависимости от условий и принятой технологии фундаменты опор сооружают в открытых котлованах, на естественном основании, на сваях (железобетонных, стальных, деревянных), на железобетонных оболочках, опускных колодцах и кессонах. Чаще всего применяют сваи и оболочки. По способу возведения тела опоры различают монолитные, сборно-монолитные и сборные опоры. Технология строительства опоры зависит не только от ее конструкции, но и от места расположения — строится ли опора на берегу, на намывных островках или на воде.
Различается также и технология строительства пролетных строений. Применяются навесная и полунавесная сборка пролетного строения в пролете, сборка строения на стапеле и перевоз его в пролет на плавучих средствах или при помощи крана, сборка строения на берегу с продольной надвижкой его в пролет.
Разнообразием конструкций мостов, условий их возведения, технологии строительства определяются различия в составе и последовательности геодезических работ. Поэтому при составлении проекта производства геодезических работ схемы сетей, способы производства работ, методику и программу измерений, геодезические приборы для каждого этапа строительства данного моста выбирают в тесной связи с конкретной технологией строительных работ, особенностями требований к точности, условиями местности.
Вместе с тем в методике геодезических работ по обеспечению строительства всех мостов имеются и общие задачи, и общие их решения.
Руководство Руководство по строительству сборных железобетонных малых и средних мостов
МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР
Утверждено
Минавтодором РСФСР
РУКОВОДСТВО
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ
СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
МАЛЫХ И СРЕДНИХ МОСТОВ
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1985
Содержит основные данные по технологии производства и контролю качества работ при строительстве сборных железобетонных малых и средних мостов, а также указания по сдаче законченных сооружений в эксплуатацию. Указания Руководства не распространяются на производство работ по строительству мостов в районах с вечномерзлыми грунтами и повышенной сейсмичностью.
Руководство разработано Отраслевой дорожной исследовательской лабораторией Московского автомобильно-дорожного института взамен «Указаний по постройке малых сборных железобетонных мостов и прямоугольных труб» (ВСН 47-68). Согласовано с Управлением капитального строительства, объединением «Росдорцентр», объединением «Автомост» и Главдортехом Минавтодора РСФСР.
Предназначено для инженеров и техников строителей мостов.
Составители: кандидаты техн. наук С. В. Коновалов и Л. С. Малицкий, инж. А. Б. Казаринов.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Малые и средние мосты (полной длиной до 60 м) предназначены в основном для пропуска постоянных или периодически действующих водопотоков и являются наиболее распространенным видом искусственных сооружений на автомобильных дорогах.
1.2. Рабочие чертежи конструкций мостов и чертежи по организации их строительства, разработанные проектной организацией, должны иметь печать и подписи главного инженера организации-заказчика, утверждающего проект к производству работ, и главного инженера строительной организации, согласующего проект к производству работ.
1.3. Внесение каких-либо изменений в выданные заказчиком рабочие чертежи допускается по согласованию с заказчиком и проектной организацией.
1.4. Рабочие чертежи проекта производства работ, разработанные силами строительной организации, должны иметь подпись главного инженера этой организации, который согласует и изменения в проекте производства работ.
1.5. Проектная документация должна выдаваться комплектно, в сроки, обеспечивающие своевременное ее изучение производителями работ, мастерами, бригадирами.
1.6. Железобетонные мосты должны строиться индустриальными методами по типовым проектам производства работ и типовым технологическим схемам местных условий.
1.7. Сборные конструкции мостов должны изготавливаться на промышленных предприятиях по типовым проектам. В случае, когда получение сборных конструкций с промышленных предприятий экономически нецелесообразно или по каким-либо причинам невозможно, проектом организации строительства должно быть предусмотрено создание специального полигона.
1.8. Цементобетон для сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций должен иметь заданную, в проекте прочность, морозостойкость и коррозионную стойкость. Состав бетона проектирует построечная лаборатория.
