CC BY
57
Козлачков Сергей Валерьевич
Kozlachkov Sergey Waleriewich Сочинский государственный университет/Sochi State University
Преподаватель/The lecturer E-mail: [email protected]
Овчинников Илья Игоревич
Ovchinnikov Iliya Igorewich Саратовский государственный технический университет
Saratov State Technical University Доцент/Associate Professor E-mail: [email protected]
Валиев Шерали Назаралиевич
Waliev Sharali Nazaraliewich Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет The Moscow State Automobile & Road Technical University
Доцент/Associate Professor E-mail: [email protected]
Овчинников Игорь Г еоргиевич
Ovchinnikov Igor Georgiewich Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Perm National Research Polytechnic University
Профессор/Professor E-mail: [email protected]
Рекомендуемые конструкции деформационных швов мостовых сооружений
и рациональная область их применения
Advisable designs expansion joints of the bridge buildings and rational area of their
using
Аннотация: Рекомендуемые конструкции деформационных швов мостовых сооружений и рациональная область их применения, в зависимости от: величины предельного перемещения, категории сооружения, минимальной среднесуточной температуры воздуха
The Abstract: Advisable designs expansion joints of the bridge buildings and rational area of their using, depending on: values of the limiting displacement, categories of the building, minimum average daily temperature of the air
Ключевые слова: Величина предельного перемещения, категория сооружения, минимальная среднесуточная температура воздуха
Keywords: Value of the limiting displacement, category of the building, minimum fair daily temperature of the air
Для выявления рациональных конструкций деформационных швов и области их применения необходимо, прежде всего, выделить характерные группы мостов и установить приемлемые для них типы швов.
По характерным условиям эксплуатации, искусственные сооружения могут быть отнесены к трем (А, Б, В) группам, в которых рекомендуется применять, соответственно, деформационные швы - закрытые, заполненные и перекрытые.
К группе А относятся городские мосты и путепроводы, под пролетными строениями которых имеются специальные служебные помещения - гаражи, стоянки автомобилей, эксплуатационные службы и т.д. В этих мостах должны применяться герметичные конструкции швов, не требующие постоянного ухода и не вызывающие ощутимых колебаний автомобилей и стук, причем, вода с проезжей части не должна проникать в зазор через элементы швов.
К группе Б относятся мосты и путепроводы на дорогах I и II категорий, автострадах и городских магистральных улицах (кроме относящихся к группе А), отличающихся большой интенсивностью движения. Деформационные швы в этих сооружениях должны быть также бесшумны, а герметичность может быть создана как в верхней части конструкции, так и за счет лотков. Уход и доступ к этим швам возможен с проезжей части и снизу, в то время как для швов в мостах группы А доступ к конструкциям должен обеспечиваться только с проезжей части.
Группа В - это мосты на автомобильных дорогах VI-V категорий, для которых деформационные швы могут пропускать частично влагу и грязь, отводимые затем лотками, а требование бесшумности не является обязательным, хотя громкость (уровень) стука и ограничена (ограничивается возможная величина просвета между соприкасающимися стальными элементами). Конструкции швов в этой группе более простые, чем в предыдущих, для их изготовления не требуется специальных конструктивных и технологических мер по обеспечению герметичности и бесшумности.
Критерии рациональности и оптимальности конструкций - величины допускаемых перемещений, затраты на изготовление, устройство и эксплуатацию, материалоемкость и, в первую очередь, металлоемкость конструкций. Стоимость конструкций швов для мостов группы А выше, чем в других группах, и существенно возрастает с увеличением допускаемых перемещений.
