CC BY
26
УДК 624.21.02.021
В.М. КАРТОПОЛЬЦЕВ, д-р техн. наук, профессор,
А.Г. БОРОВИКОВ, канд. техн. наук, доцент,
А. В. БОРИСЕНКО
ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ МОСТА ЧЕРЕЗ РЕКУ КАТУНЬ В СЕЛЕ АСКАТ
В статье рассмотрены проблемы, которые возникли при монтаже пролетного строения моста (способом продольной надвижки), связанные со стесненными условиями строительной площадки, и способы их решения.
В сентябре 2003 года сдан в эксплуатацию мостовой переход через р. Катунь в с. Аскат на автомобильной дороге Аюла - Анос - Аскат в Республике Алтай (рис. 1).
Рабочий проект на строительство мостового перехода выполнен ОАО «ИРКУТСКГИПРОДОРНИИ». Генеральный подрядчик строительства ЗАО «Магистраль». Студенты 3 и 4 курсов специальности 29.11.00 «Мосты и транспортные тоннели» принимали участие в строительстве этого моста в рамках производственной практики. Сотрудниками кафедры «Мосты и сооружения на дорогах» выполнялись работы по инженерно-техническому сопровождению данного объекта строительства.
Рис. 1. Общий вид моста через р. Катунь в с. Аскат
Неразрезное сталежелезобетонное пролетное строение моста выполнено по типовому проекту серии 3.503.9-110.93, выпуск 5 ОАО ТРАНСМОСТ. Статическая схема пролетного строения 42,0+63,0+42,0 м. В поперечном сечении пролетное строение имеет две главные балки со сплошной стенкой,
расположенные на расстоянии 6,4 м друг от друга. Балки объединены между собой в пространственную конструкцию системой поперечных и нижних продольных связей полураскосной системы. Высота стенки главных балок -2,48 м. Местная устойчивость стенки балок обеспечивается поперечными ребрами жесткости, установленными с внутренней стороны. Пролетные строения - заводского изготовления. Заводские стыки элементов балок выполнены на сварке. Монтажные стыки основных и второстепенных элементов пролетного строения моста выполняются на высокопрочных болтах. Монтажные блоки поступали с завода-изготовителя (ОАО ГРУППА «КУЗНЕЦКИЕ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ» г. Новокузнецк) длиной 5,54 и 10,49 м.
Сборная железобетонная плита проезжей части объединяется с главными балками и прогоном жестких упоров. Блоки плиты проезжей части изготовлялись на заводе ЖБИ ЗАО «Магистраль» в с. Усть-Сема.
Неподвижные опорные части тангенциального типа. Подвижные опорные части каткового типа.
Опоры моста были построены в 2002 году. Монтаж пролетного строения выполнялся с января 2003 года.
Согласно проекту организации строительства моста монтаж пролетного строения должен был выполняться способом конвеерно-тыловой сборки в проектном уровне на насыпи подходов с продольной надвижкой на опоры. Для обеспечения продольной устойчивости пролетного строения при надвиж-ке должен был применяться аванбек.
Отсутствие у строительной организации аванбека необходимых размеров вызвало необходимость пересмотра проектных решений. Проектом производства работ, разработанным Новосибирским филиалом ОАО «Институт Гипростроймост», предлагалось продольную надвижку пролетного строения выполнять без аванбека с применением двух временных опор, расположенных в среднем пролете на расстоянии 10,0 м от промежуточной опоры № 1 и 5,0 м от промежуточной опоры № 2. Данное предложение предполагало длину сборочного стенда на насыпи подхода 37,0 м. Стесненные условия строительной площадки обеспечивали длину стапеля не более 25,0 м. Ситуация усугублялась еще и тем, что установить временные опоры в местах, указанных в ППР, не представлялось возможным. Существующая автомобильная дорога и близко расположенный горный массив не позволяли увеличить до необходимых размеров длину сборочного стенда, а рельеф местности в створе моста не позволял установить временные опоры согласно ППР.
Учитывая фактическое расположение временных опор и размеры сборочного стапеля, сотрудниками кафедры «Мосты и сооружения на дорогах» была разработана технологическая схема сборки и надвижки пролетного строения (рис. 2).
Сборка пролетного строения выполнялась на подмостях в виде временных опор из бетонных блоков (под каждым монтажным стыком), установленных в пролете № 1 и на насыпи подхода на правом берегу р. Катунь, где была устроена основная строительная площадка.
