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.
Технология строительства мостов
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 17.03.2017 2017-03-17
Статья просмотрена: 3956 раз
Библиографическое описание:
Магамедова, Г. С. Технология строительства мостов / Г. С. Магамедова, Е. С. Кулигина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 11 (145). — С. 84-86. — URL: https://moluch.ru/archive/145/40577/ (дата обращения: 17.11.2020).
С древних времен на пути градостроения и развития цивилизации перед человеком встречаются разного рода препятствия, будь то скалы, овраги, реки, моря, ущелья, их приходилось преодолевать, и для этого человек придумал одно из величайших строений — мост.
Мостом называется искусственное сооружение, которое является связующим между двумя точками. Отсюда следует, что соединяя два берега, образуется постоянный путь сообщений, дающий толчок к прогрессу в развитии государств, их взаимодействии между собой, налаживании торговых отношений, упрощении передвижения транспорта, развитии промышленности, сельского хозяйства и их обеспечения. И для каждого из таких путей сообщений есть свое определение — искусственное сооружение, возведенное через реку, озеро, болото, пролив или любое другое водное препятствие, называемое мостом; путепроводом называют инженерное сооружение, возведённое через дорогу, а сооружение через овраг или ущелье — виадуком.
Одними из первых мостов стали акведуки (часть водовода в виде моста над оврагом, рекой или дорогой, по которой город снабжался чистой водой). Самые первые акведуки были построены в IV веке до н. э., позже началось строительство виадуков (мост, предназначенный для организации дорог), им были свойственны не только функциональные качества, но и эстетические. Мост — это быстрый способ пересечь водное препятствие, поэтому он должен быть не только долговечным, обладать достаточной грузоподъемностью, быть безопасным при передвижении, но и при его постройке должны учитываться особенности местности и назначение сооружения. Таким образом, выделяют определенные типы мостов, к примеру, по статической схеме их подразделяют на:
1) Балочный. Данный мост считается одной из самых простых конструкций, т. к. пролетными строениями, а также перекрытиями между опорами являются балки. Главные балки у такого моста бывают двух видов: сплошного и сквозного сечения, а опоры воспринимают только вертикальные нагрузки от пролетных элементов, т. е. работают на изгиб.
2) Ферменной. Такая схема применяется для моста длиной от 40 до 150 метров. Для строительства используют стальной прокат. Также можно сказать, что ферменные сооружения похожи по схеме на балочные, однако, в пролетных конструкциях ставятся фермы.
3) Наплавной и понтонный мосты. Данные сооружения обладают такой отличительной особенностью, как плавучие пролеты или понтоны (опоры). Такие схемы, можно считать временными, потому что они не предусматривают жесткого каркаса и жесткого крепления с берегом.
4) Горбатый. Данный тип сооружения имеет выгнутую вверх форму, что дает ей преимущество, т. к. она не деформируется и работает только на сжатие.
5) Распорный тип. Этот тип моста отличается от балочного моста тем, что на опоры действуют горизонтальная и вертикальная составляющие нагрузки — распор. Поэтому распорные мосты можно разделить на пять категорий:
‒ Рамный — в конструкции использованы рамы, в роли опор выступают стойки, а пролетными строениями служат ригели.
‒ Висячий или подвесной — в данном случае для несущей конструкции используют гибкие элементы (канаты, тросы, цепи). Для дополнительной жесткости используют фермы и балки.
‒ Вантовый — несущей конструкцией в данном случае считается вантовая ферма из стальных канатов.
‒ Арочный — конструкция данного моста преобразовывает горизонтальные нагрузки в вертикальные, сам мост работает на сжатие.
‒ Комбинированный — эта схема сочетает в себе балочную и арочную схемы.
Строительство мостов включает в себя множество пунктов, которые включают в себя освоение площадок, сборка конструкций, возведение опор, пролетных строений, ликвидация строительной площадки, испытание моста и др. Проектирование мостов выполняют в зависимости от размеров сооружений в одну или две стадии. Большие мосты проектируют в две стадии, малые мосты и ремонт мостов в одну.
Сооружение фундамента моста очень трудоемкий процесс, в котором рассматривают способы разработки грунта, крепления и осушения котлованов и подводного бетонирования для устройства котлованов. Свайные фундаменты, в случае подмыва или его отсутствия их напорной водой, устраивают с помощью ударного и вибрационного способа погружения. Бурение скважин и их бетонирование используется при устройстве буровых свай. Для железобетонных оболочек или металлических труб при погружении используют вибропогружатели, при этом разрабатывают грунт во внутренней полости. Плиту ростверка сооружают несколькими возможными способами ее устройства в ограждении, с помощью различных перемычек, бездонного или плавучего ящика. Так же следует выбирать наиболее рациональное вспомогательное устройство для производства работ, учитывая конструкцию фундамента и условия строительства.