Для искусственных сооружений группы А следует применять деформационные швы следующих типов:
- закрытые с армированным или неармированным асфальтобетонным покрытием при
перемещениях до 10 мм (ЗШ-10А, ЗШ-10, ДШМ-1-10, ДШР-1-10), до 25 мм (ДШМ-2-25, ДШР-2 -25, Thorma Joint, Freyssinet Viajoint, RW Sollinger Hutte, WaBo Expandex 2);
- заполненные с мастикой (при бетонных кромках швов) при перемещениях до 15 мм (ЗМ-15);
- заполненные с механическим креплением резиновых компенсаторов в виде плоской
Главный редактор - д.э.н., профессор К.А. Кирсанов тел. для справок: +7 (925) 853-04-57 (с 1100 - до 1800) Опубликовать статью в журнале - http://publ.naukovedenie.ru
ленты при перемещениях до 25 мм (К-7-25);
- моноплитные при перемещениях до 170 мм (WaBo GT), до 200 мм (Freyssinet M, RW Sollinger Hutte), до 330 мм (Waboflex SR, RW Sollinger Hutte, Proceq Tensa TF KR), до 1600 мм (WaBo GS);
- заполненные с механическим креплением профилированных резиновых компенсаторов при перемещениях до 30 мм (Proceq Tensa-Acme, Proceq Tensa-Grip Silent GZ, Proceq Tensa-Grip Silent GU, RW Sollinger Hutte), до 50 мм (К-8-50, Maurer К, RW Sollinger Hutte, ДШРМ-3-50), до 65 мм (Freyssinet N), до 80 мм (Mageba SA, Maurer D, Freyssinet P, RW Sollinger Hutte, ДШРМ-3-80), до 115 мм (WaBo ER), до 120 мм (Proceq Tensa-Grip GU, Proceq Tensa-Grip GS, RW Sollinger Hutte, Proceq Tensa-Grip GL), до 150mm(BEJ);
- заполненные с механическим креплением профилированных резиновых компенсаторов модульного типа при перемещениях до 100 мм (2К-8-100), до 640 мм (Proceq Tensa-Grip GL Multi, Maurer Girder Grid, RW Sollinger Hutte), до 1200 мм (WaBo E Modular, Maurer Swivel-Joist, RW Sollinger Hutte), до 1430 мм (Proceq Tensa-Lastic), до 1900 мм (Mageba LR), до 2500 мм (Freyssinet EOLE);
- заполненные модульного типа с резиновыми компенсаторами, приклеиваемыми к металлу при перемещениях до 120, 150, 180, 225 мм (2х4К1-120, 2х5К1-150, Зх4К1-180, Зх5К1-225).
В сооружениях группы Б следует применять следующие деформационные швы:
- закрытые с армированным или неармированным асфальтобетонным покрытием при перемещениях до 10 мм (ЗШ-10А, ЗШ-10, ДШМ-1-10, ДШР-1-10), до 25 мм (ДШМ-2-25, ДШР-2 -25, Thorma Joint, Freyssinet Viajoint, RW Sollinger Hutte, WaBo Expandex 2);
- заполненного типа (с мастикой) с устройством перед швами бетонных приливов при перемещениях до 15-20 мм (ЗМ-20), до 50 мм (К-8-50);
- моноплитные при перемещениях до 170 мм (WaBo GT), до 200 мм (Freyssinet М, RW Sollinger Hutte,), до 330 мм (Waboflex SR, Proceq Tensa TF KR), до 1600 мм (WaBo GS);
- заполненные с механическим креплением профилированных резиновых компенсаторов при перемещениях до 30 мм (Proceq Tensa-Acme, Proceq Теша-Grip Silent GZ, RW Sollinger Hutte, Proceq Tensa-Grip Silent Gu), до 50 мм (К-8-50, Maurer К, ДШРМ-3-50), до 65 мм (Freyssinet N), до 80 мм (Mageba SA, Maurer D, RW Sollinger Hutte, Freyssinet P, ДШРМ-3-80), до 101 мм (WaBo Jeene), до 120 мм (Proceq Tensa-Grip GU, Proceq Tensa-Grip GS, Proceq Tensa-Grip GL), до 150 мм (ВЕ.1);
- заполненные с механическим креплением профилированных резиновых компенсаторов модульного типа при перемещениях до 100 мм (2К-8-100), до 640 мм (Proceq Tensa-Grip GL Multi, RW Sollinger Hutte, Maurer Girder Grid), до 1200 мм (WaBo E Modular, RW Sollinger Hutte, Maurer Swivel-Joist), до 1430 мм (Proceq Tensa-Lastic), до 1900 мм (Mageba LR), до 2500 мм (Freyssinet EOLE);
- перекрытого типа с плоским скользящим листом при перемещениях до 100 мм (ПС-100), до 200 мм (ДШМ-1-200, ДШРМ-4-200);
- перекрытого типа со скользящей гребенчатой плитой при перемещениях до 100 мм (Proceq Tensa-FlexFinger V), до 200 мм (Proceq Tensa-FlexFinger P), до 250 мм (ПГ-250, Proceq Tensa-FlexFinger К, ДШМ-4-250), до 400 мм (ПГ-П-400), до 500 мм (Freyssinet FT), до 800 мм
Главный редактор - д.э.н., профессор К.А. Кирсанов тел. для справок: +7 (925) 853-04-57 (с 1100 - до 1800) Опубликовать статью в журнале - http://publ.naukovedenie.ru
(Ргоеед Тепва-Р1ехБт§ег Я).
