Строительство мостов: Учебник для вузов железнодорожного транспорта - Бобриков Б.В., Царьков А.А., Русаков И.М.

Автор: Бобриков Б.В. Царьков А.А. Русаков И.М.
Теги: строительство инженерных сооружений транспорт строительные конструкции строительное проектирование учебник для вузов транспортное строительство мостостроение
Год: 1978
Похожие
Строительство мостов
Строительство мостов. Учебник
Строительство мостов и труб. Справочник инженера
Указания по устройству и конструкции мостового полотна на железнодорожных мостах
Текст
                    Б. В. БОБРИКОВ,
И. М. РУСАКОВ,
А. А. ЦАРЬКОВ
СТРОИТЕЛЬСТВО
мостов
Под редакцией канд. техн, наук Б. В. БОБРИКОВА
Утверждено Главным Управлением
учебными заведениями МПС в каче- -
стве учебника для студентов вузов
' железнодорожного транспорта
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1978
qq it q
Б 72
УДК 624 2/8 0021075 8)
Введение, главы I, II, п VI 3, VII 4, VII 5 и приложения I—IV
написаны Б В Бобриковым, главы VIII—XI, и VI 1, VI 2, VII 2, VII 3
и приложение V — И М Русаковым, главы III—V, п. VI 4, VIII,
VI 6 — А А Царьковым
1
,.HCl ту-	iB
ж»-! дор. транспорia
мм. М. И Кал-чина
6ИБЛИОТБТ.Л
Основной отд*-’
Бобриков Б. В. и др.
Б72 Строительство мостов- Учебник для вузов железнодо-
рожного транспорта / Бобриков Б. В , Русаков И М.,
Царьков А. А.; Под ред Б. В. Бобрикова. — М.: Транс-
порт, 1978, 296 с., ил , табл
В пер : 1 р 10 к
В учебни!е изложены технология изютовления и монтажа сборных и воз
ведения монолитных мостовых конструкций приведены основные оборудование
и механизмы для мостостроительных работ, а также необходимые расчеты,
относящиеся к производству работ Освещены специфические особенности тех-
ники безопасности ведения работ Методы сооружения мостов изложены
с учетом передового отечественного и зарубежного опыта
При составлении учебниг а учтено что изучаемая дисциплина базируется
на ряде ей предшествующих к которым в первую очередь относятся «Строи
течьная механика», «Строительные машины, работы и автоматизация строи
тельною производства», «Механика грунтов, основания и фундаменты»
и «Проектирование мостов»
Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений железно
дорожного транспорта, обучающихся по специальности «Мосты и тоннели»
31808-049	ББК 39 119
Б -------------49-78	ЬЬК
049(01)-78	* 8
(с, Издательство «Транспорт», 197S
ВВЕДЕНИЕ
Задачами нового этапа социально-экономического развития со-
ветского общества и строительства материально-технической базы ком-
мунизма XXV съезд КПСС определил повышение эффективности об-
щественного производства, рост производительности труда, всемерное
улучшение качества работы в условиях развертывающейся научно-
технической революции.
При интенсивном развитии производительных сил Севера, Сибири
и Дальнего Востока нашей страны особое значение приобретает обе-
спечение производственных и промышленных комплексов новыми транс-
портными связями. Для решения этой задачи, помимо электрификации
и строительства вторых путей, намечена сдача в эксплуатацию более
3 тыс. км новых железнодорожных линий, продолжение строительства
Байкало-Амурской магистрали и подходов к ней, строительство
62—65 тыс. км автомобильных дорог1. Только организациям Глав-
мостостроя Минтрансстроя предстоит построить около 3000 мостов
общей протяженностью 250 км, для чего нужно смонтировать железо-
бетонных и бетонных конструкций на 30%, а стальных конструкций
вдвое больше по сравнению с объемом строительства мостов девятой
пятилетки. Производительность труда повысится на 28%.
Эти задачи выполнимы только при ускорении технического прогрес-
са, быстрейшем внедрении в мостостроение новых индустриальных
конструкций, методов расчета, совершенствовании планирования,
организации и технологии мостостроительных работ.
За годы девятой пятилетки советское мостостроение добилось су-
щественных успехов. Сданы в эксплуатацию большие мосты, конструк-
ция и методы строительства которых находятся на переднем рубеже
современного мостостроения. К ним относятся: железобетонные мосты
через реки Волгу, Днепр, Москву, стальные через реки Амур, Лену
Днепр и др.
Заводы железобетонных и стальных мостовых конструкций осна-
щены современными механизмами и оборудованием. Освоена новая
технология возведения фундаментов опор в сложных гидрогеологи-
ческих условиях из оболочек диаметром до 3 м. Разработаны кон-
струкции сборных и сборно-монолитных опор. Освоены изготовление
1 Основные направления развития народного хозяйства СССР на 1976—
1980 гг. М., Политиздат, 1976, с. 61.
3
и монтаж пролетных строений новых конструкций из бетонов высокий
марок и сталей повышенной прочности, а также методы расчета конст-
рукции и способы постройки вантовых мостов и других современных
прогрессивных мостовых сооружений.
В мостостроении четко прослеживается взаимосвязь всех стадий
создания сооружения, взаимозависимость конструкции и технологии
производства работ. Выдающиеся инженеры-мостовики С. В. Кербедз
(1810—1899 гг.); Д. И. Журавский (1821—1891 гг.); П. П. Мельников
(1804—1880 гг.), Н. А. Белелюбский (1845—1922 гг.), Л. Д. Проскуря-
ков (1858—1926 гг.), Г. П. Передерий (1871—1953 гг.), Г. К. Евграфов
(1895—1967 гг.), К- Г. Протасов (1903—1975 гг.) и др. своей практи-
ческой деятельностью показали тесную связь конструкции мостов с ор-
ганизацией и технологией их возведения. Только при четкой техно-
логии и организации строительства можно было построить такие вы-
дающиеся по статической схеме, размерам и конструкции сооружения,
как мосты через реки Неву, Волгу, Днепр, Иртыш и др. Учитывать эту
взаимосвязь особенно необходимо при возведении современных
мостовых сооружений, требующих освоения сложных расчетов и техно-
логических процессов с применением большого количества машин,
оборудования и устройств.
На всех этапах развития мостостроения видна зависимость техни-
ческого уровня мостовых конструкций и методов их постройки от
уровня развития производительных сил. Развитие промышленности
по изготовлению металлоконструкций, применение автоматической
сварки и внедрение мощных монтажных кранов создали условия пе-
рехода от трудоемких многорешетчатых клепаных стальных пролет-
ных строений с большим числом легких элементов к треугольной
решетке главных ферм с более мощными сварными элементами, что,
в свою очередь, позволило монтировать пролетные строения навесным
способом. Развитие технологии бетона, как-то изучение и улучшение
его свойств, подбор состава, технологии укладки смеси и т. п., а также
развитие цементной промышленности и появление высокопрочных
арматурных сталей сделали возможным применение тонкостенных
железобетонных конструкций с предварительным напряжением, а сле-
довательно, уменьшение их веса и увеличение габаритных размеров
блоков сборных конструкций тем самым расширили область их при-
менения.
Задачи мостостроения на современном этапе развития экономи-
ки — это сокращение продолжительности строительства и трудоемко-
сти конструкций, снижение стоимости, повышение производительности
труда и качества сооружений. Мосты нужно строить экономно, быстро,
с высоким качеством, обеспечивающим надежность и долговечность
сооружения.
Главным направлением в решении этих задач является индустриа-
лизация строительства и, в частности, применение сборных конструк-
ций высокой степени готовности. Постановление партии и правитель-
ства от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобе-
тонных конструкций и деталей для строительства» способствовало уско-
рению постройки ряда заводов мостовых железобетонных конструкций.
4
Рис. 1. Навесной монтаж рамно-консольного железобетонного моста
Наряду с заводами функционируют полигоны, на которых изготов-
ляются железобетонные и бетонные элементы, не требующие сложного
технологического оборудования. На долю таких полигонов приходится
изготовление до 40% мостовых сборных конструкций.
Объем сборных конструкций из года в год возрастает, к концу
девятой пятилетки коэффициент сборности достиг примерно 48%.
Наряду с внедрением в мостостроение железобетона увеличиваются
вес и масса стальных конструкций для перекрытия пролетов больше
100 м в больших и внеклассных мостах, а также пролетов малых и сред-
них мостов, расположенных в районах северной климатической зоны.
Оснащение заводов высокопроизводительным оборудованием,
внедрение новой технологии и их дальнейшее совершенствование обе-
спечивают необходимую прочность и долговечность, способствуют
снижению себестоимости продукции, расширяют область применения
сборных конструкций. Изготовление железобетонных оболочек мето-
дом центрифугирования и создание мощных вибропогружателей поз-
волили эффективно применять сборные фундаменты мостовых опор,
почти полностью отказаться от кессонов и ограничить возведение
массивных опускных колодцев. Внедрение высокопроизводительных
поточных линий на заводах создало возможность замены стальных про-
летных строений малых пролетов (до 33,0 м) предварительно напря-
женными железобетонными.
Использование в стыках конструкции клея на основе эпоксидных
смол способствовало широкому применению сборных рамно-консоль-
ных, рамно-неразрезных и балочно-неразрезных мостов под авто-
мобильную дорогу пролетом до 140 м, сооружаемых навесной сборкой
(рис. 1).
5
Развитию мостостроения в значительной степени способствует так-
же широкое применение инвентарных конструкций подмостей, пла-
вучих средств и другого оборудования.
Использование при строительстве железобетонных мостов из эле-
ментов заводского или полигонного изготовления не исключает при-
менения в отдельных случаях конструкций из монолитного бетона.
Например, наряду с навесной сборкой определенные преимущества
может дать навесное бетонирование, при котором пролетные строения
бетонируют последовательным наращиванием консолей без устройства
обычных подмостей. Монолитные арочные конструкции, в особенности
возводимые комбинированно, когда арки монолитные, надарочное
строение сборное, могут быть экономически оправданы при строи-
тельстве виадуков в горных и труднодоступных местах в условиях от-
носительно мягкого климата.
Иногда оказывается целесообразным сооружать железобетонные
пролетные строения укрупненной сборкой или бетонированием круп-
ных блоков на подмостях на берегу с последующей перевозкой в пролет
на плавучих средствах («русский способ»), как это было сделано при
сооружении мостов через р. Енисей в г. Красноярске, Александра
Невского через р. Неву в г. Ленинграде, р. Волгу в г. Саратове
(рис. 2) и др.
При небольшом объеме работ по сооружению малых искусственных
сооружений в отдельных случаях развертывание специального поли-
гона сборных конструкций или доставка их на большие расстояния
Рис. 2. Перевозка железобетонного решетчатого пролетною строения
6
Рис. 3. Навесной монтаж балочно-неразрезного стального пролетною строения
неэкономично и оказывается более выгодным возводить эти сооруже-
ния из монолитного бетона.
Наряду с развитием строительства железобетонных мостовых
сооружений в настоящее время продолжает совершенствоваться из-
готовление и монтаж стальных пролетных строений. На заводах ус-
пешно внедряют новую технологию изготовления элементов, развива-
ются способы автоматической сварки, в частности элементов закрытого
коробчатого сечения, на строительстве широко применяют навесной
монтаж (рис. 3), используют фрикционные болтовые и болто-сварные
соединения и т. д. Все это позволяет уменьшить массу, сократить
стоимость, трудоемкость и продолжительность изготовления и мон-
тажа стальных пролетных строений.
Унификация сборных мостовых конструкций и специализация из-
готавливающих их заводов способствуют более эффективному исполь-
зованию оборудования и производственных площадей и снижают стои-
мость конструкций, расширяя область индустриализации строитель-
ства мостовых сооружений.
Индустриализация строительства требует комплексной механиза-
ции всех трудоемких работ, т. е. механизации всех взаимосвязанных
производственных процессов, как одно из средств повышения произ-
водительности труда и снижения стоимости строительства мостов.
Помимо основных строительно-монтажных работ, к которым от-
носятся сооружение опор и пролетных строений, механизируются из-
готовление и монтаж вспомогательных устройств (опалубки, подмостей
и др.), а также погрузочно-разгрузочные, транспортные, земляные
работы
В настоящее время мостостроительные организации оснащаются
новыми машинами, механизмами и оборудованием как общестронтель-
ного, так и специального назначения, в том числе поворотными кон-
7
сольными кранами грузоподъемностью до 130 т, мощными стреловыми
передвижными кранами, вибропогружателями и буровой техникой.
Повышение уровня мостостроения предусматривает автоматизацию
производственных процессов. Примером может служить внедрение ав-
томатики в процесс приготовления бетонной смеси на инвентарных
бетонных заводах и изготовления мостовых конструкций на заводах
мжбк.
Дальнейшее развитие технологии строительства мостов будет идти
в следующих направлениях:
разработка новых и совершенствование применяемых индустриаль-
ных способов возведения фундаментов и надфундаментной части
опор;
совершенствование изготовления и монтажа сборных железобетон-
ных и стальных пролетных строений;
дальнейшее развитие производственной базы мостостроения с ре-
конструкцией действующих промышленных предприятий и создание
новых;
оснащение мостостроительных организаций новыми инвентарными
конструкциями, приспособлениями и оснасткой;
дальнейшее повышение механо- и энерговооруженности мосто-
строительных организаций, обеспечение их высокопроизводительными
машинами, механизмами и оборудованием.
Всем этим мероприятиям сопутствует разработка новых, более ра-
циональных схем и конструкций мостовых сооружений, опор, пролет-
ных строений.
Повышение качества и эффективности строительно-монтажных
работ, т. е. выполнение и перевыполнение планов строительства объек-
тов с высоким качеством работ при наименьших затратах трудовых и
материальных ресурсов — такова задача, поставленная перед строи-
телями партией и правительством.
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СБОРНЫХ мостовых конструкций
Глава I
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СБОРНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1.	Организация изготовления конструкций
Элементы сборных бетонных и железобетонных мостовых конструк-
ций обычно изготовляют на заводах и полигонах мос-
тостроительных организаций. Относительно незначительный объем
конструкций изготовляют на предприятиях, т. е. на небольших заво-
дах и полигонах строительных трестов управлений железных дорог,
выполняющих работы по капитальному ремонту эксплуатируемых и
строительству небольших искусственных сооружений. Элементы сбор-
ных сооружений под автомобильные дороги изготовляют также пред-
приятия республиканских министерств строительства и эксплуата-
ции автомобильных дорог.
Предприятия мостовых железобетонных конструкций. Завод
мостовых железобетонных конструкций
(МЖБК) представляет собой промышленное предприятие с годовой
производительностью 10 тыс. м® и больше, оснащенное высокопроиз-
водительными машинами, механизмами, оборудованием, устройства-
ми, механизированными складами и средствами транспорта с автома-
тизацией на отдельных заводах многих производственных процессов.
На заводах изготовляют элементы, как правило, типовых конструк-
ций, а также часто повторяющихся, производство которых требует
применения сложных механизмов и оборудования.
Завод МЖБК производительностью 20 тыс. м® в год, приведенный
на рис. 1.1, предназначен для производства блоков пролетных строе-
ний под железную и автомобильную дороги и элементов опор — свай,
оболочек и др. Весь производственный процесс обслуживают краны
мостовые в цехах и козловые на открытых площадках. Железнодорож-
ные пути широкой колеи и автомобильные подъездные дороги обеспечи-
вают транспортные связи между цехами, возможность подачи на завод
материалов и вывоз готовой продукции.
В целях совершенствования технологии производства, повышения
качества и снижения себестоимости продукции проводится спе-
циализация заводов МЖБК, при которой на каждом за-
воде изготовляются конструкции ограниченной номенклатуры. Это
позволяет уменьшить число разнотипного технологического обору-
дования, увеличить производительность цехов и завода в целом.
Экономически выгодную дальность перевозки конструкций опре-
деляют сопоставлением стоимости перевозки по имеющимся видам тран-
спорта и в зависимости от состояния дорог, размеров и массы конструк-
9
Рис I 1 План завода МЖБК
I — скреперный склад песка, 2 — скреперные склады фракций щебня 3 — заводоуправле-
ние, 4— транспортерная галерея, 5—бетонный завод, 6-—-склад цемента, 7 — козловые кра-
ны, 8 — открытая площадка изготовления ЖБК, 9 — котельная, 10 — склад топлива, 11 —
механический цех, 12 — мостовые краны, 13 — склад арматуры, 14 — арматурный цех, 15 —
цех изготовления конструкций, 16 — камеры термовлажностной обработки, 17 — цех отдел-
ки и гидроизоляции, 18 — склад готовых конструкций, 19 — подъездные пути
ций, наличия специализированных транспортных средств и других
местных условий. Ориентировочно можно считать выгодной перевоз-
ку железнодорожным транспортом до 2 тыс. км, речным —
до 2,5 тыс. км, автомобильным — до 150 км.
Полигоны (рис. 1.2) рассчитаны на производство меньшего
объема продукции, чем заводы, и имеют временные, обычно сборные
помещения и открытые площадки. Они менее оснащены механизмами и
оборудованием, производственные процессы меньше автоматизирова-
ны.
Полигоны различают районные для изготовления элементов мостов
и труб, сооружаемых в окружающем полигон регионе, и полигоны
при строительстве больших мостов, на которых изготовляют крупно-
размерные и тяжелые конструкции мостов. Продукцию цехов такого
полигона (арматуру, бетонную смесь и др.) используют также для
сооружения монолитных опор и пролетных строений. Целесообраз-
1	2 3 9 5 6 7	8	9	10
Рис 12 План полигона для изготовления мостовых железобетонных конструк-
ций.
1 — склад арматуры, 2 — склад цемента 3 — арматурный цех, 4 — лаборатория, 5 — бетон-
ный завод, 6 — котельная, 7 — склад топлива, 8 — цех формования изделий, 9 — склад го
товой продукции, 10 — козловой кран, 11— скреперный склад щебня, 12— транспортерная
галерея, 13 — скреперный склад песка, 14 — подъездные пути
10
Таблица II
Изготовляемые конструкции	Размеры, м		Изготовитель
	Сечение или 1 диаметр	1	Длина	
Сваи призматические	0,3X0,3	6—12	Заводы и
	0,35X0,35	6—18	полигоны То же
	0,4X0,4	12—24	»
Сваи-обо почки центрифуги-	Диаметр 0,4,	8—12	Заводы
рованные Оболочка .центрифугирован-	0,6 и 1 То же, 1,6—2	6—8	То же
ные Оболочки, изготавливаемые	То же, 1,6—3	6-8	Полигоны
в виброформах			
Элементы фундаментов и	По проекту		То же
опор			Заводы
Блоки балочных пролетных	То же	До 33	
строений под железную дорогу		» 42	
То же, под автомобильную	»		То же
дооогу		По проектам	Полигоны
Блоки пролетных строений	»		
больших пролетов Блоки водопропускных труб	»	То же	и заводы Полигоны
ность сооружения приобъектного полигона определяют технико-
экономическим сравнением различных вариантов с учетом возможности
использования его после окончания строительства моста в качестве
районного полигона. По мере развития строительства мостов в пре-
делах региона часто полигоны по своему оснащению и объему изготав-
ливаемой продукции становятся заводами.
Ввиду меньшей оснащенности механизмами и менее совершенной
технологии работ на полигонах трудоемкость и себестоимость изделий
несколько выше, чем на заводах. Однако производство сборного желе-
зобетона на полигонах имеет ряд преимуществ: оно может быть органи-
зовано за короткий срок в 3—5 мес и в непосредственной близости
к строящимся сооружениям, что сокращает транспортные расходы,
а следовательно, и конечную стоимость продукции, сооружение по-
лигонов требует меньших капитальных затрат на 1 м3 готовой про-
дукции, и они окупаются быстрее, чем строительство заводов.
В последние годы, годы интенсивного строительства дорог в осваи-
ваемых районах Сибири и северо-востока страны вследствие сложив-
шегося расположения заводов МЖБК 50—60% сборных конструкций
изготовлено на районных и приобъектных полигонах. Примерная но-
менклатура мостовых конструкций, изготовляемых на заводах и по-
лигонах, приведена в табл. 1.1.
Методы изготовления конструкций. Изготовление элементов сбор-
ных железобетонных конструкций может быть организовано по стен-
довому или агрегатному методу.
Стендовый метод предусматривает изготовление изде-
лия в неподвижных устройствах — стендах. При большом количестве
И
однотипных изделий обычно сооружают несколько стендов на техноло-
гической линии. Такой метод требует больших производственных пло-
щадей и поэтому чаще применяется на полигонах. При агрегат-
ном методе основную часть операций, из которых слагается процесс
изготовления конструкции, выполняют в специальной установке (аг-
регате). Остальные операции производят на других рабочих местах
без агрегата или в других агрегатах. Примером может служить изго-
товление свай-оболочек на центрифугах.
Поточно-агрегатный метод, сочетающий в себе агре-
гатный метод с поточной формой организации работ, является более
совершенным и производительным. Здесь все операции расчлененного
производственного процесса осуществляются последовательно на не-
скольких рабочих местах (постах) постоянными звеньями рабочих.
Изделие перемещается от поста к посту вместе с агрегатом. Наиболь-
ший эффект достигается при ритмичном потоке, в котором продол-
жительность пребывания изделия на каждом посту одинаковая.
Возможна также организация поточно-стендового ме-
тода изготовления конструкций. При этом специализированные звенья
со своими механизмами и устройствами переходят от стенда к стенду
и выполняют свой элемент технологического процесса.
1.2.	Технологический процесс изготовления конструкций
Технологический процесс изготовления конструкций состоит из
следующих основных операций:
заготовка элементов арматуры — правка, резка, гнутье;
изготовление арматуры — сварка сеток, вязка каркасов или их
частей, изготовление арматурных пучков;
установка опалубки и арматуры, укладка пустотообразователей
при изготовлении плитных пролетных строений или каналообразо-
вателей при изготовлении блоков пролетных строений с поперечным
членением;
натяжение рабочей арматуры на упоры в преднапряженных кон-
струкциях;
укладка и уплотнение бетонной смеси;
термовлажностная обработка элемента;
обжатие бетона в преднапряженных конструкциях;
устройство гидроизоляции на блоках пролетных строений;
отделка элемента — заделка анкеров, раковин, торцов балок и др.
Изготовление и натяжение напрягаемой арматуры. Беспетлевые
пучки могут быть образованы из семипроволочных прядей, получаемых
с металлургического завода, или изготавливаемых в станке (рис. 1.3)
с механизмом для выпрямления проволоки и для обмотки прядей
такой проволоки. Выпрямляющий механизм состоит из вра-
щающегося барабана с кареткой и свободно вращающимся внутри
вкладышем с семью отверстиями, через которые пропущены проволоки
образуемой пряди. Эти проволоки пропускают также в отверстия в тор-
цах двух трубок, что предотвращает закручивание пряди.
12
Рис. 1.3. Станок для изготовления семипроволочных прядей:
/ — барабан, 2 — каретка, 3 — трубка; 4 — катушка с проволокой; 5 — шкив, б— тормоз
Механизм для обмотки состоит из катушки с проволокой диамет-
ром 1,5—2 мм. Вращаясь в обратную сторону, шкив наматывает с ка-
тушки спиралью проволоку на выходящую из станка прядь.
Внутренние каркасно-стержневые анкеры, предназначенные для пе-
редачи усилия натяжения от арматуры на бетон, изготовляются на спе-
циальном станке — тисках (рис. 1.4). Станок имеет неподвижные и
подвижные губки, расположенные на станине. Подвижные губки пе-
ремещаются в направляющих и обжимают пучок при помощи гидро-
домкрата грузоподъемностью 5 т, который может быть заменен винто-
вым домкратом. После обжатия на пучок накладываются проволочные
скрутки. Между прядями через 1—2,2 м пучок имеет крестообразные
вкладыши, разделяющие его на четыре части и способствующие луч-
шему прониканию цементного раствора в пучок.
Натягивают арматуру в преднапрягаемых конструкциях гидравли-
ческими домкратами на упоры или на бетон.
На упоры арматурные пучки натягивают перед бетонирова-
нием на специальные неподвижные (стенды) или подвижные (кассеты)
упоры. Такая технология широко применяется на заводах при изго-
товлении преднапряженных свай, плит и блоков пролетных строений
с продольным членением.
При натяжении на бетон перед бетонированием в опалубку
укладываются пучки, которые от сцепления с бетоном изолируют об-
моткой или тканью, пропитанной битумом, или пленкой, или обмазкой.
Пучки натягивают после приобретения бетоном необходимой прочнос-
ти, опирая гидравлический домкрат в бетонный торец блока. После
натяжения каналы заполняют цементным раствором под давлением
(инъецированием). Такая технология не требует специальных устройств
для натяжения арматуры до бетонирования (упоров) и применяется
в основном на полигонах. В сборных конструкциях с поперечным чле-
нением каналы образуют в блоке, в которые при монтаже протягивают
арматуру. Арматуру натягивают гидравлическими домкратами.
13
Домкрат одиночного действия с тяговым усилием
до 240 тс применяют при наличии анкеров или анкеров-захватов
на пучковой арматуре, а также при натяжении стержневой арматуры
(рис. 1.5).
Стаканный анкер пучковой арматуры состоит из стального стакана
(обоймы), в который пропущены концы загнутых или имеющих утол-
щения проволок с заливкой эпоксидным кампаундом или металличе-
ским сплавом.
Широко применяется анкер пучковой арматуры с высаженными на
концах проволок головками. Монолитный анкер (рис. 1.6) применяется
при технологии натяжения на бетон с укладкой пучков до бетониро-
вания и при сооружении сборной из блоков конструкции с открытыми
каналами. Сборный анкер позволяет пропускать пучковую арматуру
через закрытые каналы в блоках собираемой конструкции. Утолще-
ния на концах проволоки (головки) образуются в специальном гид-
ропроцессе. Конец проволоки заклинивается поршнем, а утолщение
прессуется поршнем с пуансоном.
При натяжении стержневой арматуры с фиксацией натяжения гай-
кой применяется резьбовой захват с муфтой (см. рис. 1.6). При само-
заанкеривающейся арматуре периодического профиля используется
инвентарный захват с самозаклинивающимся зажимом НИИЖБа.
Домкратом двойного действия (см. рис. 1,5)
натягивают пучковую арматуру как на беФон, так и на упоры с фикса-
Рис I 4 Тиски для формирования каркасно-стержневого анкера:
1 — пучок, 2 — неподвижные губки, 3 — подвижные губки, 4 — гидродомкрат, 5 — анкер
14
Рис. 1.5. Домкраты для натяжения арматуры:
а — одиночного действия для пучковой арматуры; б — то же, для стержневой арматуры;
в — двойного действия,
1—-цилиндр, 2 —муфта, 3 — анкер-захват, 4 — столик; 5 — арматурный пучок, 6 — шток,
' захват; 8 — ключ; 9— цилиндр натяжения пучка; 10— то же, запрессовки пробки, —
захват проволоки; 12 — проволоки пучка; 13 — упоры
цией усилия конусными анкерами. Проволоки пучка крепят к натяжно-
му цилиндру клиновыми зажимами. После натяжения пучка пробка
анкера заклинивается штоком поршня малого цилиндра и тем самым
фиксирует натяжение пучка. При натяжении пучков за домкратом
на расстоянии 1,5—2 м должны быть установлены щиты для защиты
работающих от возможного выскакивания клиньев крепления про-
волок. Гидродомкрат такого типа имеет тяговое усилие 60 и 120 тс
с цанговым закреплением до 48 проволок диаметром 5 мм и 240 тс
с клиновым закреплением до 84 проволок (12 прядей).
15
Рис I 6 Анкеры-захваты
а — монолитный для пучковой арматуры с высаженными головками б — то же сборный,
в — гидропресс для высадки головок, г — захват стержневой арматуры периодического про-
филя с зажимом НИИЖБ, д — захват пучковой арматуры с конусным анкером,
1 — отверстие для крепления штока домкрата и последующего инъецирования канала, 2 —
стяжной болт, 3 — пластины, 4 — поршень зажима проволоки 5 — пуансон, 6 — зажимы
проволоки 7 — проволока, 8 — головка, 9 — пружины возврата поршней, 10— поршень прес-
сования, 11— шток домкрата, 12 — зажим НЙИЖБа, 13 — арматурный стержень, 14— ко-
нусный клиновой анкер
Недостатком конусного анкера в отличие от анкера для пучков с го-
ловками является возможность проскальзывания отдельных проволок
при натяжении и дополнительный расход арматурной проволоки
на концы пучка. Достоинство — возможность постановки его при мон-
таже после пропуска пучка через канал небольшого диаметра.
Опалубка и формы. Опалубка и формы1 должны удовлетворять
следующим требованиям: обеспечивать проектные очертания и размеры
бетонируемой конструкции в пределах нормативных допусков; обла-
дать необходимой прочностью, жесткостью и растворонепроницае-
мостью; легко собираться и разбираться; позволять устанавливать
арматуру, укладывать и уплотнять бетонную смесь; позволять без боль-
шой затраты труда очищать и смазывать ее при многократной обора-
чиваемост1Г; обеспечивать хорошее качество поверхности бетона.
1 Конструкции рпалубки и форм приводятся ниже при описании технологии
ивготовления элементов
16
Рис 1 7 Пропарочные камеры
а — ямного типа, б — тоннельного типа.
в — съемная
1 — изготовляемая конструкция, 2 — щи-
ты, 3 — тележка, 4 — съемные колпаки,
5 — ригель стенда
При небольшой оборачиваемо-
сти (малом количестве типоразме-
ров изготавливаемых конструк-
ций) сборную опалубку делают
деревянной и деревометалличе-
ской— каркас из металла, а об-
шивку — из дерева. На заводах
МЖБК и на специализированных
полигонах опалубку применяют
металлической с каркасом на свар-
ке из профильного металла и ли-
стом толщиной 6—8 мм. Для об-
легчения распалубки поверхность
опалубки покрывают специальны-
ми эмульсиями. В целях получе-
ния гладкой поверхности изделий
и уменьшения сцепления с бетоном
опалубку обшивают или обклеи-
вают полихлорвиниловым листом.
За рубежом (США, ФРГ) применяют щитовую опалубку из полимер-
ных материалов. На поверхность деревянной, фанерной модели конст-
рукции наносят слой смеси синтетической смолы и стекловолокна
с уплотнением роликами.
Такая опалубка хорошо переносит высокую температуру пропари-
вания и особенно эффективна при изготовлении конструкций сложной
конфигурации.
Для изготовления элементов простейшей конфигурации, плит, тро-
туарных блоков и других применяют формы из дерева или металла,
а также в виде матриц из бетона.
Элементы опалубки рассчитывают в соответствии с требованиями
ВСН 136-67 по предельным состояниям — по первому на прочность и
второму на деформативность (см. п. V. 1).
Термовлажностная обработка изделий. Такая обработка про-
изводится для ускорения твердения бетона, что существенно сокращает
продолжительность технологического процесса, улучшает использо-
вание механизмов и оборудования. Это увеличивает съем продукции
с производственных площадей. Отформованные изделия пропаривают
и увлажняют.
Обработка производится в пропарочных камерах (рис. 1.7): ям-
ных с, тоннельных б и съемных в. Ямные камеры применяются при из-
готовлении элементов небольшой массы (призматических свай, свай-
оболочек и др.).
Тоннельные камеры сооружаются на заводах и больших поли-
юнах МЖБК при поточно-агрегатной технологии.
Съемные камеры (колпаки 4) находят применения пу
технологии.	’ *
Процесс термовлажностной обработки состоит
нов (рис. 1.8):
испдививт"
„нсI iy .-ле»е’гов
из	эта™
НИ. м. и Калинина
БИН ПРОТЕК^
Рис. 1.8. Изменение температуры t при термовлажностной обработке в течение
периода Т (график термовлажностной обработки):
/ — цех изготовления; // — первая секция камеры; III— вторая секция камеры; IV — цех
отделки; V — склад; В — выдержка; П — прогрев; Н — нагрев; О — остывание
предварительная выдержка для образования структуры бетона,
способной воспринять напряжения, возникающие при прогреве конст-
рукции сложной конфигурации с различной толщиной ее элементов,
(например, блока пролетного строения). Продолжительность выдерж-
ки 6—8 ч, т. е. не меньше срока схватывания цемента, а при пропари-
вании без опалубки — от 16 до 18 ч:
нагрев изделия до заданной температуры со скоростью от 8° С
до 10° С в час в зависимости от толщины массивной части элемента —
чем он толще, тем меньше скорость;
пропаривание изделия в среде паровоздушной смеси при темпе-
ратуре 60—70° С (мягкий режим) в течение 36—42 ч. Для равномерно-
го распределения температуры, что уменьшает опасность возникно-
вения трещин от температурных напряжений, в камере устанавли-
вают вентиляторы;
остывание изделия со скоростью, равной скорости нагрева (5—12° С
в час). При этом для снижения усадочных деформаций весьма полезно
увлажнение изделия — поливка водой с переменной по мере охлаж-
дения температурой;
выдержка в цехе в зимний период не менее 10 ч. Это время исполь-
зуется для отделки изделия и устройства гидроизоляции плиты бло-
ков железнодорожных пролетных строений.
При нагреве и охлаждении разной толщины элементов (стенки,
пояса и др.) возникают напряжения, величина которых может превы-
сить прочность твердеющего бетона и вызвать появление трещин
в изделиях.
Кроме того, при остывании происходит интенсивная миграция
влаги из бетона, в результате чего при недостаточном увлажнении
- бетона возни кадт усадочные трещины.
Поэтому необходимо строго соблюдать установленный режим об-
работки изделия, что лучше всего обеспечивается автоматизацией
всего процесса.
18
1.3.	Изготовление элементов опор
Изготовление призматических свай. Сваи квадратного и восьми-
гранного сечения изготовляют на полигонах, иногда на заводах МЖБК.
Арматурный каркас с хомутами готовят в арматурном цехе с исполь-
зованием станков для резки и гнутья арматуры. Спиральную арма-
туру, применяемую вместо хомутов, наматывают на стержни про-
дольной арматуры на станке (рис. 1.9). Продольные стержни каркаса
пропускают через планшайбу, закрепляют в диске и протягивают тя-
говой тележкой. Планшайба и диск вращаются синхронно. При вра-
щении на каркас наматывается проволока спирали и автоматически
приваривается к стержням точечной сваркой в агрегате 6.
Бетонируют сваи в инвентарных разъемных металлических или
деревянных формах (рис. 1.10). Для ускорения твердения укладывают
потолочные щиты и в образовавшейся камере сваи пропаривают.
Арматуру преднапряженных свай натягивают гидравлическим
домкратом, используя металлические инвентарные формы в качестве
упоров. Стержни напрягаемой арматуры обычно натягивают груп-
повым способом, т. е. одновременно все стержни. Первичное натяжение
с напряжением, превышающим предел текучести, упрочняет сталь и
обеспечивает последующее равномерное распределение усилия по всем
стержням.
Изготовление свай-оболочек диаметром 0,4—1 м и оболочек диамет-
ром больше 1,2 м. В арматурном каркасе, состоящем из продольной и
спиральной арматуры, важно обеспечить точное положение закладных
деталей стыков секций оболочек: фланцев — при болтовых стыках,
стаканов или арматуры — при сварных соединениях. Плоскость сты-
ка, особенно при фланцевом соединении, должна быть строго перпен-
дикулярна продольной оси оболочки. Необходимая точность распо-
Рис. 1.9. Станок для сварки арматурных каркасов свай:
/ — лоток для стержней продольной арматуры; 2 — направляющие трубки, 3 — планшайба;
4— вертушка с проволокой спирали, 5 — выпрямляющее устройство; 6 — кондуктор; 7 —
арматурный каркас; 8 — диск; 9— тяговая тележка; 10 — шкив тяговой цепи, // — промежу-
точная опорная тележка; 12— редуктор, 13 — сварочная головка
19
л ожени я отверстий для болтов во фланцах достигается применением
кондукторов.
Спиральную арматуру свай-оболочек наматывают на станке
(рис. 1.11). На нем труба прикреплена одним концом к опорной оси
фланцевым стыком с гибкой прокладкой, другой конец свободно опи-
рается на ролик. Стержни продольной арматуры приваривают к обе-
чайкам фланцев, закрепленных на трубе. При вращении трубы нави-
вается спираль, проволока перемещается вдоль каркаса распреде-
ляющей кареткой, передвигаемой приводом от двигателя по балке.
Арматурный каркас оболочек драметром 1,2—1,6 м собирают
на станке-кондукторе (см. рис. 1.12, б), состоящем из съемного бара-
бана и шнекового распределителя спиральной арматуры. Для фикса-
Рис. 1.10. Формы для изготовления призматических свай:
а
~ деревянные; б — инвентарные металлические,
I съемные щиты, 2 — съемная часть форм
20
Рис Ill Станок для изготовления арматурного каркаса
а — сваи оболочки б — оболочки,
/ — опорная ось, 2— обечайки, 3 —труба, 4 — привод каретки, 5— ролики, 6 — каретка,
7 —съемный барабан, 8— кольца для фиксации положения продольных стержней, 9— про-
волока с бухты, 10 — шнековый распределитель спиральной арматуры
ции положения и поддержания стержней продольной арматуры
на барабан через 1—1,5 м устанавливают кольца, имеющие вырезы
для стержней и состоящие из двух половинок, соединяемых болтами.
Для облегчения их снятия между барабаном и кольцами размещены
клинья. Стержни продольной арматуры приваривают к фланцам или
обечайкам. Спиральную арматуру навивают вращением барабана
с распределением ее витков шнеком на проектном расстоянии (шаге).
Арматурный каркас оболочек большого диаметра (2,4—3 м)
монтируют на полигоне в вертикальном положении на жесткой пло-
щадке, на которую укладывают нижний фланец или стакан. Верхний
фланец (или стакан) крепят к металлическому жесткому каркасу
из прокатных профилей, расположенному внутри оболочки, обеспе-
чивая этим их взаимное проектное положение.
При изготовлении предварительно напряженных свай-оболочек
используют в качестве упоров кассету, служащую формой при центри-
фугировании.
Натягивая арматуру, штоки гидравлических домкратов соединяют
со стержнями при помощи захватов, а натяжение фиксируют гайка-
ми, упирающимися во фланцы кассеты.
Сваи-оболочки диаметром до 1 м и оболочки диаметром до 1,6 м,
как правило, изготовляют методом центрифугирования. Уложенная
в форму бетонная смесь при вращении под влиянием центробежной
силы равномерно распределяется и уплотняется, несвязанная вода от-
21
жимается и удаляется через торцы формы. Понижение водо-цементного
отношения хорошо уплотняемого бетона позволяет получить проект-
ную марку его при меньшем количестве цемента и сократить время
выдержки оболочки в форме. Прочность центрифугированного бетона
на 20—30 % больше прочности бетона этого же состава, уплотненного
вибраторами, затраты труда меньше на 30—35%.
Цилиндрическая форма для изготовления свай и оболочек состоит
из двух полуцилиндров, скрепляемых откидными болтами. Готовый
арматурный каркас сваи-оболочки диаметром до 1 м укладывают
в форму, загружают ее бетонной смесью при помощи бетоноукладчи-
ка, состоящего из передвижного портала с бункером (рис. 1.12). Под
бункером располагают ленточный или вибролотковый питатель, кото-
рый распределяет смесь равномерно вдоль формы.
При изготовлении оболочек диаметром более 1 м для загрузки со-
бранных форм используют ложковый питатель, состоящий из само-
ходной рамы-тележки с длинной ложкой из разрезанной вдоль трубы
диаметром 150—200 мм. Ложку загружают равномерно по длине бетон-
ной смесью, вводят во вращающуюся форму и разгружают поворотом
вокруг своей горизонтальной оси.
Станок для вращения форм — центрифуга — имеет ряд роликовых
опор, расположенных через 3—4 м (см. рис. 1.12). Каждая опора
имеет один ведущий и один или два поддерживающих ролика. Все
ведущие ролики соединены общим валом, приводимым во вращение
электродвигателями. Форма свободно лежит бандажами на роликах
и вращается ими вокруг продольной оси. Сверху форму закрепляют
откидными рамками с прижимными роликами.
При изготовлении свай диаметром 0,4—1 м форму вначале вра-
щают со скоростью, равной 50—70 об/мин; под воздействием центро-
бежной силы бетонная смесь распределяется равномерно по стенкам
формы. Затем скорость вращения ступенями увеличивают до 200—
300 об/мин и в течение 15—20 мин бетонная смесь уплотняется. При обо-

Рис I 12 Центрифуга для изготовле-
ния оболочек
1 — ложечный питатель, 2 — откидная рам-
ка, 3 — бункер, 4 — роликовая опора, 5 —
металлическая форма, 6— прижимной ро-
лик
22
дочках диаметром 1,2 —1,6 м скорости враще-
ния равны соответственно 80—40 и 200—
120 об/мин.
После центрифугирования форму с обо-
лочкой снимают со станка и подают в про-
парочную камеру, где она находится в тече-
ние 3—4 ч. Затем форму из камеры извле-
кают, а вынутую оболочку вновь подают в
камеру. Через 10—12 ч бетон приобретает
прочность, равную 0,6—0,7 R2B. После ох-
лаждения секции отправляют на склад гото-
вой продукции.
Весь процесс изготовления сваи-оболоч-
ки поточно-агрегатным методом осуществ-
ляется на пяти постах, на каждом из кото-
рых работает одно звено. Звенья объединяют-
ся в одну бригаду. На первом посту в полу-
форму укладывают арматурный каркас и по-
дают бетонную смесь, собирают форму; на
втором — центрифугируют; на третьем идет
первичное пропаривание и распалубка; на
четвертом — вторичное пропаривание; на
пятом — складирование готовых оболочек.
Организация поточного способа изготовле-
ния позволяет получать с одной линии до
10—12 свай-оболочек в смену. Наиболее ком-
пактную поточную линию можно обеспечить
при поперечном перемещении изделия с од-
ного поста на другой.
На полигонах оболочки диаметром 1,2 м
и больше изготовляют в вертикальных ме-
таллических или деревянных виброформах
6—8 м.
сердечником для изго-
топления оболочек*
/ — секции вибросердечника,
2 — вибраторы, 3 — напра-
вляющий конус, 4 — наруж-
ная опалубка
секциями длиной по
Металлическая виброформа состоит из внутреннего и наружного
разборных цилиндров. Внутренний состоит из звеньев высотой
по 2 м. Каждое звено собирают из двух полуцилиндров с коническим
вкладышем для облегчения распалубки; наращивают звенья по мере
бетонирования. Наружная опалубка состоит из двух полуцилиндров
полной высоты секции оболочки. Поверхностные вибраторы прикреп-
ляют к наружным формам на разных уровнях (по четыре вибратора
в каждом) и включают по мере укладки бетонной смеси. Вместо внутрен-
ней формы можно применять металлический вибросердечник (рис. 1.13)
из двух секций, соединенных болтами на резиновой прокладке. К сек-
циям сердечника прикреплены два вибратора, работающие независимо
друг от друга. К верхней секции приболчен конус, направляющий
подаваемую бетонную смесь. Оболочку бетонируют ступенями высотой
по 1 м. После уплотнения смеси сердечник перемещают в следующую
позицию на 1 м выше. После укладки и уплотнения бетон оболочки вы-
держивают 3—4 ч и во внутреннюю полость подают пар. По приобре-
23
Рис. 1.14. Типы сборной
опалубки элементов
опор:
а — деревянная сборная, б —
то же, металлическая; в ~
бетонная матрица;
1 — боковой щит наружной
опалубки; 2 — клин; 3 —
блок сборно-монолитной опо-
ры; 4 — короб внутренней
опалубки; 5 — матрица; 6 —
паропровод (пунктир)
тении бетоном прочности 70—80% проектной наружную форму сни-
мают.
Пропаривать оболочки можно в два этапа. Первый этап — пропа-
ривание после бетонирования и выдержки бетона в опалубке в верти-
кальном положении в течение 14—16 ч при температуре +704-75° С;
за это время бетон приобретает прочность примерно 0,5/?28. Второй
этап — пропаривание в камере после распалубки в горизонтальном
положении до набора бетоном оболочки прочности до 0,75 Т?28. Такая
технология пропаривания предпочтительнее, так как при снятой опа-
лубке бетон получает требуемое количество влаги из окружающей
среды и увеличивается оборачиваемость виброформы. При наличии
четырех форм таким способом за сутки можно изготовить две-три
секции.
Изготовление элементов надфундаментной части опор. Основные
элементы сборных опор — массивные бетонные и тонкостенные железо-
бетонные блоки, подколенники, колонны, ригели и оболочки. Эти
элементы простых форм и конструкций, за исключением оболочек,
обычно изготовляют на полигонах, так как при большом числе типо-
размеров изготовление их в настоящее время на заводах нерентабель-
но. Применяют различные типы сборной опалубки и бетонной матрицы
(рис. 1.14).
Массивные бетонные блоки облицовки опор массой до 4 т. изго-
товляют в металлической форме с откидными бортовыми щитами.
Поддон формы, образующий лицевую поверхность блока, имеет
стеклопластиковую облицовку, обеспечивающую гладкую без пузырь-
ков и раковин поверхность. Бетон лицевой плиты блока уплотняют
по ударной технологии на «шок-столе» грузоподъемностью 10 т
слоями толщиной 12-15 см. При ударном воздействии обеспечивает-
ся большая плотность, прочность и морозостойкость бетона.
24
1.4. Изготовление элементов пролетных строений
Плитные и ребристые пролетные строения пролетом до 16,5 м,
блоки пролетных строений с поперечным членением, плиты балластно-
го корыта с ненапрягаемой при формовании арматурой изготовляют
на заводах и полигонах по стендовой и агрегатной технологии с поточ-
ной организацией производства.
Пролетные строения из предварительно напряженного железобе-
тона изготовляют с натяжением арматуры на упоры по стендовой
и агрегатной технологии.
Натяжение на бетон применяется на полигонах или не-
посредственно в пролете.
Схема технологического процесса изготовления железобетонных
пролетных строений приведена в табл. 1.2.
Изготовление плитных пролетных строений. При изготовлении
плитных пролетных строений пустоты для напрягаемых пучков обра-
зуют с помощью инвентарных вкладышей из стальных труб и сталь-
ных трубчатых пуансонов. Кроме инвентарных, применяют трубчатые
вкладыши из легких материалов — картонные гофрированные, по-
. лиэтиленовые и асбоцементные трубы, остающиеся в конструкции.
Овальный вкладыш (рис. 1.15) состоит из двух половин разре-
занной по диаметру стальной трубы. В рабочем состоянии они опи-
раются на два швеллера, соединенные с сердечником серьгами.
Через 1,5—2 ч выстойки бетона перед извлечением сердечника полу-
цилиндры серьгами отрывают от бетона.
Пуансоны овальной формы извлекают при помощи полиспаста и
лебедки, установленных на пустотообразующей машине. Для облег-
чения извлечения пуансоны имеют небольшую коничность и их по-
крывают смазкой из смеси парафина, канифоли и петролатума. Эф-
фективно также покрытие поверхности полихлорвиниловой или поли-
этиленовой пленками.
Это снижает сцепление пу-
стотообразователей с бетоном,
позволяет извлекать их при боль-
шей прочности бетона и избе-
жать нарушения структуры бе-
тонных стенок каналов.
Изготовление блоков короб-
чатого сечения. Блоки короб-
чатого сечения преднапряжен-
ных неразрезных балочных про-
летных строений с попереч-
ным членением обычно
имеют негабаритные размеры,
их изготовляют на полигоне.
При переменной высоте блоки
бетонируют в щитовой опалубке
на подмостях (или земляной
отсыпке), имеющих проектное
Рис. 1.15. Вкладыш пустотообразова-
теля:
1 — положение при бетонировании плиты;
II — то же, при его извлечении;
1 — стальной полуцилиндр; 2 — сердечник,
J — боковой швеллер; 4 — серьги
25
очертание нижней плиты (рис. 1.16). Для обеспечения при сборке
плотного примыкания торцов вначале бетонируются блоки первой
очереди с последующим использованием их в качестве торцовой
опалубки при бетонировании промежуточных блоков (способ «от-
печатков»).
Торцы блоков № 1 для избежания сцепления бетона предва-
рительно покрывают слоем известковой смазки. Для точной уста-
новки блоков при монтаже в плиту заделывают металлические фик-
саторы, а в стенках образуют выступы и углубления (шпонку).
При большом количестве однотипных блоков целесообразен способ
«отпечатков», но по поточной схеме изготовления, при которой блоки
постоянной высоты формуют на одном посту (см. рис. 1,16, а). Здесь
наружная металлическая щитовая опалубка шарнирно прикреплена
к вышкам, а внутренний короб задвигается на тележке. Торец гото-
вого блока служит опалубкой торца очередного бетонируемого блока.
Опалубка блоков имеет двойные стенки.
В образуемые полости (паровую рубашку) пропускают пар для
ускорения твердения бетона.
Применяется изготовление блоков коробчатого сечения в метал-
лической щитовой опалубке, торцевые щиты которой для обеспечения
ровной поверхности и плотности шва между блоками, делают толщиной
40—50 мм с усилением ребрами.
Если блоки изготовляют с последующей перевозкой на стройпло-
щадку по железной дороге или автомобильной, то на заводе или поли-
гоне бетонируют плиты и стенки блоков. При укрупнительной сборке
плотность стыкового шва обеспечивается бетонированием приторцо-
вых участков плит одного из смежных укрупненных блоков (см.
рис. 1.17, в).
Каналы в блоках могут быть образованы с помощью трубчатого
каналообразователя. Его изготовляют из стальной трубы, наружные
стенки которой покрывают парафином и обматывают защитным слоем
бумаги.
Трубу извлекают лебедкой через 4—6 ч после бетонирования,
предварительно пропустив через нее горячую воду. Стенки канала очи-
щают от парафина и бумаги протаскиванием стального ерша с одновре
менным прогревом полости трубы паром.
Находят применение резинотканевые шланги с сердечником из
металлического стержня, трубы, троса или заполнением перед бетони-
рованием водой под давлением. После окончания схватывания цемента
сердечник извлекают из трубы или сбрасывают давление воды и извле-
кают шланг.
За рубежом для образования каналов применяют гибкие трубы
из металлических штампованных звеньев, обеспечивающие раство-
ронепроницаемость при возможности придать ей изгиб с радиусом до
50 см. Применяют также полиэтиленовые трубы, остающиеся в теле
бетона.
Изготовление блоков пролетных строений с продольным членением.