В устройство надфундаментной части включает в себя опалубку, армирование и бетонирование, уход за бетоном, а также распалубку и отделку поверхности. В первую очередь выполняется устройство опалубки, ее делают из таких материалов как: древесина из хвойных пород, бакелизированная фанера и стальная опалубка. Также для того чтобы опалубка не оставляла следов, пятен или коррозию применяют специальные смазки и антиадгезионные покрытия. Следующим этапом идет армирование и бетонирование, которое в свою очередь осуществляется с помощью крана (плавучий, стреловой, портальный и башенный), его устанавливают на подмостях возле бетонируемого объекта. В последнее время используют бетононасос, где смесь загружается в приемный бункер и подается в опалубку на высоту до 90 м. Если опоры сборные или сборно-монолитные, то сооружение надфундаментной части состоит из установки бетонных или железобетонных блоков, омоноличивания стыков, заполнение смесью внутренней полости, монтаж ригеля опоры и бетонирования подферменников.
Для пролетных строений разрабатывают технологию монтажа, учитывая производство работ с применением современных машин и оборудования.
Сборные балочные пролетные строения можно разделить на два типа: ребристые и плитные. Формирующим элементом являются отдельные монтажные блоки (балки, плиты). Также пролетные строения подразделяются по типу армирования на конструкции с каркасами из арматуры без предварительного напряжения и с напрягаемой арматурой в основном из пучков канатов К-1400.
Реже всего при монтаже используют плитные пролетные строения из сводчатых, пустотных и п-образных плит; во время эксплуатации их соединения расстраиваются, поэтому по верху таких строений укладывают монолитную железобетонную накладную плиту. Чаще используют сборно-монолитные пролетные строения со сборными ребрами, и после их установки бетонируется монолитная плита на месте.
При монтаже пролетных строений большое внимание уделяют установке балок на опорные части, отклонения не должны превышать 5…10 мм от проектного положения. Так же в целях безопасности после установки балок, необходимо предусмотреть надежное закрепление смонтированных блоков в проектном положении. Для этого устанавливают временные монтажные стойки, после чего делают омоноличивание блоков, затем все временные связи демонтируются. Для омоноличивания тавровых балок, в первую очередь выпускают арматуру из плиты, после устанавливают продольную противоусадочную арматуру, подвешивают щитовую опалубку и в конце бетонируют стык, проводят уход за бетоном.
Таким образом, можно сказать, что на каждом этапе осуществляется контроль качества с участием представителей, заказчика при этом составляются акты приемки работ, где оценивают качество выполненных работ и выводы о дальнейшей работе.
Проектирование армогрунтовых систем устоев с раздельными функциями автодорожных мостов
Директор Филиала АО ЦНИИС НИЦ «Мосты», Кандидат технических наук, доцент Юрий Владимирович Новак,
Главный научный сотрудник НИЦ «Мосты», Кандидат технических наук, доктор транспорта, доцент, академик РАТ Александр Дмитриевич Соколов
Эта тема уже не раз освещалась в нашей печати, подробно она изложена в монографии А.Д. Соколова «Армогрунтовые системы автодорожных мостов и транспортных развязок» (Санкт-Петербург, «Дорожная держава», 2013 г.). Однако, сегодняшняя практика массового проектирования устоев с раздельными функциями, являющихся разработкой НИЦ «Мосты», защищенной патентом РФ на изобретение, вынуждает авторов вновь обратиться к этой теме, т.к. качество проектных и СМР работ не отвечают требованиям российских нормативных документов по мостостроению (СП 35.13330-2011 с Изменениями №1) и обеспечению основных потребительских свойств мостовых сооружений, таких как безопасность, надежность, долговечность, технологичность и архитектурная выразительность сооружений.
Остановимся на вопиющей безответственности и полной некомпетентности в вопросах проектирования армогрунтовых систем мостов, проектировщиков и подрядчиков, ведущих ускоренное проектирование и строительство мостовых сооружений на Центральной кольцевой автодороге вокруг г. Москвы (ЦКАД) с последующей ее эксплуатацией на платной основе.
Первоначально головной проектной организацией по ЦКАД был ОАО «Союздорпроект», по заказу которого НИЦ «Мосты» АО ЦНИИС разработал Специальные технические условия на проектирование и строительство армогрунтовых систем автодорожных мостов на ЦКАД (СТУ ЦКАД). Однако, в проектной документации (стадия «П») ОАО «Союздорпроект» не были заложены устои мостов с раздельными функциями с использованием армогрунтовых систем. Позже была создана некая «группа» по оптимизации проекта ЦКАД. По просьбе этой «группы» А.Д. Соколовым от НИЦ «Мосты» АО ЦНИИС были написаны предложения по оптимизации мостовых сооружений на ЦКАД. Эти предложения были использованы, но уже без привлечения авторов разработок (НИЦ «Мосты» АО ЦНИИС и А.Д. Соколов). Проект ЦКАД несколько раз переходил к разным Генпроектировщикам и Генподрядчикам, были разработаны новые СТУ, в которых методика расчета армогрунтовых систем с раздельными функциями совсем не отражена.
В соответствии с изменениями №1 к СП 35.13330-2011 устой с раздельными функциями представляет собой конструкцию, в которой крайняя опора воспринимает нагрузки только от пролетного строения и переходной плиты, а основную нагрузку-боковое давление грунта подходной насыпи- воспринимает армогрунтовая система (рис.1).