1.9. Малые и средние мосты следует строить силами специализированных колонн (отрядов), включенных в комплексный поток строительства дороги. Сроки строительства мостов должны соответствовать нормативным (приложение 1).
1.10. В состав работ по строительству малых и средних сборных железобетонных мостов входят: а) подготовительные работы; б) геодезические и разбивочные работы; в) транспортировка сборных элементов к месту строительства; г) сооружение фундаментов опор; д) монтаж опор; е) монтаж пролетных строений; ж) устройство проезжей части; з) укрепительные и отделочные работы.
1.11. Поступающие на строительную площадку сборные конструкции мостов не должны иметь отклонений от проектных размеров больше приведенных в приложении 2.
1.12. В состав работ по монтажу сборных элементов мостов входят: а) разгрузка элементов, прибывающих на строительную площадку; б) подготовка элементов к монтажу; в) подготовка фундаментов к установке элементов; г) подача элементов к монтажному крану; д) установка, выверка и временное закрепление элементов; е) окончательное закрепление элементов и омоноличивание монтируемой конструкции.
1.13. Необходимые параметры кранов выбирают путем детального анализа технологических схем, включающих схемы установки кранов, последовательность подачи элементов и их подъема, порядок передвижения крана в процессе монтажа сооружения.
1.15. В процессе монтажа необходимо обеспечивать постоянный геодезический контроль за соответствием проектному положению устанавливаемых элементов, принимая немедленные меры к устранению каких-либо отклонений.
1.16. По мере окончания отдельных видов работ или конструктивных элементов производится приемка (или освидетельствование) скрытых работ, а также промежуточная приемка наиболее ответственных конструкций. Акты на скрытые работы, промежуточную приемку оформляют в соответствии с «Правилами приемки работ при строительстве, капитальном и среднем ремонте автомобильных дорог (ВСН 19-81)». Акты рабочих и государственных приемочных комиссий оформляют в соответствии с «Правилами приемки в эксплуатацию законченных строительством автомобильных дорог», Минтрансстрой, 1982 г.
2. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
2.1. До начала строительства моста, в подготовительный период, создают опорную геодезическую сеть, расчищают отведенный под строительство участок и планируют его.
2.2. При наличии коммуникаций, мешающих проведению строительных работ, следует по согласованию с организациями, в ведении которых находятся эти коммуникации, перенести их на другое место.
2.3. В подготовительный период устраняют внутрипостроечные транспортные пути, сети производственного энергоснабжения, обустраивают строительную площадку.
2.4. Склады материалов и элементов конструкций размещают в увязке с внутрипостроечным транспортом и технологической последовательностью строительно-монтажных работ.
2.5. Русло действующего водотока при необходимости должно быть в соответствии с проектом производства работ отведено в понижение места рельефа местности, или в сторону ближайшего водоема.
2.6. Во избежание затопления строительной площадки ливневыми водами необходимо обеспечить отвод поверхности вод путем устройства водоотводных канав или обвалованием участка, в пределах которого устраивают котлованы.
3. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ И РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ
3.1. Геодезические и разбивочные работы должны обеспечивать точное расположение мостов на местности в соответствии с проектной документацией.
3.3. Знаки геодезической основы устанавливают так, чтобы была обеспечена их сохранность и неизменяемость в течение всего времени строительства сооружения. Знаки делают их деревянных столбов, рельсов, стальных труб, заложенных ниже глубины промерзания грунта на 0,5 м с возвышением над поверхностью земли на 30 см (рис. 3.1).
3.4. Положение точек пересечения поперечных осей фундаментов опор с осью трассы устанавливают двухкратным непосредственным промером от ближайшего пикетного столба. Промеры для всех опор производят от одного и того же исходного пикета. Из точек пересечения осей при помощи угломерного инструмента (теодолит) разбивают поперечные оси опор (см. рис. 3.1).