При стендовой технологии изготовления блоков пред-
26
Г а б лименяют 		Л			
Эчементы техноло- гического процесса изготовления желе- зобетонных пролет- ных строений	Пролетные строения с ненапрягаемой арматурой	1 С1СП Предварительно напряженные проле строения с натяжением арматуры	
		на бетон	на упоры
	Операции		
Арматурные работы	Заготовка ненапрягаемой арматуры (сеток и каркасов)		
	—	Изготовление пучковой и стержне- вой напрягаемой арматуры	
	Установка арматуры (сеток и каркасов)		
		Укладка напря- гаемой армату- ры с изоляцией ее от сцепления с бетоном	Укладка напря- гаемой арматуры
		Укладка кана- лообразователей1 и пустотообра- зователей2	Натяжение ар- матуры, укладка пустотообразова- телей2
Формование	Установка щитов опалубки		
	Укладка и уплотнение бетонной смеси		
	Предварительная выдержка бетона и распалубка		
	—	Извлечение кана- лообразователей1 и пустотообра- зователей2	Извлечение п\ стотообразовате- лей2
	Термовлажностная обработка		
	—	Натяжение арма- туры, инъециро- вание каналов, обетонирование торцов блоков	Обжатие бетона напрягаемой ар- матурой, задел- ка торцов блоков
Отделка изде- лий	Устройство гидроизоляции		
	Отделка блоков, подача блоков на склад готовой про- дукции		
2 При изготовлении блоков пролетных строений с поперечным членением
При изготовлении плитных пролетных строений
27
Рис. 1.16. Схемы изготовления
а — поточно-агрегатным методом, б — на подмостях;
/—V — стадии изготовления; № 1 — блоки первой очереди
I пропарочная камера; 2 — тележка для подачи арматурного каркаса блока; 3 — ар-
6 — тележка перемещения блока; 7 — наружная опалубка, 8 — фиксаторы; 9— подмости;
ка; 13 — выпуски арматуры;
напряженных пролетных строений с продольным Членением применяют
железобетонные или стальные (сборно-разборные на полигонах) стен-
ды обычно распорно-рамного типа (рис. 1.17).
Такой стенд представляет собой железобетонную горизонтальную
раму, состоящую из двух распорок и двух ригелей. Образуемое
между ними пространство позволяет разместить в ней нижний пояс
балки с арматурой и опалубкой.
Рабочие пучки с анкерами соединены с инвентарными пучками
стержневыми удлинителями, пропущенными через отверстия в ри-
гелях и снабженными на внешних концах стаканными анкерами-зах-
ватами (см. рис. 1.6) для соединения с тягой. Пучки натягивают
гидродомкратом, упирающимся в переставляемую балку, и закреп-
ляют закладкой металлических вилкообразных шайб между анкером
и ригелем. Стенд имеет железобетонный поддон с верхним стальным
листом или жесткий металлический. На поддоне устанавливают и зак-
репляют щитовую опалубку балки. После бетонирования балку нак-
рывают П-образными щитами пропарочной камеры, которые имеют
двойную обшивку из досок с прокладкой толя и войлока по метал-
лическому жесткому каркасу из уголков.
Недостаток такого стенда — трудность укладки арматуры и уста-
новки опалубочных щитов в стесненных условиях между распор-
ными балками.
Для изготовления пролетных строений больших пролетов с полиго-
нальной арматурой находит применение распорно-балочный стенд (см.
коробчатых блоков:
® укрупнительной сборкой из плит;
бетонирования, № 2 — то же, второй;
натурный каркас (пунктир); 4— короб внутренней опалубки; 5 — тележка подачи короба;
— ХТо^Г СМазка т°РЧа; // — бетон приторцовых участков блоков; 12— плита бло-
29
рис. 1.17) коробчатого сечения. Рабочие пучки закрепляют в перед*
вижных рамах-упорах, в свою очередь прикрепленных тяжами к непод-
вижным упорам.
Полигональные пучки меняют свое направление оттяжками, зак-
репленными к поперечным бялкам. Недостаток такого стенда —
большой объем железобетона.
При изготовлении большого количества элементов одного типа кон-
струкции (не менее 2 тыс. м3) организуют поточный метод производ-
ства с использованием современной технологии и высокопроизводи-
тельных машин и оборудования.
Схема поточно-агрегатной технологии изготов-
ления блока предварительно напряженного пролетного строения
на пяти постах приведена на рис. 1.18. Здесь формуют балки с натяже-
нием арматуры на упоры в передвижном металлическом arpei ате (кас-
сете) со съемной металлической опалубкой. На посту / устанавливают
арматурный каркас и натягивают пучки.
На посту II устанавливают опалубку и бетонируют; после вы-
стойки бетона снимают опалубку. На посту III поднимают темпе-
ратуру в камере и пропаривают. На посту IV завершают пропа-
ривание и снижают температуру бетона. На посту V обжимают
Рис I 17 Стенды для изготовления блоков преднапряженных ба точных пролет-
ных строений
. _	« — распорно-рамный, б — распорно балочный,
2 “ переставляемая балка, 3 — анкеры 4 — ригель 5 — инвентарные уд
о 6 Т ВНуТреНгпИе анкеРы> 7 —рабочие напрягаемые пучки 8 — короб пропарочнон
камеры У —поддон, 10 — распорная балка, // — пояс блока 12 — неподвижный упор, 13 —
тяжи, 14 передвижной упор, /5-—рабочие пучка, 16 — оттяжка, 17— главная балка
стенда
30
Рис. I 18. Схема поточно-агрегатного изготовления преднапряженных балочных
пролетных строений:
7—V — посты поточной линии, V/ — склад готовых конструкций,
1 — арматурный каркас; 2 —- бетоноукладчик, 3 — секции пропарочной камеры, 4 — пролет-
ное строение
бетон л укладывают гидроизоляцию. Продолжительность пребывания
балки на каждом посту— от 10 до 21 ч. Пропарочная камера раз-
делена на две секции в целях оптимизации потока путем достижения
большей ритмичности его (равенства продолжительности пребывания
изделия на постах). Продолжительность всего процесса изготов-
ления блока пролетного строения длиной 22,16 м равна 72 ч и при
трех агрегатах (кассетах) на одной поточной линии каждые 24 ч вы-
пускается один блок.
Известны многочисленные конструкции кассет. Кассета для изготов-
ления блоков пролетного строения длиной 21 м (рис. 1.19) имеет распор-
ную балку, опирающуюся на три двухосные тележки, из которых
средняя пружинная. Эта тележка увеличивает жесткость балки, что
позволяет уменьшить массу кассеты и уменьшить возможность обра-
зования трещин в формуемом блоке в период термовлажностной об-
работки.
Блок лежит на виброподдоне, уложенном сверху балки и обеспе-
чивающем хорошее уплотнение бетонной смеси в наиболее ответствен-
ной части блока, насыщенной арматурой. Такое расположение блока
облегчает монтаж арматурного каркаса нижнего пояса и осмотр его
после обжатия. Виброподдон из листа толщиной 25 мм опирается
на балку через резиновую прокладку. К поддону прикреплены виб-
раторы (дебалансы), вращаемые двумя валами. Валы вращаются от-
дельным силовым блоком, подключаемым к кассете только на посту
бетонирования и отключаемым при пребывании ее в пропарочной
камере.
31
Пучковую напрягаемую арматуру с готовыми анкерами-захватами
укладывают через прорези в консольные упоры и натягивают гидро-
домкратами. За пределами внутренних анкеров пучки обматывают
пропитанной битумом тканью или на них надевают полиэтиленовые
трубки.
Для воспринятая усилий натяжения верхних горизонтальных пуч-
ков применяют верхние накладные упоры, состоящие из коробчатой
балки с консольными оголовками. Внутри коробки имеется натянутый
инвентарный пучок, обеспечивающий устойчивость сжато-изогнутой
при натяжении рабочих пучков балки. Упор с натянутыми пучками
укладывают через прокладки на собранный в кассете арматурный
каркас блока.
Натяжение напрягаемых стержневых хо-
мутов производят «на бетон» устройством СМ-538 (рис. 1.20),
имеющим гидродомкрат одиночного действия с опиранием его в упор-
ную шайбу 4, лежащую на поверхности плиты балластного корыта.
Силу натяжения измеряют манометром, упругим удлинением (мессу-
рой) и фиксируют гайкой. В настоящее время разработано и проходит
опытные испытания устройство автоматизированного контроля оста-
точного натяжения стержневого хомута. Это позволит повысить надеж-
ность создаваемого в стенке напряженного состояния. Хомуты изоли-
руют от сцепления с бетоном с помощью полихлорвиниловой трубки,
надетой на стержень.
Пространство между стержнем и трубкой заполняют смесью соли-
дола с консталином. Анкером служат два коротыша, приваренные к
стержню хомута.
Опалубка блоков пролетных строений применяется в виде
металлических щитов длиной 3—8 м. Щит (рис. 1.21) имеет каркас
из горизонтальных и вертикальных ребер из уголков и полос, прива-
Рис. 1Д9. Кассета для изготовления блоков преднапряженных балочных пролет-
ных строений:
/ — консольный упор; 2 — виброподдон, 3 — изготовляемый блок, 4— накладной упор, 5 —
верхняя напрягаемая арматура, 6 — напрягаемый пучок упора, 7 — распорная балка кас-
сеты, 8 — пружинная опора, 9 — жесткая опора, 10 — вал вибровозбудителей поддона, 11—
резиновая прокладка, 12 — пружины средней опоры
32
ренных с шагом 0,5—0,8 м к обшивке из листа
. толщиной 6—8 мм. Щиты прикрепляют к кас-
сете при помощи шарниров или болтовых соеди-
нений. Соединяют щиты между собой откидными
болтами диаметром 20 мм или клиновыми соеди-
нениями. В нижнем поясе, где сосредоточена вся
пучковая напрягаемая арматура, боковые щиты
имеют люки, через которые укладывают и уплот-
няют бетонную смесь. Для облегчения распалуб-
ки щиты имеют винтовые домкраты, которые от-
жимают опалубку от балки. Перед бетонирова-
нием опалубку смазывают специальной эмульсией
ЭКС, соляровым маслом или отработавшим ма-
шинным маслом. Предварительно опалубку очи-
щают от бетона механическим или химическим
(нанесением специального раствора) способом.
Бетоннуюсмесь распределяют
бетоноукладчиком, который перемещается вдоль
блока. В бункер смесь подают с помощью мо-
етового крана. Укладывают ее от концов к середи-
не на полное сечение блока. При большой длине
блока и в целях ускорения смесь можно уклады-
вать дополнительно от середины к концам, т. е.
в четырех пунктах.
В нижнем поясе смесь весьма эффективно
можно уплотнять при помощи виброподдона (см.
рис. 1.19), в стенке и плите — глубинными вибра-
торами с гибким шлангом или наружными вибра-
торами, навешиваемыми на опалубку и передаю-
щими через нее вибрацию бетонной смеси. Что-
бы избежать образования горизонтальной трещины в примыкании
плиты к стенке из-за осадки бетонной смеси, рекомендуется прово-
дить повторное вибрирование этой зоны после окончания бето-
нирования.
Получает распространение способ продольно-горизонтального виб-
рирования, основанного на явлении резонанса собственных и вынуж-
денных колебаний опалубки с бетонируемой балкой пролетом до 12 м
(рис. 1.22). Колебания сообщаются передвижной кассете прикреплен-
ным к ее торцу вибратором. Подбором добавочных масо 3, массы стен-
да с балкой, жесткости пружин и частоты колебаний вибратора дости-
гается резонанс.
Термовлажностная обработка блоков производит-
ся в стендах под съемным колпаком (см. рис. 1.17), а при поточно-
агрегатном способе изготовления — в пропарочных камерах тоннель-
ного типа . При пропаривании в металлической опалубке вследствие
различия деформаций кассеты и опалубки с одной стороны и бетона
Рис. 1.20 Устрой-
ство СМ 538 для
натяжения стерж-
невого хомута:
1 — корпус гидро-
домкрата, 2 — мес-
сура; 3 — гайка, фик-
сирующая натяжение.
4 — упорная шайба.
5 *- полихлорвинило-
вая трубка, 6 — стер
жень хомута; 7 — ан-
кер; 8 — резьбовой
захват хомута
1 Режим обработки см п. 1.2.
S Зак. 135
33
с другой, в последнем возможно появление трещин. Во избежание их
в пропарочных камерах устанавливают вентиляторы, консоли кассеты
в камерах подклинивают на клетках, под кассету подводят третью опо-
ру с пружинами, применяют мягкий строго контролируемый режим
пропаривания.
Имеется опыт применения утепленной опалубки,
состоящей из металлического каркаса, деревянной обшивки из досок
Рис. I 22. Установка для продольно-
горизонтального резонансного вибри-
рования-
/ — вибратор; 2 — пружины, 3 — доба-
вочные массы; 4 — кассета с блоком
и покрытия внутренней поверхно-
сти пластиком, уменьшающим теп-
лопотери и улучшающим поверх-
ность блоков. Под влиянием теп-
ла, выделяемого высокомарочным
цементом при схватывании и
твердении (экзотермическое тепло),
температура бетонной смеси по-
вышается на 30—40° С. В этом
случае отпадает необходимость в
пропаривании.
При устройстве о к л е е ч -
ной гидроизоляции
блоков железнодорожных про-
летных строений после твердения и
34
высыхания выравнивающий слой бетона покрывают (грунтуют) сплош-
ным слоем битумного лака кистью или щеткой. На прогрунтованную по-
верхность по участкам площадью около 0,5 м2 наносят слой горячей
(не ниже 150° С) битумной мастики толщиной 2—3 мм, на которой рас-
стилают вдоль балки оклеечный рулонный материал с уплотнением
от середины полотнища к краям при помощи шпателя (лопатки) или
подогреваемым металлическим катком. Продольные стыки полотен де-
лают внахлестку не менее чем на 10 см по направлению уклона поверх-
ности. Таким же способом на уложенный слой укладывают после-
дующие два-три слоя с расположением стыков вразбежку и покрывают
отделочным слоем мастики толщиной 1—3 мм.
В качестве оклеенного рулонного материала применяют льно-
кенафную или джуто-кенафную ткани, удовлетворяющие требованиям
плотности и прочности. Ткань пропитывают антисептиком (креозотовым
маслом), а затем битумом. Готовая такая ткань заводского изготовле-
ния называется бетантитом. Взамен ткани может быть применен гид-
роизол, изготовленный из асбестового картона, или стеклоткань,
пропитанные битумом. Оклеечный материал служит арматурой,
усиливающей битумную мастику, и предотвращает появление в ней
-трещин и разрывов из-за механических и температурных воздействий.
Наклеенную на бетон многослойную гидроизоляцию покрывают
защитным слоем цементного раствора по проволочной сетке, а после
высыхания — битумным лаком и битумной мастикой.
Существенный недостаток приведенного способа устройства гид-
роизоляции — большая трудоемкость и необходимость иметь высох-
шую поверхность бетона, что вызывает нарушение ритмичности по-
тока и увеличивает длительность пребывания изделия на заводе.
Применяется окрасочная гидроизоляция из жидких тиоколовых
мастик. Изоляция защищается слоем цементно-песчаного раствора
(1 : 3), армированным стальной сеткой и покрытым тиоколовой грун-
товкой.
Имеется положительный опыт применения полимербетона, который
взамен оклеенной гидроизоляции наносят на затвердевший подготови-
тельный слой бетона через сутки после его укладки. Устройство
такой изоляции требует в 3 раза меньше времени, чем оклеенной. Она
обладает эластичностью, хорошо сопротивляется ударным воздей-
ствиям, морозостойкостью, что особенно важно для конструкций в райо-
нах северной климатической зоны.
Большое значение имеет предохранение защитного слоя бетона
от усадочных напряжений вследствие интенсивности влагопотерь,
особенно в первое время после изготовления. Для этой цели после
затирки имеющихся каверн, раковин, сколов на поверхность блока
наносят полимерные покрытия — водную дисперсию тиокола Т-50,
хлоркаучук и др.
Изготовление элементов пролетных строений с решетчатыми фер-
мами. Элементы пролетных строений с решетчатыми фермами и комби-
нированных систем изготовляют на заводах и полигонах. На заводах
организуют производство транспортабельных (по массе и габаритам)
элементов, изготовляемых по освоенной заводом технологии. Внега-
2*	35
баритные элементы готовят на приобъектных полигонах. Технология,
оборудование и устройства в основном аналогичны изготовлению про-
летных строений со сплошными балками. При большом количестве од-
нотипных элементов на полигонах и заводах сооружают стенды,
изготовляют металлическую опалубку, агрегаты и другое оборудо-
вание.
При монтаже решетчатых пролетных строений широко применяют
монтажные соединения на болтах. Для этой цели в концевых участках
элементов устанавливают закладные стальные детали — фасонки,
планки, уголки и др. Эти детали приваривают к стержням продольной
арматуры электродуговой ручной сваркой. Для обеспечения необхо-
димой точности размеров элементов и расстояний между монтажными
отверстиями в закладных деталях (что является отличительной осо-
бенностью изготовления элементов сборных решетчатых систем) при-
меняют кондукторы, торцы опалубки делают из стальных листов с от-
верстиями для выпуска концов стержней продольной арматуры, если
в узле предполагается стыкование ее сваркой. В торцовых листах точ-
но фиксируют положение каналообразователей в конструкциях с на-
тяжением на бетон.
Для обеспечения точности изготовления элементов проводят конт-
рольную сборку главных ферм проезжей части на плазу полигона
или завода. После маркировки элементы транспортируют на место мон-
7 3 /I4 3,
1.5.	Особенности изготовления конструкций для районов
северной климатической зоны
Для обеспечения требуемой долговечности конструкций при эксп-
л\атации в суровых климатических условиях в длительной температу-
рой до —60° С техническими нормами предусмотрены дополнительные
требования для обеспечения морозостойкости бетонной и железобе-
тонной конструкции, особенно бетона защитного слоя в преднапряжен-
ных конструкциях. Для этого в дополнение и развитие обычных
технологических приемов необходимо выполнять следующие условия:
1)	не допускать превышения регламентированного нормами для
конструкций северного исполнения содержания пылеватых частиц,
игловатых и лещадных зерен щебня;
2)	применять высокопрочные специальные цементы;
3)	для уменьшения усадочных деформаций и напряжений при за-
мерзании воды в капиллярах обязательно применять пластифици-
рующие (типа ССБ), воздухововлекающие и воздухообразующие (типа
ГК-94) добавки в бетон;
4)	тщательно уплотнять бетонную смесь, особенно в зоне нижнего
пояса;
5)	пропаривать бетон по мягкому контролируемому режиму с мак-
симальной температурой 4-60° С, предварительной выдержкой 14—
16 ч, дождеванием при остывании и последующей выдержкой при
температуре +10° С;
36
6)	не допускать перепада температуры среды более 10° С при выходе
конструкции из пропарочной камеры в цех или из цеха на склад;
7)	повысить качество гидроизоляции балластного корыта пролет-
ных строений;
8)	для уменьшения влагопотерь в начальный период поверхность
конструкций окрашивать полимерным составом.
Для выполнения этих требований необходимо оснащение заводов
МЖБК соответствующими устройствами и оборудованием — для
фракционирования заполнителей, внесения в бетонную смесь добавок,
выстойки изделий после пропаривания в зимний период и др.
1.6.	Контроль качества изготовления железобетонных
и бетонных конструкций
Организация контроля. В процессе изготовления элементов сбор-
ных мостовых конструкций проверяют:
полноту и качество скрытых работ — установку арматуры, натя-
жение пучков и т. п. Это проверяют по мере выполнения работ и ре-
зультаты фиксируют актами;
качество материалов и бетона, которое контролируют испытанием
материалов перед бетонированием, а также состава бетона при бето-
нировании и контрольных образцов бетона в установленные сроки;
правильность геометрических форм и размеров опалубки, положе-
ние закладных частей и т. п. Все это проверяют перед бетонированием
и результаты фиксируют актами.
Контроль осуществляют бетонная лаборатория завода или полиго-
на (строительства), руководители производства, отдел технического
контроля (ОТК), техническая инспекция по установленной ГОСТом
методике и с оформлением надлежащей документации.
Важнейшими процессами, требующими особо строгого контроля,
являются натяжение арматуры, приготовление, укладка и режим
твердения бетона.
Контроль натяжения арматуры. Для определения величины натя-
жения арматуры известно несколько способов (из них применяют
каждый раз не менее двух):
1.	Измерение давления жидкости в домкра-
те по манометру. Для исключения влияния сил трения
пучка в стенде, анкерах — применяют метод прямого и обратного хода
домкрата. При натяжении по показанию манометра определяют усилие
В С тРением- Снизив давление перемещением поршня домкрата
на 0,5 1% упругого удлинения арматуры, по новому показанию ма-
нометра определяют усилие в арматуре (уже за вычетом силы трения,
так как она изменила свое направление). Силу трения определяют
по формуле
Т = 0,5 (Pt - Р8) F,
где Рх, Ря — показания манометра; F — площадь поршня домкрата
37
Рис. 123 Прибор ДИС-1 для измере-
ния напряжения в проволоке
1 крючок захвата, 2 — опорная стойка;
3 — проволока прибора, 4 — базисная
стойка; 5 — упругий стержень, 6 — крю«
чок фиксатор, 7 — опорная ножка, 8 —•
проволока пучка, Б — базис измерения
мессурой
.Изменение напоя
2.	Измерение упру-
гого удлинения пуч-
ков в процессе натяжения. Влия-
ние слабины и искривления пучка
учитывают началом отсчета при
показании манометра, равном 0,2
от проектного.
3.	Измерение удли-
нения проволоки меха-
ническими тензометрами. В этом
случае получаются совместные по-
казатели по упругим деформациям
и удлинению от выпрямления про-
волоки в пределах базы прибора,
жения в проволоке ди-
намометрами, основанное на зависимости усилия, необходимого для
заданного прибором изгиба проволоки, от силы ее натяжения. В прибо-
ре ДИС-1 (рис. 1.23) при изгибе проволоки усилием, приложенным
к рукоятке, упругий стержень изгибается, увеличивается база Б.
Изменение базы измеряют мессурой и по тарировочной кривой (по от-
счету по мессуре) определяют напряжение в проволоке. Точность
измерений напряжений составляет ±2%. Недостаток прибора —
необходимость иметь свободный участок пучка длиной 1 м с тем, чтобы
отделить от пучка одну проволоку, в которой измеряют напряжение.
Напряжение в арматуре измеряют лица, имеющие защитные сред-
ства: шлем для лица и головы, брезентовый костюм и др.
Контроль качества бетонной смеси. Большое значение для качества
конструкции имеет правильный подбор состава бетона
и условия (температура и влажность среды)
схватывания и твердения бетонной смеси.
Правильно подобранный гранулометрический состав из очищенных
заполнителей позволяет при относительно небольшом количестве це-
мента получать более высокую марку бетона. Дополнительная стои-
мость очистки и фракционирования заполнителей компенсируется эко-
номией цемента и, что самое главное, повышением качества конст-
рукции и ее долговечности.
Качество бетона контролирует бетонная лаборатория
завода или полигона непрерывно в процессе приготовления смеси, ук-
ладки и термообработки. Автоматизация дозирования цемента, запол-
нителей и воды в значительной степени обеспечивает правильность сос-
тава бетона. Автоматизация режима термообработки, внедряемая
на заводах МЖБК, устраняет возможность резкого колебания темпе-
ратуры в камере.
Прочность бетона проверяют испытанием на сжатие
четырех серий контрольных кубиков размером 20 x 20 x 20 см или
15 х 15 X 15 см, изготовляемых из рабочей бетонной смеси. Одну серию
образцов из трех кубиков хранят в лаборатории при температуре
+ 15—20° С с относительной влажностью не меньше 90%, т. е. в услови-
ях нормального твердения, и испытывают на 28 сутки для определения
38
марки бетона. Остальные три серии кубиков твердеют вместе с конст-
рукцией (блоком) и служат для определения прочности бетона перед
обжатием напрягаемой арматурой, в момент oiпуска продукции
со склада и перед загруженном конструкции временной нагрузкой.
Результаты испытаний включают в паспорт на изготавливаемую
конструкцию.
Прочность бетона готовой конструкции
можно определить при помощи специального прибора-с клеромет-
р а, этот способ основан на зависимости прочности (твердости) бетона
конструкции от величины отдачи ударяемого о бетонную поверхность
стального бойка.
Большое распространение получает ультразвуковой
импульсный метод. Он основан на зависимости скорости
прохождения в бетоне ультразвуковых волн от его прочности. Создают
импульс и измеряют скорость прохождения его через бетон при помо-
щи прибора импульсных колебаний (ПИК). Тарировочную кривую
«скорость — прочность» составляют на основании испытания прочности
кубиков прибором и на прессе. Состав бетона кубиков и условия его
твердения должны соответствовать составу и условиям твердения бе-
-тона контролируемых изделий. Таким методом определяют прочность
бетона непосредственно в конструкции и проводят наблюдения за на-
растанием прочности бетона во времени. Опыт показывает, что рас-
хождение между прочностью бетона, определенной прибором, и проч-
ностью, полученной испытанием на прессе, не превышает ±8%.
Глава II
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАЛЬНЫХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
II.1.	Организация изготовления стальных конструкций.
Заготовка деталей
Заводы стальных мостовых конструкций. Стальные мостовые
конструкции изготовляют преимущественно на специализи-
рованных заводах Минтрансстроя СССР. В состав такого
завода входят: корпуса с цехами изготовления конструкций, объекты
энергетического и транспортного хозяйства, склады, а также адми-
, нистративно-бытовые помещения (рис. II. 1). Для перемещения обраба-
тываемого металла, деталей и конструкций в соответствии со схемой
технологического процесса используют мостовые краны с движени-
ем поперек производственного потока и железнодорожного пути
вдоль корпуса. На некоторых заводах технологический процесс и
движение мостовых кранов направлены вдоль цехов.
В номенклатуру изделий входят клепаные и свар-
ные элементы пролетных строений под железную и автомобильную
Дороги, опорные части, метизы, смотровые приспособления. Преду-
смотрено применение углеродистых и низколегированных сталей,
£9
изготовление конструкций как по типовым, так и по индивидуальным
проектам.
Схема технологического процесса. Операции по изготовлению эле-
ментов зависят от вида соединения их деталей (листов, уголков) —
заклепками, болтами или сваркой, а для элементов с заклепочными
и болтовыми соединениями — от способа их сборки: из деталей,
в которых заранее сделаны отверстия (сборки по дырам), или сборки
в кондукторах (устройствах, обеспечивающих проектные размеры се-
чений элементов) с последующим сверлением отверстий (бездырной
сборки).
Схема технологического процесса с перечнем основных технологи-
ческих операций по изготовлению стальных конструкций приведена
в табл. II. 1. Поступающий на завод профильный и листовой металл
очищают от прокатной окалины дробеметным способом, при котором
металл по рольгангу пропускают через струю дроби. Очищенную
поверхность покрывают консервирующим грунтом. После сушки по-
крытия металл складируют по маркам стали, профилям и размерам
или отправляют прямо в цех подготовки металла.
Заготовка деталей. Металл, как правило, нужно править
ввиду наличия погнутостей после проката, неправильной перевозки
и складирования.
Листовую сталь правят в холодном состоянии на правильных ма-
шинах (рис. II.2). Листовую и полосовую сталь правят на листо-
правильных валках. Количество валков в станке зависит от толщины
Рис. 11.1. План главного корпуса завода с расположением цехов:
1 — кузнечно-заготовительного; 2 — механического; 3 — обработки метизов; 4—главный
магазин; 5 — ремонтно-строительного; 6 — ремонтно-механического, 7 — инструментального;
Я — сборочного, 9 — обработки металла; 10 — подготовки и склад металла; //—малярного:
12 — контрольной сборки, К — пути перемещения клепаных конструкций, Л — то же, ли-
стового металла; С —то же, сортового металла; Се —то же, сварных конструкций; Ц—*
то же, цельноперевозимых конструкций
40
Рис. II2. Правильные машины и ножницы для резки стали:
0 — листоправйльные валки, б — углоправйльные валки; в — кулачковый пресс; г — пресс-
ножвицы; д — пресс для резки уголков;
1 __ нижние ножи; 2 — верхние ножи; 3— прижим; 4 разрезаемый уголок
листа: чем тоньше лист, тем больше (от 5 до 11) требуется валков
малого диаметра. Подшипники осей нижних валков закреплены в ста-
нине неподвижно, а верхних — в ползунах, перемещаемых в верти-
кальном направлении установочными винтами по толщине листа.
Лист перемещается при вращении нижних валков. Пропускаемый
между валками лист последовательно изгибается в разные стороны, и
неровности уничтожаются. Коробоватость и волнистость листов тер-
моупрочненной стали большой толщины (18—20 мм и выше) вы-
править не удается в холодном состоянии пропуском через листо-
правильные вальцы вследствие недостаточной их мощности. В этом
случае применяют предварительный одно- и двукратный нагрев листа
до 700° С газовыми горелками.
Уголковую сталь правят на углоправильных валках, а швеллерную
и двутавровую — на правильно-гибочных кулачковых прессах, в ко-
торых на горизонтально расположенную и опирающуюся на два упора
балку давит кулачок ползуна и выправляет погнутость (см. рис. 11.2).
Последующие операции по заготовке деталей производятся по
разметке, т. е. по контуру детали и расположению отверстий,
перенесенных на металл с чертежа, или по шаблону (наметке). Для изго-
товления шаблонов применяют картон, фанеру и стальные листы.
Разметку производят при помощи металлических линеек, угольников,
штангенциркуля. Контуры деталей и центры отверстий намечают
на металле острым концом высокопрочной проволоки (чертилкой),
карандашом и закрепляют кернами, т. е. углублениями в металле,
конц3°БаННЫМИ УдаРом по кеРнУ — стальному стержню с острым
Механическая резка металла производится нож-
ицами и пилами, при толщине металла до 16—20 мм. Для резки поло-
41
Таблица III
Элементы техноло- гического процесса изготовления сталь- ных конструкций	Клепаные конструкции			Сварные конструкции
	при сборке по дырам	при бездырной сборке		
	Операции			
Подготовка ме- талла	Очистка металла от прокатной окалины, консервация, правка стали, разметка и наметка			
Обработка ме- талла	Резка стали, обработка кромок, гнутье и высадка			
Изготовление элементов	Образование отверстий непол- ного диаметра под соединитель- ные заклепки или болты сверлени- ем или продавли- ванием; сборка элементов на болтах; рассвер- ловка отверстий на проектный диаметр		Сборка элементов в кондукторах	
			Сверление от- верстий на про- ектный диаметр	Прихватка де талей короткими швами
	Клепка элементов			Сварка элемен- тов
	Фрезерование торцов элементов			
Образование монтажных от- верстий	Сверление отверстий □ элементах по кондукторам или сверление отверстий -в собранных узлах конструкции ограниченных размеров			
Маркировка и окраска элемен- тов	Маркировка элементов: очистка металла, шпаклевка и грунтовка; консервация контактных поверхностей в узлах элементов			
совой стали и мелких деталей из листовой применяют пресс-ножницы
с параллельными ножами длиной до 700 мм. Листовую и широкополос-
ную сталь режут гильотинными ножницами с ножами
длиной от 1500 до 3000 мм. Для уменьшения усилия резания в них
ножи располагают под углом 5—7° друг к другу в продольном направ-
лении. Небольшой наклон (около 1/30) верхнего ножа в поперечном
направлении к плоскости листа (см. рис. II.2) дает более чистый рез.
Для резки угловой стали применяют ножницы с режущими устрой-
ствами в станине по две режущих кромки для одновременной резки
обеих полок уголка.
Обеспечивая высокую производительность, резка металла ножни-
цами обладает все же существенным недостатком — металл кромки
получает нарушенную структуру, это способствует появлению в конст-
рукции усталостных нарушений. Поэтому после резки такой металл
удаляется при помощи строжки, что требует дополнительного обору-
дования, увеличивает трудоемкость и продолжительность производ-
ственного процесса.
42
Пилы дисковые применяются двух типов — зубчатые и
фрикционные. Зубчатая пила диаметром до 700 мм имеет в диске зубья
диаметром 20—30 мм с разводом. При большем диаметре зубья делают
вставными шириной на 2—3 мм больше толщины диска. Скорость
вращения пилы 6—8 об/мин, что дает окружную скорость 13—18 м/мин.
Фрикционные пилы зубьев не имеют, но по краям их дана накатанная
насечка. Окружная скорость вращения диска достигает 120 м/мин,
при которой разрезаемая сталь нагревается до ярко-белого каления,
размягченные частицы металла отрываются насечкой диска и выносятся
из разреза. Диск охлаждают струей воды. Фрикционные пилы делают
из низколегированной стали толщиной 4—12 мм диаметром 600—
1400 мм. Рез получается чистый.
Такие пилы применяют для разрезки балок и больших уголков
или мелких профилей пачками.
Кислородная резка металла получила широкое
распространение благодаря своим преимуществам: возможности резки
металла любого профиля большой толщины и при любом очертании ре-
за (универсальность) и выполнения операций по образованию фасок
кромок под сварку, срезки обушков уголков и др., а также возможности
механизировать и автоматизировать процесс резки, что обеспечивает
высокую производительность и точность размеров деталей. При высо-
кой степени чистоты кислорода (до 99,6%) кромка реза получается ров-
ной и с незначительным нарушением структуры металла, благодаря
чему отпадает необходимость в последующей строжке кромок. Авто-
матизированная резка осуществляется газорежущими машинами
«Черномор», «Одесса» и др. с прямолинейным и криволинейным ре-
зами, некоторыми машинами по копирчертежам. Ряд машин могут од-
новременно разделывать кромки под X- и Y-образные швы.
Для улучшения качества поверхности прямолинейного реза и ме-
ханических свойств металла толщиной до 40 мм разработан способ
резки, так называемый с м ы в-п р о ц е с с. В особых резаках две
вспомогательных струи кислорода смывают с кромок реза бороздки
и наплывы, оставшиеся после резки.
Ручную кислородную резку применяют в исключительных случа-
ях при резке профильного металла больших сечений и т. п. Листы
толщиной до 10 мм режут пакетом толщиной 75—100 мм с обжатием
его струбцинами.
При кислородной резке нужно строго соблюдать правила техники
езопасности, исключающие возможность взрыва газогенератора и
аллоиов с кислородом, обеспечивающие защиту работающего от све-
товых и тепловых лучей.
Кромки металла строгаются для удаления металла с на-
рушенной при резании структурой, для подготовки кромок под свар-
У и для точной подгонки (приторцовки) деталей.
Кромкострогальный станок имеет прижимы, фиксирующие положе-
но одного листа или пакета листов на станине. Вдоль кромки дви-
ется каретка с резцами, снимающими стружку при движении каретки
полгЬ>ИХ .наг1Равленнях- Торцевые кромки узких листов и прокатных
рофилеи можно обрабатывать на торцефрезерных станках.
43
Пневматический рубильный молоток применяют для зачистки
кромок при небольшом объеме работ, для снятия фасок в обушках
уголков.
Выоадку уголков жесткости балок со сплошной
стенкой производят штампованием под прессом при нагревании ме-
талла до светло-красного каления (1000—1100° С).
II.2.	Изготовление клепаных конструкций
Схемы технологического процесса. Изготовление клепаных элемен-
тов возможно по двум технологиям (см. табл. II.1). Без дырная
сборка элементов имеет ряд преимуществ перед сбор кой
по дырам: сокращаются количество (в 2—3 раза) и трудоемкость
(на 10—15%) производственных операций; повышается качество клеп-
ки, так как обеспечивается полное совпадение отверстий; сокращают-
ся объем такелажных работ, время работы станочного оборудования.
Вместе с тем при бездырной сборке необходимо изготовление спе-
циальных сборочных кондукторов, занимающих большие производ-
ственные площади в цехе, и ограничена возможность организации по-
точного производства. В настоящее время способом бездырной сборки
изготовляют элементы Н-образного и коробчатого сечений. Балки
со сплошной стенкой, элементы связей и индивидуальные конструкции
собираются по дырам.
Образование отверстий. Отверстия для соединительных заклепок
образуют продавливанием или сверлением сначала на неполный диа-
метр, а после сборки элемента — на полный проектный диаметр.
При этом удаляется металл нарушенной при продавливании структу-
ры и обеспечивается полное совпадение отверстий.
Продавливание отверстий для сборки по дырам
экономичнее сверления и применяется при толщине стали до 20 мм.
Отверстия продавливают на прессах с помощью штемпеля (пуансона)
и матрицы (рис. II.3). Пуансон крепится в верхнем ползуне пресса,
а матрица неподвижно закреплена в станине. Опускаясь, пуансон
выдавливает в металле ртверстие. Под влиянием скалывающих напря-
жений в продавливаемом металле вокруг отверстия образуются волос-
ные трещины с потерей им необходимых механических свойств. Этот
металл после сборки элемента удаляют рассверловкой отверстия, для
чего диаметр матрицы делают на 2—3 мм меньше проектного диаметра
заклепки.
Дыропробивные прессы имеют от одного до нескольких штемпелей.
Наиболее употребительны двухштемпельные прессы для продавлива-
ния отверстия по шаблонам. Многоштемпельные прессы используют
для одновременного продавливания нескольких отверстий. Включа-
ют и выключают пуансоны в необходимой последовательности по за-
данному рисунку заклепочного поля.
Для сокращения разметочных работ и избежания связанных
с ними ошибок, помимо шаблонов, применяют делительные устройства.
Концы обрабатываемой детали закрепляют в захватных приспособле-
44
4
Рис. П.З. Схема дыропробивного
пресса и деталь матрицы и пуансона.
а — общий вид пресса; б — пуансон-ма-
трица;
1 — станина пресса; 2 — матрица; 3 —
пуансон; 4 — корпус матрицы
ные и
сверлильные станки
Рис. II.4. Радиально-сверлильный
станок:
1 — хобот; Я — головка; 3 — шпиндель
ннях тележек, перемещаемых по
направляющим и протягивающих
деталь по делительной рейке на
требуемую величину. Перемещают
тележки и включают пресс автома-
тически или через привод вруч-
ную.
Сверлят отверстия
спиральными сверлами, закрепляе-
мыми в шпинделе станка. Образуе-
мое отверстие имеет правильную
цилиндрическую форму с чистыми
стенками. Применяют станионар-
передвижные радиально-
— —................т с вылетом
хобота 1000—3400 мм (рис. II.4).
Хобот может поворачиваться во-
круг станины и подниматься по
ней. По хоботу перемещается ка-
.ретка со шпинделем. Тележка со
станком двигается вдоль стелла-
жей g разложенными на них де-
талями, в которых сверлят отвер-
стия диаметром меньше проект-
ного при сборке по дырам. Для
одновременного сверления несколь-
ких отверстий применяют много-
шпиндельные станки. Сверлят по
наметке, по шаблонам или с при-
менением делительных устройств.
Сборка элементов. Перед рассверловкой отверстий при сбор-
ке по дырам элементы собирают по проектным размерам на стел-
лажах по пробитым или просверленным на меньший диаметр отверсти-
ям. Детали (уголки, листы) соединяют с заполнением 25—30% от-
верстий болтами диаметром 16 мм и 10% коническими оправками.
По мере рассверловки отверстий на проектный диаметр болты диамет-
ром 16 мм заменяют на болты диаметром 22 мм, а конические оправки —
на обычные цилиндрические пробки.
Для рассверловки отверстий применяют сверлильные станки
и конические развертки.
При большом несовпадении отверстий в деталях иногда допус-
кают рассверливание отверстия на больший стандартный диаметр,
например с диаметра 23 мм на 26.
При бездырной сборке элементы формируют из деталей в кондук-
торах, обеспечивающих габаритные размеры элемента и плотное при-
мыкание деталей (рис. П.5). Взаимное расположение деталей по длине
фиксируется торцовым упором. При коробчатых сечениях отдельно
«обирают ветви, которые после сверления отверстий объединяют
в элемент.
46
Рис. П.5. Сборочные кондукторы для элементов сечений:
а — двутаврового; б — швеллерного; в — коробчатого;
1 — винтовые прижимы; 2 — диафрагма
В собранном элементе или ветви просверливают несколько отвер-
стий полного диаметра, которые заполняют монтажными болтами и
пробками. Затем элемент вынимают из кондуктора и направляют для
сверления остальных отверстий под соединительные заклепки. Распо-
ложение этих отверстий определяют разметкой на верхних деталях ли-
нейным шаблоном или делительным устройством.
Вместо стационарных кондукторов могут быть применены рамки,
располагаемые через 0,7—1,0 м по длине элемента. Под сверловку
отверстий элемент поступает с рамками.
Клепка элементов. Основную массу соединительных заклепок
на заводе ставят клепальными скобами (рис. 11.6)
с пневматическим, гидравлическим или электрическим приводом.
Под действием привода через систему рычагов верхняя обжимка
опускается по направлению к нижней обжимке, осаживает стержень
заклепки и оформляет ее замыкающую головку (рис. II.7, а). Усилие
нажатия возрастает по мере опускания обжимки и достигает 50 то.
Заклепки нагревают в печах или горнах до темно-красного каления
(650—700° С). Положение скобы при разных положениях элементов
Рис П.6. Клепальная скоба с пневматическим приводом и пневмоподдержки:
а — скоба, б — плоская пневмоподдержка; в — то же, длинная,
1 — скоба; 2 —нижняя обжимка; 3—верхняя обжимка; 4 — пневмопривод; 5удлинил ель
46
Рис. II.7. Схема образования закле-
почных соединений:
а — пакет нормальной толщины, б — то же,
толстый,
/ — обжимка поддержки; 2 — замыкаю-
щая головка заклепки, 3 -*• обжимка кле-
пального молотка; 4—-закладная головка
заклепки, 5 — обжимка ударной пневмо-
поддержки; 6 — коническая закладная го-*
ловка заклепки
показано на рис II.6, а. Произво-
дительность скобы достигает 1500
и более заклепок в смену при вы-
соком качестве клепки.
Постановка заклепок, не до-
ступных машинной клепке на ско-
бе, производится пневмати-
ческим клепальным мо-
лотком, представляющим со-
бой инструмент ударного дейст-
вия. Рабочее давление воздуха в
нем 5—6 кгс/сма. Закладная го-
ловка заклепки поддерживается
пневматической поддержкой (см.
рис. II.6). Поддержка представ-
ляет собой пресс различной фор-
мы (по условиям клепки), в пор-
шень которого вставляют обжимку.
В необходимых случаях к поддерж-
ке присоединяют удлинитель.
Нагретую до светло-красного
каления (1000—1100° С) заклепку
вставляют в отверстие (см. рис. II.7). Закладную головку прижимают
обжимкой поддержки, упирающейся в другую ветвь элемента или
в упор. На выступающий конец заклепки наставляют обжимку молот-
ка, под ударами которого стержень осаживается и плотно заполняет
отверстие. Последующими ударами оформляется замыкающая головка.
Производительность бригады ручной клепки 200—250 заклепок
в смену.
При клепке толстых пакетов (больше четырех диа-
метров заклепки) применяют заклепки с коническим стержнем и повы-
шенной закладной головкой (рис. II.7, б), обеспечивающие полное за-
полнение отверстия металлом. В начале клепки на закладную головку
6 передается сосредоточенное давление, способствующее переходу из-
быточного металла в стержень и заполнению зазора в отверстии.
Этому процессу помогает ударная поддержка, дающая,
помимо нажатия, удары по оправке 5.
Длину стержня заклепки с полукруглой замыкающей головкой
, можно определить по упрощенной формуле
L = 1,18 (Z + d),
где I — толщина склепываемого пакета; d — диаметр заклепки.
Взамен ручной клепки в недоступных для скобы местах, напри-
мер, при прикреплении связей к главным балкам цельноперевозимых
пролетных строений и других деталей применяют фрикционные
соединения на высокопрочных болтах. Это улучшает условия
труда в цехе, так как ликвидируется загазованность воздуха и шум
в цехе, отпадает необходимость в рабочих высокой квалификации
(клепальщиках).
47
Отверстия сверлят сразу на проектный диаметр и сборка ведется
сразу на рабочих высокопрочных болтах. Плоскости сопряжения обра-
батывают кислородно-ацетиленовым пламенем с удалением продуктов
сгорания стальными щетками. Болты затягивают предварительно
простыми ключами, а до заданного усилия динамометрическими.
11.3.	Изготовление сварных конструкций
Сборка элементов. После обработки кромок, форма которых опре-
деляется толщиной свариваемых деталей, элемент собирают в кондук-
торах.
Кромки стыкуемых автоматической сваркой листов толщиной до
16 мм не обрабатывают. При большей толщине в кромках снимают
уг 'ы для образования X- и Y-образного шва. Особое внимание обра-
щают на подгонку кромок с зазором 1—2 мм. Поверхность металла
в зоне 40—50 мм от шва очищают наждачным кругом.
Для сборки элементов Н-образного сечения используют кондук-
торы, аналогичные применяемым для сборки клепаных элементов.
Д .я сборки и сварки двутавровых балок длиной до 34 м и высотой
д > 3,8 м разработана конструкция кондуктора-кантователя (рив. II.8).
( if обеспечивает сборку, поворот и кантование в положение для на-
ложения поясных швов в лодочку. Элементы коробчатого
сечения собирают и сваривают в специальных кондукторах (см. ниже
рис. 11.11).
Сварка элементов. Для соединения деталей элементов стальных
конструкций наиболее прогрессивна автоматическая с в а р-
г з металлическим электродом под слоем флюса толщиной 45—50 мм.
В эюм случае электрод подается и перемещается вдоль шва автомати-
чески, обеспечивая постоянство
длины дуги. Флюо — порошок ко-
ричневого цвета — защищает рас-
плавленный металл шва от окисле-
ния кислородом воздуха и вводит
легирующие добавки, повышаю-
щие его механические свойства.
Кроме того, флюс защищает свар-
щика от светового воздействия пла-
мени дуги.
Автоматическая сварка произ-
водится сварочным трак-
тором. Трактор последней моде-
ли ТС-17М (рис. II.9) состоит из
сварочной головки, бункера с флю-
сом и кронштейна для кассеты в
бухтой электродной сплошной или
порошковой проволоки, смонтиро-
ванных на самоходной тележке.
Проволоку подают и перемещают
Рис. II.8. Полноповоротный кондук-
тор-кантователь:
f — мост; 5 — элемент; 3 — прижим; 4
верхнее полукольцо; 5 — выдвижной упор;
6 — боковой упор; 7 — ролик
48
Рис. II 9 Сварочные машины:
а — сварочный трактор; б — шланговый аппарат для полуавтоматической сварки;
в — двухдуговой автомат для заварки внутренних швов в элементах коробчатого се-
чения; г — то же, наружных швов;
1 — сварочная головка; 2 — бункер с флюсом; 3 — кассета с электродной проволокой;
4 — самоходная тележка, 5 — держак; 6 — шланг с проволокой; 7 — корпус машины?
» — направляющие ролики; 9— механизм подачи проволоки; 70 —бункер с флюсом;
11 — кассета с электродной проволокой
тележку при помощи электродвигателя. В зависимости от толщины сва-
риваемого металла, диаметра проволоки и высоты шва регулируют ско-
рости сменными парными шестернями, меняющими передаточное число.
Питается трактор постоянным и переменным током. В зависимости
от марки стали и толщины деталей потребляемая сила тока 350—
1000 А с напряжением 30—50 В, скорость сварки 19,5—30 м/ч. Для
предотвращения поражения сварщика электрическим током все нахо-
дящиеся под напряжением установки заземляют.
При сварке элементов коробчатого сечения применяют двух-
дуговые автоматы (см. рис. 11.9). Такие автоматы позво-
49
ляют ускорить процесс сварки, уменьшить деформации элемента от од-
ностороннего нагрева, сваривать закрытые коробчатые сечения с внут-
ренними швами и, наконец, дают возможность наложить наружный
валиковый шов при отсутствии буртиков.
Все приведенные автоматы созданы на базе стандартного свароч-
ного автомата ТС-17М с использованием его ходовой части и редуктора
подачи электродной проволоки. Необходимое положение электродной
проволоки обеспечивается фиксирующими роликами.
Несмотря на все преимущества, применять автоматическую сварку
экономически выгодно и технически целесообразно только при швах
большой протяженности и при положении элемента, допускающем
покрытие шва флюсом. Поэтому автомат используют при длине стыко-
вых швов более 0,5 м, продольных и угловых швов более 3 м, а в ос-
тальных случаях применяют полуавтоматическую и ручную сварку.
Для полуавтоматической сварки служит шлан-
говый аппарат (см. рис. II.9, б). Держатель с бункером перемещает
вручную сварщик, а электродная проволока подается автоматически
механизмом через шланг. Аппарат применяют при сварке коротких
швов и при возможности образовывать валик из флюса.
При сварке вертикальных и наклонных швов, когда нельзя обра-
зовать такой валик, вместо флюса применяют струю углекислого газа.
Вручную сваривают открытой дугой металлическими
электродами с флюсовой обмазкой. Высокое качество шва обеспечи-
вается постоянством длины дуги в пределах 2—4 мм, что в значитель-
ной степени зависит от квалификации сварщика.
Известны скоростные способы ручной сварки
с глубоким проплавлением, основанные на следующих
положениях: 1) сварка ведется на предельно короткой дуге, что дости-
гается опиранием обмазки электрода на изделие и погружением про-
волоки в ванну расплавленного металла; 2) применяется наибольшая
допускаемая сила тока, способствующая более глубокому проплавле-
нию. В результате при сохранении требуемой прочности и качества
шва уменьшается объем наплавлен-
Рис. 11.10. Станок для холодной прав-
ки грибовидности полок балок'
/ — привод, г—приводной ролик, 3 — под-
держивающие ролики, 4 неприводные
ролики
ного металла, следовательно, уве-
личивается производительность
сварки. Благодаря опиранию эле-
ктрода через обмазку перемеще-
ние его происходит плавно, без
рывков, что повышает качество
шва и облегчает работу сварщика.
Не допускается ручная дуго-
вая сварка без исправного защит-
ного щитка с темным стеклом. Ра-
ботающих вблизи нужно снабдить
очками со стеклами, не пропускаю-
щими ультрафиолетовые лучи дуго-
вой сварки. Сборо-сварочный цех
должен иметь приточно-вытяжную
вентиляцию.
60
Рис. П.11. Технологическая последовательность процесса изготовления унифи-
цированных элементов коробчатого сечения:
/—V/ — стадии изготовления элемента; / — кондуктор; 2 — продольные передвижные упо-
ры; 3 — выдвижные подставки; 4—прихватки ручной сваркой. 5 — двухдуговой сварочный
автомат для заварки внутренних швов, 6 — направляющие ролики; 7 — электрод; 8 ~~ ходо-
вые ролики; 9 — боковые прижимы подставки; 10 — двухдуговой сварочный автомат для
заварки наружных швов
Для предотвращения вытекания расплавленного при сварке ме-
I талла из шва могут быть применены три способа:
1)	сварка с медной подкладкой со стороны корня шва, имеющей
канавку для формирования валика шва. Непосредственному воздей-
ствию сварочной дуги она не подвергается, а благодаря своей высо-
кой теплопроводности не расплавляется и легко отделяется от шва
после остывания;
2)	сварка на флюсовой подкладке, допускающей меньшую точность
сборки и обработки кромок;
3)	сварка на медном ползуне, передвигаемом синхронно со сва-
рочным трактором.
