Исторический очерк развития железобетонных мостов.

Основными недостатками железобетонного моста является массивность, высокая тепло- и звукопроводность, низкая сопротивляемость к действию растягивающих усилий, риск растрескивания внешних бетонных слоев из-за усадки и напряжений в железобетонном материале, возникающим по технологическим причинам.

Виды

Сборно-монолитный мост

По конструкционным особенностям сооружения делят на три типа:

1. Монолитные, возводимые путем непрерывной заливки бетона высоких марок в заблаговременно подготовленную опалубку (подмостей) с армирующим каркасом на месте проведения строительных работ. Технология изготовления предполагает проведение навесного бетонирования, осуществляемого секционного.

2. Сборные, предполагающие использование готовых блочных изделий, отлитых и укрепленных арматурой в заводских условиях. После сооружения конструкции производится омоноличивание стыковочных мест и опор моста.

3. Комбинированные или сборно-монолитные, сочетающие в себе особенности первых двух технологий. Основные конструктивные элементы собирают из готовых блоков, а пролеты заливают бетоном на месте. По этой технологии выполняются пролетные строения с монолитными плитами и сборными ребрами. Также применяется «скорлупный» способ, когда собирается тонкостенная оболочка из железобетона, а после установки заливается бетоном.

Классическими разновидностями по применению являются:путепроводы;виадуки;эстакады

. Сфера применения Балочные сооружения с малошаговыми пролетами используются для создания автодорожных переездов. Технология их строительства предполагает использование монолитных перекрытий и пролетов на сборных ребрах. На немассивных мостах, трубах и лотках осуществляется переправа через небольшие водотоки и суходолы .Путеводными железобетонными мостами обеспечиваются переезды для железнодорожного и автомобильного транспорта. Эстакады строятся для пересечения городской территории. Виадуки нужны для перемещения через горные ущелья, глубокие овраги и долины

. Материалы для изготовления При возведении изделий из преднапряженного железобетона рекомендуется использовать тяжелые классы бетонной смеси не ниже М 300 и соответствующие прочностные категории. Широкое применение нашли такие сорта, как М200, М250, М300, М400, М500, М600, а также соответствующие им классы по морозостойкости. Использовать можно как готовые сухие смеси, так и местного изготовления.При замесе бетона используются цементы высоких марок, такие как портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый класс. Если нужен облегченный тип обработки бетона, рекомендуется использовать пластифицированную марку портландцемента.Для сооружения пролетов разной величины, опорных частей мостов применяются доменные отходы после грануляции металлургического шлака. Особенностью этого материала является возможность получения бетона класса М140—200 при активации его прочностных характеристик. Инициируется этот процесс благодаря применению в составе активаторов, таких как цемент с известью, которые после размола во влажном состоянии дают желаемый эффект.

Модернизация технологий строительства переправ из железобетона позволила применять более легкие марки бетонов, масса по объему которых составляет 1,2—1,6 г/л3. Требуемые показатели объемного веса достигнуты за счет примешивания легких натуральных порообразователей, таких как лавы и туфы вулканического и известкового происхождения, а также искусственных заполнителей, например, керамзита.

Легкие бетоны перспективны для строительства сборных мостов. Более низкая масса готовых блоков позволяет экономить время и затраты на их кладку за счет применения меньшего количества строительной техники. Легкие бетоны М100, М150 и выше наиболее приемлемы для использования при сооружении железобетонных несущих элементов.

Для сооружения сварных армирующих сеток или арматурного каркаса применяются металлические гибкие пруты с круглым сечением или пруты периодического профиля. Отдельные элементы укрепляются жесткими стержнями фасонного проката. Использование преднапряженных арматурных прутьев из высокопрочного металла позволяет возводить максимально железобетонные мосты, отличающиеся легкостью и экономичностью.

Вывод

В сравнении с металлическими аналогами железобетонный мост имеет массу преимуществ: производство, эксплуатация и обслуживание обходятся дешевле, не требуется окрашивание и специальная антикоррозионная обработка. Главное, на их сооружение требуется значительно меньше стали.

Водоотвод.

Для предохранения железобетонных конструкций устраивают водоотвод.