В мостах группы В, сооружаемых на дорогах Ш-У категорий, рекомендуется устраивать следующие деформационные швы:
- закрытого типа с армированием или без армирования асфальтобетонного покрытия при перемещениях, в среднем, до 15 мм (ЗШ-15А);
- заполненного типа с мастичным заполнением при перемещениях до 15-25 мм при асфальтобетонном и цементобетонном покрытии (ЗМ-25);
- перекрытого типа со скользящими листами, плоским (ПС-100) при перемещениях до 100 мм, скошенным (ПС-С-200) при перемещениях до 200 мм, плавающим (ПС-СП-300) при перемещениях до 300 мм;
- перекрытого типа со скользящей гребенчатой плитой при перемещениях до 100 мм (Ргоеед Тепва-Р1ехБт§ег У), до 200 мм (Ргоеед Тепва-Р1ехБт§ег Р), до 250 мм (ПГ-250, Ргоеед Тепва-Р1ехБт§ег К, ДШМ-4-250), до 400 мм (ПГ-П-400), до 500 мм (Бгеу88те1 БТ), до 800 мм (Ргоеед Тепва-Б1ехБ1п§ег Я);
- перекрытого типа с откатными плитами при перемещениях от 300 мм.
Анализ различных конструкций деформационных швов позволяет определить направления дальнейших путей их усовершенствования:
- разработка новых конструкций швов закрытого и заполненного типов с применением более дешевых материалов (неметаллических компенсаторов, мастик на битумной основе с низкой температурой хрупкости);
- снижение металлоемкости швов с ленточными резиновыми компенсаторами с сохранением их преимуществ (герметичность, простота установки и крепления компенсатора, возможность замены резины);
- разработка герметичных модульных конструкций швов с механическим креплением резиновых компенсаторов для перемещений до 2000 мм и более взамен конструкций с приклейкой резины и со скользящими листами;
- совершенствование технологии устройства швов с мастичным заполнением и применением средств малой механизации.
Рациональная область применения деформационных швов различных типов
Тип шва Конструкция шва Индекс Область применения
Перемещения, мм Категория сооружения Минимальная среднесуточная температура, воз-
1 2 3 4 5 6
Закрытый С обычным асфальтобетоном ЗШ-5 до5 Д. Б без огран.
ЗШ-10 до 10 1 А. Б >-25
ЗШ-10 10 В без огран.