51
Рис. II 12. Кондуктор для сборки
ортотропных плит:
J — портал; 2 — гидравлические прижимы;
3 — лист; 4 — продольное ребро
качество
Для уменьшения усадочных на-
пряжений при сварке толстых ли-
стов сварочный шов накладывают
несколькими слоями при низкой
силе тока.
Низколегированные «тали сва-
ривают на режимах несколько бо-
лее высоких, чем углеродистую
М16С, т. е. при больших напряже-
нии и силе тока, меньшей скорости
движения трактора для уменьше-
ния скорости остывания металла и
степени его закалки. С измене-
нием режима меняют и толщину
валика шва.
швов обеспечивается сваркой
в лодочку. Для этого необходимо свариваемый элемент, обычно
Н-образного сечения, кантовать. На заводе для этого имеются канто-
ватели, позволяющие кантовать без крана с меньшей потерей времени.
Такой вращающийся кантователь, совмещенный со сборочным кондук-
тором, приведен на рис. IL8.
Для правки грибовидности и перекосов полок после сварки эле-
ментов двутаврового сечения применяют пресс (рис. П.10).
Элементы коробчатого сечения сваривают в еди-
ном процессе со сборкой в специальных кондукторах (рис. П.11).
В механизированном кондукторе подставки выдвигаются через перфо-
рации в нижнем горизонтальном листе, поворачиваются на 90° и свои-
ми боковыми прижимами фиксируют положение вертикальных лисюв
и служат опорой для верхнего горизонтального листа.
Ортотропные плиты шириной до 3,2 м и длиной до 14,2 м
собирают на специальном кондукторе (рис. II. 12). Положение про-
дольных ребер и поперечных балок фиксируется прижимом к листу
гидродомкратами, прикрепленными к ригелю перемещающегося вдоль
кондуктора портала с прихваткой к листу короткими швами. После
придания плите деформаций, компенсирующих деформации при свар-
ке, ребра и балки приваривают к листу двухдуговыми автоматами.
Пересечения ребер и поперечных балок сваривают в вертикальном
положении (на боку) плиты после снятия ее е кондуктора.
Фрезерование элементов. Для обработки кромок фасонок, накла-
док, торцов элементов применяют фрезерование на фрезерных
станках, представляющих собой станину с горизонтальными
направляющими, по которым перемещается каретка, несущая ползун
с фрезой. Ползун можно перемещать к элементу конструкции и в верти-
кальном направлении при помощи винта. Фреза представляет собой
вращающийся диск с закрепленными на нем 8—12 резцами. При вра-
щении фрезы резцы снимают стружку, толщину которой регулируют
горизонтальным перемещением ползуна.
Торцы наддомкратных уголков в опорных поперечных балках фре-
зеруют после их обрезки, высадки и образования отверстий.
62
11.4.	Образование монтажных отверстий, Маркировка
и грунтовка стальных элементов
Технология образования монтажных отверстий. Этот процесс в зна-
чительной степени определяет успешность монтажных работ и проект-
ный строительный подъем. Отверстия могут быть образованы: рассвер-
ловкой отверстий, ранее пробитых или просверленных в деталях на
меньший диаметр при индивидуальной подгонке монтажных узлов
в процессе заводской сборки; сверлением на проектный диаметр в го-
товых элементах по кондукторам.
При рассверловке отверстий на стеллажах обычно вне цеха собира-
ют плоские системы, из которых состоит пролетное строение — глав-
ные фермы, проезжая часть, связи.
В узлах, собранных на монтажных болтах, рассверливают ранее
образованные (при изготовлении деталей) отверстия на проектный
диаметр.
Такой способ требует больших сборочных площадей, затрат труда
и времени.
При нем обеспечивается хорошее совпадение отверстий, но теряется
взаимозаменяемость элементов.
Поэтому такой способ применяют только для изготовления ин-
дивидуальных конструкций или типовых цельноперевозимых пролет-
ных строений небольших пролетов.
Сразу на проектный диаметр отверстия сверлят по металли-
ческим шаблонам (рис. П.13). Шаблоны изготовляют из лис-
тов толщиной Ю мм. В местах расположения отверстий в шаблоне за-
прессовывают втулки из высокопрочной стали для правильного на-
правления сверла.
Для обеспечения высокой точности расположения втулок приме-
няют кондукторы-эталоны, изготовленные с применением точных раз-
бивочных инструментов или станков.
Практикуют изготовление планок в втулками, расположенными
Рис. 11.13 Устройство для сверления монтажных отверстий в элементе!
I — СаепЛ1Л,.'7,.объемный кондуктор; б — металлический шаблон, в —деталь втулки.
v ильная машина; 2 — кондукторная доска (шаблон), 3 — шпиндель сверлияьноге
станка; 4 — элемент; 5 — кондукторные планки; 6 —> втулки
на расстоянии по осям 80 мм
друг от друга. Планки прива-
ривают к листу кондуктора по
точной разметке рисок заклепок
(см. рис. 11.13, б). В этом случае
лучше используются дорогостоя-
щие детали — запрессованные
втулки, которые с планками мо-
гут быть применены на несколь-
ких кондукторах.
Для сверления отверстий в фа-
сонных листах с одинаковым ри-
сунком заклепок листы соединяют
в пакеты, стягивая их струбцинами.
Шаблоны устанавливают на эле-
менты по разметке (взаимная
ориентация), совмещая оси шабло-
нов 6 осями элемента и заклепоч-
ных полей, или на разметочных
плитах, устанавливаемых в одной
горизонтальной плоскости под кон-
цами элементов. Взаимная увяз-
ка плит дается с точностью до
1 мм. На размеченные концы эле-
ментов накладывают шаблоны и
сверлят отверстия.
Менее трудоемок и более точен
способ с использованием объем-
ных кондукторов (см.
рис. 11.13), в которых одновремен-
но можно сверлить отверстия на
-трех плоскостях. В объемных кон-
дукторах шаблоны заранее закре-
плены в проектном положении,
остается только правильно ориен-
тировать относительно них элемент, что не требует высокой
квалификации работающих и большой затраты времени.
Вертикальные отверстия сверлят в станках, горизонтальные —
сверлильными пневматическими машинками. Хвостовик машинок упи-
рается в упорный лист, имеющий отверстия по рисунку шаблона.
Это ускоряет установку машинки и обеспечивает правильное направ-
ление сверла, что имеет особенно большое значение при толстых па-
кетах.
Для лучшего использования объемных кондукторов в установлен-
ном элементе просверливают по четыре-шесть маячных отверстий
в каждой плоскости. Затем элемент из кондуктора вынимают, по маяч-
ным отверстиям прибалчивают отдельные кондукторные доски, и эле-
мент поступает на сверление отверстий всех заклепочных полей.
При болтовых монтажных соединениях также необходимо выполнять
54

ВВ1 ВВ2 ВВЗ ВВЦ
Рис. 11 14. Схема маркировки эле-
ментов пролетного строения:
а — верхних горизонтальных связей; б —
левей фермы; в — проезжей части и ниж-
них горизонтальных связей, г — правой
фермы
требования точности образования отверстий, так как постановкой
пробок обеспечивается проектный строительный подъем. В целях об-
легчения подготовки узлов при монтаже после дробеметной обработки
производится консервация контактных поверхностей специальными
покрытиями, не снижающими фрикционные свойства. Такими покры-
тиями (по исследованиям НИИ мостов при ЛИИЖТ и ЦНИИ МПС)
могут служить эпоксидные смолы, грунтовка — преобразователь
ржавчины, перхлорвиннловая эмаль, все металлические покрытия,
наносимые способом металлизации.
Правильность расположения монтажных отверстий в серии типо-
вых конструкций проверяют контрольной сборкой каждого пятого
пролетного строения. Для этого на площадке на стеллажах собирают
по половине фасада фермы, а проезжую часть — попанельно отдельно.
Совпадение отверстий проверяют калибром.
Маркировка и грунтовка элементов. Схема маркировки
элементов должна соответствовать принятой в проекте. На концах
каждого элемента в внешней стороны на расстоянии 1 м от торца бе-
лилами наносят марку по форме Здесь в числителе дана мар-
_ ка узла (рис. 11.14), а в знаменателе — номера заводского заказа
и рабочего чертежа. В этих же местах ставят клеймо ОТК. Места с мар-
ками и клеймом обводят рамками и не грунтуют.
Металл грунтуют после приемки конструкции отделом техни-
ческого контроля (ОТК). Поверхность элемента предварительно очища-
ют от окалины, жирных пятен, грязи и влаги при помощи механических
стальных щеток и пламенем газовой горелки. Щели между неплотно
подогнанными деталями шпаклюют замазкой из мела и грунтовочного
состава. Грунтуют обычно железным суриком на олифе при помощи
краскопультов. В труднодоступных местах применяют кисти. Не грун-
туют: соприкасающиеся плоскости монтажных соединений; части кон-
струкции, подлежащие бетонированию; места монтажной сварки
на ширину до 100 мм в каждую сторону от шва.
11.5.	Контроль качества изготовления стальных конструкций
Организация контроля. Допускаемые отклонения и правила при-
емки нормированы правилами изготовления, монтажа и приемки ме-
аллических конструкций (СНиП Ш.-В.5-62). Отмечая важность пред-
варительного контроля и контроля за всеми производственными опе-
рациями, надо обращать внимание на контроль качества сборки эле-
ментов перед клепкой и сваркой, производство которых разрешают
только после осмотра собранных элементов мастером и получения
от него разрешения. Помимо промежуточного (пооперационного) кон-
троля в процессе подготовки и производства клепки или сварки, в зна-
чительной степени определяющего качество конечной продукции,
проводят приемку выполненных работ.
Контроль качества клепки. Качество клепки проверяют наружным
осмотром и остукиванием всех заклепок. Они должны быть плотно
посажены и не дрожать при осту кивании. Головки заклепок долж-
ны быть полномерными и не иметь дефектов (рис. 11.15); допуски и
отклонения нормированы техническими условиями. Бракованные за-
клепки срубают и заменяют новыми с вторичным остукиванием сосед-
них заклепок.
Контроль качества сварки. Большого внимания требует проверка
и приемка сварных швов. Требования к качеству швов и
методы проверки определяются категорией ответственности сварных
швов. К главнейшим внешним дефектам относят кратеры на поверх-
ности шва, пористость и трещины в наружном слое, подрезы основного
металла у границы шва (см. рив. П.15). Обнаруживаются они после
очистки шва от шлака визуальным осмотром. К внутренним дефектам
относят в первую очередь непровар, затем внутренние поры и тре-
щины, засорение шва шлаком. Качество швов контролируе-
ется наружным осмотром, ультразвуковой
дефектоскопией, рентген о- или гаммографи-
ро.ванием, проверкой механических свойств
со единений (один раз в год).
Ультразвуковая дефектоскопия основана на вводе в изделие ульт-
развуковых колебаний, преобразованных из электрических, приемки
их отражений и обратного преобразования их в электрические. Рент-
генографированию подвергают 4—6% от общей протяженности швов,
контролируемых физическими методами.
Часть дефектов устраняют наплавкой дополнительного металла
на зачищенные участки шва и металла, часть — вырубкой или вы-
плавкой дефектных участков шва и наваркой нового.
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
СООРУЖЕНИЕ ОПОР
Глава III
УСТРОЙСТВО МАССИВНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР
111.1.	Разбивка осей и контуров опор
Предусмотренные проектом положения опор мостов должны быть
перенесены в натуру и закреплены. Средняя квадратическая ошибка
в положении осей опор в соответствии со СНиП 111-Д.2-62 для мостов
с металлическими, а также с железобетонными арочными и рамными
сборными пролетными строениями не должна выходить за пределы

(Ш.1)
Для мостов с балочными пролетными строениями, а также с ароч-
ными и рамными монолитными пролетными строениями
т“±|/2Ш’+0’5'1-	<Ш2>
Здесь т — средняя квадратическая ошибка, см; /п — длина каждого проле-
та, см; п — количество пролетов на измеряемом участке.
Разбивку осей и контуров опор производят от опорной геодезиче-
ской сети.
При строительстве малых мостов и труб в качестве плановой опор-
ной сети часто используют только исходные осевые знаки, расположен-
ные на концах мостового перехода и привязанные к пикетажу трассы.
Такие знаки во всех случаях передаются строителям от проектной ор-
ганизации и закрепляются так, чтобы на весь период строительства
была обеспечена их сохранность и неизменяемость положения1.
При строительстве средних и больших мостов, помимо исходных
знаков для разбивки и контрольных измерений на период строитель-
тва, обычно создают специальные опорные геодезические сети — три-
ангуляцию, полигонометрию и др.
„ азбивки повторяют на различных этапах строительства — уст-
ройство котлованов или отсыпка островков, бетонирование фундамен-
в’ с°°РУжение верхней части опор, монтаж пролетных строений и
оР. Причем точность разбивки на каждом этапе различна и зависит
о„ .ХаРактеРа работ. Например, допустимая ошибка в положениях
1 и контуров фундаментов любых типов вдвое больше, чем в положе-
Конструкции грунтовых знаков приводятся в учебниках по геодезии.
67
Рис. III.1. Схемы к разбивке опор:
в — схема к разбивке осей малого моста; б —
закрепление осей и граней опоры на обноске;
1 — деревянные столбы; 2 — обноска из бру-
сьев; 3 — контуры опоры
Рис. II 1.2. Схемы к разбивке осей опор:
ft — прямой угловой засечкой центров опор
в русле; б —» полярным способом
ниях подферменной плиты и
опорных частей, устанавливае-
мых с точностью по формулам
(Ш.1) или (Ш.2).
Разбивка опор малых мос-
тов. Оси и контуры опор малых
мостов разбивают простейшими
методами от исходных осевых
знаков или от знаков, вынесен-
ных на параллельную ось (рис.
III. 1). Оси моста и опор восста-
навливают при помощи теодоли-
та, установленного на одном из
осевых знаков. Расстояния от
исходных знаков до центров опор
(или других точек) восстанавли-
вают вдоль осевой линии чаще
при помощи стальных рулеток.
От закрепленного центра опоры
при помощи теодолита, установ-
ленного над центровым знаком,
разбивают ось опоры, перпен-
дикулярную к оси моста, и зак-
репляют деревянными столбами
или другими надежными знака-
ми на таком расстоянии от их
граней, где нельзя ожидать оса-
док грунта при разработке кот-
лована. От этих осей ведут де-
тальные разливки граней фунда-
мента, контуров верхней конст-
рукции опор и т. д.
Для облегчения последующих
детальных разбивок иногда уст-
раивают обноску из деревянных
столбов и прикрепленных к ним
горизонтальных брусьев, на ко-
торых гвоздями и краской наме-
чают оси и грани опоры (см.
рис. III.1).
При разбивке расстояния
нужно откладывать по горизон-
тальному их проложению (без
наклона). Это обычно достигается
при помощи отвесов, опущенных
со штативов на концах измеряемых отрезков, или другими прие-
мами, позволяющими горизонтально располагать мерные прибо-
ры. В мерных приборах при разбивочных работах создается по-
стоянное натяжение, соответствующее натяжению их при компариро-
58
вании. В некоторых случаях, требующих большой точности разбивок,
кроме того, определяют температуру воздуха и вводят соответствующие
температурные поправки.
Центры и оси малых мостов, расположенных на круговых кривых,
разбивают от линий тангенсов, хорд или от центров кривых. Продоль-
ные оси опор при этом направляют по радиусам, а поперечные по ка-
сательным.
Разбивка при строительстве средних и больших мостов. При строи-
тельстве больших и средних мостов плановые разбивки производят
от знаков геодезической опорной сети, закрепленных в натуре (см.
рис. III. 1) и имеющих координаты в той же системе, что и элементы
трассы. При этом аналитическими способами предварительно опреде-
ляют координаты всех подлежащих разбивке точек сооружения —
центров опор, точек на осях или гранях опор, центров подферменных
площадок и т. д. При вычислении координат точек используют проект
сооружения, координаты исходных осевых знаков и дирекционный
угол оси моста. При расположении моста на кривой для вычислений
координат удобно использовать дирекционные углы направлений тан-
генсов и центры кривых.
При разбивочных работах необходимо учитывать, что действи-
тельные размеры пролетных строений, изготовленных на заводах
с требуемой точностью, соответствуют проектным только при темпе-
ратуре 20° С, т. е. при нормированной температуре компарирования
всех мерных приборов, включая заводские. Поэтому при подготовке
исходных для разбивочных работ данных значения расчетных проле-
тов, пикетажа центров опор и опорных частей нужно вычислять
не по проектным размерам конструкций, а соответственно среднего-
довым температурам материала нижних поясов пролетных строений,
, т. е. для средней между предельно низкой и возможно высокой темпе-
ратурой материала с учетом солнечной радиации.
Выполнение этого требования особенно необходимо при строитель-
стве неразрезных и других систем мостов больших пролетов в край-
них (северной или южной) климатических зонах. Например, при тем-
пературном пролете 800 м и амплитуде изменения температуры —
100 С ошибка в положениях центров опор может достигать 300 мм,
(Ш В1)’5 пРевышает нормированные допуски точности по формулам
Разбивку центров опор и других точек от знаков опорной гео-
дезической сети можно производить способами инженерной геоде-
ГпИ" уТа1спР°стРанен так называемый полярный способ
(рис. III.2, б) с восстановлением в натуре направления (т. е. Az ази-
ута или дирекционного угла) от знака опорной сети на разбиваемую
чку и расстояния между ними. Значение дирекционного угла иско-
го напРавления и длины линии до разбиваемой точки определяют ре-
нЛем обратной геодезической задачи.
Ш кооРдинаты искомой точки А и знака опоры II (см. рис.
’ ), определяют приращения координат между ними:
х — X = Ьх\
(Ш.З)
59
у ~ Y = Ay.
Тангенс румба искомого направления
tga = 4£*.	(Ш.4)
Значение дирекционного угла направления зависит от знаков
приращений координат — расположения румба в четвертях окружно-
сти. По схеме рис. III.2, б:
Аг (II — Д) = 360 — а.
Расстояние до искомой точки вычисляют по формуле
I = Ay cosec а = Дх sec а.	(II 1.5)
Разбивку этим способом производят, как правило, при помощи тео-
долита в точностью 30* (TH, ТГП) и стальной рулетки. Теодолит уста-
навливают и тщательно центрируют над тем знаком опорной сети, в
которого ведут разбивку. Восстановить направление визирной оси тео-
долита на искомую точку можно, используя направление на любой
другой видимый опорный знак. Для этого откладывают значение уг-
ла, равное разности дирекционных углов направлений на искомую
точку и на опорный знак. В направлении визирной оси теодолита сталь-
ной рулеткой откладывают расстояние от искомой точки, которую и
закрепляют в натуре. С того же опорного знака ведут разбивку других
точек, расположенных на доступных для линейных измерений расстоя-
ниях. Разбивку каждой искомой точки нужно вести с двух или трек
опорных знаков. В результате разбивки с нескольких опорных зна-
ков выявляют погрешности ее. Если эти погрешности в пределах допу-
стимых, то окончательное положение разбиваемой точки принимают
как среднее из отдельных разбивок.
При разбивке центров русловых опор невозможно производить не-
посредственные линейные измерения до этих центров. Поэтому центры
русловых опор обычно восстанавливают способом прямой угловой за-
сечки (рис. III.2, а), которую, как правило, производят от знаков три-
ангуляции. Центр русловой опоры или другую точку проекта соору-
жения восстанавливают в натуре на пересечении угловых направле-
ний от знаков опорной сети. Дирекционные углы этих направлений
вычисляют решением обратной геодезической задачи или другими
способами.
Прямой засечкой от знаков триангуляции восстанавливают центры^
и грани направляющих каркасов для свай, наплавных колодцев,]
ящиков-ростверков о плавучими системами и других подобных уст-
ройств в русле реки. Визированием по оси моста и прямым, ей парал-
лельным, а также повторными угловыми засечками периодически про-
веряют положения в плане и вертикальность сооружений после их за-
крепления на маячных сваях и расчалками к якорям.
В настоящее время в мостостроении широко применяют светоло-
кационные дальномеры КДГ-3, СТ-65, EOS, обеспечивающие требуе-
мую точность измерений.
Высотная разбивка Все высотные разбивки ведут от высотной опор-
ной сети, представляющей собой систему постоянных и рабочих репе-
60
в включая принятые от проектной организации исходные реперы.
Отметки реперов определяют в результате уравновешивания нивелир-
ных ходов III класса точности.
Проектные отметки элементов сооружений (подошвы или обреза
фундамента опоры, верха подферменной площадки, элементов про-
летных строений и т. д.) переносят в натуру при помощи технического
нивелира, который устанавливают в местах, наиболее удобных для
вертикальных разбивок. Отметку горизонта инструмента определя-
ют обычно с двух-трех реперов. Превышения откладывают от горизон-
та инструмента при помощи рейки или стальной рулеткой. Отметку
горизонта инструмента удобно выносить непосредственно на опалубку,
подмости или бетон стен в тех местах, где это требуется, а затем от этой
отметки при помощи рулетки восстанавливать требуемые отметки час-
тей сооружения или проверять их.
Детальные вертикальные разбивки часто приходится вести в таких
условиях, где применение нивелира невозможно или очень затрудне-
но, например внутри опалубки опор или внутри коробчатых пролет-
ных строений, в кессонах и опускных колодцах. В таких условиях
очень удобен способ сообщающихся сосудов, т. е. гидростатическое
нивелирование. Отметки в скрытые и малодоступные места при этом
способе переносят при помощи простейшего прибора, представляю-
щего собой наполненный водой тонкий резиновый шланг, в концы ко-
торого вставлены стеклянные трубки. Отметки переносят по устано-
вившемуся в трубках уровню воды. В опускных колодцах и камерах
кессонов сообщающиеся сосуды устанавливают стационарно по пери-
метру ножа, заделывая в бетоне стен, что позволяет в процессе погру-
жения постоянно наблюдать за положением ножа и своевременно ис-
правлять перекосы путем опережающей разработки грунта.
П 1.2. Сооружение фундаментов в открытых котлованах
Мелкозаложенные монолитные и сборные фундаменты, а также низ-
кие свайные ростверки обычно сооружают в открытых котлованах с ис-
кусственным креплением их стен или с естественным откосом без креп-
лений. Глубоко заложенные массивные фундаменты (глубже 6—8 м),
как правило, в открытых котлованах не сооружают. Способы разра-
отки грунта в открытых котлованах и способы креплений их прини-
ают в зависимости от свойств грунтов, уровня грунтовых вод, раз-
еров и конструкции фундамента и местных условий.
мостостроении находят применение различные способы креплений
тлованов1, однако наиболее распространено шпунтовое крепление.
п ли ® грунтах отсутствуют твердые включения, прослойки мергеля,
товое °И глины и пРочие препятствия, то применяют деревянное шпун-
крепление (при глубине котлована до 3—б м) или металлическое
курсу ^«Ооюииия*11^НИЯ иотлованов и их расчет приводятся в учебниках по
61
при большей глубине. Металлический шпунт (ШП, ШК), как правило,
используют многократно, если проектом не предусмотрено его вклю-
чение в состав фундамента. Шпунт и распорные крепления рассчиты-
вают более точными способами, хотя допускается и приближенный рас-
чет по номограммам1. Загружать призму сдвига грунта весом строи-
тельных машин и материалов допустимо только при проверке расче-
том креплений.
Грунт в котлованах на строительстве мостов разрабатывают пре-
имущественно без водоотлива. При небольшом притоке воды откачка
в процессе разработки целесообразна, если нет мелких вымываемых
частиц грунта. Для откачки воды применяют обычно центробежные
насосы, установленные на подвесных или плавающих подмостях.
Грунт в котлованах разрабатывают без креплений экскаватора-
ми, драглайнами или способами гидромеханизации. При наличии рас-
порных креплений используют грейфы двухчелюстные или четырех-
челюстные в зависимости от плотности грунта, эрлифты, гидроэлева-
торы с механическими или гидравлическими способами рыхления грун-
тов. Принципы действия, производительность и конструктивные осо-
бенности грунтоизвлекающих агрегатов приводятся в учебниках по
курсу «Основания и фундаменты» и «Строительное производство»,
а также в справочниках.
При подборе кранового оборудования для погружения шпунта,
извлечения грунта и установки креплений нужно предусматривать
возможность его использования для последующих работ — бетони-
рования фундамента и тела опоры.
После окончания разработки грунта с водоотливом дно котлова-
на выравнивают, проверяют размеры и при необходимости уплотня-
ют основание.
Возведение фундаментов в русле реки. Способы ограждений
котлованов от воды в русловой части реки выбирают в зави-
симости от глубины воды, условий судоходства, скорости течения
реки с учетом стеснений перемычками, размываемости грунтов дна и
перемычек.
При строительстве мостов находят применение различные ограж-
дения и перемычки: грунтовые перемычки без креплений, грунтовые
перемычки, примыкающие к шпунтовой стенке, двойное шпунтовое
ограждение; бездонные ящики и ограждения из инвентарных понто-
нов (рис. Ш.З). Последние два типа ограждений применяют, если грун-
ты не позволяют забивать шпунт. Ограждения из понтонов оказыва-
ются целесообразными при любых грунтах и глубине воды в водо-
емах до 12 м. Однако массивные фундаменты и низкие свайные рост-
верки при таких глубинах нецелесообразны, а для устройства высоких
ростверков экономически более обоснованными становятся плавучие
или поддерживаемые плашкоутами ящики-каркасы (см. гл. IV).
Эрлифты и гидроэлеваторы можно подвешивать к простейшим
крановым установкам или передвижным подмостям, установленным
в русле реки на плавучие средства. Для извлечения связных грунтов
1 Справочник «Строительство_мостов и труб». М., «Транспорт», 1975. 600 О.
62
Рис. Ill 3. Ограждение котлованов:
а — грунтовая перемычка; б — одиночная шпунтовая стенка с грунтовой перемычкой; в —
двойное шпунтовое ограждение г — ограждение из понтонов КС,
I — стяжка; 2 — распорки; 3 — понтон, 4 — сварной нож, 5 — воздухопровод к компрессору
эрлифтами их можно разрыхлять гидроиглами или различными меха-
ническими рыхлителями.
При слабых грунтах дна котлована, при разработке котлована с
водоотливом перед бетонированием засыпается и утрамбовывается слой
гравия или щебня толщиной 10—15 см.
Блоки сборных фундаментов устанавливают на утрамбованный
слой гравия или песка толщиной 15—30 см.
Допустимый перерыв между окончанием разработки грунта и на-
чалом бетонирования зависит от свойств грунтов под котлованом. При
неблагоприятных грунтовых условиях (пучинистые, пылеватые и пр.)
надо избегать перерывов.
В котлованах под фундаменты больших и средних мостов, особен-
но при статически неопределимых системах пролетных строений, грун-
ты в основаниях должны быть испытаны перед бетонированием фун-
дамента и проведено контрольное бурение для проверки действитель-
ной мощности несущего слоя (на глубину не менее 4 м).
После подготовки и освидетельствования котлована можно при-
ступать к установке опалубки и бетонированию фундамента или к мон-
тажу сборных фундаментов. В процессе бетонирования необходимо
предотвращать вынос цементного молока вместе с откачиваемой грун-
товой водой
кач^СЛИ ГРУНТ Разрабатывали без водоотлива, то для возможности от-
*и воды из котлована перед бетонированием фундамента необхо-
тони УЛ0Жить тампонажный слой из бетона способом подводного бе-
бытьР°ВаНИЯ' Тампонажный бетой по своим качествам обычно не может
его еоставной частью конструкции свайного фундамента, поэтому
свайноЖНО Распо,лагать ниже проектной отметки основания низкого
ravfiuJ0 Р°ствеРка> причем соответственно должна быть увеличина
а котлована и длина шпунта.
63
При сооружении фундаментов необходим тщательный контроль
всех скрытых работ, т. е. проверка состояния и плотности грунта дна
котлована, состава и уплотнения бетонной кладки, отсутствия раковин,
необходимо испытывать образцы бетона из различных частей фунда-
мента и т. п.
II 1.3. Подводное бетонирование
Известен ряд способов подводного бетонирования — бадьей в рас-
крывающимся дном, восходящего раствора (ВР) и наиболее широко
применяемый способ вертикально перемещаемой
трубы (В П Т). При тщательном выполнении технологических опе-
раций он обеспечивает плотную, однородную и достаточно прочную
кладку, а также высокую производительность работ. При работе по
способу ВПТ бетонируют при помощи вертикально подвешенных труб,
постепенно перемещаемых вверх по мере выхода из них бетонной сме-
си. Трубы устанавливают одна от другой с учетом зоны растекания
смеси. От одной трубы смесь растекается в радиусе от 2 до 3,5 м в за-
висимости от консистенции, глубины котлована и диаметра трубы. Бе-
тонная смесь должна быть пластичной с осадкой конуса 16—20 см,
интенсивность подачи через каждую трубу обычно составляет
3—20 м3/ч в зависимости от подвижности смеси и глубины котлована.
Чтобы обеспечить качество подводного бетона, необходимо предот-
вратить возможность проникновения воды в бетонолитную трубу (рис.
III.4). Для этого нижний конец трубы при ее подъеме всегда должен
оставаться заглубленным в укладываемом слое смеси, а при первона-
чальном заполнении трубы необходимы защитные приспособления в
виде заглушек (пробок), которые постепенно опускаются до низа трубы
по мере заполнения ее бетонной смесью. Пробку поддерживают про-
пущенной внутри трубы проволокой, конец которой присоединен к ле-
бедке, а после заполнения трубы смесью проволоку обрезают.
Инвентарными бетонолитными трубами служат стальные трубы
диаметром около 300-мм, составленные из секций длиной 2—5 м на
фланцевых соединениях (см. рие. Ш.4). Воронки объемом до I—3 м
для заполнения труб смесью изготавливают обычно из листовой стали
и соединяют с трубами тоже через фланцы. Воронки труб подвешивают
на деревянные козлы к портальному крану или к подъемнику из
элементов УИКМ. Такой подъемник позволяет при помощи лебедки
плавно поднимать трубы, а из установленного на нем бункера с сек-
торным затвором непрерывно заполнять воронку бетонной смесью.
Бетонная смесь будет перемещаться по трубе и выходить, если ее
вес станет больше гидростатического давления, возникающего в уровне
низа трубы и сил трения о стенки трубы. Это условие обеспечивают со-
ответствующим расположением воронки над уровнем воды в водоеме.
Превышение воронки над водой (см. рив. Ш.4) определяют по форму-
ле
h = г — 0,6Я,	(Ш.6)
где г — радиус действия трубы; Н — глубина воды.
64
При отрицательном значении h пре-
вышение воронки можно принимать
любое, удобное по условиям бетониро-
вания.
Перемещение бетонной смеси по
трубам облегчается и интенсивность
бетонирования заметно возрастает при
вибрировании воронки и трубы навес-
ными вибраторами.
Подводное бетонирование способом
ВПТ за последние годы получило ши-
рокое распространение в фундаментост-
роении как для устройства тампонажно-
го слоя в котлованах, так и при возве-
дении несущих бетонных и железобе-
тонных конструкций — для буровых
свай, заполнения полостей оболочек и
сопряжения их со скальными породами,
заполнения полостей шахтных отвер-
стий опускных колодцев и т. п. В этих
случаях необходим строгий контроль
подбора инертных по гранулометриче-
скому составу, марки цемента и его каче-
ства. В процессе бетонирования надо пе-
риодически проверять проникновение в
Рис. III4. Схема подводного
бетонирования способом ВПТ
и детали бетонолитной трубы:
/ — секция бетонолитной трубы.
2 — воронка
трубу воды или глинистого раствора. Смесь укладывают, как правило,
без перерывов. При вынужденных перерывах укладку бетонной сме-
си возобновляют только после достижения бетоном прочности 25—
—30 кгс/см2 и тщательной промывки поверхностного слоя.
. Подводное бетонирование способом восходящего раст-
вора (В Р) заключается в инъецировании цементным раствором
слоя крупного щебня или камня, предварительно уложенного на дно
котлована. Для инъецирования применяют трубы диаметром до 10 см,
концы которых до засыпки слоя щебня (камня) опускают на дно
котлована, закрепляют и присоединяют к растворонасосам.
Тампонажный слой должен предотвращать приток воды в котло-
ван через его дно, а следовательно, воспринимать гидростатическое
давление, возникающее на уровне низа этого слоя. Высота тампонаж-
ного слоя бетона определяется из условия равновесия (см. рис. Ш.4):
«Убйб >
Отсюда, принимая объемный вес бетона Уб = 2,5 тс/м3, объемный
вес воды ув = 1 тс/м3 и коэффициент перегрузки п = 0,9, а ув равным
единице, получим:
: («Тс) > 1 м-
(И 1.7)
Сцепление тампонажного бетона со стенками котлована из метал-
лического инвентарного шпунта нужно предотвращать. Силу сцепле-
3 Зак. 135	65
ния бетона в деревянным шпунтом учесть трудно, и в расчетах ее обыч-
но не учитывают.
Высоту тампонажного слоя бетона при наличии в фундаменте свай
определяют с учетом сцепления свай g бетоном по формуле я
(III.;
,	QHyB	.
fl л	——------- —  ———	| рЛ
(пОуб + к(7 [т]) т
где й — площадь котлована; й — количество свай; U — периметр сечения
свай, 1т] — удельное сцепление тампонажного слоя бетона со сваями, рав1 < э
2 тс/м2; т — коэффициент условий работы, равный 0,9.
111.4. Возведение фундаментов с применением опускных
колодцев и кессонов
Опускные колодцы. Опускные колодцы представляют собой бек
ные или железобетонные пустотелые (открытые сверху и снизу) к'
струкции, погружаемые в грунт под влиянием собственного веса п
одновременном удалении грунта из-под их стен.
Их применяют в дисперсных грунтах, не содержащих крупных
твердых включений (валунов, прослоек мергелистых или скальнлх
пород, корчей, бревен, остатков разрушенных пролетных строений и
т. д.). При наличии скальных пород в основании фундамента опускные
колодцы1 применимы, если на этих грунтах имеется слой глинистых
или суглинистых грунтов, т. е. если есть слой водоупора, разделяю-
щий скальные породы и водоносные мелкозернистые грунты и позво-
ляющий разрабатывать скалу с водоотливом.
В мостостроении возводят монолитные и сборные опускные колод-
цы с различным очертанием в плане (рис. III.5), которое определяет-
ся формой и размерами надфундаментной части опоры, а также глу-
биной и скоростью течения воды. Толщину стен колодца и расположе-
ние внутренних перегородок определяют расчетом стен на прочность.
При грейферной разработке грунта размеры шахтных отверстий долж-
ны превышать размеры грейфера с раскрытыми челюстями на 0,5 м и
больше.
Минимальную толщину стен из условий прочности и создания не-
обходимого веса колодца обычно принимают 0,7 м. При толщине их
больше 1,8 м извлечение грунта из-под ножа затруднительно.
Колодец высотой до 5 м обычно изготовляют сразу на всю высоту,
а при большей высоте — последовательно отдельными секциями вы-
сотой 4,5 и 6 м; причем с целью уменьшения давления на грунт и об-
легчения условий размещения подкладок нижнюю секцию изготовля-
ют меньшей высоты в сравнении с другими. Высоту первой (нижней)
секции колодца принимают близкой к его ширине, но не больше полу-
торной ширины колодца.
1 Разновидность конструкций и расчет опускных колодцев приводятся
в учебниках по основаниям и фундаментам.
66
Чтобы уменьшить сопротивление трения, устраивают уступы в ва-
жных гранях стен колодца по 7—15 см или стенам колодца придают
РУ он 1/ЮО (см, рис. П1.5). В этих же целях применяют подмыв грун-
На напорной водой под ножом и у стен колодца, для чего во время из-
готовления в его стены закладывают на разных уровнях стальные под-
рывные трубки диаметром 3—6 см.
Вес массивного опускного колодца на всех стадиях погружения
должен превышать силы трения его о грунт, т. е.
nQ>
(III.9)
где Q — собственный вес секции колодца с учетом взвешенности в воде
U — периметр стен колодца; hi — высота слоев грунта на контакте со стенами
колодца; Ч — удельная сила трения поверхности бетона о грунт, принимаемая
в зависимости от характеристик грунтов и глубины расположения слоев; т —
коэффициент условий работ, принимаемый равным 1,2; п — коэффициент пе-
регрузки, принимаемый равным 0,9.
Вес тонкостенных сборных конструкций колодцев обычно оказыва-
ется недостаточным для погружения, поэтому иногда применяют при-
нудительное погружение или искусственное уменьшение сопротивле-
ний трения. Такие колодцы успешно погружают с применением ти к-
сотропной рубашки, т. е. оболочки из глинистого раство-
ра. Для образования тиксотропной рубашки ножевую часть колодца
делают с небольшим выступом (7—15 см) по всему периметру. В об-
разовавшийся при погружении зазор между стенками колодца и грун-
том заливают предварительно размешанный и очищенный бетонито-
вый глинистый раствор соответствующей консистенции.
В русловой части реки массивные колодцы возводят и опускают в
пределах глубины воды несколькими способами. Наиболее распростра-
ненный способ — погружение колодца с искусственно созданного зем
ляного островка, реже о подмостей и наплаву (рис. III.6).
Островки отсыпают грунтом с баржи или намывают землесосными
снарядами. Верх островка должен возвышаться над рабочим уровнем
воды не меньше 0,7—1 м. В зависимости от глубины водоема, скорости
течения, стеснения русла и размываемости грунтов островки отсыпа-
ют без креплений или с креплением. При глубине воды до 5 м и невоз-
можности отсыпки островка без креплений применяют деревянное
Рис. Ш.5. Разновидности опускных колодцев:
а ~ в плане, б — в профиле;
1 —' стеньг 2 — шахтные отверстия
67
шпунтовое ограждение островка (см. рис. Ш.6), имеющего прямоуголь-
ное очертание в плане с размерами сторон
А = С + 2Н tg (45° - 0,5<р),	(Ш.10)
где С — размер стороны колодца; ср — угол внутреннего трения грунта
засыпки
При глубине реки больше 5 м островки устраивают с ограждением
из плоского металлического шпунта (см. рис. III.6,г), придавая им
обычно цилиндрическую форму, при которой стенки ограждения вос-
принимают только растягивающие усилия, направленные по касатель-
ным к цилиндру. В отличие от прямоугольной формы островка со стен-
ками из коробчатого шпунта, воспринимающего изгибающие момен-
ты, цилиндрическая форма оказывается более целесообразной и эко-
номически оправданной, хотя объем засыпки островка увеличивается.
Величина максимального радиального давления засыпки опреде-
лится по формуле
P™x=UyM/ + ^]tg2(45°-^A (III 11)
L "	ли1 J \	2 /
где Q — вес первой секции колодца, — вес слоев засыпки с учетом
взвешенности в воде; D — диаметр островка; п = 1,2 и п' = 1,15 — коэффици-
енты перегрузки
Усилие на 1 пог. м стенки, растягивающее ее и разрывающее замок
шпунта в кольце ограждения на уровне дна водоема (см. рис. 111.6, г),
определится по формуле
s = 0,5Пртах.	(III. 12)
Диаметр цилиндрического ограждения островка принимают таким,
чтобы расстояние от стенок колодца до ограждения было не меньше
1 м. Глубину hB забивки шпунта в грунт (см. рис. III.6, б) назначают
с учетом возможного разрыва дна и соблюдения условия предотвра-
щения выпирания грунта из-под низа ограждения под влиянием веса
засыпки, т. е.
в^пу (2 tg4 (45°+0,5<р)— 1] ’	1	'
где а — напряжения в грунте на уровне низа ограждения; у—объемный
вес грунта; т — коэффициент условий работ, принимаемый равным 1,5; п —
коэффициент перегрузки, равный 0,8
Изготовление первой секции монолитных колодцев начинают с ус-
тановки подкладок и устройства опалубки. Нож и стойки каркаса опа-
лубки опираются на подкладки под стены колодца, распределяющие
давление от веса его первой секции на грунтовое основание. Подкладки
длиной 0,7—1,5 м устанавливают по всему периметру стен (рис. III.7)
с тщательным трамбованием грунта между ними. Размеры и коли-
чество подкладок определяют расчетом, допуская давление на грунт
от 1 до 2 кгс/см2. Чтобы было возможно извлечь грунт из-под подкла-
док, расстояния между ними в свету принимают не меньше 15 см.
Бетонируют секции колодца горизонтальными слоями с уплотне-
нием глубинными вибраторами.
58
Наиболее ответственная ра-
бота требующая особого вни-
мания и тщательности, — это
извлечение подкладок перед по-
гружением. Их можно извле-
кать, когда бетон колодца при-
обретает не менее 70% проект-
ной прочности. Прокладки из-
влекают так, чтобы не допу-
стить перекосов колодца при
погружении его в верхние слои
грунта, а также обеспечить по-
степенное и равномерное вклю-
чение его стенок в работу, осо-
бенно на восприятие ими растя-
гивающих напряжений от соб-
ственного веса.
Симметрично расположен-
ные подкладки извлекают од-
новременно в предусмотренной
проектом последовательности
(обычно через одну). Последни-
ми извлекают так называемые
фиксирующие подкладки (см.
рис. III.7), расположение кото-
рых должно соответствовать
наименьшим значениям изгиба-
ющих моментов в стенах ко-
лодца, возникающих от собст-
венного его веса. Взамен уда-
ляемых подкладок под нож
подбивают грунт. В процессе
снятия колодца с подкладок на-
блюдают за его положением и
состоянием бетона.

Рис. IIL6. Схемы погружения опуск*
ных колодцев:
«— с островка с деревянным шпунтовым
ограждением; б — с подмостей, в — на-
плаву; г — с цилиндрического островка;
1 — деревянное шпунтовое ограждение;
2 — опорная свая, 3 — подкос, 4 — грунт
островка, 5 — сваи, 6 — несущая балка;
7 — секция колодца, 8 — съемные потол-
ки, 9 — пустотелые стены колодца, за-
полняемые бетоном, 10 ~~ цилиндрическое
ограждение из плоского стального шпунта
супесчаных и суглинистых грун-
Колодцы, как правило, по-
гружают без водоотлива. В за-
висимости от свойств грунтов
выбирают способы их разработ-
ки и извлечения из колодцев,
ри связных грунтах плотного
ложения обычно применяют че-
™рехчелюстные грейферы, при супесчаных и суглинистых грун-
бот двУхчелюстные грейферы или ковшовые грунточерпатели; наи-
Есл ШиР°кое применение находят эрлифты, реже—гидроэлеваторы.
изВЛрВ гРУнтах содержатся крупная галька или мелкие валуны, то их
кают при помощи гидрожелонок или аэрожелонок.
пРедот погРУженни колодцев в слабые мелкозернистые грунты для
вращения выноса грунтовых частиц из-под стен колодца уро-
69
вень вольт в шахтных отверстиях нужно искусственно повышать над
уровнем воды в водоеме (или над уровнем грунтовых вод). Так как
производительность эрлифта пропорциональна гидростатическому
давлению, то в начале погружения обычно нужно повышать уровень
воды в колодце.
Разработка несвязных грунтов ниже ножа (без водоотлива) допус-
тима на глубину до 1 м. При опускании колодца в глинистых грунтах
с водоотливом должен быть предусмотрен аварийный комплект насо-
Рис III 7. Детали колодца:
а — подкладки (в плане); б—сопряжение подкладок с опалубкой ножа колодца; е —гид*
рожелонка для разработки грунта; г—схема колодца, опускаемого с применением взрыва»
/ — подкладки под стены; 2— фиксированные подкладки 3 — стойка каркаса опалу^киз
4 — отбойная сетка; 5 — корпус, 6 —трубка с взрывателем, 7 — взрываемый грунт, 8 — У**
дубление после взрыва
70
Рис. Ill 8. Схема погружения и типы конструкции кессона:
7—• материальный шлюзовой прикамерок, 2— лебедка, 3	'шпдухопровод' 7 —
центральная камера кессонного аппарата, 5 — людской	' /о _ камера кес’сонаа
вадкессонная обшивка, 8 — надкессонная кладка; 9 нож кес ’„ассивнЬ|й кессон /4 —
11 - шахтные трубы. /2-сифонная труба, /3 - железобетонный массивный кессон.
железобетонный облегченный кессон
сов. Для предотвращения перекосов колодца грунт нужно разрабаты-
вать равномерно во всех шахтах, а при возникновении перекосов не-
медленно устранять их путем опережающей разработки грунта в тех
частях колодца, где отстает погружение, а также подмывом и пригруз-
кой. В плотные глинистые грунты колодцы обычно погружают с во-
доотливом и с разработкой грунта пневмоинструментами. При зати-
рании колодцев в глинистых грунтах иногда применяют взрывной спо-
соб удаления грунта из-под ножа, при этом под нож забивают сталь-
ные трубки и закладывают в них патроны аммонита (см. рис. 111.7, г).
В сложных грунтовых условиях, когда нет уверенности в успеш-
ном погружении колодца без водоотлива до проектной отметки, напри-
ыеР, когда не исключена возможность встречи с твердыми препятст-
71
виями, может быть предусмотрена возможность переоборудования ко-
лодца в кессон, т. е. устройство штраб в его стенах на некоторой вы-
соте для возведения потолка кессона.
После погружения колодца до проектной отметки без водоотлива,
если отсутствуют в его основании водоупорные грунты, укладывают
тампонажный слой бетона способом ВПТ. После приобретения им проч-
ности более 70 кгс/см2 откачивают воду центробежными насосами, опу-
шенными в колодец на подвесных люльках.
После откачки воды и освидетельствования состояния основа-
ния заполняют бетонной смесью шахтные отверстия и бетонируют
верхнюю опорную плиту колодца.
Наплавные опускные колодцы обычно изготов-
ляют на берегу на стапелях. Стены таких колодцев делают пустотелы-
ми с деревянным или металлическим каркасом (см. рис. III.6, в). Пла-
вучесть колодцев обеспечивают устройством временных днищ или по-
толков. После доставки наплаву к месту установки и раскрепления
с помощью гибких расчалок с якорями колодец погружают на дно
реки постепенным заполнением пустот в стенах бетонной смесью или
постепенным выпуском воздуха из полости колодца. Ниже дна реки ;
погружение идет под действием собственного веса при извлечении грун- ;
га из колодца и заполнении стен бетонной смесью. При таком режиме
колодец опускают до тех пор, пока нож его не достигнет прочных и на-
дежных грунтов и будет исключена возможность опрокидывания или
перекоса колодца. Для дальнейшего погружения применимы обычные
способы.
Наплавные колодцы можно пускать с применением плашкоутов
П-образной формы с вышками и направляющими (маячными) свая-
ми (см. ниже рис. IV. 13).
Сооружение фундаментов кессонным способом. При этом способе
вода из камеры кессона и несвязная вода из пор подстилающего грун-
та (рис. II 1.8) искусственно отжимается сжатым воздухом, нагнетае-
мым в камеру с давлением, превышающим гидростатическое (обычно
не больше 1—2 кгс/см2). Кессоны применяют редко, в очень сложных
гидрогеологических условиях — при наличии различных твердых
включений в грунты, например, крупных валунов, скальных прослоек,
корчей ит. п., в сочетании с мелкозернистыми водоносными грунта-
ми.
Кессоны изготавливают из железобетона, деревобетона и металла
(см. рис. III.8).
Способ изготовления выбирают с учетом местных условий и спо-
соба погружения. Изготавливают кессоны так же, как опускные ко-
лодцы, т. е. на островках на подмостях, с опусканием наплаву и т. д.
Кессоны опускают по мере разработки и удаления грунта. Надкессоп-
ную кладку ведут одновременно с погружением, причем предваритель-
но устанавливают наружную обшивку и ограждения колодца для про-
пуска шахтных труб.
После погружения кессона до проектной отметки камеру заполня-
ют бетонной смесью или бутовой кладкой, а затем разбирают шахтные
трубы и заполняют отверстие.
72
_ нт из камеры кессона можно разрабатывать и извлекать при
*п1И гидромеханизации. Известны опытные работы по закрытому
П°МоУжению кессона, т. е. без доступа людей в камеру и при управле-
П°и гидромониторами и удалением пульпы с пульта, расположенного
НИ ее пределами. Не исключено при этом использование телевизион-
ных установок.
Кессонные работы сопряжены с особой организацией снаожения
сжатым воздухом. Обычно устанавливают стационарную компрессор-
ную установку с воздухопроводами требуемых параметров. Нагнетае-
мый в кессоны воздух должен быть чистым, сухим и прохладным; для
этого применяют воздухосборники, фильтры и очистительные уста-
новки. На случай аварии необходим запасной компрессор с другим
(аварийным) источником энергии.
Глава IV
УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ ИЗ СВАЙ И ОБОЛОЧЕК
1V.1. Сооружение фундаментов из забивных свай
Железобетонные и стальные забивные сваи, обладающие высокой
несущей способностью, широко применяют в мостостроении. Такие
сваи погружают в грунт сваебойными молотами и вибропогружателя-
ми. Для облегчения погружения часто используется подмыв свай на-
порной водой.
Погружение свай молотами. Свайные молоты применяют механи-
ческие (подвесные), паровоздушные и дизельные.
Механические молоты, которыми сваи забивают за счет
. энергии свободного их падения, имеют небольшую производитель-
ность. Их редко применяют для погружения свай небольших разме-
ров и при небольшом объеме свайных работ. Такие молоты поднима-
ют лебедкой и сбрасывают на голову сваи.
Паровоздушные молоты широко используют для за-
бивки железобетонных и стальных свай, в том числе для забивки тя-
желых свай в плотные связные грунты. Работают такие молоты при
помощи пара или сжатого воздуха. По конструкции и принципу дей-
ствия их подразделяют на молоты одиночного и двойного действия.
В молоте одиночного действия давлением пара только поднимается
Ударная часть, а удары по свае производятся свободным ее падением.
1акие молоты бывают с ручным, полуавтоматическим и автоматичес-
ким управлением.
Молоты с ручным управлением просты и надежны в работе, но име-
малую частоту ударов (до 25 в 1 мин). Масса ударной части в мо-
мрТаХ однночного Действия достигает 6000 кг. За рубежом находят при-
чарение молоты такого типа со значительно большей массой ударной
18 000 напРимеР молот «Супервулкан» в США имеет ударную часть
в ФРГ И позволяет забивать сваи массой до 80 т, «Менк-Едмброк»
1 имеет массу ударной части 20 000 кг и т. д.