Водоотвод обеспечивается системой продольных и поперечных уклонов и устройством водоотводных трубок.

Для обеспечения быстрого отвода воды поверхностям полотна придают продольные (не менее 5‰) и поперечные (не менее 20‰) уклоны.

В зависимости от объема атмосферных вод и условий отвода применяют различные способы водоотвода:

1) неупорядоченный отвод воды;

2) упорядоченный отвод воды через водоотводные трубки.

Водоотводные трубки имеют внутренний диаметр не менее 15 см. Расстояния между трубками устанавливают в зависимости от продольного уклона. Они составляют:

при продольном уклоне 5‰ – не более 6 м;

при продольном уклоне до 10‰ – не более 12 м.

Число трубок на одном пролете не должно быть меньше 3.

При необходимости отвода воды за пределы мостового сооружения устраивают лотки, устанавливаемые вдоль бордюра или барьерного ограждения.

Деформационные швы.

Для обеспечения свободы перемещения торцов пролетных строений при воздействии временных нагрузок и колебаний температуры устраивают деформационные швы.

Деформационные швы располагают над промежуточными опорами и в местах примыкания пролетных строений к шкафным стенкам устоев.

Деформационные швы подразделяют на:

1) закрытые;

2) заполненные;

3) перекрытые.

Закрытые деформационные швы:

Максимальная амплитуда перемещений в швах закрытого типа – 10 мм.

В этих швах зазор между торцами пролетных строений закрытый обычным покрытием.

Швы заполненного типа:

В заполненных деформационных швах покрытие устраивают с зазором, который после заполняют упругим материалом.

С резиновыми компенсаторами деформационные швы применяют при перемещениях до 300 мм.

В перекрытых швах допускается перекрывать расстояния до 400 мм.

Различают разновидности:

1) с плоским скользящим листом;

2) со скошенным скользящим листом;

3) со скошенным “плавающим” скользящим листом;

4) швы с гребенчатыми плитами.

В этих швах горизонтальные перемещения обеспечиваются изменением положения элемента, перекрывающего зазор.

Более плавный проезд по швам обеспечивают швы с гребенчатыми плитами. Предельное перемещение равно 250 мм.

 

Деформационные швы дорогостоящие и сложные элементы мостового полотна. Поэтому наметилась тенденция к их сокращению путем применения неразрезных, температурно-неразрезных систем.

КОНСТРУКЦИИ СОПРЯЖЕНИЙ

7. В конструкцию сопряжений входит часть земляного полотна за береговой опорой моста (отсыпаемая из дренирующего грунта), заканчивающаяся объемлющим опору конусом. Дорожное покрытие в этом месте устраивают в виде переходных плит.

8. В зависимости от материала покрытия подходов применяют три типа переходных плит: при цементобетонном покрытии - поверхностные плиты (рис. 1, а), при асфальтобетонном - полузаглубленные и заглубленные (рис. 1, б, в).

9. Полузаглубленные плиты применяют при асфальтобетонных покрытиях, устраиваемых на жестком и полужестком основаниях. К жесткому относится цементобетонное основание; к полужесткому - основания из каменных материалов, укрепленных цементом, гранулированным доменным шлаком, молотым шлаком, золой уноса и др.

10. Заглубленные плиты укладывают при асфальтобетонных покрытиях, устраиваемых на нежестких основаниях: основания из битумоминеральных материалов, из слабых каменных материалов или щебня из шлака, обработанных жидким битумом, из каменных материалов или щебня из шлака с розливом битума или обработанных битумом методом пропитки.

11. Глубину укладки от поверхности покрытия до верха переходной плиты у опирания ее на шкафную стенку (а) и на конце плиты (б) принимают по табл. 2.

12. Длину переходных плит назначают в зависимости от ожидаемых осадок тела и основания земляного полотна.

При недостаточности данных о физико-механических характеристиках грунтов длину плит принимают в зависимости от высоты насыпи и гидрогеологических условий ее основания по табл. 3.

К малосжимаемым грунтам (см. табл. 3) относятся

пески влажные и насыщенные водой, супеси слабовлажные, суглинки твердопластичные и т.п.; к грунтам повышенной сжимаемости - супеси влажные, суглинки тугопластичные и т.п.

