Сооружение пролетных строений способом навесного бетонирования

СООРУЖЕНИЕ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ СПОСОБОМ НАВЕСНОГО БЕТОНИРОВАНИЯ

Условия применения и схема навесного бетонирования

Способ навесного бетонирования позволяет сооружать монолитное пролетное строение без устройства подмостей в пролете, что уменьшает трудоемкость и стоимость работ. Заключается он в последовательном бетонировании секций пролетного строения в опалубке на подмостях, подвешенных к консолям агрегатов, перемещаемых по ранее забетонированным секциям, или закрепленных непосредственно к этим секциям.

Способ навесного бетонирования технически целесообразен и экономически эффективен при затруднительности и большой стоимости сооружения в пролете подмостей (требования судоходства, гидрогеологические условия), при отсутствии вблизи завода МЖБК и нерациональности организации полигона для изготовления элементов сборной конструкции на строительстве. Несмотря на необходимость организации бетонного завода с механизированными складами заполнителей, способ навесного бетонирования в этих случаях дает существенную экономию времени, материальных и трудовых затрат.

Навесное бетонирование целесообразно при сооружении пролетных строений консольных, неразрезных и особенно рамно-консольных систем. В пролетных строениях таких систем в период бетонирования секций в опорном сечении возникает отрицательный момент, соответствующий по знаку расчетному моменту, что исключает необходимость устройства дополнительного монтажного усиления балок или ригеля в опорном сечении.

Для обеспечения устойчивости положения балки и в случае, если изгибающий момент в опорном сечении при бетонировании балки оказывается больше расчетного, консоль может быть поддержана вантами, пропущенными через монтажную раму над опорой или промежуточной опорой.

Устойчивость положения сооружаемых консольных и неразрезных пролетных строений обеспечивают предварительным бетонированием на сплошных подмостях  пролетного строения в смежных пролетах, постановкой промежуточных временных опор или одновременным сооружением обеих консолей способом уравновешенного бетонирования с опиранием надопорной части на уширенную обстройкой  опору. В необходимых случаях для обеспечения устойчивости положения на конец забетонированной части пролетного строения укладывают противовес  или эту часть пролетного строения закрепляют на опоре. При сооружении рамно-консольных мостов устойчивость положения ригеля обеспечивают равномерным бетонированием обеих консолей и монолитным соединением ригеля с опорой.

Производственный процесс навесного бетонирования содержит следующие этапы: установка блоков арматурного каркаса ребер балок и прикрепление его к выпускам арматуры из забетонированной секции пролетного строения; установка подвесных подмостей, монтаж опалубки и бетонирование секции; укладка и натяжение предварительно напряженной арматуры; раскружаливание и распалубка секции. Такая очередность работ соблюдается при подъеме арматурного каркаса с плавучих средств. Если его подают по забетонированной части пролетного строения, подвесные подмости сооружают перед установкой каркаса.

Агрегаты для бетонирования. Для подъема арматуры и бетонной смеси, поддерживания подмостей с опалубкой, применяют различные агрегаты и краны.

Агрегат с шевр-краном состоит из опорной рамы, наклонной рамы  с оттяжками, консоли на подвесках и рамы крана (шевра) для подъема блоков арматурного каркаса. Опалубку секции балки опирают на подмости, состоящие из поперечных ферм, подвешенных на тягах к консолям крана и настила с перилами. Агрегат перемещается по рельсам, уложенным на плите забетонированной части балки. После установки крана в рабочее положение тележки подклинкой выключают из работы, а кран закрепляют при помощи анкеров. Длину тяг, определяющую положение опалубки секции балки, регулируют гидравлическими фаркопфами. Лебедки для подъема стрелы и груза, а также для перемещения агрегата расположены на площадке. Устойчивость агрегата при его перемещении обеспечивается противовесом.

Агрегат балочно-консольной схемы состоит из продольных балок двутаврового сечения, расположенных над стенками пролетного строения. К поперечным балкам на тягах  с гидравлическими фаркопфами подвешены подмости, на которых покоится днище опалубки бетонируемой секции пролетного строения. По консоли продольных балок перемещается тележка с полиспастом для подъема арматурных каркасов. Балку с расположенными на ней  лебедками закрепляют анкерами.

Вместо консольных балок сплошного сечения могут быть применены консольные решетчатые фермы с подвешенными подмостями и противовесами. Кроме противовесов, устойчивость подмостей можно обеспечить закреплением ферм к плите готовой части балки. При замене стальных стержней алюминиевыми трубками такая система дает значительное снижение веса устройства.