73
В молоте двойного действия давлением пара или сжатого воздуха
не только поднимается ударная часть, но и ускоряется ее падение, чем
увеличивается энергия удара.
Такие молоты более производительны и работают автоматически,
но имеют меньшую массу ударной части, что ограничивает их при.
менение для забивки тяжелых свай.
В зимних условиях для паровоздушных молотов лучше применять
не сжатый воздух, а пар, чтобы избежать возможной конденсации и
замерзания воды в механизмах.
В США находят также применение гидравлические молоты высо-
кого давления (до 350 кгс/см2), которые часто оказываются более про-
изводительными и экономичными, чем паровоздушные.
Д и з е л ь-м слоты находят широкое применение главным об-
разом для забивки относительно небольших свай и шпунта. Они под-
разделяются на штанговые, трубчатые и с воздушным буфером. В штан-
говых молотах ударной частью служит цилиндр, а в трубчатых — пор-
шень. Масса ударной части легких молотов — от 400 до 2500 кг . Мощ-
ные дизель-молоты, например СП-54, с ударной частью до 5000 кг при-
меняют для забивки тяжелых свай длиной до 25 м. Масса ударной час-
ти новых опытных образцов дизель-молотов достигает 7000 кг и боль-
ше, например молот Мосто1реста.
К недостаткам дизель-молотов относятся: низкий коэффициент по-
лезного действия — до 60% кинетической энергии тратится на сжа-
тие воздуха в цилиндре; непроизводительная работа в начальный пе-
риод и при забивке в слабые грунты, так как при небольшом сопротив-
лении погружению не происходит достаточного сжатия горючей сме-
си и поэтому прекращается работа молога; малопроизводительная ра-
бота при низких температурах воздуха.
Сваебойные агрегаты, в том числе свайные молоты, выбирают с уче-
том свойств грунта, величины массы сваи, ее конструкции, требуемой
глубины погружения и несущей способности. При этомшсходят из не-
обходимой энергии lFn (в кгс-м) удара молота, которую определяют
по формуле
№п>25Рпр,	(IV. 1)
где Рпр — предельная несущая способность сваи по грунту, кгс.
Кроме того, проверяют соответствие масс молота и сваи по коэф-
фициенту применимости молота (прилож. IV):
К =	(IV 2)
№п
где Q и q — собственный вес молота и сваи; Д7П — паспортная энергия вы-
бранного молота, кгс • м
Масса ударной части молота одиночного действия (включая дизель-
молот) должна быть больше веса сваи (при ее длине больше 12 м). При
длине сваи меньше 12 м вес ударной части молота должен превосхо-
дить вес сваи в 1,5 раза и больше при погружении сваи в плотные
грунты и в 1,25 раза и больше при погружении в грунты средней
плотности.
74
условиям, можно
полностью насы-
аффект погружения сваи в различных грунтовых условиях может
L-егь как от энергии удара молота, так и от частоты его ударов,
только при оптимальном соотношении всех параметров сваебойного
1Ооегата, соответствующем конкретным грунтовым
«спешно’погружать сваи в грунт.
у Погружение сваи молотами в песчаные грунты,
щенные водой, в некоторых случаях оказывается затруднительным.
Увеличение массы ударной части молота не дает при этом эффекта. Ин-
тенсивнее вытесняется вода и, следовательно, увеличивается скорость
погружения сваи в таких условиях при виброударном способе погру-
жения. Значительно облегчает погружение сваи также подмыв грун-
та при котором возникает поток воды вдоль стен свай, уменьшается
трение и открывается путь для выхода свободной воды из пор грунта.
При водонасыщенных песчаных грунтах предпочтительнее вибропо-
гружение свай и забивка молотами с большой частотой ударов и
с применением подмыва.
При погружении свай в глинистые грунты происходит их уплотне-
ние, нарушаются структурные связи и, как следствие, часть связной
воды переходит в свободную, т. е. грунт разжижается (явление тик-
сотропии). Эго явление облегчает погружение свай, причем происхо-
дит оно интенсивнее при относительно большей частоте ударов моло-
та. Возможность успешного погружения свай в глинистые грунты за-
висит также от многих других причин и главным образом от консистен-
ции и влажности грунта. Большие силы сцепления глинистых грунтов
со сваей резко снижают эффект погружения; в водонасыщенных гли-
нистых грунтах погружение затруднено даже при небольшой их плот-
ности; в плотных глинистых грунтах сопротивление погружению воз-
растает. Подмыв свай в глинистых грунтах редко дает положитель-
ные результаты.
В плотные глинистые грунты сваи лучше погружать свайными мо-
лотами с большой массой ударной части — паровоздушными моло-
тами одиночного действия. Для облегчения погружения в глину
трубчатые сваи и оболочки часто погружают с открытым концом,
извлекая ipynr из их полости.
В супеси или в слабые суглинки сваи можно успешно погружать
свайными молотами с применением в необходимых случаях подмыва.
Сваи необходимо забивать в грунт до тех пор, пока величина погру-
жения от одного удара не достигнет расчетного значения, называемо-
го отказом. Расчетный отказ определяют по формуле
0,7nFF Qn+e2 q
е =
(IV.3)
<2п + <7
ур _гДе Р — расчетная несущая способность сваи; F — площадь сечения сваи;
Ди Расчетная энергия удара (для молота одиночного действия W = <2ЦН,
еа __ль_молотов W = 0,9Q/7, молотов двойного действия 1Г'П по паспорту);
Учить — собственный вес молота; q — то же, сваи; п — коэффициент,
^нныВаЮЩИЙ т₽ение свай и равный для деревянных свай 100, для железобе-
76
Расчетный отказ косвенно характеризует несущую способность
сваи по грунту, т. е. является динамическим эквивалентом предель-
ной статической нагрузки на сваю. Первоначальный отказ, получен-
ный после завершения забивки сваи, обычно не бывает истинным, так
как после некоторого перерыва величина отказа изменяется. В мало-
влажных песчаных грунтах отказ возрастает (сопротивление умень-
шается), а в глинистых грунтах — уменьшается.
Производительность свайных работ зависит как от принятого свае-
бойного агрегата и вспомогательных операций по забивке, которые за-
нимают до 80% времени.
При свайных работах для подъема и направления свай, подвеши-
вания молотов применяют копры или краны.
Стреловые и портальные краны снабжают направляющими стре-
лами и другим вспомогательным оборудованием.
Для направления свай при погружении, особенно для направления
наклонных свай, применяют также приспособления в виде направ-
ляющих каркасов из инвентарных элементов УИКМ (см. § IV.2) или
переносных устройств, устанавливаемых на распорных креплениях
котлованов.
Копры и краны, применяемые для забивки свай, должны обладать
маневренностью и быстро перемещаться, а также позволять проводить
все вспомогательные рабогы Копры должны быть легкими, достаточ-
но жесткими, простыми в сборке и по возможности универсальными.
Размеры копра и его конструкцию подбирают в зависимости от раз-
меров свай, условий их погружения, а также от применяемого свае-
бойного агрегата. Копры, предназначенные для забивки относительно
коротких и легких свай или шпунта, часто изготовляют, непосредст-
венно на строительстве.
Деревянные сборно-разборные копры изготов-
ляют высотой до 15 м. Находят применение деревянные копры с дву-
мя стрелами, позволяющими забивать одновременно по две сваи. Ча-
ще применяют металлические инвентарные копры
(С-955, С-908, СП-56 и др.). Среди них есть копры для дизель-молотов,
выполненные из различных прокатных профилей и труб и снабженные
колесами для передвижения по рельсам. Для забивки тяжелых длин-
ных свай, в том числе и наклонных, применяют универсальные
копры, перемещаемые по рельсам. Стрелам такого копра можно при-
давать наклон в пределах до 5:1 с помощью длинных винтов, установ-
ленных между вышкой и платформой. Большинство универсальных
копров полноповоротные в горизонтальной плоскости. На местности,
покрытой водой, сваи целесообразно забивать с помощью плавучих
копров, которые располагают на специальных плашкоутах из ме-
таллических понтонов (обычно на инвентарных понтонах КС) и за-
крепляют якорями.
Вместо копров для подвешивания сваебойного оборудования и на-
правления свай при погружении широко используют различные кра-
ны— стреловые, портальные и др. На местности, покрытой водой, при-
годны для этой цели плавучие краны.
76
Рис-IV.l Вибропогружа-
тели и детали крепления
их к свае
а — вибропогружатель про-
дольно направленного дей-
ствия, б — то же, подрес-
соренной нагрузкой, в — схе-
ха простейшею крепления^
г — то же, клинового,
J — двигатель 2 — переда-
ча; 3 — эксцентрик (деба-
ланс), 4 — наголовник для
крепления вибропогружателя
ж свае, 5 — пригрузочная
плита, 6 — пружина, 7 —
вибропогружатель, 8 — верх-
няя плита наголовника, 9 —
стакан, 10 — конус, 11 —
нижняя плита наголовника;
/2 — выпуски арматуры с
резьбой (пунктир), 13 — свая;
14 — корпус клинового на-
головника, 15 — червячный
редуктор 16 — траверса;
17 — клинья
Применение крана
ли его используют на
для
других работах по возведению опор. Так, уни-
забивки свай особенно целесообразно, ес-
версальные краны, имеющие сменное оборудование, позволяют заби-
вать шпунт и сваи, разрабатывать и извлекать грунт из коглованов
ИЛИ опускных колодцев, под шать бетонную смесь, поднимать сколь-
зящую опалубку или подавать под сборку опалубочные щиты, соби-
рать опоры из блоков, монтировать сборные металлические и железо-
етонные пролетные строения и т. д.
ми ^Рань1> используемые для забивки свай, снабжают направляющи-
стРелами. Находят применение короткие направляющие стрелы,
КиДВешенные к крану, которые по мере забивки сваи периодичес-
их °п^скаюг с таким расчетом, чтобы молот при работе не выходил за
"Редел- Чаше применяют длинные направляющие, подвешенные
на крана, в нижней част жестко присоединенные к корпусу кра-
наклРИ помощи элемента переменной длины, позволяющего изменять
он направляющей и вылет стрелы крана.
воды ЛИ пРоектные отметки голов свай находятся ниже уровня
польПРИМенЯЮТ свайные молоты, способные работать под водой, или
зуют так называемые подбабки, устанавливаемые между
77
концом сваи и молотом. Подбабки представляют собой отрезки свай
или стальные инвентарные конструкции обычно трубчатого сечения
Последовательность погружения свай зависит от формы и разме-
ров фундамента, свойств грунта, количества свай и применяемого обо-
рудования. При небольшом количестве рядов забивают сваи после-
довательно по рядам, начиная от крайнего. В многорядных фундамен-
тах применяют спиральную последовательность, начиная от централь-
ной сваи во избежание переуплотнения грунта, препятствующего по-
гружению последующих свай.
Вибропогружение свай. В мостостроении, как правило, применя-
ют низкочастотные вибропогружатели, имеющие
большие амплитуды и относительно небольшие частоты колебаний.
Особенность таких вибрационных машин — их виброударное дейст-
вие, возникающее из-за значительной разницы между величинами
амплитуд колебаний системы «свая—вибратор» и величинами ампли-
туд колебаний грунта (окружающего основание сваи), вызывающихся
вибрацией системы.
Большинство вибрационных машин работает на электрическом
приводе. Однако успешно работают вибропогружатели с гидравличе-
ским или пневматическим приводом, двигатели которых не подвер-
гаются такому быстрому износу в условиях вибрации, как электро-
двигатели.
В мостостроении применяют четыре класса низкочастотных вибро-
погружателей — продольно-направленного действия, с подрессорной
нагрузкой, крутильно-поступательного действия и вибромолоты.
К вибропогружателям продольн о-н а п р а в-
ленного действия относят вибропогружатели ВП и ВУ о
частотой колебаний до 600 об/мин. Конструкция такого вибропогру-
жателя (рис. IV. 1 схема) состоит из электродвигателя, эксцентриков
и передачи.
Корпус электродвигателя жестко соединен со сваей через наголов-
ник и вибрирует с ней как одна система. Ось электродвигате-.
лей обычно устанавливает вертикально по направлению продольных
колебаний, что увеличивает их износостойкость.
Особенность вибропогружателей с подрессорной нагрузкой — гиб-
кое соединение электродвигателя и пригрузочной плиты 5 с корпусом
через пружины рессор, избавляющее двигатель от вибраций, а так-
же возможность регулирования величины амплитуды (см. рис. IV. 1).
Применимы они для забивки свай небольших размеров.
Перспективны вибропогружатели, в которых наряду с поступатель-
ным вибрированием возбуждаются и возвратно-крутильные колебания.
Крутильные колебания возникают в таких вибропогружателях благо-
даря размещению дебалансов в двух различных плоскостях.
Вибропогружатели жестко соединяют со сваями через стальные
сварные наголовники. К железобетонным призматическим сваям на-
головники крепят за выпущенные из бетона стержни арматуры или
закладные упоры. Более удобны заклинивающиеся наголовники (см.
рис. IV.1).
78
Направление свай при вибропогружении можно обеспечивать те-
е средствами, чго и при забивке молотами. С направляющими стре-
МИ вибропогружатели надо соединять через ролики, уменьшающие
паМ„е но препятствующие отклонениям.
^Эффект погружения зависит от оптимального соотношения всех
япаметров вибропогружателя при соответствующих грунтовых усло-
П <ях Возмущающая сила вместе с другими параметрами определяет
эффективность погружения свай-оболочек, но превышение ее оптималь-
ной величины может оказаться бесполезным и опасным, так как не при-
ведет к улучшению условий погружения и только увеличит возмож-
ность разрушения оболочки. Наряду с возмущающей силой, преодо-
левающей главным образом сопротивление грунта срыву сваи, погру-
жению свай (оболочек) способствует оптимальная амплитуда, опреде-
ляющая ударный эффект погружения, и оптимальная частота коле-
баний, влияющая в основном на преодоление сопротивления трения
стенок оболочки. Величина амплитуды зависит от момента эксцентри-
ков и сопротивления грунта при погружении. Следовательно, эта ве-
личина при постоянном моменте эксцентриков изменяется по мере уве-
личения сопротивления грунта.
В колебаниях при вибропогружении участвуют не только вибро-
система, т. е. вибропогружатель и свая или оболочка, но и окружаю-
щая сваю (оболочку) грунтовая масса, имеющая собственную частоту
колебаний. Синхронных колебаний системы «вибропогружатель —
— свая» и окружающего грунта со смещением на половину фазы обыч-
но не происходит, если не принимать мер к возникновению их синхро-
низации. Оптимальные условия погружения могут быть созданы толь-
ко при возможности регулирования параметров вибропогружателя
непосредственно в процессе погружения оболочек, причем разнообра-
зие свойств грунтов обусловливает потребность в автоматическом ре-
гулировании величин параметров вибропогружателей и в самонастраи-
вании оптимальных режимов. Такой агрегат создан и проходит испы-
тания.
При выборе вибропогружателей надо помнить, что для погружения
свай и оболочек в несвязные песчанные грунты частота вибрации долж-
на быть относительно большой, т. е. 600—800 циклов в минуту, а для
погружения в суглинистые и глинистые — не больше 400 циклов в
минуту. При глинистых грунтах момент эксцентриков, а следователь-
но, амплитуда и возмущающая сила должны быть относительно боль-
шими. При плотных глинистых грунтах нужно, как правило, отка-
заться от вибропогружателей и применять паровоздушные молоты оди-
ночного действия.
Вибропогружатели нужно выбирать с учетом собственного веса
вибросистемы (свая или оболочка, наголовник, вибропогружатель) и
величины расчетной нагрузки на сваю или оболочку.
Рекомендуется выполнять следующие условия:
1)	возмущающая сила должна преодолевать сопротивление грун-
та срыву сваи, т. е.
(IV.4)
79
I
2)	амплитуда вибрации сваи должна превышать значение, необ.
холимое для эффективного погружения сваи в грунт, т. е.
0,8/(:Q>/0;	(IV. 5)
3)	собственный вес вибросистем должен быть достаточным для обес-
печения требуемой скорости погружения, т. е.
pF и 0,2 <Q : Т< 1.
(IV.6)
Здесь К — момент эксцентриков; со — угловая скорость вращения эксцент-
риков, равная п: 9,557с, где п — частота вращения валов; g — ускорение сво-
бодно падающего тела, равное 9,81 м/с2, U — периметр сваи; hi — высота слоя
грунта; тг — удельное сопротивление грунта срыву сваи; Q — собственный вес
вибросистемы (вибропогружатель, свая, наголовник, пригрузка); Ло — ампли-
туда вибрации, необходимая для эффективного погружения сваи в грунт; р —
требуемое для эффективного погружения удельное давление на подошву сваи,
равное 70 тс/м2, F — площадь подошвы сваи или площадь кольцевой подошвы
оболочки
Рекомендуемые значения тг при погружении железобетонных свай и оболо-
чек с открытым концом приведены в табл IV 1, а значения Ад низкочастотны<
вибропогружателей (300—800 об/мин), необходимые для эффективного погруже-
ния железобетонных свай и оболочек с открытым концом, приведены в табл IV 2.
При подборе вибропогружателя вначале надо определить сопро-
тивление грунта срыву сваи, затем приближенно назначить величину
собственного веса вибросистемы Q, выбрать значение А 0, вычислить ве-
личины возмущающей силы Т, момента эксцентриков К и частоту ко-
лебаний п. По соответствующим параметрам подобрать вибропогру-
жатель (технические характеристики вибропогружателей приведены
в прилож. IV.)
Предельную несущую способность свай (в гс). погружаемых вибри-
рованием без извлечения грунта, можно приближенно определять в
зависимости от скорости погружения за последнюю минуту:
р =0 7 —
1 пр v>1	<2
+ --. —. -5^-
V nF е Qu + <7
(IV 7)
где е — погружение сваи в течение одной минуты, см; IV п — эквивалентная
энергия удара (по паспорту); тс • см; Qn — собственный вес вибропогружателя,
тс, F — площадь сечения сваи, м2; п — коэффициент учета трения, равный для
железобетонных свай 150, деревянных — 100; q — собственный вес сваи, тс.
При встрече ножа оболочки с различными твердыми включениями
нормальный режим погружения может быть внезапно нарушен. На-
рушения режима определяют прибором ЦНИИСа, который в этих слу-
чаях сигнализирует или автоматически отключает двигатель вибро-
погружателя. В грунтах, способных размываться, подмыв свай напор-
ной водой значительно облегчает их погружение молотами и вибро-
погружателями. В мостостроении находят применение все способы под-
мыва свай, изучаемые в курсе «Основания и фундаменты».
Несущая способность свай заметно возрастает, когда в их основа-
нии устраиваются уширения. В основаниях забивных трубчатых свай
уширения, как правило, создают способом камуфлетирования, под-
робно изучаемом в курсе «Основания и фундаменты».
80
Таблица IV.l
Грунт	Удельное сопротивление Ti, тс/м’	
	оболочки	сваи
Водонасыщенный песчаный и слабо- пластичный глинистый То же, с прослойками гравелистых и1И плотных глинистых грунтов Глинистый пластичный »	полутвердый	0,7 1,0 1,8 3,0	0,5 0.7 1.0 2,0
Таблица IV2
Тип сваи	Амплитуда А о вибропогружателей, ciu	
	Песчаные грунты	Глинистые грунты
Сплошного сечения Оболочки	1,2—1.5 0,6-1,0	1,5-2,0 0,8—1,2
Наряду с забивными в практике строительства иногда применяют
сваи, погружаемые завинчиванием или задавливанием. Способ погру-
жения свай завинчиванием в настоящее время не находит применения
в мостостроении.
IV.2. Возведение фундаментов из сборных
железобетонных оболочек
Фундаменты из сборных железобетонных оболочек наиболее рас-
пространены в мостостроении.
Оболочки погружают обычно вибрационным или виброударным
способом. Оболочки малого и среднего диаметра (до 1,2 м) в глинис-
тые грунты можно погружать тяжелыми свайными молотами — чаще
паровоз душными молотами одиночного действия. Находит примене-
ние способ свободного погружения оболочек в предварительно про-
буренные скважины.
Погружение оболочек. Оболочки диаметром до 1 м в неплотный
ср унт можно погружать с закрытой полостью, последовательно соедч-
яя их секции. При этом к нижнему ее концу присоединяется наконеч-
тыК 500тветствУюЩей формы (рис. IV.2, а). В связные и плотные грун-
ооолочки диаметром больше 0,6 м погружают с открытой полостью,
вого погРУжении оболочек с открытой полостью для уменьшения лобо-
плот сопРот,1Вления применяют ножи-наконечники. В зависимости от
вый р°сти гРУнтов используют разные конструкции ножей. Фланце-
>кения°Ж Имеет большое лобовое сопротивление и пригоден для погру-
ные слабые грунты, заостренный нож — для погружения в плэт-
гРУнты (рис. IV.2, б, в).
81
Рис. IV.2. Наконечники и наголовник
оболочек:
а — наконечник оболочки, погружаемой
с закрытым концом; б и в —то же, по*
гружаемой с открытым концом; г — про*
стейший сварной наголовник с фланцевы-
ми соединениями;
1 — оболочка; 2 — конический закрытый
наконечник; 3 — открытый фланцевый за-
остренный; 4 — то же, сварной; 5 — виб-
ропогружатель; 6 наголовник; 7 — бол-
ты; 8 — фланцы оболочки
Возведение фундаментов на оболочках обычно слагается из следу-
ющих операций: укрупнительная сборка секций оболочек; погруже-
ние оболочек; разработка и извлечение грунта из их полости; разбу-
ривание скального основания (при необходимости); заполнение полос-
тей оболочек бетонной смесью или гидрофобным грунтом; устройство
плиты ростверка.
Для погружения оболочек вибрированием применяют низкочас-
тотные вибропогружатели, которые выбирают по возмущающей силе,
моменту эксцентриков и частоте колебаний с учетом свойств грунта,
размеров оболочки и собственного веса системы (см. §IV.l).
Приближенные значения параметров вибропогружателей с учетом свойств
грунта принимают:
при диаметрах оболочек до 0,6 м — возмущающая сила от 27 до 50 тс В
момент эксцентриков от 100 до 200 кгс • м;
при диаметрах оболочек до 1,2 м — возмущающая сила 50—100 тс и момент
эксцентриков 200—250 кгс . м;
при диаметрах оболочек до 2 м — возмущающая сила 100—150 тс и момент
эксцентриков 300—500 кгс • м;
при диаметрах до 3 м — возмущающая сила 150—350 тс и момент эксцентри-
ков 500—600 кгс • м. Первые значения даны для слабых грунтов, вторые —
для плотных.
Применяемые в мостостроении вибропогружатели и их характеристики
приведены в справочнике [15].	,
Для питания электродвигателей при вибрационном погруженич
оболочек требуются источники питания значительной мощности, на!
82	~7	1
_ для работы только двух вибропогружателей ВП-250 требует-
пРим„точник электроэнергии мощностью не менее 500 кВт.
СЯ вибропогружатель нужно плотно прикреплять к оболочке, причем
сТрукция соединения должна позволять быстро устанавливать и
К0,<мать его. Простейший наголовник (см. рис. IV.2, г) представляет со-
переходный сварной патрубок с ребрами жесткости и фланцами
ля болтовых соединений с оболочкой и с вибропогружателем. Если
Л„унт из полости оболочки извлекают при помощи эрлифта без пере-
оывов погружения, то для пропуска пультовода и нагнетательных
труб в стенке наголовника оставляют отверстие соответствующих раз-
меров, так как на установку и отсоединение наголовника с болтовы-
ми соединениями требуется много времени.
Находят применение самозаклинивающиеся наголовники с кли-
новыми (см. рис. IV.l.a) и с цанговыми устройствами. Наиболее совер-
шенны наголовники с гидропоясами, представляющими собой полые
толстостенные резиновые муфты, помещенные внутри охватывающего
стального наголовника, в которые нагнетается вода.
При относительно небольших размерах и малой глубине погруже-
ния оболочки можно предварительно собрать на полную длину и в го-
товом виде доставить и установить на место, однако возможности укруп-
нительной сборки ограничены грузоподъемностью кранов и транспорт-
ных средств. Секций оболочек среднего и большого диаметров нара-
щивают по мере погружения. Перед установкой каждой секции сни-
мают вибропогружатель вместе с наголовником.
При глубине воды, превышающей 12—15 м, общая масса всех соб-
ранных секций в пределах глубины воды даже с учетом их взвешенности
в воде может превышать грузоподъемность кранов. Опускать такую
оболочку на дно приходится при помощи тросов и полиспастов с уста-
новленных на плашкоутах башенных подмостей (рис. IV.3). Погружать
тяжелые оболочки на дно при большой глубине воды можно путем при-
дания им плавучести устройством временных днищ или потолков. При
погружении оболочек, особенно в начальный период, нужно с большой
тщательностью обеспечивать их проектное положение.
Для вертикальных и наклонных оболочек малого и среднего диа-
метров применяют универсальные копры, порталь-
ные краны с направляющими стрелами и другие направляющие
Устройства, которые обычно собирают из инвентарных элементов (ИМИ-
(смИЛИ ^КМ) в виде передвижных направляющих стрел или каркасов
Направляющие каркасы в зависимости от глубины
ки 11 Других условий погружения оболочек можно располагать ни-
ЧихИЛИ ВЫше Уровня воды. Их иногда монтируют при помощи плаву-
кранов с опиранием на шпунтовые стенки.
Реки аправля1°Щие каркасы и ящики-каркасы при большой глубине
обопуЧаСТ° устанавливают с помощью плавучих средств, специально
Шем в °Ванных для погружения оболочек и используемых в дальней-
коутах КДчестве ограждения при бетонировании ростверка. На плаш-
₽УДова и'обРазной (в плане) формы располагают кран и другое обо-
пие. Каркас подвешивают с помощью полиспастов к специаль-
83
Рис. IV.3. Схемы погружения оболочек:
G — с помощью ящика-каркаса, подвешенного к плашкоуту; б — в передвижном направля*
ющем устройстве; в — в направляющей стреле, подвешенной к портальному крану;
1— ящик каркас; 2 — подмости-вышки для подвешивания ящика-каркаса; 3—крюк крана*
4— трос к якорю; 5—плашкоут из понтонов КС; 6 — маячная оболочка; 7 —подмости
кран; 8— лебедка; 9 — вибропогружатель; 10— направляющая стрела; 11— ферма кРеЯ*
лення стрелы; 12 — направляющие аппарели в сопряжении вибропогружателя со стрелой?
13 — телескопическая схватка, 14 — противовес; 15 — передвижная база из иььемарььЧ
элементов; 16 — рельсовый путь, 17 — портальный кран
Рис. IV.4. Схема извлечения грунта из полости оболочки эрлифтом с подмывными
иглами:
fl —эрлифт с подвешенными к нему подмывными иглами в оболочке, б — детали эрлифта;
<1 — подмывные иглы. 2 — эрлифт; 3 — оболочка; 4— всасывающий патрубок, 5 — смеситель-
ная камера, 6 — трубопровод с сжатым воздухом; 7 — пульповод
йым вышкам. Плашкоуты предварительно устанавливают и расча-
ливают к якорям. Направлять и закреплять каркас позволяют маяч-
ные сваи (оболочки).
При погружении большого количества оболочек среднего диамет-
ра и большой глубине воды можно применять плавучие н а-
п ра в л я ю щ и е кондукторы, представляющие собой плаш-
коуты из закрытых понтонов с жестко прикрепленными направляю-
Щим11 ячейками в виде обойм.
Наиболее трудоемкая операция—это разработка и извлечение
РУнта из полости оболочек. Пески, супеси и слабые суглинки обычно
* ^ешно разрабатывают и извлекают гидромеханическ и-
Матис по с 0 & а м п- Слабосвязные грунты удается извлекать пнев-
ватоЧеСК\МИ и гидРавлическими эжекторами (эрлифтами и гидроэле-
Или РаМн' 6е3 предварительного образования пульпы путем размыва
Нистьеханического Рыхления грунтов. Связные супесчаные и сугли-
Чески1е грунты Размывают напорной водой или разрыхляют механи-
м У в 1И рыхлителями- К эжектору, как правило, присоединяют п о д-
лочкиН Ы е и г л ы (Рис- IV.4). Встречающиеся при погружении обо-
рону пРепятствия в виде крупных валунов обычно сдвигают в сто-
коническим долотом или разбивают.
85
Связные грунты, в том числе и плотные глины, можно извлекать
из оболочки эжектором, если предварительно их разрыхлить и превра.
тить в пульпу. Разрыхлять глинистые грунты можно механическими
рыхлителями с вращающимися шарошками, приводимыми в движение
турбинами (турбобурами) или роторами через жесткие штанги. Связ-
ные плотные грунты можно разрыхлять размывом при условии и уве-
личения напора воды до 20—60 кгс/см2; большой напор создают мощ.
ными многоступенчатыми центробежными насосами.
Разработку и извлечение связных грунтов из оболочек производят
также малогабаритными грейферами одноканатны-
ми, двухканатными и четырехканатными. Размеры грейфера должны
быть меньше внутреннего диаметра оболочки на 15—30 см.
Для разработки плотных грунтов и твердых включений, а также
для создания уширений в основании оболочек применяют универсаль-
ные рыхлители (РУ), представляющие собой турбобуровые станки q
шарошечными долотами.
При плотных грунтах целесообразны одноканатные грейферы-доло-
та, сбрасываемые в забой с некоторой высоты, что позволяет лучше
захватывать грунт челюстями.
Для разработки связных грунтов в оболочках применимо вибро-
долото на жесткой штанге и другие способы. Если в грунтах содержит-
ся крупная галька, то такой грунт можно извлекать гидрожелонкой
(см. рис. III.5).
Скорость вибропогружения оболочек в большой степени зависит
от своевременного извлечения грунта из их полостей. Несвязные грун-
ты нужно разрабатывать на всю глубину оболочки, а в тяжелых гли-
нистых при необходимости можно прибегать к опережающей разра-
ботке грунта в забое на глубину, равную иногда трем диаметрам обо-
лочки. При всех условиях разработку грунта нужно заблаговремен-
но прекращать с тем, чтобы в оболочке после завершения погружения
оставалась уплотненная грунтовая пробка высотой, равной 1—2 ди-
аметрам оболочки. Извлекать грунт из полости оболочек можно перио-
дически после снятия вибропогружателя и перед наращиванием оче-
редной секции.
Увеличивает скорость погружения непрерывное извлечение грун-
та в процессе самого погружения при применении вибропогружателей
со специальными отверстиями в их корпусе (например, ВУ-1,6).
Завершают погружение оболочки по достижении проектной ее глу-
бины, а также когда несущая способность сваи, определенная из усло-
вий вибрационного ее погружения за последнюю минуту (динами-
ческий эквивалент несущей способности) становится больше расчет-
ной.
В качестве динамического эквивалента несущей способности сваи
и оболочек при погружении их вибрированием может быть использо-
вана приближенная формула (IV.7) ЦНИИСа.
При встрече сваи или оболочки с различными твердыми препятст-
виями (валуны, корчи и др.) может быть внезапно нарушен нормаль-
ный режим погружения и, как следствие, возможно повреждение свай
(оболочки). Нарушения нормального вибрационного режима погрУ"
86
.«я свай определяют прибором — фиксатором порога замедления
Scrpy™"" иниис».
Скальные группы в основаниях оболочек разбуривают (см. п. IV.3).
Р збхРив скважину, ее промывают струей воды, а шлам извлекают
оплифи1М ИЛ!1 желонкой.
цагто поверхность скальной породы оказывается негоризонталь-
ной и неровной, поэтому оболочки опираются на нее одной стороной
ножа, а с противоположной стороны между ножом и скальным грун-
том образуется зазор. При мелкодисперсных слабосвязных грунтах
через этот зазор и трещины в скале может постоянно выноситься грунт,
заполняя скважину. Чтобы избежать этого, в оболочку перед бурением
породы опускают бетонную смесь, которая от ударов долота проника-
ет в щель, схватывается и препятствует выносу грунта. После затвер-
дения бетона продолжают бурение.
С этой же целью создают обратный напор путем заполнения
оболочки водой выше уровня воды в реке. При разности уровней
дО 2—4 м происходит инфильтрация и грунт удерживается благо-
даря гидродинамическому давлению.
Если верхние слои скальной породы достаточно прочны, оболочку
можно опереть на эту породу без разбуривания (по типу свай стоек).
В дисперсных грунтах для увеличения несущей способности обо-
лочек часто устраивают уширения оснований при помощи, модерни-
зированной буровой установки ЦНИИС, МБУ-1, РУР-3 и др.; ка-
муфлетированием с взрывом кольцевых зарядов ВВ, расположенных
по периметру ножа. Возможны и другие приемы создания уширений
в основании свай, например, электрохимическим способом.
Полости оболочек после их погружения частично или полностью
заполняют бетонной смесью, как правило, без водоотлива методом
ВПТ.
IV.3. Возведение фундаментов из буровых свай
При устройстве буровых свай предварительно пробуривают сква-
жины. Для размещения бурового оборудования на местности, покры-
той водой, устраивают грунтовые островки (при глубине воды до 3 м),
подмости на сваях или плавучие подмости из понтонов. В пределах во-
ды по оси каждой скважины устанавливают инвентарную обсадную
трубу, заглубляемую в грунт ниже дна водоема на 1,5—° м, или же-
лезобетонную оболочку, входящую в конструкцию сваи. Часто буро-
--аи ^стРаивают с уширенными пятами, что повышает их несущую
Раб^'°В'ЭеМеННЬ1е способы бурения позволяют быстро и экономично раз-
и натывать и удалять грунт в разнообразных геологических условиях
Рени очень большую глубину. Различают два основных способа бу-
я скважин — ударный и вращательный.
удара Ударном способе породу разрушают или разрыхляют
Желоц1*1 сбРась1Ваемого с некоторой высоты долота, бура-грейфера или
Ки, а удаляют из скважины желонками, бурами-грейферами,
87
а также эрлифтами и гидроэлеваторами. Разновидностью ударного бу,
рения является ударно-канатное бурение, при котором долото или бур.
грейфер подвешивают на стальном тросе. При вращательноц
(р о т о р н о м) способе бурения породу в забое скважины разрушают
вращающимся буром или фрезой и извлекают при помощи глинисто,
го раствора, эжекторами или другими приспособлениями. В Мостострое,
нии находят применение как ударно-канатное, так и роторное буре,
ние скважин.
Рис IV 5 Схема ударного бурения скальной породы и детали дотота:
1 — победитовые вставки, 2 — лопасти, 3 — трос, 4 — станок УКС; б оболочка
88
_ дисперсных грунтах стены скважин укрепляют или предотвра-
т их обрушение разными способами, применяя обсадные трубы
iIiaK) железобетонные оболочки, глинистый раствор, или же исполь-
иЛИт эффект гидродинамического давления воды при ее фильтрации.
Юударно-канатное бурение. Ударно-канатное бурение широко при-
няют для разбуривания скальных пород в основаниях фундаментов
нз оболочек (см. § IV.2).
Скальные породы разбуривают трехперыми или четырехперыми
слотами с победитовыми вставками. Применяют литые, сварные или
клепаные долота (рис. IV.5). Долото подвешивают на тросе к ударно-
канатному станку УКС и при его помощи поднимают и сбрасывают в
забой с высоты до 1 м. Станками УКС можно бурить вертикальные сква-
жины диаметром до 3 м, при этом долота оборудуют направляющими
роликами, уменьшающими трение.
Шлам в скважине промывают струей воды и извлекают эрлифтами
или желонками.
При ударно-канатном бурении нескальных (дисперсных) грунтов
применяют механические желонки или буры-грейферы. Бурение дис-
персных грунтов может осложняться наличием крупных валунов. В
этих случаях там, где это возможно, валуны лучше сдвигать в сто-
роны коническим долотом, не разрушая их. Для крепления стенок
скважины в таких грунтах обычно применяют стальные обсадные тру-
бы, погружаемые в скважину по мере ее углубления и извлекаемые по
мере заполнения скважины бетоном.
Скважины буровых свай заполняют бетоном по способу ВПТ.
В скважинах буро-набивных свай по мере извлечения обсадных
труб бетонная смесь подвергается ударному или виброударному уплот-
нению специальным агрегатом, что повышает несущую способность
этих свай.
Одной из современных буровых установок, применяемых при удар-
но-канатном бурении, является французская установка «Беното»
(рис. IV.6). Состоит она из бурового станка, бура-грейфера и инвен-
тарных обсадных труб, погружаемых в. скважину и извлекаемых из
нее по мере бетонирования гидравлическими домкратами. Особенность
бурения такой установкой заключается в применении как для разра-
°тки, так и для извлечения породы одного агрегата — одноканатно-
бура — грейфера, а также в оригинальном способе погружения и
звлечения стальной обсадной трубы при помощи гидравлических дом-
Ратов, сообщающих ей поступательное движение, и домкратов, сооб-
г)ит°'11ИХ в°звратно-вращательное движение. Установкой можно бу-
В*5 СКВажкпы с наклонами до 6.1.
паст Нижнев части бура-грейфера размещены раскрывающиеся ло-
кРыв С° съемнымн бурами. Внутри корпуса помещен механизм от-
стямнНлЯ И закРывания лопастей. Бургрейфер с раскрытыми лопа-
грей(ЬеСбРаСЬ1Еа1ОТ С некотоР°й высоты, и он врезается в грунт. Затем
влекают П0Д!1имают> закрывая лопасти, и захваченный ими грунт из-
новторя! И3 скважины< После опорожнения бура-грейфера процесс
89
Буровой станок общей массой 32 т смонтирован на станине, снаб,
женной колесами и аутригерами. На станине размещены мачта, меха
низмы управления, две лебедки , 12 гидравлических домкратов, хомут
для захвата обсадной трубы, бункер для извлекаемой породы и дру.
гое вспомогательное оборудование. Инвентарные двухстенчатые обсад.
ные трубы с внутренним диаметром 600—1000 мм состоят из отдельных
секций длиной по 6 м, которые стыкуют пробками-болтами (см. пИв
IV.7).
Станок «Беното» имеет электрогидравлический уширитель, состоя,
щий из цилиндрического ствола и трех раскрывающихся ножей. После
окончания бурения скважину заполняют бетонной смесью или несу.
Рис IV 6 Буровая установка «Беното»'
а —буровой станок б— одноканатвый бур грейфер в — гидравлический уширитель! г
стык обсадных труп О— хстроиство для погружения обсадных труб	а
1 — база станка 2— направ 1яющая обсадных труб 3 — бункер для извлекаемого ГРУН
4 — домкратная установка дтя погружения и извлечения обсадных труб оболочек 5 * .
пус бура 4 — механизм открывания лопастей 7 — механизм закрывания лопастей, 8 Р v
крывающиеся лопасти 9 — двухстенчатая обсадная обо точка 10 — болт пробка
тренний конус болта пробки 12 — ножи для разбуривания уширений в основании с
13 — гидродомкрат вертикального погружения оболочки 14 — гидродомкрат возвратно 11
тильного погружения оболочки
90
Рис. IV.7. Буровая установка ЦНИИСа:
а — универсальный копер с буровым агрегатом; б — буровой ш?ж; в—бур-фреза;
1 копер; 2 — направляющая стрела. 3 ~ ползун; 4 — масляные шланги; 5 — воздушный
™6 ~~ буровая колонка; 7 — ротор; 8 — крепление ротора; 9 — обсадной патрубок;
и суровой агрегат, И — эрлифт; 12 — долото, 13 — направляющий цилиндр, 14 — гидро*
домкрат, 15 — нож; 16 — корпус бура-фрезы, 17 — лопасти; 18 — замок
оги
шими железобетонными секционными оболочками с последующим
заполнением их полости тоже бетонной смесью. По мере заполнения
скважины бетонной смесью обсадные трубы извлекают при помощи тех
>ке гидравлических домкоатов.
«К ° Hauiei1 ci ране находит применение японская буровая установка
Гчато», принцип действия которой сходен с установкой «Беното».
б Вращательное бурение. При вращательном бурении породу в за-
воз гкважнны разрабатывают режущим или шарошечным долотом,
скРвЩаеМЫм РОТОРОМ через жесткие штанги (буровые колонны). Стены
од аЖины при роторном бурении в большинстве случаев крепят не
зНачДными тРУбами, а при помощи глинистого раствора, основное на-
тем ение второго— удерживать стенки скважины от обрушений пу-
постоСКУССТЕенного Уравновешивания давлений. Кроме того, раствор,
сИт ВНно циркулируя, очищает забой от разбуренной породы, выно-
П тупб*? 7скважины и охлаждает нагревающиеся при бурении долота.
ццц ___>0 )VPay глинистый раствор участвует еще в одной важной функ-
вращает турбины бура.
91
Принудительная циркуляция глинистого раствора по скважин
(промывка) может быть прямой и обратной. При прямой промывке раств
вор насосом нагнетают в буровую колонку — трубчатую шлангу. вы"
текая из колонки, раствор омывает забой и вместе с разбуренной
родой поднимается вверх в пространстве между колонкой и стенками
скважины, а затем поступает на поверхность в лотки циркуляционной
системы. После очистки раствора процесс повторяют. При обратной
промывке, как правило, применяют эрлифт, установленный в основа-
нии буровой колонны. Глинистый раствор в этом случае самотеком
поступает в скважину, омывает забой и вместе со шламом выносится
эрлифтом по колонне в виде глинистой пульпы, насыщенной воздухом.
Затем такая пульпа поступает на очистку в циркуляционную систему^
При обратной промывке обычно обеспечивается большая скорость цир.
куляции раствора.
Для создания буровых свай-столбов диаметром до 1,7 м в ушире-
нием до 3 м применяют буровые установки ЦНИИСа (рис. IV.7), по-
зволяющие бурить скважины глубиной до 30 м с наклоном до 3:1. Уши-
рения в основании скважины образуют ножами, раздвигающимися
по мере вращения при помощи гидравлических домкратов.
В качестве направляющего и упорного устройства для буровой ус-
тановки ЦНИИСа могут служить копер ССМ-680 или специальные
вышки, например, УБС-1 (рис. IV.8).
Находит применение бурильная установка МБС-1,7 (рис. IV.9),
смонтированная на гусеничном кране Э 1258Б, которому придана зад-
няя вспомогательная стрела. Эта установка, кроме бурения, позволя-
ет укладывать в скважину секции оболочек или бетонную смесь. Для
бурения служит ковшовый бур,
закрепленный на конце вращаю-
щейся телескопической штанги.
Применяют также станки МБИ-1,7,
МБУ-1,2 и РУР-3.
Перспективно вращательное бу-
рение без жестких и/танг с соз-
данием крутящего момента внут-
ренними силами системы с исполь-
зованием гироскопического эф-
фекта.
Поступающий в скважину гли-
нистый раствор должен иметь оп-
ределенную консистенцию и быть
без остатков грунта и крупных
в ключений.
Для этого около буровой уста-
новки на островке или на понто-
нах размещают глиномешалки, от*
стойники, фильтры и систему л07'
ков для перемещения глинистого
раствора по замкнутой систем
циркуляции.
Рис. IV 8 Схема бурового агрегата
ЦНИИСа со специальной вышкой
1 — платформа; 2 — металлические выш-
ки, 3 — буровая колонка, 4 — ротор, 5
буровой агрегат
92
23853
В связных грунтах, когда затруднительно использование эрлифта,
применяют бур-фрезу (см. рис. IV.7) из четырех раскрывающихся ло-
пастей или однолопастной механизм. Заполнение фрезы грунтом про-
исходит через щели при закрытых лопастях в процессе ее вращения.
Для бур-фрезы не нужен эрлифт, нет необходимости в очистке глинис-
того раствора, а буровая колонна служит только жесткой штангой для
подъема и вращения фрезы. После заполнения фрезы грунтом ее под-
нимают и освобождают при раскрытых челюстях. Основание уширяют
осле окончания бурения скважины.
с Ноль глинистого раствора может выполнять вода, если в скважине
пвТаеТСЯ Убыточное давление и возникает гидродинамический эффект
Р ее фильтрации через стенки скважины.
бини Я бурения глубоких скважин можно применять реактивно-тур-
чатыр1е бУРы’ представляющие собой гидравлические многоступен-
ща1Отс тУРбинные двигатели с шарошечными фрезами, которые вра-
вОра я от Движения нагнетаемого в забой скважины глинистого раст-
Диаметп*1 Заходит успешное применение для бурения скважин
стоит и М 2,6 м забойный агрегат РТБ-2600 (рис. IV. 10), который со-
Обыч ЧетыРех тУРбобуров типа Т12РТ-9.
ли при эт° С1)?а>КИНЬ1 заполняют бетонной смесью способом ВПТ. Ес-
йе chh«zJ°M .бет°нирование выполнено тщательно, глинистый раствор
качества бетонной кладки.
93
За рубежом широко применяют самоходные буровые установки на
гусеничном или на колесном ходу. Бурение производят винтовыми бу-
рами или грейферами. Уширения устраивают съемными агрегатами
с роторными приводами.
Способ «стена в грунте» В последние годы за рубежом и в СССР
при возведении стен подземных сооружений и ленточных фундамен-
тов успешно применяют способ «стена в грунте». При таком способе
последовательно разбуривают, армируют и бетонируют секции стен
Рис IV 10 Реактивный турбобур РТБ-2600:
а —схема турбобура, б — вариант шарошечной фрезы,
7 —буровая вышка, 2 — вертлюг, 3— подача воды, 4 — колонки турбобуров, 5 — пригрузка
6 — шестишарошечный 6ypfc 7 электролебедка, 8 — трехшарошетный 6ypt 9 — корпус ФР1
вы, 10 — шарошка	(
94
/фундаментов) в форме параллелепипедов. Скважины бурят специаль-
ными штанговыми грейферами, штанговыми шарочными бурами или
турбобурами под раствором бентонита по схеме «обратная промывка».
Такой способ применим в мостостроении, например, для сооружения
фундаментов устоев или фундаментов прямоугольной (в плане) формы
под опоры с возведением стен по перимету, сохранением ядра грунта
и с перекрытием железобетонной плитой.
При сооружении фундаментов на буровых сваях и применении спо-
соба «стенка в грунте» требуется тщательный контроль всех скрытых
работ. Необходима проверка контуров скважин и уширений под гли-
нистым раствором, контроль качества бетона, укладываемого спосо-
бом ВПТ, и контроль друтих скрытых работ.
IV.4. Устройство высоких свайных ростверков
Фундаменты на железобетонных или стальных сваях и оболочках
часто сооружают с высоким расположением ростверка — железобе-
тонной объединяющей плиты. Для сооружения высокого свайного рост-
верка в русле реки устраивают ограждение по контуру плиты роствер-
ка.
При относительно небольшой глубине воды (до 4—6 м) ростверк
сооружают в деревянном или металлическом шпунтовом ог-
раждении, если грунтовые условия благоприятны для его забив-
ки (рис. IV. 11). Основанием для опалубки днища плиты может слу-
жить грунтовая подсыпка, которую после забивки свай намывают зем-
лесосным снарядом или другим способом. Перед бетонированием рост-
верка при малодренирующих грун-
тах насосами откачивают воду до
уровня основания плиты, устраи-
вая зумпфы ниже этого уровня.
При дренирующих грунтах, ког-
да водоотлив за1руднителен, ук-
ладывают тампонажный слой бе-
тона ниже основания плиты, пре-
пятствующий проникновению во-
ды снизу (см. рис. IV. II).
После устройства тампонажно-
го слоя и откачки воды устанав-
ливают опалубку и арматуру, а
затем бетонируют ростверк или со-
бирают этот ростверк из отдель-
ных блоков.
Рис IV.11. Схема устройства высоко*
го ростверка с ограждением из дере-
вянного шпунта:
1 — шпунтовое ограждение, 2 — тяж, 3 —
распорка, 4 — железобетонный ростверк|
3 — тампонажный слой бетона, 6—грун*
товая засыпка^ 7 — свая
Когда грунты дна не позволяют
забивать шпунт, то при той же глу-
бине воды может быть применено
огРаждение в виде бездонно-
го ящика с наружным обва-
лованием.
08
При любых грунтах и глубине воды до 12 м успешное применений
находят ограждения из понтонов КС-3, соединенных болтами через
водоизолирующие прокладки и образующие инвентарный бездонны!!
ящик наиболее совершенной конструкции (см. рис. II 1.3, г). Погру.
жают на дно и извлекают такие ограждения с применением водно-воз-
душной балластировки понтонов. Воду из ящика можно откачать до
требуемой отметки без тампонажного слоя и внутренней засыпки грун.
том, или с устройством тампонажного слоя из глины, уложенного на
дно. Опалубку днища и стен плиты подвешивают на забитых сваях.
Когда бетон ростверка достигает проектной прочности, извлекают
шпунт или демонтируют ящик; грунт засыпки размывается течением
воды.
Если скорость течения небольшая, ограждения для устройства
плиты ростверка можно устанавливать на дно водоема, на предвари-
тельно отсыпанную песчаную призму с естественными откосами.
При большой глубине воды (более 6—8 м) наряду с ограждениями
из понтонов высокий ростверк можно сооружать с применением ящи-
ков с днищем (рис. IV.12). Такие ящики-каркасы обычно из-
готавливают на берегу и перемещают к месту установки наплаву. Ящи-
ки можно изготовлять так, чтобы они обладали собственной плавучес-
стью или поддерживались понтонами при перемещении и установке в
проектное положение. Можно также изготовлять ящик на месте на
вспомогательных свайных подмостях с последующим его погружением
на проектную отметку и закреплением.
Ящики-каркасы делают деревянными, железобетонными, метал-
лическими. Могут быть ящики с деревянным днищем, стенками из ин-
вентарных металлических щитов и каркасом из уголков, выполняю-
щих также назначение жесткой арматуры ростверка. Конструкция
ящика-каркаса должна обеспечивать изоляцию сооружаемого роствер-
ка от воды, а также направление свай при их погружении.
Рис. IV. 12 Плавучий ящик-каркас:
1 — патрубки из тонкостенных стальных труб; 2 — заполнение расширяющимся цемепто!
3—петля крепления патрубка к голове сваи; 4— водонепроницаемая стенка, 5 —
расчалка ящика; 6 — железобетонный ящик; 7 — каркас крепления патрубков
96
Рис. IV. 13. Последовательность возведения фундамента с высоким ростверком:
/--закрепление плавучей системой в проектном положении; //—опускание ящика-каркаса;
/// — погружение маячной сваи; IV — погружение остальных оболочек; V — бетонирование
тампонажного слоя, VI — бетонирование ростверка и верхней части опоры; VII — разборка
ограждений ящика,
/ — подмости для монтажа ящика-каркаса; 2~ ограждение ящика; 5 —плашкоут; 4 — выш-
ка из инвентарных элементов, 5 — несущая балка для подвешивания каркаса; 6 — гибкие
расчалки к якорям; 7 — вибропогружатель; в — погружаемая маячная свая-оболочка, 9 —
ящик-каркас; 10 — бетонолитная труба; 11 — тампонажный слой бетона; /2 —высокий рос-
тверк; 13 — надфундаментная часть опоры
Для устройства ростверков чаще применяют ящики-каркасы, не
обладающие собственной плавучестью. При перемещении и установке
они наполняются водой, так как ячейки для свай в днище остаются
открытыми. Такие ящики поддерживают понтонами или подвешива-
ют к П-образным плашкоутам из понтонов КС (см. рис. IV.3, а).