13. Наклон переходных плит (вогнутый угол перелома) после окончания осадок тела и основания насыпи не должен превышать величин, указанных в п. 1.

14. При слабых глинистых грунтах в основании насыпи проезжей части на участке переходных плит и прилегающей части подхода придается строительный подъем по треугольнику. Максимальная ордината строительного подъема располагается над концом переходной плиты (над лежнем) и принимается равной ориентировочно 0,7 % от высоты насыпи. Разгон строительного подъема в сторону от моста осуществляется на длине, равной двум высотам насыпи.

При устройстве поверхностных плит строительный подъем достигается повышенным положением лежня. При полузаглубленных и заглубленных плитах строительный подъем устраивается за счет разной толщины основания покрытия.

15. Переходные плиты устраивают либо сборными, либо сборно-монолитными (поверхностные плиты - только сборно-монолитными); с точки зрения водонепроницаемости покрытия и меньшего веса блоков предпочтительнее применение сборно-монолитных плит.

Наружным концом переходные плиты опираются на лежень - обязательный конструктивный элемент при сборных плитах, укладываемый на тщательно уплотненную гравийно-щебеночную подушку толщиной не менее 0,4 м. Сборные плиты объединяются между собой шпоночным швом с постановкой проволочной спирали. Сверху швы между плитами заполняют битумной мастикой.

16. Поверхности переходных плит, соприкасающиеся с землей, и лежень должны быть покрыты обмазочной гидроизоляцией.

17. Для устройства дренирующей засыпки за опорами и конусов применяют грунты и материалы, не увеличивающиеся в объеме при замерзании: крупный и средний песок, мелкий непылеватый песок (частиц менее 0,1 мм не более 25 %), шлак металлургический. Коэффициент фильтрации дренирующего грунта после уплотнения до коэффициента К = 0,98 должен быть не менее 2 - 3 м/сутки.

18. В пределах переходных плит дорожное покрытие должно быть водонепроницаемым (из двух слоев асфальтобетона общей толщиной не менее 7 см), устраиваемым в соответствии с «Рекомендациями по устройству асфальтобетонных покрытий повышенной водонепроницаемости на мостах» (Союздорнии, 1966).

19. При сборно-монолитных плитах поверхностного типа взамен укладки слоев асфальтобетона для изготовления верхней (монолитной) части плиты используют бетон повышенной плотности с воздухововлекающими, газообразующими или уплотняющими добавками, вводимыми с водой затворения согласно требованиям ВСН 85-68.

20. Поверхностные воды с покрытия должны быть отведены за пределы сопряжений продольными лотками и сброшены по поперечным лоткам, устраиваемым на откосе насыпи. Для этого насыпь возле мостов на протяжении 20 м уширяют по 0,75 м с каждой стороны.

21. Обочины земляного полотна в пределах переходных плит плюс 4 м укрепляют асфальтобетоном или грунтом, обработанным вяжущим.

22. Объемы работ на устройство одного сопряжения для габарита моста Г-9 при разных типах покрытия и длине переходных плит 4 и 6 м (проект Союздорпроекта 1970 г.) приведены в табл. 4.

 

2.3 Виды балочных мостов и области их применения. Классификация.

Балочные ж/б мосты различают:1. По статистической схеме - разрезные, температурно-неразрезные, неразрезные и консольные;2. по расположению уровня проезда - с ездой поверху и понизу;3. по типу несущей констр-ции – с плитными (рис 15.1, а), ребристыми (15.1 в,г), плитно-ребристыми (15.1,д), коробчатыми(15.1,е,ж)и сквозными (15.1, и) пролетными строениями;4. по способу армирования – с ненапрягаемой и предварительно напрягаемой рам-рой;5. по способу произв-ва работ – из монолитного, сборно-монолитного и сборного ж/б.

Из всех видов ж/б балочных мостов наиб. распростр-е получили разрезные сборные мосты с ездой поверху преим-но с предварит-но напряженной арм-рой.

Для пролетных строений мостов в соотв-вии с единой в СССР модульной сист. был принят укрупненный модуль 300 см, в соотв-вии с кот. приняты унифицированные размеры плитных и ребристых прол-х строений из элементов след-х длин: 6,9,12,15,18,21,24,33,42 м.