Подмости, закрепленные к плите готовой части балки, состоят из двух вертикальных ферм, соединенных поперечными связями, и подвешиваются к верхней поперечной балке при помощи телескопических подвесок. Хвостовая часть ферм упирается в нижний пояс готовой секции балки. Раскружаливают готовую секцию гидродомкратами, установленными в хвостовой части подмостей. Затем подмости перекатывают в следующую позицию по рельсам; при этом хвостовая часть на роликах перемещается по нижней плоскости плиты. Вес такого устройства около 15 т.

Армирование секций. Блоки арматурного каркаса изготовляют в кондукторах в арматурном цехе. Длина блоков зависит от размеров секций, назначаемых с учетом грузоподъемности кранов и оборудования. В балках коробчатого сечения для придания блоку арматурного каркаса поперечной жесткости и неизменяемости арматуру ребер обжимают деревянными брусьями на болтах. Брусья соединяют горизонтальными и диагональными связями, которые потом удаляют. Блоки арматурного каркаса присоединяют к выпускам арматуры забетонированной секции при помощи болтов, поставленных в планках, приваренных к блокам.

После проверки положения блока его окончательно закрепляют при помощи сварки: ванным способом стержней продольной арматуры балок и внахлестку наклонных хомутов.

В качестве напрягаемой арматуры, располагаемой в открытых и закрытых каналах, применяют пучки из высокопрочной проволоки, стальные тросы или стержневую арматуру, натягиваемые гидравлическими домкратами. Каналы для пропуска арматуры под плиту для заанкеривания образуют обычными стержневыми или шланговыми каналообразователями. Стержневую арматуру стыкуют муфтами на резьбе, образуемой на концах стержней накаткой без ослабления сечения стержня; такой способ  стыкования часто применяют за рубежом. Возможна сварка арматурных стержней с наконечником большего диаметра с нормальной резьбой.

Бетонирование секций. Секции балки бетонируют в деревянной, а при большой повторяемости - в металлической щитовой опалубке. Ввиду переменности высоты балок количество ярусов и очертание нижних щитов тоже меняется в каждой секции балки. Длину секции бетонирования принимают от 3,0 до 6,0 м в зависимости от размеров балки и грузоподъемности агрегата и, исходя из условия, чтобы продолжительность бетонирования не превышала срок начала схватывания бетона. При коробчатом сечении вначале бетонируют нижнюю плиту, после чего устанавливают вертикальную опалубку и бетонируют стенки; при тавровом сечении бетонирование секции начинают с ребер. Бетонируют горизонтальными слоями с тщательным уплотнением поверхностными и глубинными вибраторами и регулярной проверкой положения подмостей; если прогиб их отличается от расчетного для данной стадии бетонирования, подмости соответственно поднимают или опускают гидродомкратами, расположенными в хвостовой части агрегата.

Для ускорения набора прочности бетоном и при производстве работ при низких температурах во внутреннюю полость коробки после распалубки пускают пар; за рубежом для этой цели применяют быстротвердеющие бетоны, приобретающие на третьи сутки прочность, необходимую для раскружаливания секции и передвижки подвесных подмостей. После натяжения рабочей арматуры и достижения прочности бетона 0,7-0,8 R28 секцию раскружаливают.

Тротуарные консоли бетонируют одновременно с балками или вслед за ними в опалубке, поддерживаемой горизонтальной рамой, состоящей из четырех двухконсольных поперечных балок, объединенных двумя продольными балками, опирающимися через колеса на рельсы. Наружная консоль поддерживает на тягах с винтами подмости с опалубкой плиты бетонируемой консоли. На внутренней консоли поперечной балки уложен противовес. Перед перемещением рамы внутренние тяги вывинчивают, а наружные ослабляют, благодаря чему происходит раскружаливание плиты. Одним агрегатом достигается темп сооружения пролетных строений 0,7-1,0 пог. м  в сутки.

Забетонированные части среднего пролета неразрезного пролетного строения перед замыканием должны иметь в концевых сечениях консолей общую горизонтальную касательную к осям балок. Такое положение достигается подъемом их гидравлическими домкратами на средних опорах.

ПОДМОСТИ, КРУЖАЛА И ОПАЛУБКА АРОЧНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

Монолитные арки и своды сооружают на подмостях и кружалах. Очертание верха подмостей (кружал) должно соответствовать очертанию низа свода с учетом строительного подъема; должна быть также предусмотрена возможность равномерного и полного раскружаливания свода.

Подмости (кружала) могут быть деревянными, металлическими и комбинированными.

Все применяемые конструкции их можно подразделить на три основных типа:

1) подмости сплошные;

2) подмости с промежуточными опорами