Сооружают фундамент в такой последовательности (рис. IV. 13, а).
Вначале ящик вместе с поддерживающими его плавучими средствами
устанавливают в проектное положение в плане и закрепляют гибки-
ми расчалками к якорям. Затем забивают не менее четырех вертикаль-
ных свай (возможно ближе к углам ящика), используя ячейки карка-
са-ящика как направляющие. Если в ростверке все сваи наклонны,
то забивают дополнительные (маячные) вертикальные сваи, обычно
Деревянные. Затем ящик погружают по вертикальным сваям до про-
ектной отметки и прикрепляют к ним. После закрепления ящика-кар-
каса погружают все сваи, включая наклонные, по соответствующим
направляющим в ячейках каркаса.
4 Зак. 136
97
Для устранения зазоров между сваями и днищем опускают по сва;1к
деревянные кольцевидные заглушки (шайбы). Водонепроницаемость
днища ящика обеспечивают укладкой слоя подводного бетона. После
откачки воды из ящика армируют и бетонируют плиту ростверка, а
затем разбирают ящик и все вспомогательные обустройства.
Ящики, обладающие собственной плавучестью, изготовляют на бе-
регу на стапелях и перемещают к месту установки буксиром. К дни-
щу железобетонного ящика и к его каркасу прикрепляют патрубки из
стальных труб высотой, равной стенам ящика. Патрубки обеспечи-
вают плавучесть ящика и направление свай при погружении, поэтому
их располагают по осям всех свай. После установки ящика в проект-
ное положение и закрепления расчалками погружают вертикальные
(маячные) сваи. Ящик пригрузкой опускают по этим сваям на проект-
ную отметку, закрепляют на них, погружают сваи и бетонируют ящик.
В последние годы в мостостроении начали успешно применяться
опоры на буровых столбах (сваях) с уширенной пятой и с высоким рост-
верком. Столбы таких опор в верхней их части (от ростверка до отмет-
ки возможного размыва дна водоема) представляют собой стальные
или железобетонные оболочки, погружаемые обычными способами
(см. п. IV.2) и выполняющие роль обсадных труб для верха скважин.
После погружения труб или оболочек бурят скважины и устраивают
уширения с применением глинистого раствора (см. п. IV.3).
Здесь особенно необходим тщательный контроль качества скрытых
работ, в частности проверка проектных контуров и размеров скважин
на всей их глубине и контроль качества бетона в столбах, уклады-
ваемого под глинистый раствор способом ВПТ, и другие проверки.
Такой контроль выполняют, проверяя соотношения объемов уло-
женной бетонной смеси и проектных объемов скважин, испытанием
образцов бетона из столбов и визуальными наблюдениями. Для конт-
роля контуров стенок скважин находит применение специальный при-
бор ЦНИИСа и другие опытные устройства.
Иногда при сооружении столбчатых фундаментов из оболочек боль-
шого диаметра применяют и другой способ устройства ростверка, при
котором вертикальные оболочки погружают до устройства водонепро-
ницаемости ограждения, а направляющими для них служат специаль-
ные каркасы. Ящики или перемычки для бетонирования плиты соби-
рают и устанавливают на проектную отметку с опиранием на вершины
уже погруженных оболочек. Верх оболочек должен быть выше рабо-
чего уровня воды, для этого их собирают с дополнительными секциями.
Способ возведения свайного фундамента с высоким ростверком вы-
бирают с учетом глубины водоема, скорости течения, грунтовых усло-
вий дна, конструкции свай и плиты, наличия строительной базы и ДРУ*
гих местных условий. В каждом конкретном случае необходим теХ
ко-экономический анализ различных вариантов строительства с опр
делением стоимости и трудовых затрат каждого из них. Обычно пр
глубинах реки до 5—6 см экономически целесообразными оказываю
ся способы с устройством шпунтовых ограждений и ящиков из по
тонов. При глубинах больше 10 м оправдано применение ящиков-к Р
касов, поддерживаемых плашкоутами.
88
IV 5- Особенности возведения фундаментов в северной
климатической зоне
На Байкало-Амурской магистрали и на других дорогах Восточной
Гибири мосты возводят о опорами на столбчатых, свайных и реже мас-
сивных фундаментах. Столбчатые опоры являются основным типом
опор Для малых и средних мостов.
Сложные геологические и климатические условия, а также труд-
ности доставки оборудования и материалов существенно влияют на
выбор способов работ по возведению опор и их фундаментов.
На большом протяжении трассы залегают вечномерзлые, диспер-
сные грунты, иногда со значительным включением валунов и галь-
ки. Имеются также заболоченные участки о глубоким залеганием тон-
кодисперсных, водонасыщенных и оттаявших грунтов, а также участ-
ки скальных пород и каменных осыпей на склонах. Вечномерзлые грун-
ты встречаются главным образом на малых и средних водотоках, а в
руслах крупных рек мерзлота встречается редко.
Способы сооружения фундаментов и выбор оборудования зависят
от свойств вечномерзлых грунтов, которые различаются в зависимос-
ти от температуры, свойств скелета и наличия твердых включений.
Различают твердомерзлые грунты при температуре минус 1—1,5° С
и пластичномерзлые при температуре от 0° С до —Г G.
Находят применение следующие способы погружения свай и стол-
бов в вечномерзлые грунты:
1)	погружение свай в предварительно пробуренные и заполненные
грунтовым раствором скважины больших, чем сваи, поперечных раз-
меров (вмораживание первого типа);
2)	погружение столбов в предварительно пробуренные скважины
.больших размеров с последующим заполнением зазоров грунтом или
песчано-цементной смесью;
3)	погружение свай в предварительно оттаянный грунт о последую-
щим их вмораживанием (вмораживание второго типа);
4)	забивка свай в лидерные скважины меньших размеров;
о) забивка свай непосредственно в вечномерзлые грунты.
Непосредственная забивка свай возможна только в пластично-мерз-
лые грунты, обладающие вязкими свойствами из-за наличия в них льда
воды. В этих условиях наиболее эффективными оказываются свае-
иные Дизель-молоты.
При забивке свай или оболочек в твердомерзлые грунты неизбеж-
предварительное бурение скважин или оттаивание грунта.
Ме арактер бурения скважин в мерзлых грунтах зависит от свойств
вклю0ТЫ И часто С0ПРяжен с большими трудностями, особенно при
дЛя чениях валунов. Способ бурения выбирают с учетом принятого
Ся „5^Роительства и эксплуатации моста условия, т. е. обеспечивает-
ХодимРаНенИе меРзлоты окружающих фундаменты грунтов и при необ-
°пиранСТИ восстановление ее, или допускается оттаивание грунта и
д «е Фундаментов при этом на нижележащие твердые породы.
Чение ппЛение твеРДомерзлых грунтов в забое скважины и его извле-
4* ри всех условиях требует специальных приемов и оборудован ия.
99
Скорость и эффективность дробления зависит от температуры грунта
свойств скелета и наличия твердых включений.
Извлечения разбуренного грунта (шлама) с промывкой забоя во-
дой или глинистым раствором с эжектированием пульпы эрлифтами
в мерзлых грунтах затруднено, так как в этих условиях неизбежно об-
леденение стенок скважины, смерзание пульпы или размораживание
окружающего грунта. При условии сохранения мерзлоты образова-
ние лидерных скважин паровыми иглами недопустимо, так как вызо-
вет нарушение термического равновесия и угрозу размораживания
грунтов. Препятствует бурению лидерных скважин также наличие ва-
лунов.
Из известных способов бурения скважин в таких условиях широ-
ко применяют ударно-канатный способ в использованием станков У1(С
(см п. IV.3) и с извлечением шлама механическими желонками.
Скважины диаметром до 60 см в твердомерзлых грунтах, не содер-
жащих валунов, можно бурить с применением виброударных станков.
Прошли успешное испытание станки БАМ-1000НТ и БАМ-500 для
бурения вечномерзлых грунтов Перспективно виброударное бурение
с извлечением шлама пневмоэжекторами.
Рис IV 14 Схема устройства ледяных
ограждений котлованов выморажива-
нием и деталь охлаждающей ус13*
новки.
а — последовательное вымораживание свер*
ху, б — намораживание стен ограждена
в — охлаждающая установка,
1 — вырубка льда секциями по пло15^ь1*
2 — лед из котлована; 3 — Ра5иа1«бо-
опущенные до дна, 4 — замкнутый тРуне,
провод, 5 — направления циркуляций
замерзающей жидкости
100
Отсутствие дорог с твердым покрытием и большая заболоченность
оудняют транспортирование к месту работ тяжелых блоков и обл
32 давания для монтажа, поэтому для сборных конструкций мост из
Рдесь применимы относительно легкие и транспортабельные блоки
ЗД Для устройства ограждения котлованов в руслах рек (под свайные
оостверки и мелкие массивные фундаменты), наряду с известными
конструкциями перемычек (см. п. II 1.2), в условиях низких темпе
оат\р и продолжительной зимы целесообразны ледяные перемычки.
Р При их устройстве последовательно слоями вырубают лед на участ-
ке будущего котлована. Это создает условия для постепенного намора-
живания льда снизу. Углубляясь таким образом, достигают дна во-
доема и при необходимости опускаются ниже его в замерзший груш
(рис. IV. 14).
Значительно ускоряет устройство ледяных перемычек и делает их
более надежными применение простейших радиаторов, сваренных
из стальных труб и опущенных через лунки во льду по периметру кот-
лована через 0,5—0,8 м. Намораживание вокруг каждой трубы и об-
разование сплошной перемычки происходит при прокачивании через
такой радиатор морозного воздуха. Циркуляция воздуха происходит
по радиатору через объединяющую коммуникацию и через внутрен-
ние (сквозные) и внешние (глухие) патрубки, опущенные до дна кот-
лована (см. рис. IV. 14, б).
Мерзлый грунт в открытых котлованах разрабатывают отбойными
молотками. Возможен также взрывной способ разработки грунта мел-
кими зарядами.
На морозе и в вечномерзлых грунтах массивные фундаменты можно
бетонировать по способу термоса, «холодного бетона» с различными
незамерзающими добавками, безопасными по условиям коррозии ар-
матуры, или с применением интенсивного электропрогрева в утеплен-
. ной опалубке.
Условия сохранения и восстановления мерзлоты грунтов требуют
специальных мероприятий. Прежде всего необходимо сохранять рас-
тительный слой, покрывающий грунты у опор.
Могут успешно применяться искусственные способы восстановле-
ния низких температур в грунтах, окружающих фундаменты, напри-
мер охлаждающей установки инж. С. И. Гапеева (см. рис. IV. 14, в).
ь этом случае грунт охлаждается вследствие естественной циркуля-
ции незамерзающей жидкости по замкнутому петлевому трубопрово-
ду» часть которого выпущена из грунта на поверхность. Зимой, при
зцнх температурах воздуха, жидкость, менее остуженная в грунте,
Днимается вверх, вытесняемая более остуженной внешним возду-
неп’ следовательно, и более плотной жидкостью. При этом возникает
провеРЫВНая ЦиРкУляЦия жидкости по замкнутому петлевому трубо-
тов ос°б°й формы и понижение температуры грунта у фундамен
В летнее время циркуляция жидкости прекращается.
кУсст°ЗМ0ЖН° также периодическое замораживание грунта путем ио-
хОм Венного продувания подобного трубопровода морозным возду-
IV. 14)° аналогии со способом создания ледовых перемычек (см. ри^_.
101
Глава V
ВОЗВЕДЕНИЕ ОПОР ВЫШЕ ОБРЕЗА ФУНДАМЕНТА
V.I. Конструкция опалубки монолитных опор
Монолитные опоры бетонируют в опалубке различных конструк-
ций. Находят применение стационарная, сборная щитовая, подвиж-
ная (скользящая) опалубка и опалубка-облицовка. Выбирают тип
опалубки в зависимости от размеров и сложности конструкции опор,
а также от количества однотипных опор. В некоторых случаях оказы-
вается целесообразной комбинированная опалубка, например стацио-
нарная, для сложных элементов и сопряжений, и щитовая для более
простых частей опоры.
Элементы деревянной стационарной и щитовой опалубки обычно
изготовляют на строительстве.
Стационарная опалубка. Стационарную опалубку обычно приме-
няют для опор, форма которых не имеет повторений. Такая опалубка
состоит из каркаса и опалубочных досок с вертикальным или с гори-
зонтальным их расположением (рис. V.I).
Рис. V.I. Элементы стационарной опалубки:
с — опалубки с вертикальными досками; б —то же, с горизонтальными: е — то
криволинейных ферм,
* — доски; 2 — ребра каркаса, 3 — стойки; 4 — тяж; 5 — кружала, 6	длм
ния кружал; 7 — болты
ж₽ "л*
102
Рис. V.2 Опалубка опоры:
1 — доски; 2 — горизонтальные ребра; 3 —кружала; 4 — монтажные стойки; 5 —тяжи; 6 —•
диагональные связи; 7 — распорки, 8 — фундамент; S — анкерный болт (пунктир)
. Расположение досок зависит от формы опоры и других особеннос-
тей ее конструкции; например, в опалубке для цилиндрической фор-
мы опоры доски располагают вертикально. В опалубке тонкостенных
плоских конструкций предпочтительнее горизонтальное расположе-
ие досок. Толщина досок опалубки — 30—60 мм. Расстояние между
ленМИ ^?Рнзонтальнь1Х ребер (пролет доски) с учетом интенсивности дав-
ния бетонной смеси и толщины досок принимают равной 0,7—1,5 м.
бру Ризонтальные ребра каркаса (см. рис. V.1) представляют собой
ек ТЬЯ ° РазмеРами сторон от 10 до 16 см. Расстояние между осями сто-
2,5 м" С пРолет горизонтального ребра, назначают равным от 1,2 до
2g см -рТ°ИКИ из ^Ревен или брусьев имеют размеры сечения от 16 до
лых сте ЯЖН 2 наРезкой на концах изготовляют из металлических круг-
Распол диаметром от 14 до 20 мм. В опалубке с горизонтальным
пРинимяКеНИем досок Размеры сечений и длины пролетов элементов
Располож1 В ТеХ Же пРеделах> что и Для опалубки с вертикальным
ставляют енИР‘м„’ а элементы горизонтальной обвязки обычно пред-
еобои брусья с размерами сторон сечения от 14 до 18 см.
юз
Каркас опалубки закругленных частей опоры (см. рис. V.1) вывод
няют из кружальных ребер, которые обычно изготовляют из двух'
трех слоев досок, скрепленных гвоздями. Толщину кружальных
сок принимают от 40 до 60 мм. При цилиндрической поверхности оно-
ры доски опалубки располагают вертикально, а при конической по-
верхности доскам (через 2—3 ) придают клиновидную форму. Гори,
зонтальные ребра опалубки плоской поверхности опоры соединяют
с кружалами при помощи болтов.
Пример стационарной опалубки о вертикальным расположением
досок показан на рис. V.2. Каркас опалубки состоит из горизонталь-
ных ребер, объединенных в замкнутые обвязки-рамы с кружалами
монтажных стоек и тяжей. Нижнюю обвязку крепят к фундаменту опс>
ры анкерными болтами, оставляемыми для этой цели в теле бетона фун-
дамента. На закругленных участках опалубки при небольшой шири-
не опоры (2—4 м) иногда применяют гибкие бандажи из полосовой
стали или арматурных стержней, опоясывающие закругленную часть
опоры и прикрепленные своими концами к горизонтальным ребрам
плоской части опалубки. Элементы временных креплений из досок или
брусьев, которые обеспечивают жесткость и неизменяемость формы
порожней (до бетонирования) опалубки, удаляют по мере укладки бе-
тонной смеси.
Плоские стенки опалубки соединяют тяжами. Их можно распола-
гать в каждом узле, т. е. в каждом пересечении ребер и стоек, или че-
рез узел в шахматном порядке. Для фиксации размеров опоры рядом
с тяжами ставят распорки из брусьев или тонких бревен. По мере бе-
тонирования распорки убираются.
Целесообразны инвентарные наконечники для тяжей (рив. V.3),
позволяющие экономить металл на тяжи, избегать срезки их концов
и ржавых потеков на поверхности бетона. Такой наконечник пропус-
кают через отверстия в элементах опалубки и навинчивают на нарез-
ной конец тяжа. На каркас опалубки наконечник опирается через гай-
ку и шайбу. Чтобы наконечник можно было легко вывернуть, его
поверхность перед бетонированием смазывают солидолом.
Для опалубки необходимо применять строганые доски и сплачи-
вать их в четверть или в шпунт. Иногда лицевую поверхность опалубки
обшивают полимерной пленкой, пластиком или жестью. Швы между
досками, особенно если доски сплачивают впритык, нужно коно-
патить. Внутреннюю поверхность опалубки перед бетонированием
извести или другими раство-
рами, позволяющими легко
отделять ее от бетона.
внутренних углах опалубки
устанавливают фаски тре-
угольного сечения во избежа-
ние скалывания бетона.
Высокие опоры обычно бе-
тонируют частями (ярусами,,
и опалубку возводят поел**
довательно.
рекомендуется обмазывать раствором
Рис. V 3 Инвентарный тяж:
1 — наконечник тяжа, 2 —гайка; 3—шайба
)04
Рис. V.4 Щитовая опалубка:
а— с горизонтальными щитами, б —с вертикальными щитами; 1—13 — марки щитов
I
Стационарная опалубка требует больших затрат труда и расхода
лесоматериалов. На 1 м2 поверхности бетона расходуется от 0,06 до
0,12 м8 лесоматериалов, причем возвращенный материал (40—60%)
оказывается малопригодным для повторного использования.
Щитовая опалубка. Опалубка из заранее изготовленных щитов,
используемых многократно, позволяет резко сократить расход мате-
риалов и трудоемкость опалубочных работ. Экономия лесоматериа-
лов и металла в этом случае зависит от числа повторных применений
опалубочных щитов, т. е. от их оборачиваемости, так как удельный
расход их на щитовую опалубку больше, чем на стационарную. Стои-
мость опалубочных работ составляет иногда 30% от общей стоимости
сооружения опоры, поэтому экономия лесоматериала при многократ-
ном использовании щитовой опалубки позволяет значительно снизить
Щие расходы. Наиболее часто применяют деревянные опалубочные
Щиты, изготовляемые из досок и брусьев, реже деревометаллические
металлические из листов толщиной 2—5 мм и уголков. Перспектив-
Щиты из полимерных материалов — стеклопластика и др.
етпу ™ °Палубки должны быть транспортабельны, а их форма и кон-
ередКция Удобны в сборке при помощи простых грузоподъемных
дляпВ' Нужно стремиться к наименьшему числу марок щитов. Так,
иим ?ПаЛубки плоских граней опоры обычно удается ограничиться од-
ним дПом Ш'ита> т. е. одной маркой, а для опалубки опор с конйчес-
прИняЧТание« ее поверхности количество марок щитов зависит от
Опа -Высоты Щита и высоты опоры (рис. V.4).
рн Ил/Убка из щитов может быть возведена сразу на всю высоту оно-
Чае Сп На значительную ее часть. Оборачиваемость щитов в этом слу-
ответствует количеству последовательно бетонируемых опор.
ив
' Большая оборачиваемость опалубочных щитов достигается при яру
ном бетонировании опоры, при котором щиты многократно оборац
ваются в процессе бетонирования одной опоры.
Плоские опалубочные щиты имеют форму прямоугольников, При
чем если большая его сторона расположена горизонтально, то такие
щиты принято называть горизонтальными, а если вертикально, То
вертикальными.
Размеры щитов назначают в пределах от 4 до 12 м* из условий транс,
портабельности и удобства монтажа. Очень большие щиты неудобны
и непрочны при переноске, оборачиваемость их низкая. Поэтому щи.
ты площадью больше 20 м2 обычно не применяют.
Противоположные стенки опалубки из щитов так же, как и етенкн
стационарной опалубки, соединяют между собой тяжами из стальных
стержней, воспринимающих горизонтальное давление смеси.
Рядом с тяжами располагаются временные распорки. Нужно стре-
миться к сокращению количества тяжей, так как металЛ для них рас-
ходуется безвозвратно. Установка их в углах каждого щита нерацио-
нальна. Щиты могут быть с вертикальным или горизонтальным распо-
ложением досок (рис. V.5). При расположении тяжей по рис. V.5, б
следует учитывать, что горизонтальные ребра на" участках С и верти-
кальные ребра на участках d работают как консоли.
Вертикальный узкий щит простой конструкции приведен на рис,
V.6. Ширину таких щитов принимают от 0,8 до 1,2 м, & высоту от 4 до
5 м. Скрепляют их обычно накладными горизонтальными ребрами, че-
рез которые пропускают тяжи. Конструкция опалубочного щита для
криволинейных поверхностей, позволяющая обеспечить его оборачи-
ваемость в процессе бетонирования одной опоры, дана на рис. V.7.
Для соединения и крепления деревянных щитов между собой в вер-
тикальных стыках применяют различные приспособления (рис, V.8),
Щиты стягивают болтом, головка и гайка которого опираются на кон-
сольные упоры с ребрами. Прочность болтового соединения и упоров
такого приспособления проверяют расчетом. С помощью подобных уст-
ройств можно соединять криволинейные щиты, плоские между собой
и с закругленными щитами.
Рис. V.5. Конструкции деревянных опалубочных щитов:
а — с горизонтальным расположением досок; б — то же, с вертикальными
106
Рис. V6. Узкие вертикальные опа-
лубочные щиты:
I — доски; 2 — ребро; 3 — наклонная
схватка; 4 — обвязка
Рис. V.7. Щит опалубки криволиней-
ной поверхности опоры:
1 — доски; 2 — кружальные ребра; 3 —
стойка; 4 — элемент горизонтальной об-
вязки; 5 — упор соединительного болта
Угловые сопряжения при прямоугольной форме сечений опор уст-
раивают с соединительной рамкой (см рис. V.8, а). В закругленной
части опалубки опоры можно устанавливать бандажи или крепить щи-
ты так же, как в стационарной опалубке (см. рис. V.2).
Для бетонирования монолитных опор мостов применяют также ме-
таллическую опалубку. Размеры ее щитов относительно небольшие
(до 1,5 м). Щит из стали или алюминия представляет собой простую
сварную или клепаную конструкцию из листового металла толщиной
о—5 мм, окантованного по периметру уголками. Для пропуска тяжей
окаймляющие уголки и листы в углах щита срезают. Щиты соединя-
т болтами, устанавливаемыми в полках окаймляющих уголков.
Для предотвращения сцепления бетона с щитами опалубки наря-
У с Различными смазками успешно применяют пленки из полимерных
сриалов, наклеиваемых на опалубку.
сообКОЛЬЗЯ1Цая опалУбка. Скользящая (подвижная) опалубка целе-
разМеНа ПРИ бетонировании высоких опор, особенно с неизменными
строеРаМН сечениа> а также при бетонировании стоек надсводного
яия, высоких колонн эстакад и т. д.
Мой 0льзяц*ая опалубка для бетонирования опор с неизменной фор-
(рис V §аз.меРами сечений состоит из каркаса и опалубочных щитов
Рамы 22 б'к^аРкас представляет собой две замкнутые горизонтальные
Металл И ^.расположенные в верхней и нижней частях опалубки.
вых бал'ЧеСКИй каРкас опалубки обычно изготавливают из двутавро-
ок или швеллеров. К рамам крепятся щиты опалубки, представ-
107
ляющие собой стальные листы толщиной 3—6 мм с приваренными
тикальными ребрами жесткости и окаймляющими уголками.
вер.
Бетонируют опору в подвижной опалубке непрерывно и равноме
но со скоростью укладки смеси, соответствующей заданной скорост'
движения опалубки. Эта скорость должна быть такой, чтобы бетон
освобождающийся при ее продвижении, схватился и имел достаточную
прочность, требуемую для сохранения формы конструкции. Продод,
жительность твердения бетона принимают равной 2 ч.
В соответствии во вредней интенсивностью укладки бетонной сме-
си высота подвижной опалубки, применяемой в отечественном моего,
строении, равна 1,2 м. Верх бетонной кладки должен быть ниже верх,
него обреза опалубки не меньше чем на 0,1 м. Таким образом, рабочая
высота опалубки Н оказывается равной 1,1 м. Скорость движения опа-
лубки (в м/ч) можно определить по формуле
V = Н : (t0> + 2) при Q = VQ,	(V 1)
где <С1 — время от начала приготовления до конца схватывания бетона, $
Н — рабочая высота опалубки, м; Q — необходимая производительность бетон-
ного завода м®/ч; й — площадь бетонирования, м2
Перемещать опалубку можно различными способами — при по-
мощи лебедок с полиспастами, электродвигателем с набором редукто-
ров и др. Опалубку опор обычно перемещают домкратами, винтовыми
или гидравлическими (ем. рис. V.9). Трубчатые домкраты опирают
на вертикальные арматурные стержни диаметром от 24 до 30 м, рас-
положенные для этой цели в бетоне опоры по всему ее периметру через
2—3 м на расстояниях 15—20 см от ее граней.
Винтовой домкрат (см. рис. V.9), основной деталью которого влужит
полый стержень с наружной нарезкой, опирается на пропущенный
внутри ее стержень при помощи плашек, которые врезаются в металл
Рис. V.8. Приспособления для скрепления щитов опалубки:
а — плоских угловых, б — плоских боковых, в — цилиндрического торцового:	HbIg
/-—соединительная угловая рамка, 2 —- упор соединительного болта, 3 — соединит
болт; 4 — плоский щит; 5 — кружальный щит
108
Рис. V 9. Скользящая опалубка:
а — схема узла опалубки для опор переменного сечения; б — трубчатый винтовой домкрату
в — схема опалубки и вспомогательных устройств; г — схема гидравлического домкрата для
подъема опалубки;
/ — продольное ребро каркаса, 2 — поперечное ребро каркаса; 3 — фасонка, 4 — ролик, 5 —
стяжное устройство; б — неподвижный щит; 7 — угловой подвижной щит, 8 — гайка; 9 — го-
ловка домкрата, 10 — опорный арматурный стержень; 11 — трубчатый стержень домкра-
та, 12 — плашки; 13 — букса; 14 — пружина; 15 — винт; 16 — тельферная балка, 17 — растяж-
ка* — домкраты, /5 — тельфер; 20 — кубло; 21— опорная рама; 22 — верхняя рама опа-
лубки, 23 — щит опалубки, 24 — нижняя рама опалубки; 25 — подвесные подмости, 26 —
нижнее зажимное устройство; 27 — поршень; 28 — верхнее зажимное устройство, 29 — цилиндр
этого стержня, когда усилие в домкрате направлено вниз. Плашки при-
с°единены к подвижной буксе болтами и прижимаются к стержню
пружинами. Гайка прикреплена к опорной раме, которая в свою
чередь жестко соединена о каркасом опалубки. При вращении голов-
« Домкрата рычагом, пропущенным через отверстия в головке, гайка
опа м^щается 110 нарезке трубы и увлекает за собой опорную раму и
букс^бКУ" вРащении головки в противоположном направлении
ноет3 поднимается. а плашки при этом свободно скользят по поверх-
CTepv стеРЖня- Таким образом домкрат перемещается относительно
^Упень И создает возможность поднять опалубку на следующую
сгоийРавлический домкРат для подъема опалубки (см. рис. V.9) со-
втва им ЦнлиндРа> плунжера и зажимных устройств. Зажимные устрой-
цще апм'07,0^0^^ и клиновидные зазубренные вкладыши, обжимаю-
в верхРнюТУРНЬ1Й стеРжеиь- ПРИ подъеме опалубки масло нагнетается
ю часть цилиндра. При этом поршень остается неподвижным,
109
так как связан с включенным зажимом. Цилиндр поднимается чеп
фланец, соединенный с опорной рамой, и поднимает опалубку. Пос
подъема на заданную ступень давление в цилиндре снимается, плуЛе
жер под действием возвратной пружины поднимается после автомат
ческого расклинивания нижнего зажима. При этом цилиндр, опирая/'
на нижний зажим, заклинивающий стержень, остается неподвижным
Затем циклы подъема повторяются.
К каркасу опалубки подвешены нижние подмости для осмотра по-
верхности бетона и для корректировки положения опалубки при ее
движении.
Верхние подмости и тельферная балка предназначены для подачи
бетонной смеси (см. рис. V.9, в).
При бетонировании в сухую и жаркую погоду к опалубке снизу
подвешивают периодически смачиваемую плотную ткань.
Для бетонирования опор с наклонными гранями, т. е. пирамидаль-
ных, конструкция подвижной опалубки должна иметь приспособления,
позволяющие сближать противоположные стенки опалубки по мере
ее перемещения вверх с сохранением заданного уклона стенок. Одно
из таких приспособлений показано на рис, V.9, а. Каркас опалубки
состоит из горизонтальных ребер (двутавровых балок и швеллеров),
замкнутых в рамы. Продольные ребра сближают путем вращения стяж-
ных винтов. Винты верхней и нижней рам вращаются от общего чер-
вячного привода. Опалубку перемещают при помощи домкратов, опи-
рающихся на арматурные стержни, причем стяжные винты и домкраты
вращают совместно с таким соотношением числа оборотов, чтобы обес-
печить заданные уклоны граней опоры. Принудительное сближение
поперечных ребер каркаса достигается клиновидными фасонками, при-
крепленными к концам продольных ребер.
В скошенные края фасонок опираются ролики, помещенные между
швеллерами поперечных ребер.
Соотношение скоростей перемещения продольных и поперечных
ребер, а следовательно, и соотношение уклонов граней опоры за-
висит от величины угла скоса фасонки, причем
tg а ~ /пр • (ПоП,
где fnp, ?поп — уклоны соответственно продольной и поперечной граней
опоры
Щиты опалубки представляют собой стальные листы в вертикаль-
ными ребрами жесткости, которыми они оперты в рамы каркаса,
ребра жесткости угловых щитов имеют свободные опирания.
При сближении граней концы листов углового щита заходят под
листы плоских соседних щитов и таким образом обеспечивается не-
прерывная опалубочная поверхность при всех положениях ребер кар'
каса (см. рис. V.9)
Применяется также конструкция опалубки, позволяющая бетон
ровать тонкостенные коробчатые опоры постоянного сечения, сна
женная наружными и внутренними щитами, объединенными обш’
каркасом.
110
V 2. Расчет опалубки
Свежеуложенный бетон оказывает давление на опалубку, интен-
ость которого может изменяться в широких пределах и зависит
СИБ1пазличных факторов — консистенции смеси, веса минеральных
°Т олнителей, режима укладки, способов сбрасывания смеси и т. д.
?|Птенсивность горизонтального давления смеси резко возрастает при
брировании в зоне действия вибратора, причем величина давления
заметно изменяется при изменении способа вибрирования и типа при-
меняемых вибраторов.
Давление бетона в процессе схватывания и твердения уменьшается
и по истечении некоторого времени совсем прекращается, но деформа-
ции и напряжения в элементах опалубки, которые возникли под дав-
лением свежеуложенной смеси, остаются.
Свежеуложенная бетонная смесь близка по своей структуре к водо-
насыщенным супесчаным грунтам, лишенным сцепления. Высота Н
эпюр горизонтального давления бетонной смеси (рис. V.10) зависит от
срока схватывания бетона и интенсивности заполнения опалубочной
формы по высоте. Скорость укладки смеси и заполнения опалубки,
в свою очередь, зависит от производительности бетоносмесительной
установки и площади бетонирования. На сроки схватывания бетона
влияет качество цемента, наличие химических добавок, температура
воздуха и другие причины. При расчете опалубки срок схватывания
бетона обычно принимают равным 4 ч, начиная с момента его изготов-
ления, независимо от качества смеси и других условий. Таким образом,
вькога эпюры давления будет Н = 4 hn, где h0 — высота слоя смеси,
уложенной за час. Такая высота эпюры соответствует медленному
процессу схватывания бетона.
Реакция схватывания бетона начинается при его изготовлении и
продолжается при погрузке, транспортировании, выгрузке и укладке.
Поэтому срок схватывания с момента завершения укладки может ока-
заться меньше 4- ч. Эту особенность можно учитывать в расчете опа-
затрачиваемое на транспортирова-
лубки в тех случаях, когда время,
пие и укладку смеси, установле-
но с достаточной определенностью
и Достоверностью.
вил СЛИ смесь укладывают без
nvm Ирования> то ° известным до-
ния НИем закономерность измене-
ГОризонтального активного
соте ния бетонной смеси по вы-
н₽йиЛП,?ры можно принимать ли-
•оЩейся СМ' РИС‘ V-10*6)’ подчиня-
пучей е пРедпось,лкам теории сы-
етпук1т.₽еды' В тонкостенных кон-
пРолети^Х (крь1ЛЬЯ устоев, ребра
3°HTajikJX строений и пр.) гори-
Си на ст 06 давление бетонной сме-
енки опалубки при бето-
Рис. V.10. Эпюры давления бетонной
смеси на опалубку:
а — условная действительного давления;
б — расчетная при укладке смеси без виб-
рирования; в — то же. с вибрированием
111
нировании без вибрирования приобретает качественно иной харак.
тер и такие предпосылки неприменимы. Так как конус сдвига
смеси не может образоваться, давление оказывается зависящим
от сопротивления трения по стенкам и характеризуется величиной
гидравлического радиуса.
В настоящее время бетонирование самых различных кон стр у к.
ций, как правило, применяют с вибрированием. При этом свежеуложен-
ная бетонная смесь в зоне действия вибратора приобретает свойства,
близкие к свойствам жидкости, т. е. нарушаются связи между части-
цами, бетонная смесь может течь и, следовательно, оказывать такое же
давление на стены резервуара или опалубку, как жидкость соответст-
вующего объемного веса. Характер изменения давления бетонной
смеси ниже зоны действия вибратора зависит от консистенции и дру.
гих свойств смеси, однако величина этого давления, как правило, не
превышает наибольшей величины давления в зоне вибрирования и
потому принимается ей равной (см. рис. V. 10, в). Высоту эпюры прини-
мают равной слою, уложенному за 4 ч, т. е. Н = 4 h0.
При бетонировании с применением вибраторов как массивных,
так и тонкостенных конструкций, горизонтальное давление бетонной
смеси определяют (см. рис. V. 10, в) по формуле
Ртах = (<7+?#)«.	(V.2)
где q — динамическое воздействие от сбрасывания бетонной смеси, при ук-
ладке; у — объемный вес бетона; R — радиус действия вибратора; п — коэффи-
циент перегрузки, принимаемый равным 1,3.
Выбор вибратора необходимо увязывать в интенсивностью уклад-
ки бетонной смеси и с размерами бетонируемой конструкции. Нельзя
допускать, чтобы зона действия вибратора распространялась на схва-
тившийся бетон, т. е. должно быть выполнено условие R sjX Н.
Обычно применяют вибраторы с радиусами действия: площадочные
0,4 м, глубинные 0,7 м и тисковые, прикрепляемые к опалубке, 1 м.
Зону действия тисковых вибраторов условно принимают равной 2 /?.
При бетонировании опоры смесь сбрасывают на уже уложенные
слои или подают по лоткам и трубам. Динамическое воздействие сбра-
сываемой смеси на вертикальную опалубку принято заменять стати-
ческим эквивалентом q, действующим по всей высоте эпюры давлений
(см. рис. V.10), если эпюра не превышает 1 м. Величину q определяют
в зависимости от способа сбрасывания смеси и объема ее тары. В со-
ответствии с техническими условиями при спуске по лоткам и трубам
и сбрасывании из тары емкостью до 0,2 м8 величина <7=0,2 тс/м2, а при
сбрасывании из тары емкостью 0,2—0,8 м8 величина q = 0,4 тс/м2<
Если опалубка наклонена к вертикали, определяют давление смеси,
направленное перпендикулярно к плоскости опалубки с учетом на-
клона. При углах наклона опалубки, меньших 30°, давление можно
принимать таким же, как на вертикальную опалубку.
При наклонах опалубки во внешнюю сторону от бетонной смеси,
помимо горизонтального давления, нужно определять вертикальную
составляющую от веса нависающей призмы бетона.
112	.
Давление бетонной смеси на подстилающую (горизонтальную)
опалубку определяют с учетом высоты укладываемого (несхвативше-
Гося) слоя, собственного веса оборудования и рабочих. Динамическую
добавку принимают обычно равной 100 кгс/ма. При большой высоте
конструкции (более 1,5 м) высоту бетонной смеси для расчета досок и
поперечин принимают в пределах 6 h0.
Доски, ребра и другие элементы опалубки рассчитывают по методу
предельных состояний на прочность от воздействия расчетных нагру-
зок и на жесткость — деформативность от нормативных нагрузок.
В соответствии в техническими условиями наибольшие допускае-
мые прогибы [/] элементов опалубки под давлением бетонной смеси
ограничены величинами:
для лицевых поверхностей:
[/] = //400;
для прочих
1Д = //250.
Здесь / — расчетныР пролет элемента опалубки.
(V.3)
Кроме того, опалубку, установленную на всю высоту опоры, рас-
считывают на устойчивость против опрокидывания от ветровой на-
грузки. Расчетные схемы элементов опалубки зависят от расположе
ния досок и несущих элементов каркаса.
В опалубке с вертикальным расположением до-
вок (см. рис. V.1) рассчитывать надо доски, горизонтальные ребра,
тяжи, а также гвоздевые или болтовые соединения кружал и ребер.
Стойки при расположении тяжей не в каждом пересечении ребра со
стойкой рассчитывают на изгиб, когда он возникает.
Доски опалубки рассчитывают как балки на двух опорах с расчет-
ным пролетом, равным расстоянию между осями ребер. Неразрезность
досок условно учитывается введением коэффициента 0,8.
Вертикальные доски опалубки рассчитывают на прочность и жест-
кость от горизонтального давления бетонной смеси (см. эпюру на
рис. V.10). Так как по мере укладки зона наибольших давлений смеси
перемещается вдоль пролета доски, то эпюру давлений в расчетной
схеме надо располагать таким образом, чтобы изгибающий момент
в сечении доски оказался бы наибольшим.
При этом могут быть два расчетных случая. Первый расчетный
случай, когда высота эпюры давления смеси Н «= 4 h0 > I, где / —
- расчетный пролет доски; второй случай, когда Н = 4 h0 < / (рис. V. 11).
Неравномерное давление бетонной смеси по эпюре рис. V.10 без
большого ущерба для точности расчета может быть заменено равномер-
но-распределенным (см. рис. V.11). Приведенное давление по всей
высоте эпюры в этом случае будет
Рпр = F»п  Н.
В первом расчетном случае изгибающий момент в середине пролета
Доски определится по формуле
ДД . 0,«Рпр  Рпр /*
8	10
(V.4)
113
Прогиб доски в середине пролета е учетом частичного защемления
ее на опорах (на 1 м ширины):
Рпр<Д
\21E1 *
(V.5)
Во втором расчетном случае (см. рис. V.l I) эпюру давления бетон-
ной смеси размещают в средней части пролета доски. Значение момента
определяют по формуле
Л1=0,1 рпр	(V.6)
а прогиб доски
ГРпр № J , И* №_\
G0HI \ ” 21* Нз )'
(V.7)
В формулах (V.5) и (V.7) давление бетонной смеси р„р принимают
с коэффициентом нагрузки п — 1 и без учета динамического воздей-
ствия.
В опалубке в вертикальным расположением досок горизонтальное
ребро представляет собой элемент замкнутой по периметру рамы кар-
каса, который под действием горизонтального давления бетонной сме-
си работает в условиях внецентренного растяжения. Изгибающий
Рис. V 11. Расчетные схемы вертикальной доски и горизонтального ребра опа-
лубки:
а — расчетная схема доски при Н>1 и эпюра давлений Р\ б — расчетная схема доски при^
Н<1 и эпюра давлений Р; е —то же, горизонтального ребра; е — расчетная схема усилий|
в соединительных болтах
114
момент в сечении горизонтального ребра (см. рис. V.12) определяют
по формуле
М___ Рпр а2 Н (I — 0,25//)	..у о,
10/	’	1 ‘ '
а растягивающее усилие
__ РпР	0,25//)	-у д.
2/	1 ‘ 7
Здесь Fga — площадь давления; EJ — жесткость досок с той расчетной
шириной, к которой приведено рпр (обычно 1 м); а — расчетный пролет гори-
зонтального ребра; В — ширина опоры; /—пролет доски
Тяжи рассчитывают на растяжение от усилия, создаваемого в них
давлением бетонной смеси. Усилие в каждом тяже можно определять
приближенно и принимать пропорциональным площади опалубки,
ограниченной прямыми, разделяющими расстояния между тяжами
пополам (рис. V.12). При этом уси-
лие в каждом тяже определится
по формуле
T =	(V.10)
При расположении тяжей че-
рез узел, т. е. в шахматном по-
рядке, соответствующая каждому
тяжу площадь давления бу-
дет представлять собой площадь
ромба.
Кружальные ребра и их сое-
динения, а также соединения го-
ризонтальных ребер каркаса с
кружалами и между собой обыч-
но рассчитывают только на растя-
жение. Растягивающее усилие в
кружалах и в их соединениях так
же, как и в горизонтальных реб-
рах, можно определять по фор-
муле (V.9).
В опалубке с горизон-
тальными досками ра-
счетом проверяют доски, верти-
кальные ребра и тяжи. Горизон-
тальные доски по всей их длине
воспринимают максимальное дав-
ление бетонной смеси (рис. V.13),
поэтому изгибающий момент в их
сечениях (на 1 м ширины) опреде-
лится по формуле
Рис. V.12. Схемы к расчету тяжей
опалубки:
а — при расположении тяжей в каждом уз-
ле каркаса, б — при расположении тяжей
в шахматном порядке
Рис. V.13. Расчетная схема верти-
кального ребра опалубки с горизон-
тальными досками
115
Таблица V.]
а. b	а	в	а: b	а	
1.0	0,0513	0,0138	1,75	0,0817	0,0264
1,25	0,0665	0,0199	2,0	0,0829	0,0277
1,5	0,0757	0,0240	2,25	0,0833	0,0281
Примечание, Промежуточные значения определяют по интерполяции.
М — 0,1 Ртах
(V.11)
а прогиб f
р’ты а'
127£/ ’
Вертикальные ребра опалубки о горизонтальными досками вос-
принимают нагрузку, передаваемую в пределах высоты эпюры дав-
ления (т. е. высоты Н = 4 Ло) через доски в пролетами а (вм. рис. 1.13).
Поэтому их рассчитывают по формулам (V .4) — (V.8) в зависимости
от расчетного случая, причем нагрузку принимают р.,., = /эпр а.
Расчет остальных элементов такой опалубки не имеет существенных
отличий от расчета элементов опалубки с вертикальными досками.
Соединения между щитами (см. рис. V.8) рассчитывают на растя-
жение по формуле (V.9), а тяжи по формуле (V.10). Все соединения
щитов в вертикальных стыках рассчитывают на полное разрывающее
усилие, возникающее от горизонтального давления бетонной смеси.
Совместную работу тяжей и соединительных устройств обычно не
учитывают.
Элементы каркаса металлической опалубки (ребра, рамы, обвязку
и др.) рассчитывают тоже по формулам (V.2) — (V.10). Металлические
листы опалубки рассчитывают как пластины, жестко закрепленные
по контуру. При этом наибольший изгибающий момент
М = арир Ь2,
а прогиб в середине листа
Здесь а, Р — коэффициенты, принимаемые по табл. V.I в зависимости
от отношения сторон (а : 6) листа опалубки между ребрами жесткости, рпр —
приведенное давление бетона; Е — модуль .упругости металла; 6 — толщина
листа.
(V.12)
V.3. Бетонирование и устройство облицовки монолитных опор
Бетонирование опор. Бетонную смесь укладывают елоями, высоту
которых принимают 15—30 см из условий удобства укладки и уплот-
нения.
Скорость укладки должна быть такой, чтобы нижние схватив-
шиеся слои бетона не могли оказаться в радиусе действия вибраторов.
116
Эти условия предопределяют минимально допустимую производи*
тельность бетоносмесительной установки:
(V.18)
fCXB ‘тр
где1/? — радиус действия вибратора; /тр и /схв — время соответственно транс-
портирования и схватывания бетонной смеси; £2 — площадь бетонирования.
При больших площадях опор (более 100 м2) Qmin, как правило,
оказываетвя неоправданно большой. Для ее уменьшения уменьшают
площадь бетонирования делением всего массива на отдельные бетони-
руемые последовательно блоки площадью не меньше 50 м2 и высотой
2—2,5 м с перевязкой вертикальных швов (рис. V.14).
Для доставки бетонной смеси к русловым опорам применяют раз-
личные транспортные средства с учетом местных условий и особен-
ностей строительства. Одно из наиболее совершенных средств достав-
ки бетонной смеси — бетононасосы, позволяющие перемещать ее в го-
ризонтальном и вертикальном направлениях. Однако они требуют
увеличения водо-цементного отношения. Бетонную смесь часто до-
ставляют к русловым опорам по надводным рабочим мостам на авто-
мобилях в соответствующей таре или в кузовах самосвалов, в вагонет-
ках по узкоколейному пути, а также на плавучих средствах.
Поднимать бетонную смесь можно (рис. V.15) по наклонной под-
весной дороге при помощи дерик-крана, установленного на сваях или
на инвентарных подмостях, вантовым краном, а также плавучими
кранами. При бетонировании опор, расположенных на пойме или в мел-
ководной части русла, если экономически оправдано устройство
рабочего моста или эстакады, для подъема бетонной смеси можно ис-
пользовать башенные краны, стреловые краны на железнодорожном
или гусеничном ходу, автомобильные краны и другое крановое обору-
дование. Находят применение портальные (козловые) краны, переме-
щающиеся по рельсовым путям вдоль моста. В мелководной части
русла подкрановые пути прокладывают по свайной эстакаде, а в глу-
боководной иногда по понтонным мостам.
Стреловые дерик-краны и другие стационарные краны целесообраз-
но использовать на всех работах по сооружению фундаментов и над-
фундаментной части опоры: извлечение грунта, забивка свай и шпунта
установка опалубки, подача бетон-
ной смеси и т. д. С учетом такого
использования нужно подбирать тре-
буемую грузоподъемность крана,
Длину и вылет стрелы и устанавли-
вать его в таком месте и на такой вы-
соте, чтобы обеспечить подачу сме-
си в любое место верхней части
опоры.
Это более успешно достигает-
ся при применении стрел, снабжен-
пТ .7С™ЦИаЛЬНЫМИ КЛ,0ВаМИ (см-рИс. V.14. Расположение блоков бе-
РИС. V.15, а),	,	тонирования опоры
117
Рис. V.15. Схемы подачи бетонной
смеси в опалубку:
с — жестконогим деррик-краном на сваях;
б — то же, на подмостях; в — башенным
краном; г —стреловым краном
Рис. V.16. Звено гибких труб для по-
дачи бетонной смеси:
1 — сварной конический патрубок, 2 —
крюк; 3 — петля; 4 — наклонная диафрагма
При стационарной или щитовой опалубке, возведенной сразу на
всю высоту опоры или на значительную ее часть, бетонную смесь, пе-
ревозимую в таре, подают непосредственно к месту укладки. Если это
невозможно, то смесь предварительно разгружают в приемный бункер,
установленный на настиле в уровне верха опалубки. Свободное сбра-
сывание смеси допускается с высоты не больше 1,5 м.
Приемный бункер можно устанавливать на переносном настиле
по верху опалубки, и по мере бетонирования переставлять его в раз-
личные части опоры тем же краном, которым поднимают смесь. Бункер
обычно снабжают секторным затвором, и он имеет емкость, в 2—
3 раза превышающую емкость тары для перевозки смеси.
Если высота сбрасывания бетонной смеси больше 3 м, смесь из
бункера можно подавать к месту укладки по гибким металлическим
трубам, состоящим из свободно подвешенных звеньев (рис. V.16) и на-
зываемых хоботами. Для этой же цели можно применять деревянные
секционные трубы прямоугольного сечения (рештаки). При большой
высоте перемещения бетонной смеси по таким трубам (больше 5—7 м)
возможно нарушение однородности смеси из-за ее расслоения. Чтобы
избежать этого, в звеньях труб устраивают внутренние наклонные
лопасти, замедляющие падение смеси и способствующие его переме-
шиванию в процессе падения (см. рис. V.16).
118
Для уменьшения динамического воздействия падающей смеси на
уложенный бетон рекомендуется применять подвесные сетки-гасители.
Тарой для бетонной смеси служат бадьи с секторным затвором (кубла)
емкостью до 1,6 м®, бадьи в раскрывающимся двустворчатым дном и др.
При бетонировании опор в целях экономии в кладку иногда вклю-
чают крупные камни с прочностью не ниже прочности бетонной смеси
и общим объемом не больше 20% от всей кладки.
При вынужденных перерывах бетонирования, когда уложенный
бетон успевает схватиться, возобновлять укладку надо после его твер-
дения и достижения прочности не меньше 12 кгс/см2.
Чтобы ускорить твердение уложенного бетона и предотвратить
неравномерную его усадку, поверхность бетона поливают водой и
покрывают влагоемкими материалами, особенно в летнее время.
Перед возобновлением бетонирования после перерыва необходимо
снять с поверхности уложенного бетона цементную пленку, очистить
и промыть поверхность.
При бетонировании в зимних условиях надо
учитывать, что замерзание бетона в процессе схватывания и твердения
недопустимо, так как это резко снижает конечную его прочность. За-
мораживание без ущерба для качества бетона можно допускать только
после того, как его прочность превысит 70% от проектной. Находят
применение три способа бетонирования при низких темпратурах воз-
духа: способ «Термоса»; бетонирование с добавками, обеспечивающими
незамерзание бетона при низких температурах (холодный бетон);
бетонирование в тепляках. Эти способы при тонкостенных опорах
можно применять комбинированно G электропрогревом уложенной
смеси.
При бетонировании массивных опор, как правило, применяют
способ «Термоса» g подогревом минеральных материалов и воды и
с утеплением опалубки (рис. V.17). Теплопроводность опалубки и на-
чальная температура смеси должны обеспечивать условия схваты-
вания и твердения бетона до того, как температура бетона станет от-
рицательной.