На пролетах до 12 м экономич-ки целесообразны плитные прол. строения. При пролетах 15 и 18 м примен-е плитных прол.строений возм-но, но с ними конкурируют ребристые. В мостах с пролетами от 12 до 33 м получили наиб-е распростр-е ребристые прол. строения из сборных предварит-но напряженных эл-тов. Балки длиной 42 м широкого распростр-ния не получили в связи с трудностями их монтажа и транспортировки.

В наст. время широко применяют температурно-неразрезные пролетные строения. Их создают из унифицированных эл-тов за счет объединения плит в уровне проезжей части таким образом, чтобы при гориз-х и темпер-х воздействиях они работали как неразрезные, а при вертик-х – как разрезные. Их примен-е значит-но сокращает необх-ое кол-во деформац-ых швов.

В мостах с пролетами 24-42 м находят применение плитно-ребристые конструкции.

Унификация – это придельное сокращение типоразмеров в строительстве. При унификации деталей и конструкций зданий предусматривают их взаимозаменяемость (универсальность). Под взаимозаменяемостью понимают возможность замены данного из­делия другим без изменения объемно-планировочного решения здания. Например, взаимозаменяемы плиты перекрытий шириной 1600 и 800 мм, поскольку вместо одной широкой плиты можно уложить две узкие. Взаимозаменяемость изделий и конструкций предусматривают не только по размерам, но по материалу и по конструктивному их решению.

Универсальность деталей и конструкций позволяет применять один и тот же типоразмер для зданий различных видов с различными конструктивными схемами.

Виды армирования

Армирование — неотъемлемая часть конструкции, материал которой предусматривает переход из жидкого состояния в твёрдое. Этот процесс называют схватыванием или твердением. По способам армирования различают:

1. Дисперсное — добавление в жидкий раствор фибровых волокон или металлической стружки. Придаёт монолитному участку жёсткость и стойкость к истиранию. Применяют в устройстве полов, стяжек. Может применяться в комбинации со стержневым способом.

2. Стержневое — в объём бетона или раствора включают систему стержней (сетку, каркас), которая распределяет нагрузку внутри конструкции. Применяют для несущих и отдельно стоящих элементов зданий.

3. Слоевое (укрепление слоя) — в слой жидкого раствора или шпатлёвки включают сетку для придания стабильности отделочного слоя. Применяют при отделке и ремонте плоскостей.

В данной статье мы рассмотрим армирование конструкций при помощи каркаса и сеток.

 

Опорные части передают опорные реакции от несущей конструкции на опоры в заданном месте. Опорные части обеспечивают поворот и линейные смещения балок пролетного строения при их прогибе от действия подвижных нагрузок, а также продольные и поперечные смещения концов балок, возникающие в результате температурных деформаций пролетного строения.

Различают подвижные и неподвижные опорные части.

 

Плитные и ребристые разрезные пролетные строения с L до 12м укладывают на опоры с прокладкой двух слоев рубероида. Но наиболее целесообразнее использовать металлические листы, которые прикрепляются к бетону балки и опоры с помощью арматурных стержней.

 

В подвижной опорной части отсутствует вертикальный штырь, соединяющий пролетное строение с опорой.

При L = 9-18 м применяют тангенциальные опорные части из двух стальных подушек.

В неподвижной опорной части устанавливается вертикальный штырь.

 

При пролетах более 18 м применяют железобетонные и стальные опорные части каткового типа. Она состоит из одного или нескольких катков, заключенных между стальными плитами.

 

Применяя для катков, высокопрочные стали, удается снизить их высоту, повысить экономичность. Очень эффективными являются панцирные опорные части из обычных сталей, но с высокопрочным поверхностным слоем.

 

Применяются валковые опорные части.

 

Эти опорные части по конструкции сходные с катковыми. Недостаток валковых опорных частей – потеря устойчивости при перемещениях, превышающие допустимые.

 

Используют опорные части с металлическим шаровым шарниром, а также с шаровым сегментом (называются сегментные).

 

Линейные перемещения обеспечиваются скольжением шарового сегмента по нижней опорной плите и смещением верхней плиты по верхней грани сегмента. В качестве слоев скольжения используется, например, тефлон.