Рис. 2. Расчетная схема продольной надвижки пролетного строения
Особенности монтажа пролетного строения моста через р. Катунь
Монтаж пролетного строения выполнялся в 4 этапа:
1 этап - сборка пролетного строения в пролете № 1 и насыпи подхода и его надвижка до опирания на накаточные пути временной опоры № 1 (рис. 3);
Рис. 3. Первый этап надвижки пролетного строения
2 этап - частичная сборка пролетного строения на насыпи подхода с поэтапной надвижкой собранной части (рис. 4);
Рис. 4. Второй этап надвижки пролетного строения
3 этап - частичная сборка пролетного строения на насыпи подхода и надвижка собранной части до опирания на накаточные пути временной опоры № 2 (рис. 5);
Рис. 5. Третий этап надвижки пролетного строения
4 этап - окончательная сборка пролетного строения с надвижкой до опирания на опору № 4 (рис. 6).
Рис. б. Четвертый этап надвижки пролетного строения
В качестве накаточных путей использовались роликовые каретки, установленные на капитальных и временных опорах, и салазки для надвижки по насыпи подхода.
Перед опусканием пролетного строения на опорные части был выполнен геодезический контроль соответствия продольного профиля и строительного подъема проектным данным.
Проектом предусмотрено регулирование усилий опусканием металлической части пролетного строения на крайних опорах до объединения с железобетонной плитой проезжей части. Поэтому на промежуточных опорах № 2 и 3 пролетное строение было установлено на постоянные опорные части, а на устоях № 1 и 4 - на временные опорные части, которые имели высоту, обеспечивающую понижение опорных сечений на величину 0,22 м.
Блоки железобетонной плиты укладывались на деревянные прокладки, которые обеспечивали проектную толщину слоя бетонной подливки. После сварки арматурных выпусков и установки навесной опалубки выполнялась укладка бетонной смеси в продольные и поперечные швы монтажных блоков плиты, а также в окна плиты проезжей части для объединения с верхними поясами балок. На всех этапах бетонных работ выполнялся контроль качества бетонной смеси.
Перед сдачей моста в эксплуатацию были проведены комплексные статические и динамические испытания.
В качестве испытательной нагрузки использовались шесть автомобилей: три автомобиля марки МАЗ 5551 (массой 18,0 т) и три автомобиля марки КамАЗ 55111 (массой 20,0 т). Вдоль пролетного строения автомобили устанавливались по двум схемам. По схеме № 1 четыре автомобиля были установлены в средней части пролета № 2 (рис. 7) для получения наибольших изгибающих моментов в середине этого пролета. По второй схеме четыре автомобиля устанавливались в средней части пролета № 2 и два автомобиля - в средней части пролета № 1 для получения наибольших изгибающих моментов в сечении над опорой № 2. Поперек пролетного строения колонна автомобилей устанавливалась со смещением к ограждению безопасности.
2,89 2,46 . 2,83
,1
'М-..................................................'Мг
ьз
о
77777~
и
/_2
—7“------
Оп. № 1 Оп. № 2
Оп. № 3 Оп. № 4
Рис. 7. Схема расположения испытательной нагрузки вдоль пролетного строения по первой схеме загружения: 1 - автомобиль марки КамАЗ 55111; 2 - автомобиль марки МАЗ 5551
Прогибы балок пролетных строений от испытательной нагрузки измерялись прогибомерами ПАО-6, установленными в серединах и четвертях пролетов № 1 и 2.
Конструктивные коэффициенты по прогибам - больше единицы, что подтверждает обоснованность принятых в проекте геометрических параметров сталежелезобетонных балок пролетного строения, их достаточную жесткость и несущую способность.
Динамические испытания выполнялись с использованием портативного вибродиагностического комплекта «ДИАМОС», разработанного кафедрой «Мосты и сооружения на дорогах» ТГАСУ и группой сотрудников Института оптики атмосферы Сибирского отделения Российской академии наук. Прибор «ДИАМОС» предназначен для анализа и оценки колебательного процесса пролетных строений транспортных сооружений путем регистрации виброскорости и виброперемещений пъезоэлектрическими вибропреобразователями, закрепленными одновременно в четырех точках, и визуализации на персональном компьютере результата измерения. Измеряемыми величинами являются периодические и апериодические виброколебания, которые аппаратно интегрируются с целью получения виброскорости и программно интегрируются с целью получения виброперемещения.
Грузоподъемность и динамические характеристики пролетного строения моста соответствуют СНиП 2.05.05-84*.
Материал поступил в редакцию 01.03.04.
V.M. KARTOPOLTSEV, A.G. BOROVIKOV, A.V. BORISENKO
FEATURES OF SPAN BRIDGE ERECTION THROUGH THE RIVER KATUN IN A VILLAGE ASKAT
The paper considers the problems arisen at span bridge erection and ways of their decisions. These problems were connected with the straitened conditions of the construction site.