Продолжительность остывания смеси до 0° С определяется по
формуле
х== б00,б + ЦЗ . Ro	(V. 14)
р" (^бС-^н)
Общее термическое сопротивление опалубки и ее утеплений можно
определять по формуле
Здесь tf, — температура свежеуложенного бетона, Ц — расход цемента;
° — экзотермия, т е. выделение тепла при схватывании бетона; F — поверх-
ность охлаждения бетона; V — объем бетона; /gc — средняя температура бетона
за время остывания; tH — средняя температура наружного воздуха; Ro — общее
Термическое сопротивление опалубки; р — коэффициент продуваемости; /ц —
119
толщины слоев теплоизоляции и досок опалубки; Аг — коэффициент теплопровод,
нести материалов (строительного войлока, шлака, опилок, шевелина и др)
которые можно определять по прилож VII
При определении требуемой температуры бетонной смеси в период
укладки необходимо учитывать тепловые потери при ее транспортиро-
вании, которые не должны превышать 30% содержащегося в ней
тепла.
Бетонирование монолитных опор и омоноличивание сборных в ус-
ловиях низких зимних температур, особенно в северной климатической
зоне, а также бетонирование облегченных конвтрукций производят
в тепляках, представляющих собой объемлющие конструкцию легкие
устройства, состоящие из каркаса и покрытия. Каркасы тепляков
могут быть собраны из инвентарных элементов (УИКМ), из деревян-
ных брусьев или досок. Покрытия применяют из различных рулонных
материалов (рубероид, асбестовая ткань и др.), брезента или досок и
фанеры. Перспективны тепляки из полимерных пленок надувной кон-
струкции (см. ниже рис. V.24).
Снимать опалубку монолитных опор (боковые элементы) можно
после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность
его поверхности, если проектом не предусмотрены особые условия рас-
палубливания. Кроме того, опалубку и теплоизоляцию в опор можно
удалять только тогда, когда разность температур наружного воздуха
и бетона в середине массива не превышает 30° С.
Облицовка монолитных опор. В ряде случаев монолитные опоры
мостов выше обреза фундамента облицовывают в целях повышения
сопротивляемости поверхностного слоя истиранию при мощном ле-
доходе, для повышения морозостойкости, а также по архитектурным
Рис V 17. Схема утепленной
опалубки (разрез)
1 — ребро опалубки 2 — доски t па-
лубим 3 — стойка, 4~~ внешняя
обшивка, 5 — утеплитель, 6 — бе*
тон опоры
соображениям. Применяют облицовку
из естественных камней (гранит, лабро-
дор и др.), бетонных блоков и железо-
бетонных плит.
Облицовку из естественных камней
можно устанавливать в процессе воз-
ведения кладки опоры. Навесную об-
лицовку подвешивают к Ротовой бетон-
ной опоре и затем омоноличивают в
ней. Облицовку из железобетонных
плит устанавливают перед бетонирова-
нием опоры, и она служит одновремен-
но опалубкой и облицовкой.
Облицовку опор (рив. V 18) из есте-
ственного камня можно обрабатывать в
грубый прикол с лентой (рис. V.18, а),
с чистой или получистой отеской
поверхности. Способ обработки камней
выбирают по архитектурным и эконо-
мическим соображениям. Ряды камней
облицовки располагают горизонтально
с перевязкой вертикальных швов
120
в чередованием удлиненных
камней (ложков) и коротких
(тычков). Швы между камня-
ми перед омоноличиванием ко-
нопатят, а лицевую поверхность
облицовки покрывают глини-
стым раствором, чтобы избежать
потеков на ней цементного моло-
ка. Расшивку швов обычно де-
лают вогнутого типа глубиной
от кромки камня до 10 мм.
Для закрепления камней на-
весной облицовки из бетонной
кладки выпускают металличе-
ские петли в уровне горизон-
тальных швов. Облицовочные
Рис V 18 Облицовка опоры-
а —. естественным камнем, б — естественным
камнем с обработкой под бачарду, в — схе-
ма навесной облицовки,
/ — каменный блок, 2 — петли арматурных
стержней, 3 —тело опоры
камни имеют гнезда, в кото-
рые закладывают анкеры из
стержней диаметром до 10 мм.
Эти анкеры присоединяют к
выпущенным из бетона опоры
петлям (см. рис. V. 18, в) и та-
ким образом крепят облицовку к бетону опоры.
Опалубку -облицовку изготовляют в виде прямоуголь-
ных плит или блоков из высокопрочного железобетона (о густым арми-
рованием) с размером сторон 40—80 см и толщиной 5—7 см. Для связи
с бетоном опоры из облицовочных плит выпускают арматурные петли.
Плиты облицовки устанавливают перед бетонированием опоры и удер-
живают деревянным каркасом таким же образом, как и в стационарной
опалубке.
Для крепления опалубки-облицовки используют также каркасы
из металлических инвентарных элементов.
Известны и другие конструктивные разновидности опалубки-
облицовки, например, железобетонные плиты с устройством реборд
(фланцев) по всему периметру с отверстиями для болтовых соединений,
так называемая тюбинговая облицовка, не требующая каркасов для
установки.
Здесь плиты соединяют болтами, а противостоящие стенки обли-
цовки связывают тяжами.
V.4. Монтаж сборных и сооружение сборно-монолитных опор
Краны и другое монтажное оборудование, а также способ монтажа
сборных опор выбирают с учетом конструкции опор, массы и размеров
монтажных блоков и местных условий строительства Организацию
Работ по монтажу опор увязывают с организацией возведения про-
летных строений, в ряде случаев опоры и пролетные строения могут
быть собраны при помощи одних и тех же кранов.
121
формы, 2 — клинья
Опоры из мелких бетонных блоков, масса
которых не превышает 5 т, можно собирать лег-
кими стреловыми, портальными (козловыми)
и другими монтажными кранами соответству.
ющей грузоподъемности и размеров.
Для монтажа русловых сборных опор из
крупных блоков успешно применяют плавучие
стреловые краны большой грузоподъемности;
в этом случае блоки обычно тоже доставляют
плавучими средствами. Крупные коробчатые
блоки перемещают и устанавливают с помощью
траверс и с двумя или тремя стропами.
Блоки сборных и сборно-монолитных опор,
в которых не предусмотрено монтажных соеди-
нений, устанавливают на постель из бетон-
ного или песчано-цементного раствора с прок-
ладкой стальных клиньев, обеспечивающих
постоянную толщину шва и предотвращающих выдавливание раствора.
В блоках коробчатой формы целесообразно устраивать узкую нижнюю
постель (до 5 см) и скосы основания стенок во внутреннюю сторону
блока 'под углом до 30° (рис. V. 19). Такая конструкция блоков позво-
ляет применять более совершенную технологию монтажа с установ-
кой блоков насухо на высоту до 5—7 мс прокладкой в швах клиньев
и конопаткой швов.
Полость опоры бетонируют непрерывно, при этом обеспечивается
надежное заполнение швов раствором. Монтажные соединения короб-
чатых блоков иногда делают о устройством закладных деталей из
стальных полос, располагаемых в углах с внутренней стороны бло-
ков и свариваемых или соединяемых болтами.
В горизонтальных швах устанавливают анкеры из стальных стерж-
ней для подвешивания подмостей, с которых расшивают швы и ведут
отделочные работы (рис. V.20).
В целях уменьшения влияния экзотермии цемента и внутреннего
осматического давления бетона на напряженное состояние стен блоков
вместо монолитного бетона в полости блоков на слой цементно-пес-
чаного раствора или бетона укладывают готовые бетонные блоки. Пос-
ле окончания монтажа и омоноличивания швы между наружными бло-
ками заливают цементным раствором.
Рис. V 20 Деталь подвесных подмо-
стей
/ — дощатый настил, 2— ригель, 3 — боЛ'
ты, 4 — анкер, 5 — блок опоры
122
Рис V 21. Схема сборки стоечной
опоры и деталь закрепления стойки:
1 — фундамент, 3 — стойка; 3 — деревян-
ные клинья
Цельносборные опоры
)3 универсальных блоков
цЦИИСа можно монтировать
различными кранами грузо-
подъемностью не менее 5 т.
Пустотелые и массивные бло-
ки опор изготовляют на за-
водах и полигонах (см. п. 1.1).
В столбчатых опорах обо-
лочки, блоки ригеля, подфор-
менный ригель и другие эле-
менты обычно монтируют тем
же краном, который приме-
нен при возведении фунда-
мента. Если позволяет гру-
зоподъемность крана, ригели
целесообразно устанавливать
в собранном виде (после ук-
рупнительной сборки).
В предварительно напря-
женных крупноблочных опо-
рах (опоры рамно-консоль-
ных мостов) арматуру раз-
Рис. V 22. Схема монтажа ригеля рамно-
стоечной опоры портальным краном
1 — подмости, 2 — фундамент опоры, 3 — под-
крановый путь, 4 — стойки, 5 — ригель опоры;
6 — тележка; 7 — подвесные подмости
мещают внутри блоков, заанкеривают в фундаменте и напрягают
Домкратами двойного действия.
Свайные и стоечные опоры автодорожных мостов и эстакад соби-
рают стреловыми или портальными (козловыми) кранами. Стойки
поднимают за один конец и поворачивают в вертикальное положение
(рис. V.21). Затем их устанавливают в стаканы подколенников на сталь-
ные подкладки и временно закрепляют деревянными клиньями. Омо-
*	Рис. V 23. Подмости-обстройка стоек опоры:
•"Стойка опоры; 2 ~ деревянная прокладка, 3— рама подмостей; 4 — настил из досок;
болт с шайбой из швеллера
123
Рис. V.24. Схема надувного тепляка
опоры:
I — надувная оболочка; 2 — опора; 3 —
страховочный каркас (пунктир); 4 — ле-
дяной покров водоема
Рис. V.25. Схема сборки пилона пере-
мещаемым деррик-краном:
I — блоки пилона; 2 ** телескопическая
распорка; 3 — лебедка; 4 — полиспаст;
5 — деррик-кран
ноличиваюг стаканы в две очереди: сначала нижнюю часть до клиньев,
затем верхнюю после извлечения клиньев. Ригели и насадки стоеч-
ных и свайных опор поднимают и устанавливают краном при помо-
щи траверс с двумя стропами (рис. V.22). На стойках перед их
сборкой устанавливают инвентарные подмости (рив. V.23).
Сборные опоры высоких виадуков монтируют кабель-кранами ил»
стреловыми кранами.
При сооружении опор выше обреза фундамента нужно выполнять
все требования безопасности работ на высоте. Все места нахождения
рабочих должны иметь надежные подмости и ограждения. До начала
монтажа должны быть подготовлены и проверены на прочность и устой-
чивость вспомогательные обустройства и приспособления. Во избе-
жание аварий поднимать, устанавливать и закреплять любой элемент
нужно в течение одной смены без перерыва в работе.
Стойки должны быть оборудованы подвесными люльками или ин-
вентарными обстройками и лестницами для последующих монтажных
работ, а также освобождения стропов, установки ригелей и т. д.
Если масса или размеры монтажного элемента требуют использо-
вания предельных грузоподъемности крана, вылета стрелы или высоты
подъема, то места расположения крана должны быть размечены.
Строительно-монтажные работы по возведению опор мостов в райо-
нах северной климатической зоны сопряжены G технологическими
трудностями. В районах вечной мерзлоты строят преимущественно
столбчатые опоры с диаметрами столбов сплошного сечения 0,8—1 м
и высоко расположенным ригелем (ростверком) еборной, сборно-
124
монолитной и монолитной конструкции. Монтаж цельноперевозимых
ригелей часто затрудняется, так как на труднодоступных участках
трассы применяют краны небольшой грузоподъемности, недостаточ-
ной для монтажа тяжелых блоков. Омоноличивание ригелей, членен-
ных на блоки, требует в этих условиях значительного объема бетон-
ной кладки. Для бетонирования монолитных и сборно-монолитных
ригелей в условиях северной зоны зимой метод «термоса» обычно не-
применим, требуется применение тепляков в сочетании с подогревом
заполнителей. В качестве тепляков для бетонирования столбчатых и
иных опор перспективны инвентарные шаровидные надувные огражде-
ния из полимерных пленок (рис. V.24). Их можно устанавливать и
разбирать в течение часа. Устройство и омоноличивание стыков
между столбами и ригелем требуют особой тщательности и точного
соблюдения проектных размеров столбов в плане и по высоте.
V	.5. Особенности возведения пилонов вантовых и висячих
мостов
Способы сооружения пилонов зависят от их высоты, конструкции
и материала. Относительно низкие пилоны (до 30 м) собирают стрело-
выми кранами, расположенными на свайных подмостях или на плаш-
коутах. Часто высота пилонов достигает 80 м и больше и для их воз-
ведения требуются иные способы.
Рис. V 2G Схема подъема пилона:
оп°Ра моста; 2—монтажный шарнир; 3 — тяговая лебедка, 4 — тяговый полиспаст; 5 —
°нтажная рама; 6 —тормозной полиспаст; 7— пилон. S — тормозная лебедка; 9— подмости
125
Железобетонные монолитные пилоны (рам-
ные двухстоечные, одностоечные) бетонируют в щитовой или сколь-
зящей опалубке (см. п. V.1). При этом скользящую опалубку можно
перемещать трубчатыми гидравлическими домкратами с опиранием их
на арматурные стержни или с помощью тяговых средств (электродви-
гатель с системой редукторов), расположенных на предварительно
собранных подмостях из УИКМ над опалубкой.
Переставляют щиты, устанавливают арматурные каркасы и под-
нимают бетонную смесь с помощью легких грузовых механизмов или
кран-укосин, прикрепленных к каркасу опалубки или установлен-
ных на подмостях.
Сборные пилоны из стальных или железо-
бетонных коробчатых блоков собирают ползучими
кранами, перемещающимися по пилону по мере монтажа и опираю-
щимися телескопическими стойками на торцы блоков через оставлен-
ные для этой цели в стенках блоков ниши. Двухстоечные пилоны
собирают стреловыми кранами (обычно жестконогие дерик-краны),
установленными на подвесной площадке, периодически подни-
маемой с помощью лебедок с полиспастами и закрепляемой на требу-
емых позициях к собранным стойкам с помощью стержней и болтов
(рис. V.25).
Если позволяют условия, например, если балки жесткости уже
собраны или возведены для них подмости, то стальные пилоны можно
собирать из блоков и сваривать в горизонтальном или наклонном по-
ложениях, а затем поднимать и устанавливать в проектное положение
с помощью монтажной рамы, полиспастов и лебедок (рис. V.26).
В сопряжении пилона с опорой устраивают для этого монтажный
шарнир.
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
СООРУЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ
Глава VI
ПОСТРОЙКА МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ
VI	.1. Способы постройки монолитных пролетных строений
Монолитные железобетонные пролетные строения сооружают в про-
лете моста следующими способами: на подмостях или кружалах;
в опалубке, подвешенной к жесткому арматурному каркасу; навесным
бетонированием. Принятый способ обосновывают технико-экономи-
ческими расчетами.
Сооружение пролетных строений на подмостях или кружалах обес-
печивает простоту производства работ, но требует значительных тру-
довых и материальных затрат на устройство и разборку подмостей.
Жесткие арматурные каркасы, к которым подвешивают опалубку,
входят в состав конструкции пролетного строения, их изготовляют из
стержневой арматуры и прокатного металла, рассчитывая на строи-
тельные и эксплуатационные нагрузки. Каркасы собирают в пролете
навесным способом или в стороне от пролета с последующей надвижкой
и установкой в проектное положение. Затем к каркасу подвешивают
опалубку и бетонируют пролетное строение. Применение жестких
каркасов требует дополнительного расхода металла.
При навесном бетонировании пролетные строения возводят сек-
циями в передвижном агрегате, который располагают на готовой час-
ти конструкции и выдвигают вперед на длину следующей секции.
Каждую секцию армируют и бетонируют в опалубке, расположенной
в агрегате. Этот метод целесообразен при сооружении балочно-нераз-
резных и рамных мостов. Сооружение пролетных строений при помо-
щи жестких арматурных каркасов и методом навесного бетонирова-
ния применяют в тех случаях, когда устройство подмостей или кру-
жал невозможно или невыгодно.
VI.	2. Сооружение балочных пролетных строений
на подмостях
Для возведения монолитных железобетонных балочных пролет-
ных строений на подмостях вначале устраивают подмости, заготав-
ливают и устанавливают опалубку и арматуру, бетонируют, затем рас-
налубливают и раскружаливают пролетное строение и потом разби-
рают подмости.
Конструкция подмостей. Для сооружения монолитных балочных
пролетных строений применяют деревянные или инвентарные метал-
127
лические подмости. Наиболее экономичны подмости из инвентарных
металлических конструкций.
Подмости должны иметь простую и ясную в расчетном отношении
конструкцию. Они должны быть прочными, устройчнвыми и жесткими.
Для повышения жесткости подмостей нужно применять элементы,
работающие преимущественно на сжатие и растяжение, уменьшать
количество швов сопряжений элементов, принимать возможно более
простые конструкции стыков и узлов элементов. Конструкция под-
мостей должна допускать удобное изготовление ее частей на строи-
тельной площадке в виде плоскостных или пространственных блоков
с тем, чтобы на месте установки их можно было быстро собирать.
При сооружении балочных пролетных строений наиболее часто
применяют стоечные подмости (рис. VI.1), состоящие из
лежней или свай, стоек, насадок и прогонов. Лежни применяют толь-
ко при отсутствии воды и наличии малосжимаемых грунтов; обычно их
укладывают на щебеночную подушку. Для защиты грунта от увлаж-
нения и разжижения вокруг лежней устраивают водоотводные канавы.
Сваи забивают в грунт до расчетного отказа, но на глубину не меньше
3 м. При наличии воды глубиной больше 3 м сваи раскрепляют тяжами
или забивают через подводные каркасы. Стойки и насадки соединяют
Рис VI.1. Схемы подмостей железобетонных балочных пролетных строений:
а стоечные, б подкосные, в — с башенными опорами, г — подкосно-ригельные;
с шпрешельной балкой, в —с фермой,
1 — приборы раскружаливания; 2 — подмости
128
поперечными и продольными связями в плоские рамы или пространст-
венные блоки.
Если опорам подмостей угрожает ледоход или навал судов и пло-
тов, то они должны иметь защитные устройства.
При значительной высоте моста или необходимости иметь в под-
мостях отверстия для судоходства или лесосплава применяют под-
косные подмости или подмости с башенными опорами и балками между
ними. При очень большой высоте применяют подкосно-ригельные под-
мости, а также с балками или фермами, опирающимися на постоянные
опоры моста (см. рис. VI. 1). Прогоны и фермы подмостей устанавли-
вают на приборы раскружаливания.
Выбор конструкции подмостей зависит от конструкции пролетного
строения, общей организации работ и местных условий строительства.
Расчет подмостей. Подмости рассчитывают на нагрузки от веса
опалубки и арматуры, свежеуложенного бетона, транспортного обо-
рудования, собственного веса конструкций подмостей, людей и слу-
чайных нагрузок, находящихся на участках настила, не занятых
кладкой, и на ветровую нагрузку. Расчет подмостей состоит из про-
верки прочности, устойчивости и жесткости настила, поперечин и
прогонов, насадок и стоек опор, свайных или лежневых фундаментов.
В целях упрощения расчета пространственную конструкцию подмостей
расчленяют на отдельные плоскостные статически определимые сис-
темы — фермы, рамы, балки, стойки и подобные им части и элементы.
Величину нагрузок расчетных сопротивлений материалов и предель-
ных прогибов принимают по нормам и техническим условиям проекти-
рования временных вспомогательных конструкций,
Подмости должны иметь строительный подъем, величину которого
определяют из условия, обеспечивающего после раскружаливания
проектное очертание низа пролетного строения. Строительный подъем
подмостей определяю! по формуле
А = бу + б0 + бэ.
В этой формуле: величина упругой деформации стоечных подмостей
бу = осрЯ : Е;
величина остаточной деформации подмостей вследствие обжатия сты-
ков элементов и осадки основания
б0 = 2 пшс.
Здесь 6а — прогиб пролетного строения от нормативных постоянных и поло-
вины временной нагрузок; оср — средняя величина сжимающих напряжений
в элементах подмостей, передающих нагрузки на основание; Е — модуль упру-
гости материала подмостей; Н — полная высота подмостей по середине пролета;
пш — количество одинаковых сопряжений (швов) между элементами подмостей
на пути передачи нагрузки на основание; с — величина остаточного обжатия
стыка, принимаемая равной в местах примыкания дерева к дереву на одно пере-
сечение 2 мм, в местах примыкания дерева к металлу на одно пересечение 1 мм,
на осадку песочниц 5 мм и на осадку плотно подбитых лежней 10 мм.
Готовые подмости до загружения осматривает и принимает спе-
циальная комиссия. Профиль настила подмостей не должен отклонять-
Б Зак. 1з5	129
ся от проектного с учетом строительного подъема более чем на 4- 20
и — 10 мм
Опалубка пролетных строений. Для сооружения монолитных ба-
лочных пролетных строений можно применять деревянную, дерево-
металлическую или металлическую опалубку стационарной или щито-
вой сборно-разборной конструкции. Вид опалубки выбирают главным
образом в зависимости от количества однотипных пролетных строений.
При сооружении одного или нескольких разных пролетных строений
обычно применяют деревянную стационарную опалубку, а при не-
скольких однотипных пролетных строениях может оказаться экономи-
чески целесообразной щитовая деревянная или даже металлическая
опалубка.
Деревянная опалубка железобетонного ребристого пролетного
строения (рис. VI.2) имеет поперечные наружные и внутренние рамки
и щиты или короба. Рамки состоят из вертикальных, горизонтальных
и диагональных досок, сшитых гвоздями. Щиты сколачивают из досок
на планках. При толщине досок опалубки 4—5 см расстояние между
рамками обычно равно 70—100 см. Такая конструкция опалубки поз-
воляет изготовлять ее на стройдворе крупными элементами и затем
быстро собирать в пролете. Элементы опалубки устанавливают на
поперечины и закрепляют от сдвига упорами. Внутри опалубки балок
для уменьшения изгибающего момента в стойках рамок от давления
бетонной смеси и для обеспечения проектной толщины балок ставят
болты-стяжки, проходящие через отверстия в бетонных распорках.
Опалубку балочных пролетных строений рассчитывают на проч-
ность, устойчивость и жесткость (см. гл. V).
Рис. VI2. Опалубка балочного пролетного строения и деталь болта-стяжки с бе-
тонной распоркой:
/ — поперечина; 2 —наружная рамка; 3 — внутренняя рамка, 4 — щит, 5 — стойка, 6 —опа-
лубка, 7 — болт-стяжка; 8 — бетонная распорка
130
Конструкция опалубки должна быть согласована с принятым
способом подачи и укладки арматуры и бетонной смеси. В необходи-
мых местах опалубки должны быть предусмотрены закладные щиты
или доски, а также окна для очистки опалубки от мусора перед бетони-
рованием и пропуска вибратора для уплотнения смеси.
Детали опалубки изготовляют механизированным способом с при-
менением кондукторов, шаблонов и других приспособлений, обеспе-
чивающих правильность формы и точность размеров. Поверхность
опалубки, соприкасающуюся с бетоном, делают ровной и остроганной
или обшивают пластиком. Рамки, щиты или короба опалубки устанав-
ливают на место кранами, имеющимися на строительстве.
Возможное смещение оси опалубки, отклонения от проектных раз
меров, местные неровности поверхности, ширина щелей между досками
и другие неточности, допущенные при изготовлении и сборке, не долж-
ны превышать величин, установленных правилами производства работ.
До начала бетонирования пролетного строения опалубку освидетель-
ствуют и принимают, о чем составляют специальный акт.
Армирование пролетных строений. Арматуру пролетных строений
заготовляют в виде плоских сеток и пространственных каркасов. Раз-
меры сеток и каркасов назначают в соответствии с грузоподъемностью
транспортных средств и кранов, имеющихся на строительстве. Сетки
и каркасы изготовляют механизированным способом с применением
шаблонов и кондукторов, обеспечивающих точное расположение стерж-
ней. Жесткость и неизменяемость каркасов достигаются путем сварки
стержней и установкой дополнительных косых стержней и жестких
рамок.
Установка в опалубку сеток и каркасов, а также отдельных арма-
турных стержней должна быть согласована с работой по устройству
опалубки.
Строповка арматурных каркасов и сеток, а также способы подачи и
установки их должны исключать возможность появления остаточных
деформаций арматуры. При установке необходимо следить за тем,
чтобы арматура заняла в опалубке проектное положение. Установлен-
ную арматуру закрепляют от возможного смещения в процессе про-
изводства работ.
Требуемую толщину защитного слоя обеспечивают установкой
между арматурой и опалубкой цементных кубиков, прикрепленных
к арматуре вязальной проволокой, а проектное расстояние между
рядами арматуры нижних поясов балок постановкой прокладок из
обрезков круглой стали. Торцы этих прокладок не должны заходить
в толщу защитного слоя. Для поддерживания верхней арматуры при-
меняют металлические поперечины или рамки. Правильное положение
верхней арматуры в плитах обеспечивают установкой на нижнюю
арматуру подставок из круглой стали.
До начала бетонирования установленную арматуру освидетель-
ствуют и принимают с составлением акта.
Бетонирование пролетных строений. Приготовление и укладка
бетонной смеси в пролетные строения должны быть организованы без
перерывов и с максимальной механизацией. Состав смеси подбирают
5*	131
в зависимости от условий ее укладки и требуемой марки. Для балок
с густой арматурой смесь должна иметь мелкий щебень и повышенную
подвижность.
Бетонную смесь укладывают в опалубку непрерывно слоями тол-
щиной 10—40 см о тщательным уплотнением вибраторами. Для обес-
печения монолитности кладки зона вибрирования свежеуложенного
бетона не должна захватывать начавший схватываться бетон.
Балочные пролетные строения следует бетонировать горизонталь-
ными слоями по всей длине пролета (рис. VI.3). При недостаточной
производительности бетоносмесительной установки или больших про-
летах смесь можно укладывать наклонными слоями по всему попереч-
ному сечению от одного конца пролета к другому. При большой высоте
балок и густом армировании нижнюю часть балок бетонируют через
проемы в боковых стенках опалубки, закладываемые досками или
щитами по мере заполнения опалубки смесью.
Высокие и подвесные подмости для уменьшения упругих деформа-
ций перед началом бетонирования целесообразно загрузить балластом,
вес которого должен быть равен весу свежеуложенного бетона про-
летного строения. В процессе бетонирования этот балласт удаляют
с таким расчетом, чтобы в любой стадии бетонирования сумма весов
оставшегося балласта и уложенного бетона была постоянной.
Во избежание появления трещин балочные неразрезные и консоль-
ные пролетные строения бетонируют с устройством рабочих швов над
их постоянными и временными опорами (рис. VI.4).
При среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5° С
балки бетонируют с подогревом составляющих бетонной смеси, при-
менением утепленной опалубки, по способу термоса, с искусственным
подогревом бетона и другими мерами, обеспечивающими твердение
бетона до требуемой прочности.
В процессе бетонирования систематически контролируют качество
бетона и соблюдение технологических правил укладки смеси. Для
проверки прочности бетона из каждых 50 м3 смеси, идущей в кладку,
Рис. VL3. Способы укладки бетонной смеси в опалубку пролетных строений-
а — горизонтальными слоями, б — наклонпььли слоями; в — бетонирование тонкостенных
балок; 1 — окно в опалубке, 2 — опалубка
132
берут три контрольных образца, которые изготовляют, хранят и испы-
тывают в соответствии с ГОСТом.
По окончании бетонирования наружные поверхности бетона ук-
рывают мешковиной или опилками и поливают водой. При темпера-
туре воздуха + 15° С и выше бетон поливают в течение первых 7—
14 сут.
Распалубливание и раскружаливание пролетных строений. Рас-
палубливание пролетных строений начинают после достижения бе-
тоном необходимой прочности. Боковые элементы опалубки, не несу-
щие нагрузку от веса железобетона, разбирают при достижении бето-
ном кубиковой прочности не меньше 25 кгс/сма. После снятия опалубки
необходимо освидетельствовать поверхность пролетного строения,
составить акт о качестве бетонирования и устранить обнаруженные
дефекты.
Рис. VI.5. Приборы для раскружаливания пролетных строений:
а — клинья; б —колодка; в — песочница
1 — поршень; 2 — цилиндр; 3 песок; 4 — пробка
133
Постепенное включение забетонированного пролетного строения
в работу от собственного веса (раскружаливание) начинают после до-
стижения бетоном прочности не меньше 70 % проектной марки. К этой
работе приступают после испытания контрольных образцов, под-
тверждающего достижение бетоном требуемой прочности.
Пролетные строения раскружаливают при помощи клиньев, ко-
лодок, песочниц или домкратов (рис. VI.5). Клинья и колодки при-
меняют при сооружении небольших пролётных строений, а песочницы
и домкраты — при больших пролетах. Песочница состоит из поршня
и цилиндра с отверстиями, закрытыми пробками. Цилиндр заполнен
чистым прокаленным песком. Зазор между стенкой цилиндра и порш-
нем залит битумом.
Освобождение пролетного строения от опирания на подмости после
его изготовления производят, постепенно выбивая клинья или опили-
вая торцы колодок, или выпуская песок из цилиндров песочниц.
Величину опускания пролетного строения над каждым прибором
определяют по формуле
Йц — у к Ч"
где ук — прогиб пролетного строения от собственного веса
над прибором; 6К — упругая вертикальная деформация (отдача) подмостей
над прибором; в — запас в величине хода прибора, обеспечивающий отделение
подмостей от пролетного строения и принимаемый равным 10—30 мм.
Рис. VI6 Последовательность освобождения балочного пролетного строения от
опирания на подмости.
Слева — постепенное опускание приборов, справа — ступенчатое опускание приборов;
П1—П5 — приборы раскружаливания; 1—VI — очередность постепенного опускания прибо-
ров, 1—27 — то же, ступенчатого
134
Ход А прибора должен быть больше величины hK опускания.
Балочные разрезные и неразрезные пролетные строения раскру-
жаливают постепенным опусканием приборов от середины пролета
к опорам. Для этого процесс раскружаливания разделяют на несколько
стадий. В этом случае каждый прибор на каждой стадии опускают на
величину
о = hK : tn,
где т — число стадий опускания пролетного строения.
Если у некоторых приборов величина о окажется малой, затруд-
няющей контроль, то у этих приборов нужно уменьшить число стадий.
Пролетное строение обычно опускают последовательно (рис. VI.6).
В целях сокращения необходимого персонала допускается ступенчатое,
но строго симметричное опускание пролетного строения в очередности,
соответствующей переходу от приборов с наибольшим ходом к при-
борам с наименьшим общим ходом. При раскружаливании консоль-
ных балок вначале опускают консоли, а затем — межопорную часть.
Части пролетного строения, монолитно связанные между собой и пере-
дающие нагрузку один другому, раскружаливают в очередности переда-
чи нагрузки. Например: сначала — плиту, затем — продольную балку,
после этого — поперечную балку и в заключении — главную балку.
Раскружаливание пролетного етроения оформляют актом, в кото-
ром указывают все данные, характеризующие процесс раскружалива-
ния, а также результаты освидетельствования конструкции после
раскружаливания.
Гидроизоляцию проезжей части железобетонных пролетных
строений устраивают в сухую погоду при температуре воздуха не ниже
+ 5° С. Эти работы выполняют так же, как при изготовлении про-
летных строений на заводах или полигонах (см. гл. I).
Железобетонные пролетные строения можно загружать временной
нагрузкой не ранее достижения бетоном прочности, равной 100% про-
ектной марки бетона.
VI.3. Сооружение балочных и рамно-консольных
пролетных строений навесным бетонированием
Условия применения. Способ навесного бетонирования позволяет
сооружать монолитное пролетное строение без устройства подмостей
в пролете, что иногда 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.
Навесное бетонирование технически целесообразно и экономически
эффективно при затруднительности и большой стоимости возведения
подмостей в пролете (требования судоходства, гидро- и геологические
Условия), при отсутствии вблизи завода МЖБК и нерациональности
организации полигона для изготовления элементов сборной конструк-
135
W WAWAXVAA	\ 7/Д\ 71/
ции на месте строительства. Нес-
мотря на необходимость органи-
зации бетонного завода с механи-
зированными складами заполни-
телей, способ навесного бетониро-
вания в таких условиях дает су-
щественную экономию времени,
материальных и трудовых затрат.
Существенный эффект может
быть достигнут при возможности
получать товарный бетон, что
широко используется в зарубеж-
ном мостостроении. Применение
навесного бетонирования в нашей
Рис. VI.7. Схемы навесного бетониро-
вания балочного неразрезного пролет-
ного строения:
с — при одностороннем бетонировании; б —
при уравновешенном бетонировании,
1 — анкер (пунктир); 2 — противовес; 3 —
подмости анкерного пролета; 4 — бетони-
руемая секция, 5 — ванты; 6 «рама; 7 —
гидравлический домкрат; 8 — обстройка
опоры
стране ограничивается и по клима-
тическим условиям (продолжитель-
ная зима с низкими температу-
рами).
Обеспечение устойчивости‘ и
прочности при монтаже. Навесное
бетонирование целесообразно при
сооружении пролетных строений
консольных, неразрезных и особен-
но рамно-консольных систем, в ко-
торых опорный изгибающий момент
при бетонировании по знаку соот-
ветствует моменту в период эксплуатации. Анкерным пролетом консоль-
ных и неразрезных пролетных строений обычно служит береговой про-
лет, бетонируемый на подмостях (рис. VI.7). Если его вес не обеспечи-
вает устойчивость сооружаемого пролетного строения, то на его конец
укладывают противовес или закрепляют его на опоре при по-
мощи анкера. Собственный вес противовеса и усилие в анкере
определяют расчетом системы на устойчивость положения (рис. VI.8),
которая обеспечивается при условии
^опр • ^пр И?.
Опрокидывающий момент
i=k	i=k
•^опр — 2 М> — Аср -f- Qt ао ci + 2 Qi ao Ci -j-
f=l	<=1
-}-0,5(/ + /i)p/i + Qcfl;
предельный момент
i I i=k	\ i
^np —( P + 2	Go+ У- Qi ao +p4 + Q I —.
z \ i=l	i=l	) 2
Здесь tn = 0,95 — коэффициент условий работы; P — вес противовеса или
(усилие в анкере при п = 0,9;	— погонный вес пролетного строения между
опорами в пределах участка i при п=0,9; qi — то же, монтируемой консоли при
136
Рис. VI.8. Расчетная схема проверки устойчивости положения сооружаемого про-
летного строения
ц — 1,1; До — длина участка, в пределах которого при расчете вес q принят по-
стоянным; р — вес монтажного и транспортного оборудования, людей и инстру-
мента при п == 1,1 и 1,3 согласно ВСН 138-65 (см. прилож. I.); Q — вес агре-
гата для навесного бетонирования при п = 1.2.
При большой высоте моста, неблагоприятных гидро- и геологи-
ческих условиях, по условиям судоходства, когда сооружение под-
мостей под анкерный пролет затруднительно или невозможно, а также
при сжатых сроках строительства, может быть применен уравновешен-
ный способ (см. рис. VI.7). В этом случае надопорный участок пролет-
ного строения бетонируют на обстройке опоры из металлических
конструкций. Обе консоли бетонируют одновременно с опережен; ем
одной из них не больше, чем на одну секцию бетонирования.
Рис. VI.9. Усиление надопорного сечения бетонируемого балочяо-неразрезного
пролетного строения:
с — схема бетонирования, 6 — съемный металлический упор; в — железобетонный упор;,
— анкер, 2 — монтажные пучки усиления, 3—упор, 4 — агрегат для бетонирования; 5 —
промежуточная временная опора
137
Рис. VI.10. Схема бетонирования рам-
но-консольного пролетного строения:
1 — ai регат для бетонирования; 2 — бето-
нируемая секция
Для уменьшения опорного
момента при монтаже нераз-
резных пролетных строений,
значение которого может пре-
высить расчетный момент при
эксплуатации, применяют полу,
навесной способ монтажа с со-
оружением промежуточной вре-
менной опоры (рис. VI .9) или
поддерживают консоль ванта- '
ми, пропущенными над рамой
на опоре. Усилия в вантах (см.
рис. VI.7, б) регулируют гидра- 
влическими домкратами. Участ- ]
ки пролетного строения над постоянной и временной опорами мо-
гут быть усилены монтажными напрягаемыми пучками или тросами.
Укладывают их по верху плиты и закрепляют в съемных металличе-
ских или образованных при бетонировании железобетонных упо-
рах, которые после окончания монтажа срубают.
При сооружении рамно-консольных пролетных строений устой-
чивость положения системы обеспечивают жестким соединением ри-
геля с опорой и одновременным бетонированием обеих консолей
(рис. VI. 10), Условия работы пролетного строения в период эксплуа-
тации исключают необходимость усиления надопорных сечений при
монтаже.
Технология навесного бетонирования. Процесс навесного бетони-
рования содержит следующие этапы: установка арматурного каркаса
и при крепление его свар кой к выпускам арматуры из забетонированной
секции пролетного строения; установка подвесных подмостей, монтаж
опалубки и бетонирование секции; укладка и натяжение напрягаемой
арматуры; раскружаливание и распалубка секции. Такая очередность
работ соблюдается при подъеме арматурного каркаса с плавучих
средств. Если его подают с берега по забетонированной части пролет-
ного строения, то подвесные подмости сооружают перед установкой
каркаса.
Весь процесс проходит вспециальном агрегате, пере-
мещаемом вдоль пролетного строения.
К агрегату с наклонной рамой (рис. VI. 11) под-
вешивают подмости с опалубкой бетонируемой секции. Положение их
регулируют тягами, арматурный каркас и бадью с бетонной смесью
поднимают шевр краном. Устойчивость агрегата обеспечивают анкер-
ным закреплением к ранее забетонированной секции, а при переме-
щении — противовесом.
Агрегат балочно-консоль пой схемы (см.
рис. VI. 11) состоит из продольных балок двутаврового сечения,
расположенных над стенками пролетного строения. К поперечным
балкам на тягах с гидравлическими фаркопфами подвешены подмости,
на которых расположено днище опалубки бетонируемой секции про-
летного строения. По консоли продольных балок перемещается тележ-
138
Рис. VI 11. Агрегаты для навесного бетонирования:
а — с наклонной рамой; б — с консольными балками;
* — противовес; 2 — площадка для лебедок; 3 — лебедки; 4 — опорная рама; 5 — наклонная
рама; 6 — оттяжки; 7 — подвески; 8 — рама крана; 5 — тяга; 10 — настил; // — подмости;
12 — консоли; 13 — гидравлические домкраты; 14 — рельсовый путь; 15 — анкер; 16 — кон-
сольная балка, 17 — поперечные балки; 18— тележка; 19 — бетонируемая секция
ка с полиспастом для подъема арматурных каркасов и бетонной смеси.
Балку с расположенными на ней лебедками закрепляют анкерами.
Агрегат упрощенной конструкции (рис. VI. 12)
представляет собой консольные подмости, подвешенные на тяжах к те-
лежке, перемещаемой по рельсам по готовым секциям балки. Подмости
состоят из двух вертикальных ферм, соединенных поперечными свя-
зями. Хвостовая часть ферм упирается в нижний пояс готовой секции
балки. Раскружаливают готовую секцию гидродомкратами, установ-
ленными в хвостовой части подмостей. Затем подмости перекатывают
в следующую позицию по рельсам. При этом хвостовая часть на роли-
ках перемещается по нижней плоскости балки.
Иногда взамен агрегата применяют подмости из металлических
инвентарных конструкций (рис. VI. 13, а), передвигаемых
п° рабочему мостику. В пределах судоходной части
139
А-А
Рис. VI.12 Агрегат с консольными фермами для навесного бетонирования}
I — гидравлический домкрат, 2 — тяга; 3 —- поперечная балка; 4 — консольная ферма
реки секцию бетонируют на подвешенных к консолям агрегата специ-
альных подмостях.
Вместо несущих агрегатов и передвижных подмостей может быть
применена перекрывающая пролет неразрезная решетчатая балка из
инвентарных элементов (рис. VI. 13). Такую балку, состоящую из двух
плоских ферм е продольными и поперечными связями, легко переме-
щают из пролета в пролет продольной перекаткой. К нижним поясам
ферм подвешивают опалубку бетонируемой секции. Применение такой
решетчатой балки может быть оправдано лишь при большом количе-
стве пролетов строящегося моста. В качестве подмостей можно исполь-
зовать консольно-шлюзовой кран.
Длину секций бетонирования назначают в зависимости от
грузоподъемности агрегата, кранов и оборудования — от 3 до 6 м.
Рис. VI.13. Схемы бетонирования пролетного строения:
а — балочго-неразрезного на передвижных подмостях; б — то же, на подвесных подмостях;
в — рамно-консольного на подмостях, подвешенных к агрегату,
1 — передвижные подмости, 2 — бетонируемая секция; 3 — замыкающая бетонируемая сек*
ция; 4 — подвесные подмости; 5 — рабочий мостик, 6 — агрегат
140
Бетонируют в металлической щитовой опалубке, конструкция которой
позволяет менять высоту при переменной высоте балки. Если сечение
коробчатое, то вначале бетонируют нижнюю плиту, потом устанавли-
вают вертикальную опалубку и бетонируют стенки; при тавровом се-
чении бетонирование секции начинают с ребер. Бетонируют горизон-
тальными слоями с тщательным уплотнением поверхностными и глу-
бинными вибраторами и регулярной проверкой положения подмостей;
если прогиб их отличается от расчетного для данной стадии бетониро-
вания, подмости соответственно поднимают или опускают гидродом-
кратами, расположенными в хвостовой части агрегата. Для придания
пролетному строению проектного очертания при бетонировании балки
придается строительный подъем.
Для ускорения набора прочности бетоном и в период производства
работ при низких температурах во внутреннюю полость коробки после
распалубки пускают пар, за рубежом для этой цели применяют бы-
стротвердеющие бетоны, набирающие на третьи сутки прочность,
необходимую для обжатия бетона напрягаемой арматурой, раскружа-
ливания секции и передвижки подвесных подмостей. После натяжения
рабочей арматуры и достижения прочности бетона 0,7—0,8	сек-
цию раскружаливают. Одним агрегатом обеспечивают темп сооружения
пролетного строения 0,7—1 пог. м в сутки.
Тротуарные консоли бетонируют одновременно с балками или вслед
за ними в опалубке, поддерживаемой передвижными подмостями.
После смыкания консолей в целях уменьшения возникших при
их бетонировании опорных моментов в неразрезной балке производят
регулирование усилий путем опускания ее над промежу-
точными опорами. Очередность и величину опускания определяют
расчетом при проектировании моста. Перед бетонированием опорные
части устанавливают на подкладки требуемой высоты.
VIA Возведение арочных пролетных строений
Монолитные арочные пролетные строения распорных систем соору-
жают последовательно. Вначале бетонируют своды или арки, а затем
надсводные строения.
Схема и конструкция подмостей и кружал. Своды и арки бетонируют
на подмостях и кружалах, которые могут быть деревянными, метал-
лическими и комбинированными. Очертание расположенных на кру-
жалах косяков и опалубочного настила должно соответствовать очер-
танию низа свода с учетом строительного подъема. В конструкциях
подмостей и кружал предусматривают возможность равномерного и
полного раскружаливания пролетных строений. При выборе конструк-
ций кружал надо избегать сложных врубок и сопряжений.
Подмости, поддерживающие кружала, могут быть сплошными с час-
тым расположением стоек и с промежуточными опорами. Если требует-
ся оставлять проходы для пропуска судов или плотов, то пролеты
в подмостях увеличивают и перекрывают их стальными балками или
фермами.
141
Стоечные деревянные подмости применяют редко из-за большого
расхода лесоматериалов (до 0,7 м3 на 1 м3 бетона свода) и больших
трудовых затрат.
Наиболее удобны стоечно-подкосные схемы деревянных кружал,
встречаются также веерные, с повышенным уровнем ригеля и др.
(рис. VI. 14). Находили применение деревянные кружала, перекры-
вающие пролеты до 180 м и представляющие собой трехшарнирные
сегментные фермы из досок или брусьев. В конструкциях сплошных
подмостей приборы для раскружаливания (см. п. VI.2) устанавливают
под узлами кружальных подмостей.
В настоящее время применяют металлические инвентарные рас-
порные арочные кружала, перекрывающие весь пролет свода, или
подмости из металлических инвентарных элементов.
Рис. VI.14 Деревянные подмости и кружала:
а —сплошные подмости с подкосными кружалами, б — веерные кружала; в —подкосные
кружала с промежуточными опорами, г — подмости из металлических балок с промежуточ-
ными опорами;
1 — нижние подмости; 2 — верхние (кружальные) подмости; 3 — подкос; 4 — косяк, 5 —*
стойка; 6— прибор для раскружаливания, 7 — поперечины; 8 — промежуточная опора; 9 —»
металлические балки
142
Рис. VI. 15. Конструкция инвентарных арочных кружал (ИАК) и деталь болта-
шарнира:
I—XI1, А, В — марки элементов
Арочные кружала должны удовлетворять требованиям прочности,
устойчивости формы (общей и местной) при последовательном или блоч-
ном бетонировании свода, а также устойчивости положения на ветро-
вую нагрузку в незагруженном состоянии.
Находят применение инвентарные арочные кружальные фермы
(ИАК), предназначенные для возведения железобетонных арок и сво-
дов средних и больших пролетов (рис. VI. 15). Плоские кружала сое-
диняют между собой при помощи поперечных и продольных связей
из инвентарных элементов, образуя устойчивую пространственную
конструкцию. Основной элемент кружал представляет собой плоскую
трапецеидальную ферму с верхними поясами из швеллеров № 30 и
с раскосами из спаренных уголков 75 X 75 х 8 мм. Имеются две мар-
143
ки таких элементов — Л" и Л, отличающиеся только расстоянием
между ветвями верхнего пояса и ветвями решетки, что позволяет
вводить проушину узкого элемента /у в проушину широкого элемента
/*® и соединять их болтом-шарниром с шайбами стаканного типа.
Изменение угла в сопряжении марок / позволяет расположить кружа-
ла в соответствии е очертанием свода (по вписанной ломаной к кривой
свода). Это достигается изменением длины вставки нижнего пояса
в панели между марками I (марки XV) (см. рис. VI. 15). Длину
вставки изменяют смещением соответствующих болтовых отверстий
в этих элементах.
Кружальные фермы ИАК соединяют между собой поперечными го-
ризонтальными (марка IX и VIII) и наклонными (марка X) связями
из уголков 75 х 75 х 8 мм. Все связи прикрепляют болтами диамет-
ром 25 мм. Инвентарные элементы связей позволяют размещать фермы
на расстоянии 0,4; 1,05; 1,9 и 3 м.
При перекрытии кружалами ИАК больших пролетов (больше
150 м) их собирают в два яруса.
Одноярусные кружальные фермы ИАК в зависимости от пролета,
способа раскружаливания и требуемой жесткости конструкции могут
быть смонтированы и работать как трехшарнирная, двухшарнирная
Рис. VI 16 Статические схемы инвентарных арочных кружал:
а трехшарнирной, б — двухшарнирной, в — бесшарнирной;
/у, ///ш* /шг XV — марки элементов
144
Рис. VI. 17. Размещение песочницы в замке кружальных ферм:
1 — упорный узел кружал; 2 — песочница
или бесшарнирная арочные системы (рис. VI. 16). При пролетах до
100—120 м применима трехшарнирная система, при которой приборы
для раскружаливания устанавливают в замке арочных кружал
(рис. VI. 17).
Для опирания кружальных ферм на опоры применяют различные
устройства (рис. VI. 18). Шарнирность в пятах кружал обеспечивают
при помощи упругих прокладок в местах опирания кружал, например,
из дубовых досок. Замковые и пятовые секции кружал с опорными
площадками для песочниц и шарниров изготовляют обычно на строи-
тельстве из профильной и листовой стали.
В пролетах более 120 м применяют двухшарнирную или бесшар-
пирную систему арочных кружал. При двухшарнирной системе приборы
Для раскружаливания устанавливают под пятовыми шарнирами. В ка-
честве приборов для раскружаливания арок обычно применяют пе-
сочные цилиндры (см. п. VI. 17). Кружала бесшарнирных систем короб-
чатых сводов раскружаливают гидравлическими домкратами, распо-
ложенными в их замках (домкратное раскружаливание).
145
Арочные кружала можно собирать в навес или устанавливать
в пролет укрупненными блоками в виде полуарок (рис. VI. 19). Кру.
жальные фермы относительно небольших пролетов (до 80 м) обычно
монтируют укрупненными пространственными блоками из двух пло-
скостей со связями. Укрупнительную сборку производят на шпальных
клетках или легких свайных подмостях под местом установки. При
значительной глубине воды кружала собирают на берегу и доставляют
в пролет на плавучих средствах. Полуарки кружал иногда доставляют
к месту установки при помощи портальных, шлюзовых или других
кранов и устанавливают последовательно. Вначале поднимают пяту
полуарки и закрепляют ее на опоре с помощью временного шарнира
(см. рис. VI. 18, 19). Затем поднимают другой ее конец с поворотом
вокруг временного шарнира. После подъема второй полуарки и уста-
новки в замке прибора для раскружаливания кружала замыкают.
Полуарки можно поднимать и устанавливать с помощью лебедок
с полиспастами и закреплять расчалками к опоре. Если высота опоры
над пятами свода невелика, то для уменьшения усилий в полиспасте
концы тросов закрепляют за шевр-раму, установленную на опоре
(см. рис. VI. 19). Для подъема арочных кружал можно использовать
также кабель-кран и подъемные устройства в виде башен из УИКМ.
При навесной сборке арочных кружал больших пролетов приме-
няют портальные краны, кабель-краны или плавучие стреловые
краны. В процессе навесного монтажа кружала подвешивают к опорам
при помощи расчалок и полиспастов, которые необходимы также для
регулирования положения кружал. В бесшарнирных арочных кру-
жалах целесообразно регулировать усилия в элементах кружал перед
их замыканием, создавая усилия обратного знака при помощи расча-
лок или домкратов.
Если широкие своды бетонируют по частям с продольным ч мне-
нием, собранные секции кружал можно перемещать поперек свода.
Обстройка инвентарных кружал (рис. VI.20) состоит из косяков,
поперечин и опалубочного настила. Очертание низа свода с учетом
строительного подъема предварительно размечают и расчерчивают на
Рис VI 18 Опорные устройства:
7 —упругая подкладка: 2 —монтажный шарнир; 3 — железобетонная мерная консоль
146
п пазу деревообделочного цеха.
Там же размечают положения ин-
вентарных кружал и определяют
размеры и очертания косяков, из-
готавливаемых из брусьев или до-
сок, а также длину вставки ниж-
него пояса кружал. Косяки к кру-
жалам прикрепляют болтами.