Неподвижная опорная часть отличается от подвижной наличием металлических выступов у верхней плиты. Такие опорные части требуют тщательного изготовления.

 

В температурно-неразрезных и неразрезных пролетных строениях устанавливают тангенциальные опорные части, а для уменьшения сил трения по контактным поверхностям устанавливают полимерные прокладки с малым коэффициентом трения.

В последние годы широко применяют опорные части из полимерных материалов.

Широкое распространение получили плоские резиновые опорные части. Шарнирно-подвижные опорные части для небольших перемещений (5-25мм) выполняют резинометаллические с плоскими стальными прокладками внутри резины.

Для больших перемещений (100-150 мм) применяют опорные части стаканного типа в виде резины в металлической обойме со скользящими листами из полимерных прокладок с малым коэффициентом трения (например, фторопласт).

Опорные части мостов средних и больших пролетов делают балансирными.

 

Механические св-ва сталей

-предел пластичности

-предел текучести

-относительное удлинение

-изгиб в холодном состоянии на 180град

Сортамент сталей

1.Листовая сталь: -тонко(узкополосная); -толсто(толстополосная)

2.Угловая сталь: -равнобокие 20*20; -не равнобокая 10*25; 100*100*10 в мостостроении

3.Двутавры: -обыкновенные макс 70см; -широкополочные

4.Швеллера №5-40(50-400мм по высоте)

5.Трубы

6.Кругляк

Основные системы мет мостов

ПО статической схеме: -балочные; -арочные; -висячие; -рамные

Балочные мосты: -разрезные; -неразрезные; -консольнобалочные

Арочные

С ездой

-по верху

-по низу

-по середине

Арки: -сплошные; -решетчатые

Влияние температуры

С предел текучести и модуль упругости стремятся к нулю.°При росте температуры уменьшаются значения модуля упругости, предела текучести и прочности стали. При температуре 600

С пластичность заметно уменьшается.°Низкие температуры повышают хрупкость стали потому, что ухудшаются пластические свойства металла. При температурах ниже -10

8.8. Работа стали при повторных и переменных нагрузках. Наклеп. Усталость стали.

Загрузка и разгрузка металла в пределах упругости не вызывает изменений в работе металла. Графики деформаций является прямолинейным и совпадают. Когда сталь довести до пластических деформаций и разгрузить, то диаграмма разгрузки пойдет параллельно линии деформаций.

e - eДиаграмма повторной загрузки пойдет параллельно линии упругих деформаций и дальше за диаграммой одноразовой нагрузки. Если рассмотреть лишь диаграмму повторной загрузки, то можно отметить, что деформативность металла уменьшилась (₁ s),и условная граница текучести выросла до уровняe <₁,достигнутого при первой загрузке. Это явление называется наклепом металла. Используется для повышения прочностных показателей стальной арматуры железобетонных конструкций.

Наклеп наблюдается при всех видах холодного обработки, связанной с пластическим деформированием металла (резка, гибка, пробивка отверстий).

В металлах, которые не имеют достаточного запаса пластических деформаций, наклеп может приводить к хрупкому разрушению.

Усталостью металла называется его разрушение вследствие повторных нагрузок при напряжениях, ниже предела прочности.

Напряжение, при котором происходит разрушение, называется усталостной прочностью.

Способность металла противостоять такому разрушению называют выносливостью.

Для стали кривая усталостной прочности асимптотически приближается к некоторому предельному значению R_v- сопротивлению стали усталости.

 

Сопротивление стали усталости соответствует количество циклов 10 10´. Испытания производят на базе 2 циклов На усталостную прочность влияют: наличие концентраторов; температура; технологические факторы, связанные с особенностями изготовления конструкций; характер загрузки (сжатие или растяжение); значение коэффициента асимметрии цикла

< <

R_v– изменяется от 145 МПа до 27 МПа.

Разрушение металла от усталости происходит в такой последовательности:

Около дефектов кристаллической решетки, нарушений структуры, концентраторов появляются микротрещины.

Микротрещины являются очень острыми концентраторами. Концентрации напряжений возле них приводят к разрастанию микротрещин в макротрещины.