Рис. 3.1. Схема разбивки опор моста:
3.5. От продольной и поперечной осей фундаментов каждой из опор разбивают очертание фундаментов с закреплением характерных точек с помощью кольев или на обноске (рис. 3.2). Перенос на дно котлована соответствующих контурных линий с закреплением их кольями производится с помощью отвеса, передвигаемого по проволоке, закрепленной на обноске (кольях). Точность разбивки фундаментов ±50 мм.
Для определения и контроля высотных отметок конструкций закрепляют репер, абсолютную отметку которого устанавливают двойной нивелировкой.
Рис. 3.2. Схема расположения обносок:
3.6. Установка и контрольная проверка положения вертикальных сборных элементов должна производиться, как правило, с помощью теодолитов при примерно перпендикулярном положении осей визирования. В случае невозможности применения теодолитов вертикальность положения устанавливаемых элементов проверяются с помощью отвесов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
3.7. Детальные геодезические работы и контрольные проверки по высоте отдельных частей и элементов сооружения производят с соблюдением следующих правил:
3.8. При сдаче сооружения в эксплуатацию строительно-монтажная организация должна сдать заказчику по акту все установленные реперы.
К акту прилагаются следующие материалы: а) копия генерального разбивочного плана с выпиской координат пунктов геодезической основы и точек, определяющих положение осей опор моста; б) схема расположения реперов; в) копии ведомостей с данными наблюдений за состоянием смонтированных опор (осадка, деформации) за время строительства до сдачи в эксплуатацию.
4. СООРУЖЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР
Фундаменты в котлованах
4.1. Работы по устройству фундаментов на естественном основании под опоры мостов подразделяются на два этапа: а) отрывка котлована; б) монтаж сборного или бетонирование монолитного фундамента.
Разработка грунта в котлованах, устройство фундаментов опор и обратная засыпка пазух грунтом должны быть объединены в единый технологический цикл, выполняемый в предельно сжатые сроки и без нарушения несущей способности грунта основания.
4.2. На естественном основании фундаменты сооружают в открытых котлованах с водоотливом и без водоотлива. Способ производства работ определяется гидрогеологическими условиями, условиями строительства и наличием строительных средств.
4.3. Котлованы под фундаменты опор нужно разрабатывать в полном соответствии с рабочими чертежами, определяющими как его основные размеры, так и объемы работ в зависимости от типа фундамента.
4.4. Котлованы необходимо разрабатывать непосредственно перед устройством фундамента с таким расчетом, чтобы по мере готовности во избежание обрушения стенок и заполнения котлована дождевыми водами он был освидетельствован и начато устройство фундамента.
Применение схемы механизации работ по разработке котлованов
Способ разработки и транспортировки грунта
Грунты средней плотности, сухие и нормальной влажности
Бульдозером или скрепером в отвал
Грунты средней плотности, сухие и мокрые, за исключением ила и сильно размягченной глины.
Драглайном; автомобилем-самосвалом или в отвал на бровку котлована с перемещением бульдозером
Грунты плотные и средней плотности, сухие и сильно увлажненные
Обратной лопатой с незначительным водоотливом; автомобилем-самосвалом или в отвал на бровку котлована с перемещением бульдозером
В шпунтовом ограждении
Грунты средней плотности, слабосвязные
Грейфером; автомобилем-самосвалом или в отвал на бровку
4.5. Грунт в котлованах следует разрабатывать механическим способом. Методы разработки котлованов зависят от грунтовых и гидрогеологических условий и наличия землеройно-транспортной техники (табл. 4.1).
4.6. Котлованы разрабатывают машинами до проектной отметки в связных грунтах и выше проектной отметки на 0,1-0,16 м в несвязных устойчивых грунтах.
Разработку грунта вручную следует ограничивать зачисткой дна котлована на глубину 0,1-0,16 м перед устройством фундамента.
4.7. При разработке котлована глубиной до 3 м в грунтах естественной влажности крутизну откосов следует принимать по табл. 4.2.
Крутизну откосов в переувлажненных глинистых грунтах следует уменьшать до естественного откоса.
Крутизна откосов котлованов в грунтах естественной влажности
Отношение высоты откоса к заложению при глубине котлована, м