Поперечины из брусьев устанав-
ливают на косяки через 0,4—0,6 м.
Расчет подмостей и кружал.
Подмости и кружала арочных про-
летных строений рассчитывают на
основное и дополнительное соче-
тание нагрузок с введением со-
ответствующих коэффициентов пе-
регрузки (см. приложения).
Элементы деревянных сплош-
ных подмостей рассчитывают спо-
собами, применяемыми при расче-
те деревянных мостов. Некоторая
особенность расчета подмостей
арочных пролетных строений свя-
зана с криволинейным очертанием
арок и заключается в разложении
вертикальной нагрузки на нормаль-
ную и тангенциальную к поверх-
ности опалубки. Поперечины и
косяки рассчитывают на изгиб от
нормальных составляющих веса
свежеуложенного бетона (рис.
VI.21). Тангенциальные составля-
ющие вызывают в элементах опа-
лубки и косяках сдвигающие уси-
лия. На участках большой кру-
тизны свода сила Т может пре-
восходить сопротивление трения
между бетоном и опалубкой. В этих
случаях при бетонировании свода
или арок частями устанавливают
торцовую опалубку с подкосами,
воспринимающими давление бе-
конной смеси.
Рис. VI. 19. Схемы монтажа кружал:
а — полуарками; б — секциями,
/ — лебедка; 2 — полиспаст; 3 — монтаж-
ная рама; 4 — трос; 5 — полуарка кру-
жал 6 — трос, идущий к анкеру; 7 —
стойка переменной высоты; 8 — монтажный
кран; 9 — секция кружал; 10 — трос, иду-
щий к лебедке
Рис. VI 20. Обстройка инвентарных
кружал:
Спя KttCi,KI’. 5 — поперечины. S — доски
“«лубки (поддон), 4 — кружала, 5 — пе-
сочница
147
Инвентарные арочные кружала, перекрывающие весь пролет свода
рассчитывают в соответствии с их статической схемой. Прежде всего
определяют наибольшие значения изгибающего момента и продоль-
ного усилия, действующих на арочную систему, и элементы кружал.
В трехшарнирных кружалах наибольшие усилия возникают в чет-
верти пролета, в двухшарнирных — в замке, а в бесшарнирных —
в пяте или в замке. В последних случаях их определяют расчетом ста-
тически неопределимых систем.
При определении изгибающего момента М и продольной силы N
всю неравномерно распределенную нагрузку, т. е. вес свежеуложен-
ного бетона свода, опалубки, кружал и обстройки, а также транспорт-
ных средств и людей удобнее в расчете разделять на ряд участков и
заменять равнодействующими, приложенными в центрах их тяжести.
При этом надо варьировать загружение на различных этапах принятой
схемы бетонирования и выявлять наиболее неблагоприятное.
Коэффициенты перегрузки и условий работы принимают в соот-
ветствии с ВСН 136-67 и с указаниями прилож. 1.
Прочность верхнего сжатого пояса трехшарнирной кружальной
фермы определяют по формуле
+	(VII)
гнт ™ н г
а устойчивость сжатого пояса кружал по формуле
(VI.2)
е	N , м .
О   “Г"	а
2n hn
Ри^ VI 21 Расчетные схемы’
а — кружал, б е—определения строительною подъема
148
Здесь S — расчетное усилие в поясе фермы; N — расчетная продольная сжи-
мающая сила, действующая по оси арочных кружал в четверти пролета; М —
расчетный изгибающий момент, действующий на кружала в четверти пролета
от веса свода, опалубки, обстройки и кружал; h — высота фермы; п — количест-
во ферм; FBT — площадь сечения пояса фермы с учетом ослабления болтовыми
отверстиями; Fgp — то же> без учета ослабления; IV',1Т — момент сопротивле-
ния сечения пояса ферм ы с учетом совместной работы с косяком; Мр — приве-
денное значение расчетного момента в середине панели пояса от распределенной
нагрузки (вес бетона, опалубки и обстройки),-передаваемой через поперечины
и косяки; Ng — Эйлерова сила; R — расчетное сопротивление стали, равное R9
или RB, ф1 — коэффициент продольного изгиба для внецентренно сжатых
элементов.
Дополнительные усилия в поясах фермы от ветровой нагрузки,
а также устойчивость подмостей при действии ветра определяют обыч-
ными способами.
Кружалам арочных пролетных строений придают строительный
подъем с тем, чтобы после раскружаливания, загружения нормативной
постоянной и половины временной нагрузками, завершения процесса
усадки положение и очертание пролетного строения при средней тем-
пературе соответствовало проектному.
Величина строительного подъема в замке арки б = 6j -f- 62 долж-
на включать в себя упругие и остаточные деформации подмостей
под соответствующей нормативной нагрузкой, а также прогиб свода
Ь, под действием полной нормативной постоянной и половины времен-
ной нагрузок, усадки бетона, ползучести и изменения температуры.
При стоечных или подкосно-стоечных подмостях определяют как
в подмостях балочных мостов, т. е.
61=2-^г‘+Д/п+д*’	(VL3)
где стСр — средняя величина напряжений в элементе; Н( — высота отдель-
ных элементов подмостей (или их проекций); — модуль упругости материа-
ла элементов подмостей; т — количество сопряжений между отдельными эле-
ментами; Д — величина обжатия в сопряжении, равная 0,2—0,3 см; Дф — осадка
Фундамента подмостей.
При арочных кружалах, перекрывающих весь пролет, величина
61 слагается из нескольких величин:
[6, == 6J + 6[ + 6i".	(VI.4)
Упругий прогиб самих кружал 61 определяют способами строитель-
ной механики с применением матричного алгоритма или непосредст-
венно формулы Мора для ферм. При трехшарнирной системе с доста-
точной для практических целей точностью прогиб можно определять
по формуле
61=[8+3(т)'];
Второй член представляет собой прогиб в замке от деформации
обстройки кружальных ферм (косяков, поперечин, настила), его опре-
деляют по формуле (VI.3).
119
Третий член — прогиб кружал в замке от деформаций прокла-
док в пятовых шарнирах и приборов раскружаливания — прибли-
женно можно определять по укорочению хорды полусвода
6{" = ASS:f.	(VI.6)
Здесь р — средняя нормативная нагрузка условно принимается равномерно
распределенной по пролету (вес кружал, обстройки опалубки и бетона арки);
I — пролет кружал; f — стрела кружал; F — площадь сечения поясов ферм;
$ —'длина хорды полуарки кружал; ДЗ — укорочение хорды примерно равное
2—3 см
Прогиб железобетонной арки или свода в замковом сечении 62 мож-
но определять также приближенно (без учета изгибающих моментов
в своде, ползучести и др.) по величине укорочения хорды полуарки
AS (см. рис. VI.21, 6), так как при рациональном очертании они ра-
ботают в основном на сжатие, т. е.
A) = 62=AScosecy = -^|^-.	(VI.7)
Укорочение хорды полуарки под влиянием упругого обжатия,
усадки бетона и температурных влияний будет
AS = S -^£- + (15 + Д0а
или
62 = -^^-[^+(154-А/)а].	(VI.8)
Здесь 3 — длина хорды полуарки; I — пролет арки; f — стрела арки;
у — угол наклона хорды (см рис VI 21, б); оср — средние сжимающие напря-
жения в материале арки от указанных выше нормативных нагрузок; £ — модуль
упругости бетона; а — коэффициент линейного расширения бетона; Д/ = t —
—	— разность температур между среднегодовой и в момент замыкания сво-
да, °C; 15 — температурный эквивалент усадки бетона, °C
Наряду с приближенным способом величину прогиба железобетон-
ного свода при расчете строительного подъема нужно определять точ-
ными методами с учетом статической неопределимости системы и дли-
тельных процессов (ползучести и усадки бетона) или использовать
для этой цели соответствующие расчеты при проектировании.
Опалубка арок и сводов. Опалубка арок двутаврового сечения
(рис. VI.22) имеет каркас из стоек, горизонтальных ригелей, диагональ-
ных связей и рамок. Все элементы каркаса изготавливают из досок и
скрепляют между собой гвоздями или болтами. Нижние и верхние
концы стоек прикрепляют к настилу и к ригелям при помощи упорных
досок. Рамы каркаса устанавливают перпендикулярно оси арки че-
рез 0,7—1,2 м в зависимости от давления свежеуложенного бетона и
толщины опалубочных досок. Опалубочный настил из досок прикреп-
ляют к поперечинам гвоздями. В верхней части арок в процессе бето-
нирования устанавливают закладные доски, которые пропускают в щель
между опалубочными досками. На участках арок, где касательные
к кривой наклонены к горизонту на угол, меньший 30°, закладные
доски не ставят. Боковую опалубку удобно изготовлять вместе с рам-
150
Рис. VI 22. Опалубка арки и свода:
а — опалубка коробчатого свода; 6 — опалубка арки;
/ — внутренний короб, 2 — наружный короб, 3— распорка, 4 — наклонная схватка; 5—бе-
тонная распорка (сухарь); 6 — закладные доски, 7 — стойка каркаса, 8 — закладные доски;
5 — поперечины; 10 — ригель каркаса; 11 — боковые щиты опалубки, 12 — упоры, 13 — настил
ками в виде готовых щитов, стыкуемых на сближенных вплотную
стойках.
Конструкция опалубки коробчатых сводов (см. рис. VI.22) должна
соответствовать принятой последовательности бетонирования и позво-
лять устанавливать укрупненные арматурные каркасы и закладные
детали, а также укладывать бетонную смесь во все части свода.
Опалубка нижней плиты и стены коробчатого свода, бетонируемого
в две очереди (см. рис. VI.22), может быть выполнена из наружных
и внутренних коробов. Щиты внутренних коробов раскрепляют рас-
порками и диагональными связями. Толщина стен и плиты фиксируется
бетонными распорками. Опалубка имеет закладные доски.
Опалубку арок и сводов рассчитывают обычными способами
(см. п. V.2).
Своды и арки можно сооружать навесным бетонированием. При
ЭТОМ часть пролетного строения бетонируется на сплошных подмостях,
а затем в навес до замка с применением перемещаемого агрегата для
подвешивания арматурного каркаса и опалубки специальной кон-
струкции.
Армирование арок и сводов. Арматуру арок и сводов можно связы-
вать на месте или собирать из укрупненных, заранее изготовленных
арматурных блоков в виде сеток или каркасов. Размеры укрупненных
арматурных блоков зависят от имеющегося подъемно-транспортного
оборудования и возможности установки их в опалубку. Жесткость и
151
неизменяемость каркасов, необходимые при их перемещениях, обеа.
печивают установкой дополнительных наклонных стержней и рамок
или при помощи траверс. При этом стремятся к сокращению количества
стыков, свариваемых на месте, и, следовательно, к увеличению раз-
меров каркасов.
Бетонирование арок и сводов. Арки пролетами до 60 м, сооружае-
мые на достаточно жестких подмостях (кружалах), можно бетониро-
вать непрерывно от пят к замку с оставлением в пятах и замке
зазоров (клиньев), бетонируемых в последнюю очередь. Бетонною
смесь укладывают слоями, наклонными относительно оси арки.
Такой непрерывный бессекционный способ бетонирования арок обес-
печивает высокие 1емпы работ.
При пролетах арок более 60 м способ бессекционного бетонирова-
ния не обеспечивает требуемого качества конструкции, так как в ре-
зультате деформаций подмостей и кружал возникают трещины в схва-
тившемся, но неокрепшем бетоне. Поэтому своды и арки средних и
больших пролетов при бетонировании делят на отдельные секции и
бетонируют секционным способом, исключающим влияние де-
формаций подмостей и значительной части усадки бетона на напряж(. н-
ное состояние бетонируемой конструкции.
Количество и размеры секций назначают в зависимости от длины
пролета и размеров арок (рис. VI.23,6). Длина секций обычно составл51ет
6—12 м. Между секциями в отдельных местах оставляют бетонируемые
в последнюю очередь замыкающие клинья (длиной 0,7—1,2 м) в тех
частях свода, где деформации кружал вызывают наибольшую для
него опасность (в пятах, в замке), а также в местах перелома кривой
осадки подмостей (кружал).
Рис. VI.23. Последовательность (/—III, I—10} бетонирования-
а — сводов при слойно-секционном способе; б — арок при секционном способе
152
Рис. VI.24 Обстройка кружал подмостями для установки бункеров:
1 — переставные бункеры; 2 — площадки подмостей; 3 — кружала
Секции бетонируют в последовательности, обеспечивающей наиболее
равномерное нарастание деформаций кружал под нагрузкой и исклю-
чающей возможность потери ими устойчивости (см. рис. VI.23). Про-
дольные стержни арматуры пропускают сквозь торцовую опалубку
секций и стыкуют в пределах замыкающих клиньев.
Своды больших пролетов, имеющие коробчатое сечение, бетонируют
последовательно слоями, включающими нижнюю плиту (первая оче-
редь), стенки (вторая очередь) и затем (см. рис. VI .23) верхнюю плиту
(третья очередь); или нижнюю плиту вместе с частью стен, а затем
верхнюю вместе с другой частью стен. Каждый слой бетонируют от-
дельными секциями с замыкающими клиньями. Такое слойно-
секционное бетонирование сводов вызывается условиями работ
при установке внутренней опалубки и арматуры.
При слойно-секционном бетонировании нижний слой бетона, уло-
женный в первую очередь, используют обычно как несущий элемент,
работающий совместно с арочными кружалами и воспринимающий
давление верхних слоев бетона. Это позволяет значительно облегчить
кружала. Наиболее эффективное включение в работу бетона свода про-
исходит при условии восприятия касательных напряжений в стыке
между бетоном и верхними поясами и кружальных ферм. Для этого
обеспечивают достаточно жесткое и прочное соединение поясов ферм
с косяками, косяков с поперечинами и поперечин с опалубочным на-
стилом. Для лучшей связи с бетоном опалубочный настил устраивают
ребристым, прибивая рейки или снимая фаски с досок.
При совместной работе с бетоном свода арочные кружала рассчи-
тывают с учетом приведенных значений площадей и моментов инерции
сечений (включенных в работу элементов) и с учетом возможной подат-
ливости взаимных связей между этими элементами.
Секции арок и сводов бетонируют слоями, параллельными или на-
клонными относительно их нижней грани, применяя настенные или
глубинные вибраторы. Для подачи и распределения смеси можно при-
менять переносные бункеры. Весь свод при этом обстраивают ступенча-
тыми подмостями для установки бункеров (рис. VI .24). Находят при-
менение специальные агрегаты для распределения смеси по бетонируе-
мому своду.
Раскружаливание арок и сводов. При раскружаливании конструк-
ции арок и сводов подмости нужно освобождать от нагрузки равно-
мерно, симметрично и в определенной расчетом последовательности
163
с тем, чтобы избежать возникновения непредусмотренного напряжен-
ного состояния конструкции и ее повреждения.
Арки, бетонируемые на сплошных подмостях, раскружаливают
постепенным понижением верхних (кружальных) подмостей путем
опускания всех приборов ступенями на величины, пропорциональные
их общему расчетному ходу. Опускают одновременно приборами,
симметрично расположенными относительно замка.
При трехшарнирной схеме инвентарные арочные фермы раскружа-
ливают, как упоминалось, при помощи расположенных в замке при-
боров раскружаливания (песочниц или клиновых приспособлений).
Ход приборов раскружаливания должен при этом обеспечить опуска-
ние кружал, при котором можно было освободить их от нагрузок и ра-
зобрать.
Расчетную величину хода песочницы е некоторым запасом можно
определять по формуле
Ар = (61 + 6а) l-.f + c.	(VI.9)
Если приборы расположены под пятовыми шарнирами, то пяты
одновременно опускают на величину, определяемую по формуле
Др^ + ба+с.	(VI.10)
Здесь 6р—вертикальный прогиб кружал в середине пролета от их упругой
Деформации, а также деформаций прокладок и приборов раскружаливания, опре-
деленных по формулам (VI 5—VI 6); 6а — вертикальный прогиб арки или свода
в середине пролета от собственного веса, усадки бетона и изменения температуры
в период от замыкания свода до начала раскружаливания; с — запас, равный
5—10 см
Арки и своды раскружаливают после приобретения бетоном проч-
ности, предусмотренной в проекте.
Раскружаливание и регулирование напряжений в сводах. При
бесшарнирной схеме кружал коробчатые своды больших пролетов
раскружаливают гидравлическими домкратами,
установленными в замке свода, где при его бетонировании оставляют
сквозной зазор. Домкратами создают распор свода, позволяющий под-
нять его, полностью освободить от нагрузки и разобрать кружальные
фермы. Гидравлические домкраты опирают в торцы полусводов и раз-
мещают в устроенных для них нишах в теле свода (рис. VI.25). Опор-
ные поверхности ниш армируют сетками. При домкратном раскружа-
ливании применяют батареи из нескольких мощных домкратов (до
500 тс каждый). Давление создают общей насосной установкой и ре-
гулируют с центрального пульта управления. Величину подъема свода
определяют из условия беспрепятственного демонтажа кружал, но
при этом величину создаваемого распора ограничивают предельными
значениями напряжений в сечениях свода.
После демонтажа подмостей между торцами полусводов в предус-
мотренных местах устанавливают стальные или железобетонные про-
кладки, фиксирующие положение свода, затем давление в домкратах
полностью снимают. Замок свода после разборки домкратной установки
армируют и омоноличивают.
154
Рис. VI 25 Размещение гидродомкратов в своде при раскружаливании:
а — домкратами плунжерного типа, б — плоскими домкратами
? — пульт управления раскружаливанием, 2 — лаз, 5—бетонные плиты, 4 — сварной шов
При домкратном раскружаливании бесшарнирных сводов, как
правило, регулируют напряжения в их сечениях при помощи тех же
гидравлических домкратов. Давления в нижних и верхних батареях
домкратов назначают такими, чтобы создать не только величину рас-
пора, но и требуемый его эксцентриситет, добиваясь тем самым задан-
ных значений изгибающих моментов в пятах и замке в целях компенса-
ции влияния упругого обжатия свода и усадочных процессов.
Для регулирования напряжений в сводах и арках можно g успехом
применять плоские домкраты Фрейсине. Плоский домкрат
(см. рис. VI.25) представляет собой простейшую конструкцию в виде
тонкостенного резервуара из двух металлических листов, сваренных
по контуру. По периметру домкрата образовывается окаймляющий
валик (тор) цилиндрического сечения, позволяющий перемещаться
плоским стенкам под давлением нагнетаемой в него жидкости. Плос-
кие домкраты могут иметь различную форму и размеры в зависимости
от очертаний конструкции, в которую их устанавливают.
При относительно небольших перемещениях плоскими дом-
кратами можно создавать большие усилия. Конструкция домкратов
позволяет размещать их между блоками арок и сводов в различных
сечениях и оставлять их в теле свода после регулирования напряжен-
ного состояния (см. рис. VI.25). При нагнетании в них твердеющих
155
жидкостей (эпоксидных смол, цементного раствора и др.) можно соз.
давать необратимые деформации в конструкциях. Швы впоследствии
заполняют бетоном или цементно-песчаным раствором.
Сооружение надсводного строения В период выстойки бетона свода
устанавливают опалубку и монтируют арматуру элементов монолит-
ного надсводного строения. Арматуру стоек или стенок сваривают
с арматурой, выпущенной из подколенников. Арматуру элементов
конструкции проезжей части и ригелей поперечных рам устанавли-
вают в опалубку этих элементов.
Опалубку стоек надсводного строения устанавливают на подколен-
ники, бетонируемые обычно вместе с арками. Коробы опалубки
стоек раскрепляют между собой связями из брусьев или досок и,
кроме того, поддерживают гибкими наклонными расчалками. Кон-
струкция опалубки стоек надсводного строения, представленная на
рис. VI.26, состоит из вертикальных досок, оформляющих гри из
четырех стенок колонн, рамок из досок с клиньями, стоек из брусьев
и закладных досок. Расстояния между хомутами зависят от толщины
досок опалубки и их принимают в пределах 0,5—1,5 м.
Конструкция несущего каркаса опалубки и конструкции проез
жей части зависят от длины панели. При панелях малой длины и
плитной проезжей части прогоны из брусьев (см. рис. VI .26) опирают
на насадки, уложенные на торцы
стоек. С другой стороны прогоны
опирают на доски, прикрепленные
к щитам опалубки колонн.
На прогоны укладывают по-
перечины и опалубочный настил
плиты. При длине панели свыше
5 м и ребристой проезжей части
применяют прогоны из двутавро-
вых балок, швеллеров или ферм.
Такие прогоны можно опирать на
поперечные балки, уложенные на
торцы опалубочных стоек смеж-
ных колонн, или на коротыши дву-
тавров, выпущенные из бетона ко-
лонн.
Опалубку конструкции проез-
жей части можно также устанав-
ливать на подмости из инвентар-
ных элементов УИКМ. При боль
шой высоте стоек надсводного
строения целесообразно примене-
ние скользящей опалубки.
Надсводное строение обычно
бетонируют после раскружалива-
ния свода. В отдельных случаях
кружала или подмости под арками
сохраняют после раскружалива-
Рис VI26 Опалубка надсводного
строения
/ — доски опалубки, 2 — рамка из досок,
£ — стоика 4 — поперечины 5 — прогоны,
6 — опорные доски 7 — продольная
схватка, 8 — клинья, 9 — болты или
гвозди
156
ния до завершения бетонирования надсводного строения арки или
свода. Стойки надсводного строения бетонируют с рабочих насти-
лов с тщательным уплотнением бетонной смеси о мелкими запол-
нителями.
Порядок бетонирования проезжей части не отличается от бетони-
рования балочных пролетных строений.
При строительстве монолитных арочных мостов применяют ка-
бельные, плавучие, стреловые и портальные краны. Наиболее рацио-
нальными часто оказываются кабель-краны.
Особенности сооружения арочных пролетных строений с ездою
посередине и арок с затяжками. Порядок бетонирования пролетных
строений с ездой посередине следующий: вначале бетонируют арки,
а затем конструкцию проезжей части на среднем участке, опалубка
которой подвешивается на арматуре подвесок, потом бетонируют под-
вески.
При такой последовательности арматура подвесок напрягается
весом бетона конструкции проезжей части, что предотвращает появле-
ние в бетоне подвесок силовых трещин.
Порядок бетонирования арок с затяжками зависит от их конструк-
ции и применяемых подмостей. При сплошных подмостях и пролетных
строениях с жесткой затяжкой в первую очередь сооружают затяжку
и конструкцию проезжей части вместе с опорными узлами арок. За-
тем устанавливают стоечные кружальные подмости с опиранием на
отвердевший бетон затяжки или на нижние подмости с установкой
приборов для раскружаливания.
Во вторую очередь сооружают арки с установкой опалубки и ар-
матуры на кружальных подмостях. После твердения бетона арок их
раскружаливают и удаляют кружальные подмости; распор при этом
воспринимается затяжкой.
Затем опускают приборы раскружаливания нижних подмостей,
удаляют их и бетонируют подвески.
При применении арочных кружал для сооружения арок с затяжка-
ми вначале бетонируют арки. После раскружаливания распор от
собственного веса передают арматуре затяжки, закрепленной в опор-
ных узлах кружал. Опалубку и арматуру проезжей части и затяжки
подвешивают при этом к арматуре подвесок, которую временно при-
крепляют к кружалам. Затяжку бетонируют после раскружалива-
ния арок.
Монтажные напряжения в арках, вызываемые удлинением
арматуры затяжки, предотвращают устройством временных шарниров
в замке или в четвертях, омоноличиваемых после раскружаливания.
Подвески бетонируют в последнюю очередь.
Чтобы увеличить натяжение арматуры затяжки и подвесок перед
бетонированием, увеличивают монтажную нагрузку на пролетное
строение, загружая проезжую часть балластом.
При выполнении работ на подмостях на большой высоте особое
внимание обращают на выполнение всех требований техники безопас-
ности для высотных, монтажных и бетонных работ.
157
Глава VII
МОНТАЖ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ
VII.1. Способы монтажа пролетных строений
В мостостроении находят применение различные способы монтажа
пролетных строений в зависимости от их конструкции, размеров и
массы монтажных блоков, наличия грузоподъемных и транспортных
средств и местных условий строительства. При проектировании про-
изводства работ выбранный способ монтажа экономически обосновы-
вается результатами варьирования возможных решений.
Цельноперевозимые и продольно-члененные балочные пролетные
строения, изготовленные на заводах или полигонах, обычно устанав-
ливают консольными, шлюзовыми, стреловыми кранами или иными
монтажными агрегатами большой грузоподъемности. Пролетные строе-
ния из мелких блоков собирают на подмостях и кружалах. Приме-
нение подмостей оказывается целесообразным при небольшой высо-
те моста, неглубокой реке и благоприятных грунтовых условиях,
т. е. в тех случаях, когда не встречают затруднений возведение вре-
менных опор и установка подмостей. При таком способе широкое при-
менение находят инвентарные конструкции (УИКМ, МИК и др.).
Опыт строительства мостов больших пролетов показал, что эконо-
мичными и перспективными оказываются навесные способы
монтажа крупными или мелкими блоками без применения или
с частичным применением инвентарных подмостей. Навесной монтаж
особенно целесообразен для сооружения высоких мостов и виадуков,
а также при большой глубине реки, наличии судоходства и других
неблагоприятных условиях для устройства подмостей.
Пролетные строения автодорожных мостов неразрезных, рамно-
консольных и других подобных систем монтируют из мелких блоков
навесным способом, получившим наиболее широкое распространение
в нашей стране и являющимся наиболее перспективным.
В последние годы успешно внедряются способы продольной над-
вижки балочных пролетных строений с применением конвейерно-
тыловой сборки из мелких блоков, а также с применением передвиж-
ных подмостей. При некоторых условиях (наличие нескольких одно-'
типных пролетных строений, глубокая река, наличие высокого бе-
рега, малая скорость течения и др.) целесообразна установка пролет-
ных строений крупными блоками в виде полусводов или балок, при
изготовлении или укрупнителыюй сборке их на берегу, на стапелях
или подмостях с последующей перевозкой в пролет на плавучих сред-
ствах.
В труднодоступных районах северной климатической зоны наряду
с установкой цельноперевозимых блоков монтажными кранами может
применяться навесной монтаж из транспортабельных мелких бло-
ков. Омоноличивание стыков при низких температурах затруднено,
что ограничивает в этих условиях навесной монтаж.
|58
VI 1.2. Перевозка и укрупнительная сборка балок
Перевозка балок. Изготовленные на заводах или полигонах блоки
пролетных строений доставляют на строительство мостов по железной
или автомобильной дороге. Блоки грузят на транспортные средства
по достижении бетоном проектной прочности. Положение и опирание
блоков должны соответствовать установленным габаритам и грузо-
подъемности транспортных средств, а также условиям работы блоков
в сооружении и не вызывать в них повреждений.
При перевозке по железной дорогев зависимости
от массы и длины балки грузят на одну платформу или на сцеп из
двух или трех платформ (рис. VII. 1). Если балка оказывается длиннее
платформы, то спереди и сзади ее устанавливают платформы прикрытия.
При погрузке на одну платформу балку и опорные брусья прочно при-
крепляют к полу платформы болтами, тяжами и проволочными скрут-
ками. ^При погрузке на сцеп платформ балки опирают на специальные
устройства — турникеты (рис. VI 1.2), обеспечивающие поворот плат-
форм на кривых участках железнодорожного пути. Аналогичные турни-
кеты применяют и при перевозке по автомобильным дорогам.
Рис. VII.1. Расположение железобетонных балок на транспортных средствах;
На одной железнодорожной платформе; б— на сцепе железнодорожных платформ*|
I _ в — на автотягаче и прицепе; г — на гусеничных прицепах; д — на трейлере; '
елезобетонная балка; 2 — опорные брусья; 3 — проволочные скрутки; 4 платформы
прикрытия; 5 —. турнике!
15?
Рис. VII.2. Турникет для перевозки
балок:
/ — железнодорожный габарит 1-В; 2 —
железобетонная бачка, 3 — подкосы, 4—
упор, 5 — скользун, 6 — шкворень; 7 -*
балка
Погрузка блоков на железно-
дорожный подвижной состав долж-
на удовлетворять требованиям
«Технических условий погрузки и
крепления грузов и использования
грузоподъемности вагонов» и «Ин-
струкции по перевозке по желез-
ным дорогам СССР грузов негаба-
ритных и погруженных на транс,
портеры». Прочность крепления
блоков и устойчивость их и гру.
женой платформы на опрокидыва-
ние рассчитывают на действие
продольной, поперечной и верти-
кальной инерционных сил, возни-
кающих при резком торможении
и прохождении кривых участков
пути, а также на давление ветра.
Коэффициент устойчивости против
опрокидывания должен быть не
меньше 1,25; центр тяжести гру-
женой платформы должен нахо-
диться над головкой рельса не
больше чем на 2, 3 м.
При перевозке по ав-
томобильной дороге
небольшие блоки пролетных строе-
ний доставляюг на строительство
мостов на грузовых автомобилях, а тяжелые и длинномерные балки—
на колесных или гусеничных прицепах и на трейлерах, буксируемых
автотягачами или тракторами (см. рис. VII. 1). В зимнее время бло-
ки можно перевозить на санях.
Поступающие на строительство блоки железобетонных пролетных
строений разгружают при помощи стреловых, портальных, козловых
и других кранов, а также при помощи портальных рам, подъемных
балок, домкратов и лебедок (рис. VI 1.3).
Блоки поперечно-члененных балок можно подавать в пролет на
сборку пролетных строений или же на монтажную площадку для
укрупнительной сборки балок с последующей установкой их в пролет
краном, надвижкой или другим способом.
Укрупнительная сборка балок. Сборка поперечно-члененных ба-
лок состоит из установки и выверки блоков, омоноличивания швов
между ними, установки и натяжения арматурных пучков и инъеци-
рования каналов.
При малых объемах работ балки собирают на клетках из
деревянных брусьев высотой 30—40 см, уложенных на песчаную хо-
рошо утрамбованную подушку. При больших объемах балки собирают
на стенде (рис. VI 1.4), обеспечивающим быструю и точную установку
блоков в проектное положение, а также неизменяемость их положения
160
Рис VII 3 Способы разгрузки железобетонных балок
а—при помощи портальных рам, б — при помощи подъемных балок,
/ — железобетонная балка; 2 — портачьная рама, 3 — расчалка 4 — подъемная бачка 5 —
домкрат, 6 — клетка из деревянных брусьев
в процессе омоноличивания швов и натяжения арматуры. Перед уста
новкой блоки тщательно осматривают, проверяют их геометрические
размеры и правильность расположения каналов, очищают торцы бло
ков и каналы от грязи и наплывов бетона. Размеры каналов проверяют
протаскиванием челнока и при необходимости прочищают их метал-
лической шарошкой.
Блоки устанавливают краном, техническая характеристика кото-
рого соответствует условиям производства этих работ. При бетонируе-
мых стыках правильность установки блоков в плане проверяют сталь-
Рис. VII 4 Стенд для сборки составных балок-
железобетонный блок, 2 — фиксатор 3 — металлическая балка, 4 — клетка нз деревян-
ных брусьев, 5 — песчаная подушка
6
зак. 135
161
ной проволокой, закрепленной по оси торцов крайних блоков, а по
вертикали — нивелиром, уровнем и отвесом. Для выправления поло-
жения блоков применяют ручные домкраты и деревянные клинья. /
После выправки блоки закрепляют на стенде фиксаторами. При сборке?
бездиафрагменных балок, кроме нижних фиксаторов, ставят на плиту <
струбцины. В собранной балке несовпадение нижних поверхностей I
блоков не должно превышать 2 мм, а боковых поверхностей — 5 мм. |
Уменьшение рабочей площади каждой части сечения (нижний пояс, i
стенка, верхняя полка) в стыке из-за несовпадения граней не должно
быть больше 5% их проектной площади. Несовпадение положения
каналов, отклонение толщины швов и другие отступления от проекта
не должны превышать допуски, установленные техническими усло-
виями на производство работ.	i
При клеевых стыках правильное положение блоков обеспечивается 1
фиксаторами.	|
После установки и выверки положения блоков приступают к о м о -1
ноличиванию швов между ними. Стыки блоков могут быть f
клеевыми, тонкими, — заполненными цементным раствором, и тол-1
стыми, — заполненными бетоном. В стыках, заполняемых цементным 1
раствором или бетонной смесью, для образования каналов в швах |
между блоками и для предохранения каналов в блоках от попадания |
в них материала заполнения применяют надувные заглушки, отрезки *
трубок, упругие шайбы и другие каналообразователи.	«
Надувные заглушки (рис. VII.5) представляют собой резиновые )
камеры, закрепленные проволокой на стальной трубке. Заглушки за- -
водят в каналы блоков, проверяют положение их в швах, а за гем наг-
нетают в трубку сжатый воздух, который расширяет резиновые ка-
меры. Упругость и герметичность заглушек проверяют по контроль-
ной заглушке.
Надувные каналообразователи устраивают также из резинотка-
невых рукавов (см. рис. VI 1.5), которые заводят в каналы блоков и
надувают сжатым воздухом под давлением 2—3 кгс/см2, через 2—3 ч
после заполнения швов цементным раствором воздух выпускают
н каналообразователи извлекают.
При тонких швах применяют круглые шайбы из микропористой
резины. Внутренний диаметр шайб назначают на 3—4 мм больше
диаметра канала, толщину — на 4—5 мм больше ширины шва.
Шайбы наклеивают на торец блока клеем или битумом. Стыкуемые
блоки сдвигают для обжатия шайб.
При толстых швах применяют каналообразователи в виде трубок
из кровельной стали с упором и раздвижных трубок (см. рис. VII.5).
Трубки заводят в каналы по мере установки блоков; раздвижные труб-
ки с пружиной можно устанавливать после сборки балки.
Способ и материал заполнения швов между блоками принимают
в зависимости от их ширины.
Швы шириной 10 мм заполняют беспесочным быстротвердеющим
цементным раствором, который нагнетают в шов снизу ручным диаф-
рагмовым или плунжерным насосом или заливают сверху через во- |
ронку. Перед заполнением торцы блоков промывают водой и швы за- I
162	I
Рис. VII 5 Каналообразовагели:
а —с заглушками в канале блоков балки, б — с надувной заглушкой» в — с заглушкой из
резинотканевого рукава, г — то же, из металлической трубки, д — то же, из раздвижных
трубок,
1 — контрольная заглушка; 2 — железобетонный блок; 3 — стальная трубка, 4 — отверстие
в трубке, 5 — резиновая камера; 6 — проволочная скрутка, 7 — резинотканевый рукав, 8 —
упор, 9 — пружина
крывают досками или заделывают цементным раствором по наклеен-
ной ткани.
Швы шириной 30 мм заполняют быстротвердеющим цементно-
песчаным раствором в крупно- и среднезернистым песком. Перед запол-
нением в одной стороны такого шва устанавливают опалубку и торцы
блоков обильно смачивают водой. Раствор укладывают снизу вверх
слоями толщиной 10—20 см и уплотняют деревянной чеканкой. По
мере заполнения наружную поверхность шва закрывают доской. Через
3—4 ч опалубку снимают, и шов затирают заподлицо с поверхностью.
Швы шириной 70 мм и больше заполняют быстротвердеющей бетон-
ной смесью с мелким щебнем крупностью не более 20 мм. Выпуски
ненапрягаемой арматуры сваривают. Для толстых швов применяют
инвентарную металлическую или деревянную опалубку. Щели меж-
ду опалубкой и блоками заделывают цементным раствором или
паклей. Швы заполняют слоями с уплотнением смеси глубинными
вибраторами или металлическими трамбовками. Опалубку снимают
через 4—6 ч после бетонирования, тщательно затирают швы и защи-
щают их влажной мешковиной или этинолевым лаком. Для ускорения
твердения бетона стыков разрешается пропаривание и электропрогрев
Уложенной смеси.
6*	163
В холодное время года швы заполняют цементным раствором или
бетонной смесью, приготовленной на горячей воде или на подогретых
заполнителях. Свежеуложенный раствор или бетон обогревают в объ-
емлющих или местных тепляках или устраивают электропрогрев.
При клеевых стыках на торцевые поверхности блоков наносят
слой клея, состоящего из эпоксидной смолы, отвердителя, пластифи-
катора и заполнителя — цемента, алебастра и т. п. Стыки обжимают
напряжением 1—1,5 кгс/см2 натяжением части рабочей арматуры.
При температуре ниже — 20° С клей не полимеризуется, поэтому
при низкой температуре воздуха клей наносят на поверхности блоков,
предварительно нагретые в местных тепляках е калориферами или
электронагревателями.
Качество клеевых стыков проверяют внешним осмотром и испы-
танием на срез и изгиб склеенных бетонных образцов.
После приобретения раствором или бетоном заполнения швов тре-
буемой прочности и отвердения клея в каналы блоков при помощи
«пионерной» проволоки и лебедки устанавливают арматурные
п у ч к и, а затем натягивают их с помощью домкратов, в последова-
тельности и до усилий, установленных проектом. Усилия в арматурных
пучках и стержнях контролируют по манометру и удлинению (см. 1.2),
После натяжения арматуры каналы инъецируют це-
ментным раствором под давлением для защиты ее от коррозии.
Для этого раствор должен полностью заполнять каналы, иметь малую
усадку, надежное сцепление с арматурой и стенками каналов, обла-
дать требуемой прочностью и морозостойкостью. Для инъекционных
растворов применяют портландцемент марки 500 и выше, мелкий или
молотый песок с крупностью зерен не больше 1 мм и пластификатор —
мылонафт или сульфитно-спиртовую барду. Состав раствора подби-
рают в построечной лаборатории. Перед употреблением раствор испы-
тывают на текучесть, оседание, прочность и морозостойкость.
Раствор для инъектирования каналов приготовляют механическим
спосооом в количестве, которое
Рис. VII.6. Крепление стакана для
нагнетания раствора к анкеру конус-
ною типа:
/ — анкерная колодка; 2 — резиновая про-
кладка; 3 — стакан; 4 — скоба; 5 винт
может быть использовано в течение
1 ч в начала его приготовления,
но не меньше количества, необхо-
димого для одного канала. К наг-
нетанию раствора в каналы при-
ступают ср^зу после натяжения
всех арматурных пучков и после
проверки проходимости и герме-
тичности каналов. Для этого не
позднее чем за сутки до начала
инъектирования каналы запол-
няют водой.
Приготовленный раствор насо-
сом подают в нагнетающий шланг.
После того как раствор начнет вы-
текать из шланга сплошной
струей, наконечник его присоеди-
няют к стакану (рис. VII.6) и наг-
164
летают раствор в канал до тех пор, пока из противоположного конца
канала вытечет вся вода и часть раствора. Затем выходное отверстие
закрывают пробкой, давление в канале повышают до 4—5 кгс/см8 и
поддерживают его в течение 5 мин, после чего нагнетающий шланг
отключают и входное отверстие закрывают пробкой. Давление раст-
вора контролируют по манометру, установленному на выходе кана-
ла. Во избежание образования цементных пробок каждый канал
нужно инъектировать без перерывов.
В холодное время года при температуре наружного воздуха от
+ 5Э до — 25° С каналы инъектируют с подогревом конструкции и
раствора. Температуру раствора в каналах регулярно контролируют
термометрами через отверстия в бетоне балки.
В процессе инъектирования ведут журнал работы установленной
формы, а по окончании работ составляют акт.
VII.3. Монтаж балочных разрезных пролетных строений
Железобетонные балочные разрезные пролетные строения можно
собирать в пролете из мелких блоков на подмостях или из балок без
подмостей. Железобетонные балки можно устанавливать на опоры
мостов кранами путем надвижки
Способ монтажа пролетных
строений выбирают в зависи-
мости от их конструкции, мас-
сы и размеров блоков, местных
условий и общей организации
строительства моста.
Железобетонные балки про-
летных строений можно уста-
навливать на опоры стреловы-
ми, консольными, шлюзовыми,
портальными и козловыми кра-
нами. Установка балок крана-
ми в большинстве случаев обе-
спечивает сокращение сроков,
а также снижение трудоемко-
сти и стоимости производства
работ.
Установка балок стреловы-
ми кранами. Для монтажа при-
меняют стреловые краны на же-
лезнодорожном, гусеничном и
пневмоколесном ходу. Грузо-
подъемность стреловых кранов
зависит от вылета стрелы, по-
этому их выбирают при помо-
щи графиков (рис. VI 1.7), ко-
торые позволяют установить
и при помощи плавучих средств.
Рис. VII.7. График грузоподъемности
стрелового крана;
/ — кривая грузоподъемности при работе
крана без выносных опор; 2 — то же, при
выносных опорах; 3 —кривая высоты
подъема стрелы, ак — расстояние от оси
вращения до края крана; Д —зазор меж-
ду краном и пролетным строением, /п —
полная длина пролетного строения
165
Рис. VII.8. Положение крана при монтаже пролетного строения:
а—на проезжей части моста; б —- на земле; 6,	— вылет крана от оси вращения
Рис. VII.9. Схемы установки балок стреловыми кранами:
а — одним краном с одной стоянки по оси моста с поворотом на 180*, б — краном, распо-
ложенным параллельно оси балки; в — краном, расположенным по оси моста, с поворотом
и перемещением, г — двумя кранами с поворотом одного и с поворотом и перемещением
другого,
1 — балка, 2 — кран, J — опоры моста; 4 — ось моста; 1—11 — стадии установки балки на
опоры
возможность подъема балки, т. е. выполнения условия Q > Р при
заданном вылете /с стрелы, где Q — грузоподъемность крана, а Р —
масса балки.
При монтаже пролетных строений краны можно располагать или
вверху — на насыпи или проезжен части моста, или внизу —на земле
или понтонах (рис. VII.8). В первом случае кран работает с большим
вылетом стрелы и поэтому имеет меньшую грузоподъемность; во вто-
ром — кран работает при минимальном вылете стрелы и поэтому имеет
большую грузоподъемность, однако для возможности установки балок
на опоры кран должен иметь длинную стрелу.
Балки пролетных строений можно устанавливать на опоры одним
или двумя кранами, с одной или нескольких стоянок, без изменения
или с изменением вылета стрелы (рис VII.9) Легкие балки обычно
устанавливают одним краном без изменения вылета стрелы с одной
стоянки вверху или внизу. Более тяжелые балки при невозможности
поворота крана с грузом на 180° можно устанавливать одним краном с
двух стоянок или двумя кранами. Во время подъема и перемещения
балок двумя кранами полиспасты их должны быть в вертикальном
положении. Для этого один из кранов одновременно с разворотом
стрелы должен медленно перемещаться по горизонтали (см. рис. VI 1.9).
Блоки пролетных строений нужно строповать по заранее разрабо-
танным схемам инвентарными стальными тросами или траверсами
(рис. VI 1.10).
Применение траверс уменьшает высоту строповки и исключает
горизонтальные сжимающие усилия в поднимаемых балках. Тросы
и траверсы рассчитывают на действие собственного веса поднимае-
мого блока с учетом динамического коэффициента.
Прочность троса проверяют по формуле
Qm	R
п cos a	k ’
где Q — расчетный вес блока; т — динамический коэффициент (см. при-
лож. 1); п — количество ветвей стропа; а — угол наклона ветви к вертикали,
R — разрывное усилие троса; k — коэффициент запаса, равный 4—8.
Рис. VI 1.10 Строповка балок:
а — тросом, б — траверсой
167
При строповке балок стальными тросами в обхват под стропами
в местах соприкасания с бетоном устанавливают и закрепляют дере-
вянные подкладки, исключающие повреждение бетона и троса.
Устанавливать блоки пролетных строений необходимо с соблю-
дением правил техники безопасности. Блоки нужно поднимать и опус-
кать плавно, без ударов, вращений и раскачивания, применяя рас-
чалки.
Установка балок консольными кранами Балки пролетных строе-
ний железнодорожных мостов можно устанавливать на опоры непово
ротными или поворотными консольными кранами. Этот способ мон-
тажа наиболее распространен и экономичен при тяжелых железобе-
тоных пролетных строениях. Возможность применения консоль-
ного крана определяется техническими характеристиками, приведен-
ными в паспорте крана.
Неповоротные консольные краны состоят из
двухконсольной балки с полиспастами, опорных рам с тележками,
противовеса и платформ в лебедками. В настоящее время на строитель-
стве мостов применяют неповоротные краны ГЭК-50, ГЭК-80, ГЭК-120
и ДГК-130, т. е. габаритные электрифицированные консольные краны
грузоподъемностью соответственно 50, 80, 120 и 130 т. Эти краны могут
поднимать, транспортировать и опускать блоки только по оси пути.
Они могут поднимать блоки любой консолью с подвешиванием проти-
вовеса к противоположной консоли. Подъем и опускание блоков и
противовеса осуществляют лебедками, установленными на железно-
дорожной платформе. Краны перемещают локомотивом; в рабочем
Рис. VII.11. Способы подачи блоков пролетных строений под стрелу консольной
крана.	।
а — строповка блока с платформы, б — подача блока под стрелу крана на платформе, в J
строповка блоков на складе, г — поперечная передвижка блоков под стрелу крана
/ — консольный кран, 2 — блок пролетного строения; 8 — железнодорожная платформ^
4 — железнодорожный путь. Стрелкой показано направление движения крана к мосту |
168
Рис VII 12. Строповка балок при помощи траверс:
а — одной балки, б — двух балок,
7 — грузовая балка, 2— тяж, 3 — строповочная балка, 4 — деревянные брусья
состоянии они могут проходить через пролетные строения с ездой
понизу.
Блоки пролетных строений консольный кран может брать с желез-
нодорожных платформ, со склада или о поперечной передвижкой бло-
ков (рис. VII. 11).
Блоки стропуют к консольным кранам при помощи траверс
(рис. VII. 12), состоящих из грузовых и строповочных балок и тяжей.
Двухблочные пролетные строения можно устанавливать неповорот-
ными кранами при помощи траверсы, с поперечной передвижкой ба-
лок на опорах и с рихтовкой подкранового пути. Применение попе-
речной траверсы (см. рис. VII.12) позволяет устанавливать небольшие
двухблочные пролетные строения за один прием. При установке балок
с поперечной передвижкой на опорах можно применять краны мень-
шей грузоподъемности, но при этом требуются значительные затраты
на устройство накаточных путей и передвижку балок. Применение
рихтовки подкранового пути позволяет ставить неповоротными кра-
нами балки непосредственно на опорные части. Для этого путь дол-
жен быть уложен таким образом, чтобы главный полиспаст крана ока-
зался над местом установки балки (рис. VII. 13).
Железнодорожный подкрановый путь должен быть уложен на
хорошо уплотненное земляное полотно и тщательно выверен по уров-
ню и шаблону.
Поворотные консольные краны позволяют зна-
чигельно упростить установку блоков сборных железобетонных про-
летных строений. В настоящее время имеются габаритные электрифи-
цированные поворотные краны ПВК-70, ГЭПК-80 и ГЭПК-130 гру-
зоподъемностью соответственно 70, 80 и 130 т.
Кран ГЭПК-80 (рис. VII. 14) состоит из двух ходовых тележек
с опорными рамами, двухконсольной балки с полиспастами, строповоч-
ной балки, противовесов и платформ Основные металлоконструк-
ции крана выполнены из низколегированной стали 10ХСНД. /Масса
крана 510 т.
169
Рис. VII 13 Рихтовка пути для установки блоков пролетного строения на место
нейоворотным консольным краном:
I — ось пути; 2 — ось стрелы крана; 3 — ось задней тележки; 4 — ось передней тележки}
5 — ось моста; б — ось блока пролетного строения
Ходовые тележки крана—шестиосные в давлением на ось в рабочем
положении до 32 тс. Опорные рамы имеют четыре яруса закладных
балок, что позволяет работать краном в четырех различных по высоте
рабочих положениях с горизонтальной главной балкой и в трех —
с наклонной стрелой. Для поворота главной балки опорные рамы од-
новременно перемешают лебедками по платформам ходовых тележек.
Максимальное поперечное перемещение рам составляет ± 1292 мм,
Рис. VII.14. Кран ГЭПК-80:
/ — полиспаст дополнительный; 2 — полиспаст главный; 3 — балка шкворневая; 4 — привод
поворота шкворневой балки; 5—балка строповочная; 6— консоль грузовая; 7— рама опор*
пая. 8 ~ база главной балки; 9 — консоль противовесная; 10— противовес откатной; П —
противовес подвесной; 12 — платформа противовесная; 13 — платформа подконсольная; 14 —
каретка с домкратами; 15 привод самохода; 16 — тележка ходовая; 17 — кабина управле-
ния; 18 — система продольного равновесия, 19 — система поперечного равновесия; 20 — при*
вод поворота главной балки
170
Рис. VI 1.15. Шлюзовой кран ГП-2Х30:
<] противовес; 2 — ходовая тележка; 3 — грузовая тележка; 4 — ферма; 5 — передняя опо-
ра, 6 — ригель
что обеспечивает вынос груза главного полиспаста на ±5,3 м от оси
пути.
Главная балка крана состоит из базы, грузовой и противовесной
консолей, соединяемых перед работой болтами. Кран оснащен балкой
с комплектом строповочных приспособлений, лебедками для подъема
груза и противовеса, а также механизмом для поворота стрелы. Он
имеет автоматические системы обеспечения продольного и попереч-
ного равновесия. Краном управляют с центрального пульта, располо-
женного в кабине под базой крана
При транспортировании главную балку расчленяют на три части.
Базу балки вместе с подвижным противовесом опускают и перевозят
на ходовых тележках крана, а консоли балки вместе с строповочными
балками и подвесным противовесом укладывают и перевозят на четы-
рехосных платформах. Кран вписывается в габарит 1-Т и перевозится
в составе грузовых поездов без ограничения скорости.
При монтаже крана положение грузовой и противовесной консолей
принимают в зависимости от расположения склада блоков пролетных
строений и моста.
Кран может устанавливать на опоры блоки железобетонных про-
летных строений пролетом до 23,6 м, массой до 83 т, с выносом их
в сторону от оси пути до 5,3 м. Блоки пролетных строений кран можег
брать с соседнего пути. В этом случае главную балку поворачивают
таким образом, чтобы продольная ось строповочной балки совпадала
с продольной осью блока. После прикрепления блока подвижной про-
тивовес крана устанавливают в такое положение, при котором он сов-
местно с подвесным противовесом уравновешивает блок пролетного
строения. Затем главную балку поворачивают на ось пути и подают
кран на мост локомотивом со скоростью 5 км/ч. Кран хорошо вписы-
вается в кривые радиусом 150 м и без ограничений проходит по стрел-
кам. На мосту главную балку крана вновь поворачивают и устанав-
ливают блок пролетного строения на опорные части.