При дальнейших циклах загрузки рост трещин происходит до разрушения.

Концентраторы напряжений очень негативно влияют на усталостную прочность металла. Поэтому при конструировании металлических конструкций необходимо избегать концентраторов всеми возможными способами.

Работа мостов при динамических нагрузках в условиях непосредственных атмосферных воздействий создает предпосылки к хрупкому разрушению и развитию коррозии. Поэтому предъявляются повышенные требования к хладостойкости, ударной вязкости, выносливости и коррозионной стойкости сталей. В настоящее время ГОСТ 6713—75 для основных несущих конструкций мостов рекомендованы три главные марки стали: малоуглеродистая сталь 16Д (бывшая М16С) и низколегированные стали 15ХСНД и ЮХСНД разных категорий хладостойкости. Для автодорожных мостов применяются также более дешевые низколегированные стали 14Г2АФД и 15Г2АФДПС. Для неответственных элементов в конструкциях обычного (несеверного) исполнения допускается применение сталей ВСтЗсп4, ВСтЗсп5 по ГОСТ 380—71. В опорных частях мостов применяют литую сталь марок 25Л, ЗОЛ, 35Л, 20ГЛ, 20ФЛ. Особо ответственные детали опорных частей, такие как болты, шарниры, катки, изготавливают из кованой стали ВСт5сп2, ЗОГ, 35Г, 40ХН2МА и др.

4. 4 В зависимости от гидрогеологических условий перехода, от системы пролетных строений, величины пролетов и высоты моста решается вопрос об устройстве фундаментов мостовых опор и назначении их размеров. В современной практике проектирования и строительства мостов широко используются фундаменты на естественном основании, свайные (в виде призматических свай и оболочек) на опускных колодцах или (очень редко) на кессонах.

Фундаменты на железобетонных сваях или оболочках применяются в виде высоких или низких ростверков.

5. В низких ростверках обычно используются вертикальные сваи или оболочки, в высоких целесообразнее наклонное их расположение, повышающее горизонтальную жесткость ростверка и опор. Погружение свай и оболочек производится свайными молотами, кабестанами и вибропогружателями различной мощности. В последние годы возобновилось применение буро–набивных свай.

6. Усовершенствована технология погружения опускных колодцев, которые в ряде случаев стали опускать в тиксотропных «рубашках», что позволило облегчить конструкцию колодцев и ускорило темпы опускания.

7. Вследствие редкого применения в последние годы кессонов технология их опускания, конструкции и аппаратура не претерпели существенных изменений. Можно лишь отметить удачный опыт Мостостроя № 5 применения в широких опорах малогабаритных кессонов (рис. 1), позволивших полностью использовать несущую способность грунтов основания.

8.

9. Рис. 1 – Широкая опора на раздельных кессонах

10. Задачи проектирования оснований и фундаментов опор подробно рассмотрены в специальных курсах.

11. В надфундамёнтной конструкции промежуточной опоры выделяют подферменную плиту и тело опоры. Подферменная плита воспринимает большие сосредоточенные давления от опорных частей и распределяет их на кладку тела опоры. Подферменные плиты (рис. 2) обычно устраивают железобетонными и в случае опирания на массивное тело опоры назначают толщиной не менее 40 см с армированием горизонтальными арматурными сетками. Для стока воды с плиты ее поверхности придаются уклоны от середины к краям не менее 1:10, а в местах установки опорных частей предусматривают горизонтальные опорные площадки. Эти площадки также снабжаются косвенной арматурой в виде горизонтальных сеток, но с более частым расположением стержней арматуры.

12.

13. Рис. 2 – Оголовок промежуточной опоры

14. Размеры подферменных плит определяются в зависимости от размеров опорных площадок а и b и от нормируемых Техническими условиями расстояний между гранями опорных площадок и гранями опоры m. Размеры опоры поверху определяются размерами подферменных плит, с учетом свесов карниза, принимаемых равными 10–15 см.

15. Во избежание значительных размывов русла опорам в плане придается обтекаемая форма. Вполне удовлетворительные гидравлические характеристики имеет опора с закруглениями на концах (см. рис. 2). С целью экономии кладки выше расчетного горизонта воды (РГВ) опора может быть прямоугольной формы, а ниже – с закруглениями или заострениями на концах (рис. 3). Заострения обеспечивают хорошую обтекаемость опоры и не вызывают затруднения при ее возведении. Несколько худшие гидравлические характеристики у круглых опор и плохие у прямоугольных.