ЛТТТМ-1-10 до 10 А Б >-25
ДТТТР-1-10 до 10 А. Б >-25
ШТТМ-2-25 до 25 А Б >-25
ДТТТР-2-25 до 25 А Б >-25
ТЬогша Іоіпі до 20 А, Б >-30
Бгеуввіпеї Уіа_]оіп1 до 20 А, Б >-25
WaBo Бхрапёех 2 до 20 А, Б >-25
С армированным асфальтобетоном ЗШ-10А до 10 А, Б >-25
ЗШ-10А 10 В >-30
ЗШ-15А до 15 А, Б >-15
ЗШ-15А 15 В >-20
ЗШ-20А до 20 Б >-5
ЗШ-20А 20 В >-10
Запол- ненный С заполнением мастикой при цементобетонных кромках ЗМ-15(б) до 15 А, Б >-30
ЗМ-15(б) 15 В <-30
ЗМ-20(б) до 20 Б >-30
ЗМ-25(б) до 25 В <-25
То же, при асфальтобетонном покрытии ЗМ-10(а) до 10 Б -
ЗМ-15(а) до 15 В -
С резиновыми компенсаторами К-7-25 10(15)-25 А -50
К-8-50 25-50 А -50
К-8-50 15-50 Б - 50
К-8-50 20-50 В -50
2К-8-100 50 - 100 А -50
2х4К1-120 100-120 А -50
2х5К1-150 120-150 А -50
3х4К1-180 150-180 А -50
3х5К1-235 180-225 А -50
WaBo Іеепе до 101 Б >-25
WaBo БЯ 32- 115 А Б -40
ВБІ 35- 150 А, Б -40
МааеЬаБА до 80 А, Б -40
Маигсг Б до 80 А, Б -40
Маигсг К до 50 А, Б -40
Proceq Tensa-Grip 26-640 А, Б - о
С резиновыми компенсаторами Proceq Tensa-Lastic 96- 1430 А, Б -40
Proceq Tensa-Acme 15-30 А, Б -40
Запол- ненный WaBo E Modular 80-1200 А, Б -40
Maurer Girder Grid 160-640 А, Б -40
Maurer Swivel- Toi st 160-1200 A, Б -40
Mageba LR 140-1900 А, Б -40
Freyssinet EO-LE 300 - 2500 А, Б -30
Proceq TensaTF KR 35 - 330 А, Б -40
Waboflex SR 51 -330 А. Б -40
WaBo GT 50-170 А, Б -40
WaBo GS 200-1600 А Б -40
Freyssinet N до 65 А Б -30
Freyssinut P 30-80 А, Б -30
Freyssinet M 65-200 А, Б -30
ДШРМ-3- 50(80) до 80 А, Б -40
Перекры- Со скользящи- ПС-100 50-100 Б, В без огран.
тый ми ПС-С-200 100-200 В без огран.
листами ПС-СП-300 200 - 300 В без огран.
ДШМ-1 -200 до 200 Б В -50
ДГТТРМ-4-200 до 200 Б, В -50
Со скользящей ПГ-250 100-250 В без огран.
гребенкой ПГ-П-400 250-400 Б без огран.
ДШМ-4-250 до 250 Б, В -50
Proceq Tensa-FlexFingerV до 100 Б, В -50
Proceq Tensa-FlexFingerP 100-200 Б, В -50
Proceq Tensa-FlexFingerR 300 - 800 Б, В -50
Proceq Tensa-FlexFingerK 80 -240 Б, В -50
Бгеуввіпеї рх 30 - 500 Б -30
С откатными ДШРМ4-100 500-1000 В без огран.
плитами ОП-400 400 Б без огран.
ОП-300 300 В без огран.
ЛИТЕРАТУРА
1.Овчинников И.Г., Макаров В.Н., Илюшкин В. А., Овчинников И.И., Овсянников С.В. Инновационные технологии устройства мостового полотна на современных мостовых сооружениях.- Саратов. ИЦ «Рата». 2008. - 204 с.
2. Овчинников И.Г., Ефанов А.В., Макаров В.Н., Овчинников И.И., Старовойтов Г.В. Проблемы проектирования деформационных швов мостовых сооружений//Мир дорог, март 2009, №38, с.41-45.
3.Овчинников И.Г., Овчинников И.И., Козлачков С.В. Особенности и проблемы эксплуатации деформационных швов мостовых сооружений. Красная линия. Дороги. СПб. 2012. №58. с 52-53.