16.

17. Рис. 3 – Промежуточная опора обтекаемой формы в нижней части

18. Тело опоры ниже РГВ обычно проектируется массивным (без пустот), чтобы исключить опасность разрушения кладки замерзающей водой. Выше РГВ опоры могут быть также массивными, но часто, с целью сокращения объема кладки, их устраивают пустотелыми коробчатыми (рис. 4, а), с нишами (рис. 4, б) или в виде отдельных столбов (рис. 4, в). Последние могут объединяться общим ригелем в рамную конструкцию (рис. 4, г). В этом случае ригель одновременно служит и подферменной плитой.

19.

20. Рис. 4 – Приемы сокращения кладки в опорах: а – устройство пустотелой коробчатой надстройки; б – опоры с нишами; в – надстройка в виде столбов; г – П–образная рамная надстройка; д – Т–образная рамная надстройка

21. При хороших грунтах в основании ширина фундаментов и тела опор может быть назначена значительно меньшей, чем ширина пролетного строения. В этом случае опоры приобретают Т–образную форму (рис. 4, д) и ригель такой опоры, также являющийся подферменной плитой, армируется с учетом работы его консольных участков на изгиб.

22. На реках, имеющих ледоход, промежуточные опоры прежде снабжались ледорезами с уклоном режущего ребра от 1:1 до 2:1 или водорезами с уклоном носовой грани от 8:1 до 10:1. В настоящее время ледорезы устраивают в редких случаях – при очень тяжелом ледоходе и узких опорах. Опоры мостов через Неву, Волгу и Оку, построенные без ледорезов и благополучно эксплуатируемые до сих пор, подтверждают правильность такого решения.

23. Поверхности тела опор на северных реках для защиты от ударов льда и атмосферного воздействия должны облицовываться массивной облицовкой из морозостойкого камня твердых пород или бетонными блоками, изготовленными из морозострйкого бетона.

24. В остальных случаях допускается использование навесной облицовки из естественного камня, железобетонных плит (служащих одновременно опалубкой) и применение специального уплотненного и морозостойкого бетона в наружном слое монолитных бетонных опор (при толщине слоя не менее 0,5 м).

25. Опыт показывает, что массивная облицовка из естественного камня является наиболее надежным средством защиты опор.

26. Опоры старых мостов, построенных 80–100 лет назад, из бутовой кладки с облицовкой из штучного естественного камня в настоящее время находятся в большинстве случаев в хорошем состоянии.

27. Опыт эксплуатации бетонных опор, сооруженных без облицовки при отсутствии специальных требований к морозостойкости бетона, показал, что в них с течением времени образуются трещины и происходит разрушение поверхностных слоев бетона. Наиболее интенсивно процесс разрушения бетона происходит в зоне переменного горизонта воды. Известны случаи, когда в этой зоне бетонная кладка разрушалась на глубину 20–25 см через 12–16 лет после постройки моста.

28. Как известно, при бетонной кладке, в отличие от бутовой, можно почти полностью механизировать все трудоемкие операции и значительно ускорить строительство.

29. Однако процесс бетонирования опоры при массивной облицовке усложняется длительными перерывами, необходимыми для установки рядов облицовки, а теска облицовки до сих пор еще слабо механизирована и требует большой затраты ручного труда квалифицированных каменщиков. Поэтому вместо облицовки из штучного естественного камня стали применять облицовку из железобетонных блоков, изготовление и установка которых менее трудоемки. При этом создаются условия для перехода от монолитных конструкций опор к сборным, так как остальная часть тела опоры может быть собрана из бетонных блоков.

30. В настоящее время сборный бетон и железобетон в мостовых опорах составляют небольшую часть от общего объема кладки. Наибольшие трудности возникают при попытках внедрять сборные конструкции в опорах мостов с большими и средними пролетами. Проектные и мостостроительные организации длительное время ведут поиски надежных в эксплуатации, индустриальных и экономичных конструкций опор для большепролетных мостов. Однако полносборной конструкции, пригодной для широкого применения, пока еще не создано.

31. Получили распространение сборно–монолитные опоры из контурных блоков, предложенные Мостостроем № 2 для железнодорожных и автодорожных мостов через сибирские реки.

32. Наружные поверхности такой опоры (рис. 5, а) образуются из армированных блоков, имеющих в плане замкнутые контуры (Б–1, Б–2, Б–3), а ядро опоры может быть из монолитного бетона или из бетонных блоков (БЗ–1 и БЗ–2) с заполнением промежутков раствором. Бетон контурных блоков марки 400, бетон заполнения желательно не выше 150 для сокращения усадочных деформаций и уменьшения экзотермии.

33.

34. Рис. 5 – Опора из контурных железобетонных блоков с заполнением из бетонных блоков

35. Особенностью контурных блоков является специфичная форма (рис. 5, б), обеспечивающая несложное их изготовление в металлической опалубке и надежную связь с бетоном ядра.

36. Контурные блоки собираются на высоту до четырех–пяти рядов насухо на деревянных клиньях с таким расчетом, чтобы горизонтальные швы были толщиной около 1 см. Блоки каждого ряда примыкают друг к другу впритык. Затем швы снаружи конопатят паклей и производят бетонирование полостей на всю высоту. В случае применения блочного заполнения в блоках предусматриваются вертикальные отверстия, их устанавливают на деревянные подкладки и заполняют раствором швы через отверстия в блоках, а также промежутки между блоками после укладки каждого ряда блоков заполнения.

37. Применение блоков заполнения не только повышает сборность опоры, но и сокращает трещинообразование, так как исключается влияние экзотермических процессов бетонного заполнения на контурные блоки.

38. С использованием контурных блоков Ленгипротрансмост в 1963 г. разработал типовые конструкции сборно–монолитных и сборно–блочных опор железнодорожных мостов под металлические пролетные строения с ездой понизу пролетами 44, 55 и 66 м, при высоте опор от обреза фундамента до верха подферменной площадки от 6,5 до 16,2 м (рис. 6).

39.

40. Рис. 6 – Сборно–блочная опора по типовому проекту Ленгипротрансмоста: 1 – монтажный стык; 2 – монолитный бетон; 3 – блоки заполнения; 4 – цементный раствор заполнения; 5 – бутобетонная кладка; 6 – щебеночная подготовка

41. Вес блоков не превышает 6–7 т, что обеспечивает возможность установки их кранами грузоподъемностью 10–12 т. К. недостаткам сборно–монолитных и сборно–блочных опор относят большой объем самих опор и наличие «мокрых» процессов, затрудняющих их применение в зимнее время.

42. В тех случаях, когда при сооружении опор могут быть использованы краны большой грузоподъемности (при постройке путепроводов и эстакад), представляется целесообразным членение сборных опор на крупные блоки. При этом сокращается трудоемкость работ на монтаже, снижается стоимость и трудоемкость изготовления как самих блоков, так и в целом опор.

43. Наличие у строителей плавучих кранов грузоподъемностью до 100 т, а также 35–100 тонных кранов дерриков и шевров, монтируемых на земле и на воде, позволяет членить на крупные блоки и речные опоры мостов,

44. Такое членение было предусмотрено в сборных опорах автодорожного моста через р. Пара, сооруженного в 1963 г. (рис. 7). Опоры разделены на блоки весом от 14 до 29 т, установленные с перевязкой вертикальных швов. Блоки были уложены на растворе и объединены выпусками свариваемой арматуры в пазах блоков. После сварки арматуры и установки дополнительных арматурных каркасов пазы заполнялись бетоном омоноличивания.

45.

46. Рис. 7 – Опоры моста через р. Пара: 1 – бетон на монтаже; 2 – выпуски арматуры из насадки; 3 – арматурные каркасы; 4 – сварка выпусков арматуры

47. При изготовлении блоков наружные слои бетона нижнего яруса, расположенного в зоне переменных горизонтов, необходимо сделать морозостойкими. В особенности требует внимания бетон омоноличивания пазов, расположенных в уровне обреза фундамента. Это решение также отличается большим объемом кладки опор.