Кран ГЭПК-130 имеет аналогичную ГЭПК-80 конструкцию. Он
состоит из двух восьмиосных ходовых тележек, опорных рам, двух-
консольной балки длиной 72 м, строповочной балки, противовесов и
платформ. Масса крана — 680 т. Он может устанавливать на опоры
блоки железобетонных пролетных строений длиной 34,2 м, массой
171
7
3
6
ff



02233
 ,2
lEWI f777V\/V\7 ^УУШУЛЕ^ИД
X. _ ———Yl	„Й
Рис. VII 16 Последовательность сборки опор и пролетных строений краном
МШК-100.
/’—сборка опоры моста; II — перемещение крана в пролет; III — продольное перемещение
балки пролетного строения; IV — поперечное перемещение балки; V — опускание ба тки ча
опоры,
I — главная ферма крана; 2— опора крана; 3—грузовая тележка, 4 — вспомогательна л фер-
ма 5 — элемент опоры, 6  железобетонная бачка
оно
О
Рис VII 17. Кран-ферма КФ0-1:
/ — ферма, 2 — козловой кран; J — грузен
вал тележка, 4 — железобетонная балка
172
до 120 т. Давление на ось те-
лежки крана составляет 40 тс.
Установка балок шлюзовы-
ми кранами и монтажными аг-
регатами. Для монтажа балоч-
ных пролетных строений приме-
няют консольно-шлюзовые кра-
ны ГП-2х30и МКШ-100, кран
ферму КФО-1 и монтажные
агрегаты AM К-20-Г7 и АМК-50
и др.
Кран ГП-2 X 30 (рис.
VII. 15) грузоподъемностью 60 т
может устанавливать балки дли-
ной до 33 м. Он состоит из двух-
пролетной фермы, порталов на
тележках, передней ноги, про-
тивовеса и двух грузовых теле-
жек с ригелями для продольного
и поперечного перемещения ба-
лок монтируемого пролетного
строения. При установке балок
ферма крана работает по двух-
пролетной неразрезной схеме,
а при перемещении в следую-
щий пролет — по консольной
схеме, так как передняя опора
крана в работу не включается.
Для установки балок обе
грузовые тележки с ригелями
сначала передвигают к средней
опоре, затем под кран подают
балку на двух тележках, дви-
гающихся по рельсовому пути.
Когда передняя часть балки
достигнет первого ригеля, ее
стропуют к нему и продолжают
надвижку, опирая балку задним
концом на тележку. Когда же
задний конец балки достигнет
второго ригеля, его тоже стро-
пуют к нему, таким образом
балку перемещают вдоль моста
До тех пор, пока концы ее не ока-
жутся над опорами. После этого
балки передвигают по ригелям
поперек моста и при помощи
полиспатов устанавливают на
опоры в проектное положение.
Рис. VII.18. Портальный кран:
1 -*« ходовая тележка; 2 — портал,. <3 —•
грузовая тележка
Рис. VI 1.19. Монтажные соединения
балок:
a — опалубка стыка диафрагм; б — опа-»
лубка стыка плиты проезжей части, в —•
натяжение арматурных пучков плиты;
I — стяжные болты; 2 — клинья; 3 — до-
ска опалубки; 4 — швеллер; 5 — насосная
станция; 6 — домкрат двойного действия
173
Кран МШК-100 (рис. VII. 16) имеет грузоподъемность 100 т и
может устанавливать железобетонные балки длиной до 42 м при лю-
бой ширине моста. Кран состоит из катучих опор и главной фермы
с грузовыми тележками для продольного и вертикального перемещения
балок; для поперечного перемещения балок его передвигают по рель-
сам, уложенным на опорах моста. Кран имеет вспомогательную ферму
для сборки впереди стоящих опор моста и для передвижки крана в сле-
дующий пролет.
Для установки балок также применяют краны аналогичной кон-
струкции МШК-40 и МШ-60 грузоподъемностью соответственно 40
и 60 т.
Кран-фермой КФО-1 (рис. VII. 17) можно устанавливать на опоры
балки длиной до 33 м. Кран состоит из стальной фермы, двух козло-
вых кранов, имеющих грузовые тележки. Балки подают в пролет по
ферме, поднимают козловыми кранами вверх, перемещают поперек
моста и устанавливают на опоры.
Монтажный агрегат АМК-20-Г7 состоит из монтажного моста и
двух самоходных козловых кранов, которые могут устанавливать
блоки массой до 24 т и длиной до 20 м
Монтажный агрегат АМК-50 имеет грузоподъемность 50 т и мо-
жет устанавливать балки длиной до 22,4 м. Он состоит из монтажного
моста и двух козловых кранов, которые перемещают балки вдоль моста.
Для поперечного перемещения балок передвигают весь агрегат.
Установка балок портальными и плавучими кранами. Железо-
бетонные балки можно устанавливать на опоры козловыми или пор-
тальными кранами (рис VII. 18). Эти краны перемещают по
рельсовым путям, уложенным вдоль моста. В пределах береговой
части моста подкрановый путь укладывают на щебеночном бал-
ласте, а в пределах речной части — по временному рабочему мосту.
Блоки пролетных строений можно подавать к крану понизу
пли поверху В первом случае кран стоит неподвижно, и бло-
ки перемещают поперек оси моста тележками; во втором случае
кран перемещает блоки пролетных строений вдоль моста.
Установку блоков пролетных строений плавучими кра-
нами применяют при строительстве мостов через судоходные
реки. Блоки пролетных строений подают под кран на понтонах по
воде или на тележках по ранее собранной части моста. Плавучий
кран перемещают буксирами или лебедками с тросами и якорями.
Надвижка балок. Этот способ установки балок в пролет приме-
няют при отсутствии кранов или при монтаже очень тяжелых пролет-
ных строений после укрупнительной сборки. В зависимости от конст-
рукции пролетного строения и местных условий балки надвигают вдоль
или поперек оси моста по сплошным подмостям, временным неподвиж-
ным опорам при помощи катучих опор или аванбека. Балки надвигают
го рельсовым накаточным путям на катках или тележках, а также по
устройствам скольжения, перемещая при помощи лебедок с полиспас-
тами. При надвижке железобетонных балок нужно принимать спе-
циальные меры, обеспечивающие устойчивость надвигаемой балки и
исключающие появление трещин в бетоне (см. п. VI.3).
174
Устройство монтажных стыков. Стыки между балками железобе-
тонных пролетных строений устраивают после установки всех балок
на опорные части, выверки их положения и надежного закрепления.
Эги работы выполняют с легких подвесных или катучих подмостей.
Стыки диафрагм и плит автодорожных мостов (рис. VII. 19) пос-
ле сварки арматуры заполняют в зависимости от их ширины цементным
раствором или бетонной смесью.
При объединении балок поперечным натяжением арматурных
пучков прежде всего тщательно прочищают каналы и проверяют ка-
чество пучков. Пучки протягивают в каналы с подвесных подмостей.
В швах между блоками пучки обертывают рубероидом. Эти обертки
вводят в каналы на 1—2 см и закрепляют на пучке вязальной проволо-
кой. Затем швы заполняют раствором или бетонной смесью. После
того как заполнение швов приобретет необходимую прочность, при-
ступают к натяжению пучков обычно с одной стороны гидравличес-
кими домкратами двойного действия (см. рис. VII.19). Натянув пучки
до требуемого усилия, проволоки их заклинивают в анкерных шай-
бах, а затем обрезают так, чтобы оставались концы длиной 2—3 см
на распушку пучка. После этого каналы инъецируют цементным раст-
вором, а анкеры заделывают бетоном.
VII.4. Монтаж сборных балочных, консольных и неразрезных
пролетных строений и рамно-консольных мостов.
Монтаж на подмостях. При монтаже на подмостях к месту монтажа
железобетонные блоки подают на плавучих средствах, по рабочему
мостику или кабель-краном, а устанавливают козловым, портальным
или кабель-краном (рис. VII.20). Стыки блоков устраивают так же,
как и при сборке на подмостях разрезных балочных пролетных строе-
ний (см. п VII.2). Для уменьшения остаточного удлинения при натя-
жении тросы предварительно вытягивают на стенде усилием, превы-
шающим контролируемое на 10% (перед разрезанием на куски тре-
буемой длины). При пучковой арматуре вытягиванием проверяют
прочность пучка и заделку его в стаканном анкере. В конструкции
после сборки арматуру натягивают домкратами одиночного или двой-
ного действия в зависимости от конструкции анкера. Бетонирование
открытых каналов и инъецирование закрытых цементным раствором
производится после сборки и обжатия всего пролетного строения
(см. п. VI.2) Русловые пролетные строения монтируют также секция-
ми, собираемыми на берегу из блоков на подмостях в проектном
Уровне. Секции передвигают по пирсам на плавучую опору, перевозят
и устанавливают на отдельные промежуточные опоры (см. рис. VI 1.20).
Представляет интерес монтаж плитно-ребристых балочно-нераз-
резных автодорожных пролетных строений ЦНИИС из секций длиной до
63 м плитно-ребристой конструкции (ПРК) на перемещаемом монтаж-
ном агрегате (см. рис. VI 1.20). Агрегат представляет собой двухпро-
летную неразрезную систему из двух сборных на болтах главных
балок со связями. Собирают его на берегу и перемещают продольной
175
надвижкой в пролет. На конце стоит стреловой кран-перегружатель,
который снимает блоки длиной до 8 м с транспортного средства и
укладывает их на рельсы, прикрепленные к верхним поясам балок.
По ним блоки лебедкой передвигают в проектное положение. Затем
торцы блоков обмазывают клеем и сдвигают блоки вплотную. Стыки
обжимают частью пучков, протянутых через каналы в блоках, с на-
пряжением 1—1,5 кгс/см2 на поверхности торцов. Секции стыкуют
по бетонируемому шву с соединением пучков муфтами и изоляцией их
от сцепления с бетоном шва. После полимеризации клея и твердения
бетона в швах все пучки натягиваются на проектное усилие, подмости
передвигают в очередной пролет, а кран-перегружатель устанавли-
вают на консоль собранной секции.
Рис. VII.20. Схемы монтажа неразрезного балочного пролетного строения: "
а —на сплошных подмостях; б— на отдельных опорах крупными секциями; в — на пере-
движных подмостях;
/—сплошные подмости; 2 — бетонируемый стык; 5—козловой (портальный) кран; 4 — блок‘»
5—опора подмостей; 6 — секция, 7 — плавучая опора; 8 — стреловой кран; 9 — передвигае-
мый блок; 10 — передвижные подмости; 11 ** лебедка; 12 — рельсы
176
Рис. VII.21. Схемы монтажа н^разрезного балочного пролетного строения:
а — навесным способом монтажным краном; б — полунавесным способом; в — навесным
способом при помощи агрегата;
/ — противовес; 2 — клеевой стык; 3 — бетонируемый стык; 4—монтажный кран СПК-65;
<5 —плашкоут; 6 — промежуточная временная опора; 7 — фиксированная опора; 8 —главная
ферма; 9 — передняя опорная тележка; 10 — грузовая тележка; II — блок пролетного строе-
ния, 12 — передняя опорная стойка; 13 — противовес; 14 — надопорный блок пролетного
строения; /—VI — стадии монтажа пролетного строения
Возможно применение консольно-шлюзового крана для подачи
блоков в пролет и в качестве подмостей, к которым подвешивают бло-
ки, аналогично схеме навесного бетонирования.
Монтаж навесным способом. Монтаж ведется из мелких блоков,
масса которых определяется грузоподъемностью монтажного агрегата
обычно не больше 60 т (рис. VII.21). Навесная сборка возможна также
Укрупненными секциями из мелких блоков, которые
собирают на берегу на подмостях в проектном уровне, передвигают
по пирсам на плавучую опору и доставляют в пролет (рис, VI 1.22).
Устойчивость пролетного строения в процессе монтажа обеспечивают
Укладкой противовеса или устройством анкера (см. § VI.3), а также
постановкой временной промежуточной опоры.
При уравновешенной сборке навесным способом надопорные блоки
укладываются на обстройку опоры из металла. Сборка ведется в обе
стороны от опоры с разницей числа блоков не больше одного. Аналогич-
но ведется монтаж ригеля рамно консольного пролетного строения
(см. рис. VI 1.22).
177
Рис. VII.22. Схемы навесного монтажа неразрезного балочного пролетного строе-
ния и рам но* консольного моста:
а — монтаж секциями; б — монтаж блоками уравновешенным способом ееразрезного про-
летного строения; в — то же, рамно-консольного моста;*
/ — клеевой стык; 2—бетонируемый стык, 3 —секция; 4— плавучая опора; 5 —монтажный
кран; 6 — обстройка опоры; 7 — блок
Для навесного монтажа применяют агрегаты, аналогичные ис-
пользуемым для навесного бетонирования, например шевр-кран
(см. рис. VI. И), консольно-шлюзовые краны (см. рис. VII. 15), или
консольные краны типа СПК-65 (рис. VII.23). Стрелой такого крана
сложат две консольные балки, опертые на две тележки. На переднюю
Рис VII 23. Монтажный кран СПК-65 на сборке пролетного строения:
< — в русловом пролете; б — в пойменном пролете;
/ — фиксатор, ^—тележка; 3 — консольные балки; 4 — гидравлические димлраыа, □ —под*
мости; 6 — кабина управления; 7 — траверса
178
Рис. VII24 Устройства для закрепления блока при монтаже:
а — при бетонируемом стыке, б — фиксатор при клеевом стыке
1 — прокладка; 2 — подкладка, 3 — консольные балки, 4 — верхняя поперечная балка, 5 —
напрягаемая арматура; 6 —тяги; 7*-нижняя поперечная балка

консоль подвешивают блок монтируемого ригеля и подмости, к задней
консоли крепят противовес. Краном управляют из кабины. Если пла-
вучие средства с блоком нельзя подвести под конец монтируемой
консоли (монтаж на пойме), к крану подвешивают удлиненную тра-
версу. Кран отводят назад, поднимают блок и с ним перемещают к мес-
ту установки. В этом случае переднюю тележку усиливают дополни-
тельными осями. Для малых продольных перемещений блока перед и
после намазывания на торцы клея должны быть установлены гидро-
домкраты на балках крана. На рис. VII 21, в представлены агрегат и
последовательность монтажа железобетонного балочного неразрез-
ного пролетного строения с пролетами по 128 м. Масса крана 450 т,
грузоподъемность 65 т, привод электрический с мощностью двигателей
193,5 кВт.
После установки положение блока должно быть строго зафиксиро-
вано. При бетонируемом («мокром») стыке, устраиваемом через 3—4
Рис. VII 25. Схемы установки подвесной балки монтажными кранами:
1 —-бетонируемый стык, 2 —клееной стык, 3— монтажный кран, 4 — подвесная балка
179
сухих клеевых стыка для выправки возможных неточностей при из-
готовлении или сборке как в плане, так и в профиле, блок подвешивают
с помощью нижних и верхних поперечных балок и соединяющих их
стальных лент к балкам (см. рис. VI 1.24). После установки блока в про
ектное положение при бетонируемом стыке укладывают прокладки,
фиксирующие его ширину, и после бетонирования натягивают армату,
ру. Балки воспринимают поперечную силу, а арматура и прокладки—
изгибающий момент. При клеевых стыках достаточно иметь фиксатор.
При сооружении консольных пролетных строений или рамно-
консольных мостов с подвесными балками (рис. VII.25) последние
устанавливают теми же монтажными или плавучим кранами. Блоки
таких балок, обычно таврового сечения, доставляют на плашкоутах.
Продольная надвижка с конвейерно-тыловой сборкой. Такой способ
особо эффективен при строительстве длинных мостов с неразрезными
пролетными строениями пролетами до 80 м За рубежом этим способом
монтируют при пролетах 102 м. Продольная надвижка с конвейерно-
тыловой сборкой (рис. VII.26) заключается в монтаже пролетного
б) 8 9 10 И
7J
б) 11 8 10

lit

Рис. VII.26. Схема монтажа
балочно-неразрезного пролет-
ного строения способом про-
дольной надвижки с конвейер-
но-тыловой сборкой:
а — схема сборки и надвижки; б —
устройство скольжения с анти-
фрикционным листом; в — то же,
с непрерывной антифрикционной
лентой;
. А	„	I — упор, 2 — козловой кран; 3 —
стапель, 4 — тележка; 5 — тяга; б — устройство скольжения; 7 — аванбек; 8 — стальной
полированный лист, 9 — лист фторопласта; 10 — опорная стальная плита, 11 — резиновая
прокладка, 12 — обойма, 13 — гидравлический домкрат; 14 — лента антифрикционной ткани
180
строения из блоков коробчатого сечения на жестком стапеле, сооружен-
ном на насыпи. Стапель состоит из двух сборных железобетонных
плит сечением (0,354-0,5) X 1 м каждая. Длину стапеля определяют
из условия устойчивости на опрокидывание монтируемой части про
летного строения с аванбеком.
Для уменьшения деформации от веса блоков и от усилий при над-
вижке насыпь в пределах стапеля отсыпают с тщательным уплотне-
нием, а под плиты укладывают слой гравия толщиной 0,5 м. При высоте
насыпи больше 5—6 м плиты укладывают на столбчатые опоры из
оболочек, погруженных до плотных грунтов На плиты укладывают
рельсы по которым перевозятся блоки, и соединяют тягой с устоем,
которая предотвращает перемещение этих плит при монтаже и надвиж-
ке. Аванбек служит для уменьшения изгибающего момента в опорном
2
сечении консоли при надвижке. Длину его принимают равной
большого пролета при отсутствии временных промежуточных опор
Пролетное строение собирают козловым (портальным) крансм, гру-
зоподъемность которого определяет масса блока. После сборки секцию
пролетного строения из нескольких блоков обжимают напрягаемыми
рабочими и монтажными пучками или тросами Рабочую напрягаемую
арматуру протягивают через закрытые каналы в блоках.
Для усиления пролетного строения при монтаже, продольной над-
вижке и перевозке на плавучих опорах применяют ванты с опорной
рамой или монтажную напрягаемую арматуру. Монтажную арматуру
укладывают по верхней и нижней плитам и закрепляют в монтажных
упорах (см рис. VI.9).
В процессе надвижки количество и величину усилия натяжения
напрягаемой арматуры меняют в зависимости от меняющегося нап-
ряженного состояния конструкции.
Надвигают по устройствам скольжения (см. рис. VII.26), устанав-
ливаемым на переднем конце стапеля (на устое), и на промежуточных
постоянных и временных опорах. Надвигаемое пролетное строение
скользит через стальной хромированный полированный лист по анти-
фрикционной прокладке, которой служит лист фторопласта-4 или
антифрикционная ткань (нафтлен), имеющие коэффициент трения
0,03—0,05 и допускающие давление до 500 кгс/см2. Смазка стального
листа уменьшает коэффициент трения до 0,01, благодаря чему умень-
шается воздействие на промежуточную опору и снижается необходи-
мое тяговое усилие. Для возможности поворота надопорного сечения
балки устройство скольжения имеет резиновую прокладку в стальной
обойме
Недостаток такого устройства — необходимость периодической
передвижки стального листа, для чего нужно приподнимать пролетное
строение гидродомкратом Этот недостаток устраняется заменой листа
фторопласта непрерывной антифрикционной тканью (см. рис. V.26)
В последнем случае стальной лист укладывают на опорную часть,
а ткань помещают между листом и пролетным строением. Пролетное
строение перемещают гидравлическими домкратами с большим ходом
поршня, которые упирают в упор стапеля.
181
Преимущества такого способа монтажа — малый объем вспомога-
тельных сооружений, сосредоточение механизации сборки надвижки
в одном месте (в пределах стапеля), в возможности рациональной орга-
низации работ в зимний период с устройством тепляка в пределах
стапеля.
Монтаж пролетных строений с фермами. Сборка на сплошных под-
мостях производится портальным (козловым) или стреловым краном.
При стыках со сваркой выпусков арматурных стержней и омоноличи-
ванием бетоном, элементы решетки в процессе сборки закрепляют
с помощью временных монтажных болтовых соединений закладных
стальных листов и накладок, или поддерживают монтажными вышками
из элементов УИКМ. Омоноличивание сжатых стыков требует тща-
тельной укладки и уплотнения жесткой бетонной смеси на мелком
гранитном щебне. Усадочные трещины, появления .которых надо опа-
саться на контакте бетона элемента с бетоном омоноличивания (особен-
но в стыках раскосов), вызывают большую концентрацию напряжений,
обычно не учитываемую расчетом.
Бетон стыков растянутых элементов с узловыми блоками, как и
сами элементы, обжимают напрягаемой арматурой. Способ обжатия
бетона стыков предусматривается проектом конструкции пролетного
строения. Стыки омоноличивают после тщательной проверки строи-
тельного подъема.
Вместо сплошных подмостей для монтажа ферм применяют вре-
менные опоры под узлами ферм, например (см. на
рис. VI 1.28) из трубчатых элементов. Узловые соединения элементов
ферм — фланцевые на болтах. Соединения растянутых раскосов и
нижних поясов обжимают напрягаемой арматурой, пропущенной внут-
ри элементов. Поперечные балки соединяют клеевым стыком тоже
с обжатием. Проектный строительный подъем обеспечивают точностью
изготовления элементов и узловых блоков с фланцами.
Навесной сборке наиболее соответствуют консольная и неразрез-
ная системы пролетного строения с элементами из оболочек (конструк-
ция ЦНИИС), с фланцевыми соединениями сжатых элементов, объ-
единением узловых блоков и растянутых раскосов с обжатием стыков
при изготовлении или укрупнительной сборке на стройплощадке.
При этом должна быть обеспечена высокая точность изготовления эле-
ментов, определяющая строительный подъем пролетного строения.
Значительно проще монгаж ферм конструкции проф. В. И Гнедов-
ского со стальными стыковыми накладками. Такие узлы не требуют
омоноличивания и позволяют собирать пролетное строение навесным
и полунавесным способом
VI 1.5. Особенности сооружения балочно-вантовых
железобетонных пролетных строений
Постройка пролетного строения балочно-вантовой системы со-
стоит из сооружения пилона, балки жесткости, установки вант и регу-
лирования в них усилий. Очередность и технология сооружения пило-
182
нов и балки жесткости зависят
от условий судоходства, гидро-
н геологических условий, высо-
ты моста и пилонов, наличия
монтажного оборудования и
других местных условий.
Монтаж балки жесткости.
При отсутствии пилонов балку
жесткости сооружают на под-
мостях или на берегу с про-
дольной надвижкой по проме-
жуточным опорам. Технология
сборки такими способами не от-
личается от технологии соору-
жения неразрезных пролетных
строений (см. гл. VI.3hVII.4).
При наличии пилонов для
поддержания сооружаемой бал-
ки жесткости используют ван-
ты рабочие и монтажные.
Монтаж сборной балки жест-
кости на передвижных
подмостях из мелких бло-
ков применяют в пределах пой-
менных и несудоходных проле-
тов моста. Подмости в виде не-
разрезной конструкции (рис.
VII.27) перемещают по времен-
ным промежуточным опорам.
Балку монтируют полным сече-
нием попанельно с помощью
козлового или плавучего кра-
на. После обжатия клеевых
стыков напрягаемой арматурой
к переднему концу секции (па-
нели) прикрепляют пару вант,
а в стыке с предшествующей
секцией оставляют монтажный
шарнир, подмости опускают и
перемещают вдоль моста на сле-
дующую позицию. Для обеспе-
чения устойчивости при пере-
мещении подмости имеют аван-
бек и арьербек. Шарниры в сты-
ках секций делают систему ста-
тически определимой, что поз-
воляет по окончании монтажа
Регулировать продольный про-
филь балки с учетом строитель-
Рис. VII27. Схемы монтажа балки
жесткости:
а — на передвижных подмостях; б — на
плавучих подмостях; в — мелкими бло-
ками на подвесных подмостях; г — то же.
в навес уравновешенным способом мелки-*
ми блоками, д — то же, крупными бло-
ками (секциями),
/ — арьербек, 2 — передвижные подмости;
3 — монтажный шарнир; 4 — монтируемая
балка; 5 — аванбек; 6 — временная опо-
ра, 7 — плавучая опора; 8 — плашкоут;
9 — монтажные ванты; 10 — подвесные
подмости, 11 — обстройка опоры; 12 — ра-
бочие ванты, 13 — монтажный кран. 14 —•
блок балки; 15 — опорная стойка
183
ного подъема без изменения усилий в вантах и балке Регулирование
усилий, если оно предусмотрено проектом, производят после омо-
ноличивания (бетонирования с обжатием, сварки или сбалчивания)
этих шарниров. Монтируют балку уравновешенным способом, т. е.
одновременно в обе стороны от пилона с опережением не больше чем
на одну секцию (панель), что исключает появление в его основании
больших монтажных изгибающих моментов.
При наличии судоходства и трудности возведения промежуточных
опор по местным условиям могут быть применены плавучие монтажные
подмости на плашкоуте из понтонов (см. рис. VI 1.27).
При большой высоте моста целесообразны подвесные под.
мости (см. рис. VII 27) Задний конец подмостей подвешивается
к собранной консоли балки, передний прикрепляют монтажными ван-
тами к пилону. Мелкие блоки укладывают козловым (в пределах
поймы) или плавучим кранами, сплачивают на клеевых стыках После
обжатия секцию подвешивают к вантам с оставлением монтажного
шарнира. Подмости перемещают краном или на плавучей опоре.
Навесной монтаж уравновешенным спосо-
бом мелкими блоками без перемещаемых подмостей про-
изводится монтажными кранами с подвешиванием собираемой кон-
соли монтажными и постоянными вантами (см рис. VII.27). Стыки
железобетонных блоков клеевые, за исключением нескольких бетони-
руемых для регулирования положения собираемой балки в плане и
профиле. Монтажный стык стальной балки делают па высокопрочных
болтах или на сварке. Если позволяет грузоподъемность крана, то
устанавливают блоки полного поперечного сечения балки жесткости,
т. е. без продольного стыка плиты.
Для уменьшения числа стыков при монтаже в русловых пролетах
на берегу производят укрупнительную сборку сек-
ций, которые подают на плавучей опоре и закрепляют передним кон-
цом к вантам, а задним — монтажным шарниром В целях стаби-
лизации положения закрепляемого блока к плашкоуту прикрепляют
трубчатые стойки с опорными подушками, опирающимися на дно (см.
рис. VI 1.27). На стойки передают гидродомкратами часть веса
плавучей опоры с блоком (по 10—15 тс на стойку) Усилия в стойках
регулируют объемом балласта в понтонах в зависимости от колебания
уровня воды.
Изготовление и монтаж вант. Ванты формируют из канатов в еди-
ное сечение с общей изоляцией или в виде отдельных канатов
с автономной изоляцией. На заводах или приобъектных полиго-
нах изготовляют канаты спиральной свивки из проволок специаль-
ного профиля или из параллельных проволок, в которых полнее ис-
пользуется прочность стали, более высокий и стабильный модуль
деформации и стоимость которых на 10—15% ниже. Канат с авто-
номной изоляцией имеет два слоя стеклоленты, пропитанной анти-
коррозионной мастикой, и антикоррозионное заполнение пустот между
проволоками.
От солнечной радиации изоляцию защищают двойной обмоткой
стальной лентой толщиной 0,3 мм.
184
Рис. VII 28 Канат вантового моста:
а — схема изготовления каната, б — анкер;
1 — катушки проволоки; 2 «— проволока; 3 — сепаратор, 4 — ванна с мастикой; 5 — иавииа-
тели, 6 — трубка; 1 — втулка из антифрикционного сплава; 8 —обойма (стакан), 9— упор
ный сепаратор, 10 — уширения проволок; 11 — эпоксидный компаунд с наполнителе*
(дробью); 12 — канет
На заводе канаты наматывают на барабан диаметром до 800 см
с закручиванием в процессе намотки во избежание искривления их
спиралью при размотке вследствие разницы в длине внутренних и
наружных проволок в канате (около 1 м). После намотки круглою
бухту каната снимают с барабана и формируют в овал с размерами
в пределах габарита для перевозки на стройплощадку.
На полигонах канат изготовляют на специальном стенде (см
Рис. VII.28). Оцинкованная проволока с катушек поступает в се-
паратор, формирующий поперечное сечение каната. Канат пропускают
через ванну с горячей мастикой, через навиватели, сначала стекло-
ленты, а затем стальной защитной ленты. После обрезки корундовым
Диском по тщательно замеренной длине концы каната заделывают
в анкеры-захваты стаканного типа. Предварительно проволоки
У концов сплющивают в специальном прессе. Стакан заполняют эпок-
сидным компаундом с наполнителем (стальной дробью). Готовые на-
чаты подают по рольгангам на балку жесткости и двумя лебедками
!85
горизонтального и наклонного перемещения или краном поднимают
на пилон. Концы закрепляют в голове пилона и в балке жесткости.
Усилия в вантах и изгибающие моменты в балке жесткости регу.
лируют натяжением вант гидравлическими домкратами. Усилия в ван-
тах контролируют измерением манометром давления жидкости в гид.
родомкратах и накладными динамометрами.
Для защиты вант от коррозии и увеличения жесткости системы
за рубежом иногда ванты заключают в предварительно на-
прягаемую железобетонную оболочку. Оболоч-
ку монтируют вдоль ванты от балки вверх к пилону из секций длиной
5—9 м массой до 10 т на подмостях с соединением сваркой выпусков
арматуры. Секции оболочки подают кабель-краном или стреловым
краном, передвигающимся по собранной балке жесткости. После сбор-
ки оболочки обжимают напрягаемой арматурой и заполняют бетоном.
Для уменьшения усадки и ползучести бетона секции изготавливают
заблаговременно из жесткого бетона.
VI 1.6. Монтаж арочных пролетных строений
Сборные железобетонные арочные пролетные строения распорных
систем с ездою поверху или посередине собирают различными способа-
ми в зависимости от их конструкции, размеров и массы блока, общих '
размеров моста и его высоты, глубины воды, скорости течения и других
местных условий. Конструкцию проектируют с учетом предполагае-
мого способа монтажа, в частности, предусматривают жесткие или
гибкие стыки между блоками арок. Монтируют арки на инвентарных
подмостях, навесным и уравновешенно-навесным способами из блоков
средних размеров или крупными блоками (полуарками) В каждом
случае необходим технико-экономический анализ возможных решений
с учетом конкретных условий строительства.
Монтаж арок на кружалах. Сборные арочные пролетные строения
с ездою поверху без жестких монтажных стыков обычно собирают
на инвентарных арочных к р у ж а л а х (см. § VI.15).
Вначале монтируют арки и затем надсводное строение. Инвентарные
арочные кружала (ИАК) собирают так же, как и для возведения моно-
литных арок. Обстройку инвентарных кружал для сборных арок (ко-
сяки, поперечины, настил) можно выполнять с менее строгим соблю-
дением очертания свода, так как каждый блок устанавливают в проект-
ное положение на клиньях и подкладках.
Сборные элементы коробчатых сводов могут состоять из отдельных
элементов (нижняя плита, стены, верхняя плита). Коробчатые своды
можно делить на блоки продольными швами по верхней и нижней
плитам.
Арки на подмостях монтируют кабельными, портальными, шлюзо-
выми и плавучими кранами. При массе блока арок до 20 т применяют
спаренные кабель-краны и мачты типовых кабельных кранов устанав-
ливают с расстоянием между несущими канатами до 12 м. Перемещают
и устанавливают в проектное положение блоки арок с помощью тра-
186
вере, к которым подвешивают блоки по осям арок. Находят применение
также кабель-краны с поперечным перемещением мачт.
При использовании плавучих и козловых кранов масса блоков
арки может достигать 100 т и больше. Такие крупные блок!!, как пра-
вило, изготовляют на полигоне строительства и доставляют к крану на
плаву или по рабочим мостикам. Монтаж сборных арок и сводов из
блоков относительно небольших размеров позволяет изготовлять их на
заводах, транспортировать по железным и автомобильным дорогам,
а монтировать более маневренными кранами. Однако Это приводит
к большому количеству монтажных стыков и значительному объему
бетона омоноличивания
Для обеспечения равномерного загружения арок с целью избе-
жать потери устойчивости и обеспечения минимальных величин изги-
бающих моментов в кружалах блоки арок (сводов) устанавливают
на инвентарные кружала в определенной последовательности, ана-
логично принимаемой при секционном бетонировании арок.
После установки и закрепления блоков арок и распорок армируют
стыки между ними — соединяют арматурные выпуски из блоков и
устанавливают дополнительную арматуру. Обычно стыки располагают
в местах опирания колонн надсводного строения и бетонируют вместе
с подколонниками. В таких стыках предварительно устанавливают
арматуру подколенников, анкерные болты и закладные детали, необ-
ходимые для последующего монтажа стоек. Арматуру блоков арок и
сводов сваривают ванным способом. При установке расчлененных бло-
ков коробчатых сводов применяют монтажные крепления для под-
держания элементов стен и верхней плиты. Стеновые блоки при уста-
новке можно крепить к плите сваркой или сбалчиванием закладных
деталей.
Своды средних пролетов (до 100 м) собирают из готовых блоков
коробчатого сечения, не члененных на элементы.
В стыках перед омоноличиванием устанавливают опалубку из
досок или щитов. В последнюю очередь бетонируют замковый и
пятовые стыки, так как в замке и в пятах возможны наибольшие из-
гибающие моменты, возникающие вследствие деформаций кружал.
Раскружаливают сборные арки и своды аналогично монолитным.
Монтаж арок навесным способом. Сборные арки можно мон-
тировать навесным и уравновешенно-навесным
(рис. VI 1.29) способами. Монтажные соединения блоков-арок должны
иметь при этом жесткою конструкцию (рис. VII.30), способную вос-
принимать изгибающие моменты, возникающие при монтаже от соб-
ственного веса блоков и их обстройки. Устройство жестких стыков,
способных воспринять собственный вес одного или двух блоков арки,
требует значительного расхода металла.
При навесном монтаже блоки подвешивают на жестких стыках
и там, где это необходимо, устанавливают гибкие расчалки, присоеди-
няемые к опорному устройству на опоре, или к установленным на
опорах шевр-мачтам (см. рис. VII.31). Регулировать усилия в рас-
чалках и устанавливать блоки в проектное положение можно при по-
мощи полиспастов или домкратных установок. По мере монтажа блоков
,	187
Рис. VIL29. Схемы навесного монтажа арок:
а — уравновешенным способом совместно с надсводным строением, б — уравновешенным
«особом, н —• односторонний монтаж с применением вант.
1 — форкопф или монтажные стяжка; 2 — расчалка; 3 — блоки арки
смежных арок устанавливают распорки, закрепляемые с помощью
закладных металлических деталей и болтовых соединений. Неопре-
деленность совместной работы жестких стыков и гибких расчалок уст-
раняют путем создания расчетных усилий в расчалках с контролем
их при помощи тензометров или манометров при гидродомкратах.
После замыкания арок стыки блоков омоноличивают, а расчалки сни-
мают. При уравновешенной сборке блоки устанавливают симметрич-
но от промежуточной опоры в оба смежных пролета. Свободные концы
блоков соединяют между собой гибкими тягами.
Рис. VII 30 Жесткий сгык блоков
арки.
I — монтажный шарнир. 2 — армату-
ра; 3 — закладная деталь (планка);
4 — шарнир; 5 — болты
Блоки арок можно собирать сов-
местно с блоками надсводного строе-
ния (см. рис. VII. 29,а), создавая
замкнутые системы (треугольники),
что значительно облегчит монтаж.
При совместном монтаже арок с над-
сводным строением в элементах про-
езжей части могут возникать рас-
тягивающие усилия, не учитываемые
в проекте конструкции и требующие
временных усилений этих элементов.
Наряду с мелкоблочными арочны-
ми пролетными строениями находят
применение крупноблочные
арки и своды в виде готовых
полуарок.
188
Трехшарнирные железобетонные арки пролетом до 50 м можно
монтировать двухстреловым вантовым дерри к-к р а-
н о м, передвигаемым в уровне проезжей части моста (рис. VII.31).
Для опирания такого крана в середине каждого пролета и на постоян-
ных опорах сооружают временные опоры из инвентарных элементов.
К крану доставляют блоки на платформах по железнодорожному пути,
уложенному на собранных надарочных строениях соседних пролетов.
Каждую полуарку при монтаже сначала опирают на пятовый шарнир,
а затем устанавливают на промежуточную опору. После установки
полуарки замыкают.
Собирать арки можно также козловыми (портальны-
ми) кранами (см. рис. VII. 31). Полуарки одного из мостов
были собраны1 со льда при помощи вышек из УИК.М.
При строительстве виадуков через глубокие ущелья полуарки иног-
да изготавливают на месте в вертикальном положении, а затем опус-
кают с помощью тросов, поворачивая вокруг монтажных шарниров
в пятах и замыкают в середине пролета.
Своды больших пролетов можно собирать из крупных блоков в ви-
де полусводов с доставкой и установкой их в пролет при помощи
плавучих средств (мост через р. Енисей в г. Красноярске),
После установки и закрепления пятовых шарниров полусводов на
постоянных опорах при помощи домратов и балластировки понтонов
окончательно устанавливают полусводы в проектное положение. Бло-
Рис. VII 31. Схемы монтажа пролетного строения полуарками:
а — вантовым деррик-краном; б — портальным (козловым) краном,
* — промежуточная опора; 2 «« полуарка: 3— вантовый деррик-кран; 4— портальный (коз»
левой) крап
189
ки (полусводы) обычно изготовляют на берегу на подмостях в проектном
или пониженном уровне. Бетонируют их или целиком в опалубке
или собирают из отдельных блоков (плиты, стены).
При перевозке и монтаже крупных блоков в их сечениях могут
возникать большие изгибающие моменты, зависящие от выбора точек
опирания, которые надо определять расчетом. Полуарки можно уси-
ливать монтажными шпренгелями.
Монтаж надарочных строений. Надарочные строения и конструк-
цию проезжей части арочных мостов с ездою поверху и с ездою по-
Рис VII32 Схемы монтажа надсводного строения:
а — консольно шлюзовым краном; б — стреловым деррик краном;
* ~~ консольно-шлюзовой кран, 2 — полиспаст, 3—жесткая расчалка, 4 — устанавливаемая
рама, 5 — монтажный башмак стоек, 6 — подколенник, 7 — расчалка, 8 — инвентарные под*
мости; 9 — деррик-кран
190
Рис, VII 33 Схемы монтажа нижнего яруса арочного пролетного строения с же-
сткой затяжкой:
а — установка баска затяжки, б — установка блоков проезжей части,
1 — блок затяжки, 2 — консольный кран, 3 — временная промежуточная опора; 4 — блок
проезжей части, 5 — стреловой кран
средине собирают из блоков, изготовляемых на заводе или на полигоне
в виде стен, рам, отдельных стоек, ригелей и прогонов. Длину блоков
проезжей части принимают равной панели. Стойки, подвески и ригели
при наличии кранов достаточной грузоподъемности укрупняют, со-
бирая в рамы.
Надсводное строение монтируют, как правило, после раскру-
жаливания свода Элементы надсводного строения устанавливают
кабельными, портальными, специальными консольно-шлюзовыми
(рис. VH.32), плавучими и стреловыми кранами. Краны можно пере-
мещать по временным подмостям по собранной части надсводного
строения.
Элементы надсводного строения и собранная из них конструкция
должны быть установлены с требуемой точностью и сохранять неизме-
няемость формы вплоть до омоноличивания всех стыков. Их собирают
на монтажных болтовых соединениях и регулируют положение с по-
мощью наклонных и горизонтальных расчалок. Иногда для монтажа
надсвайного строения применяют подмости из инвентарных элементов
(см рис VI 1.32). Чтобы при сборке без подмостей можно было уста-
навливать блоки проезжей части, к стойкам предварительно присое-
диняют инвентарные консольные подмости. Снимают подмости и сред-
ства регулирования после сварки арматуры и омоноличивания всех
стыков в узлах.
В арочных мостах с ездою посредине вначале к готовым аркам под-
вешивают рамы из подвесок и поперечных балок проезжей части,
предварительно собранных и омоноличенных на полигоне. В кружалах
предусматривают отверстия для пропуска подвесок. Блоки проезжей
части устанавливают на поперечные балки.
191
Монтаж арочно-консольных пролетных строений. Арочно-консоль-
ные мосты можно собирать на кружалах. Более целесообразен у р а в -
новешенн о-н авесной монтаж смежных пролетных
строений в обе стороны от готовой опоры. При этом создают замкнутые
треугольники из блоков арки, стоек и вспомогательных элементов
в виде стальных инвентарных раскосов, присоединяемых к инвентар-
ным элементам верхнего пояса, расположенного над проезжей частью
моста. После монтажа полуарок между замковыми блоками и опорой
заводят и натягивают канаты, разгружая тем самым наклонные и го-
ризонтальные вспомогательные элементы, а затем демонтируют их.
Блоки проезжей части устанавливают после демонтажа вспомогатель-
ных элементов и создают в них предварительное напряжение с помощью
особых канатов.
Рис VII 34 Схема обжатия стыка затяжки:
а — плучжепными гидравлическими домкратами; б — плоскими гидравлическими домкра-
тами;	4 -|Я
1 — распределительные пакеты; 2 — плунжерный гидродомкрат; 3 — арматурные пучки,
петлевой стык пучка; 5 ~ блоки затяжки, 6 — плоский гидродомкрат, 7 — каркасно стерж
вой анкер; 8-^- патрубок домкрата; 9 — пробка
192
Стыки блоков арок могут быть на цементном растворе или клеевые.
Чтобы обеспечить достаточно точное расположение блоков, первые
(пятовые) блоки рекомендуется бетонировать на месте на подмостях.
Монтаж арочных пролетных строений с жесткими затяжками.
Способы монтажа жесткой затяжки зависят от размеров монтаж-
ных блоков. При членении затяжки на мелкие блоки, что позволяет
доставлять их в труднодоступные районы (например, в горах), про-
летные строения собирают на подмостях или в стороне с последующей
надвижкой в пролет. Затяжку из крупных железобетонных блоков
можно собирать консольным или консольно-шлюзовым краном с ус-
тановкой блоков на постоянные и временные опоры с последующей
сборкой конструкции проезжей части, подвесок и арок. При таком
способе консольный кран используют также для монтажа балочных
(пойменных) пролетных строений, если они имеются.
Арочные пролетные строения с крупноблочной затяжкой можно
также собирать в стороне и подавать в пролет продольной надвижкой
по сплошным подмостям или по промежуточным опорам. При этом,
как правило, требуется усиление пролетного строения на монтажные
нагрузки, резко отличающиеся от эксплуатационных. Можно также
производить продольную надвижку на временные опоры только блоков
затяжки.
Если предусматривается использование консольного крана, не-
обходимо обеспечить непрерывную его работу при монтаже всех про-
летных строений Для этого предварительно возводят все временные
опоры, обычно из инвентарных элементов УИКМ на свайных фунда-
ментах
Верхнюю часть постоянных и временных опор приспосабли-
вают для поперечной передвижки монтируемых блоков, для чего ук-
ладывают балки и рельсы.
Консольным краном последовательно устанавливают балочные
пролетные строения и блоки затяжек (рис. VII.33) Вначале блоки
затяжек устанавливают сближение так, чтобы можно было уложить
на них подкрановый путь и пропустить консольный кран дальше.
При этом на примыкающем к затяжкам участке приходится повышать
уровень пути, устанавливать под ними сплотки из брусьев и клинья.
После установки всех крупных "блоков консольный кран освобождает-
ся, так как нецелесообразно его
использование для монтажа конст-
рукций проезжей части, арок и
подвесок.
В проектное положение блоки
затяжки устанавливают с помощью
домкратов или лебедок после про-
пуска . крана. При поворотных
консольных кранах блоки раз-
Рис. VII.35. Схема монтажа верхнего
яруса арочного пролетного строения
с жесткой затяжкой:
J — стреловой ран, 2 — расчалки
двигают и ставят в проектное
положение стрелами кранов при
движении их в обратном направ-
лении.
Зак. 135
193
Арматуру блоков затяжки соединяют петлевыми стыками и натя-
гивают гидравлическими домкратами (рис. VII.34). Батарею домкра-
тов и сварную упорную конструкцию размещают в средней части
сечения стыка. Петли арматуры соединяют при помощи стальных
цилиндров с ребордами (пальцами). После натяжения арматуры плун-
жера домкратов закрепляют стопорными кольцами, затем бетонируют
пояса затяжки. По достижении требуемой прочности бетона поясов
домкраты извлекают и бетонируют среднюю часть сечения стыка.
Для натяжения арматуры в стыках более целесообразно применять
плоские гидравлические домкраты. Их можно устанавливать и закреп-
лять на торцах блоков затяжки еще на заводе, причем так, чтобы
ими не занимать расчетной площади сечения (см.рис. VII.34, б). Пос-
ле натяжения арматуры стык бетонируют одновременно по всему рас-
четному сечению затяжки (пояса, вертикальной стенки). Малая стои-
мость плоских домкратов позволяет оставлять их в стыке, для чего
после выпуска жидкости в домкрат заливают цементный раствор, а
стык по его периметру штукатурят.
Блоки проезжей части устанавливают стреловыми автомобильны-
ми или локомотивными кранами (см. рис. VII.33) с применением так
называемого пионерного способа, т. е. укладывают блоки перед краном
с последующим перемещением его по уложенным уже блокам. После
установки блоков поперечных балок проезжей части пропускают через
каналы и натягивают поперечные арматурные пучки домкратами двой-
ного действия.
Арки, подвески и распорки можно монтировать тем же стреловым
краном, которым собрана проезжая часть, для чего после монтажа
конструкции проезжей части кран перемещают назад (рис VII.35).
Закрепление элементов в проектном положении и неизменяемость
собранной части конструкции в процессе монтажа достигаются при
помощи монтажных болтовых соединений (через закладные детали)
и стяжек.
После тщательной проверки положений всех элементов омоноли-
чивают узлы и стыки.
Можно собирать блоки арок, подвески и распорки портальным кра-
ном; для этого в уровне верха затяжки нужно уложить настил из
двутавровых балок с выступающими консолями, на которых располо-
жить подкрановые пути. Для монтажа затяжки из мелких блоков на
сплошных подмостях или на насыпи подхода можно применять авто-
мобильные или другие передвижные краны соответствующей грузо-
подъемности.
Арматуру в каналах блоков напрягают домкратами двойного дей-
ствия с опиранием на бетон; после натяжения каналы инъектируют
цементным раствором.
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
МОНТАЖ СТАЛЬНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
Глава VIII
СБОРКА СТАЛЬНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
VI11.1. Основные способы сборки
Стальные пролетные строения в зависимости от их размеров посту-
пают на строительство мостов или отдельными элементами, или в соб-
ранном виде. Поэтому монтаж пролетных строений состоит или из
сборки, установки и окраски пролетных строений из элементов, или
только из установки готовых пролетных строений на опоры.
Пролетные строения, состоящие из отдельных элементов, можно
собирать в пролете непосредственно на месте их установки или
вне пролета — в стороне с последующим перемещением и уста-
новкой их на опоры. Сборку в пролете обычно выполняют после соору-
жения опор, что увеличивает продолжительность строительства моста,
но при этом отсутствуют затраты на устройство временных накаточных
устройств, надвижку и установку пролетных строений. Сборку вне
пролета выполняют одновременно с постройкой опор, что сокращает
сроки возведения моста, но в некоторых случаях вызывает повышение
трудоемкости и стоимости строительства моста.
195
7*
Стальные пролетные строения можно собирать на сплошных под-
мостях полунавесным и навесным способами (рис. VIII. 1). При сборке
на подмостях каждый узел пролетного строения в процессе
монтажа опирают на сборочные клетки. Этот способ обеспечивает
высокое качество монтажа, но требует значительных затрат на устрой-
ство подмостей, поэтому его применяют только при сборке небольших
пролетных строений и малой высоте моста. При полунавесной
сборке пролетное строение в процессе монтажа опирают только
некоторыми узлами ферм на отдельные временные опоры; такой способ
требует меньших затрат и поэтому широко применяется при монтаже
стальных пролетных строений.
Навесную сборку (см. рис. VIII.1) осуществляют без
опирания пролетного строения на подмости или временные опоры.
Следовательно, здесь не требуется затрат на устройство подмостей и
временных опор, поэтому этот способ является основным для монтажа
стальных пролетных строений.
Способ сборки стальных пролетных строений выбирают в зависи-
мости от системы и конструкции, размеров и массы элементов пролет-
ного строения, а также местных условий и общей организации строи-
тельства моста, путем тщательного и всестороннего сравнения техни-
ко-экономических показателей возможных вариантов монтажа.
VI11.2. Подготовка элементов пролетных строений к сборке
Элементы стальных пролетных строений должны поступать на
строительство моста комплектно и по графику, обеспечивающему
принятую последовательность монтажа. Завод-изготовитель обязан
представить строительной организации монтажные и маркировочные
схемы пролетного строения, комплектовочные ведомости, чертежи и
акт приемки элементов заводской инспекцией.
Поступающие с завода на строительство элементы пролетных
строений принимаются специальной комиссией или приемщиком с со-
ставлением акта. Элементы разгружают краном и укладывают на склад
по заранее составленному плану в соответствии с принятой технологией
монтажа пролетного строения. Для более полного использования гру-
зоподъемности крана рекомендуется укладывать тяжелые элементы
вблизи, а легкие —дальше от кранового пути. Элементы укладывают
на деревянные подкладки в один ярус таким образом, чтобы они были
устойчивыми, не соприкасались с землей, чтобы в них не могла заста-
иваться вода и развиваться ржавчина, исключалась возможность ос-
таточного прогиба от собственного веса. Для возможности осмотра и
строповки элементов необходимо оставлять проходы между ними ши-
риной не меньше 1 м. Мелкие детали укладывают на дощатый настил.
Подготовка элементов к сборке состоит из очи-
стки металла от грязи и ржавчины, удаления заусениц монтажных
отверстий, выправки местных погнутостей и искривлений элементов и
деталей, укрупнения элементов и обстройки их подвесными подмостя-
ми для монтажников. Заусеницы удаляют наждачными машинками.
196
Погнутые части пролетных строений правят холодным или горячим
способом при помощи домкратов, талей, правильных скоб и плит в за-
висимости от характера и степени искривления.
Очистка элементов. Очистка контактных поверхностей в узловых
соединениях элементов, особенно при фрикционных соединениях вы-
сокопрочными болтами, имеет важное значение. Поверхности соеди-
нений элементов очищают стальными щетками, огневым или песко-
струйным способом.
Очистка стальными щетками требует значительных
трудовых затрат и поэтому допускается только в труднодоступных
местах, где невозможно применить другой способ.
Очистку поверхностей огневым способом производят
ацегилено-кислородным пламенем, которое должно быть восстанови-
тельным; температура нагрева металла не должна превышать 200° С.
Широкие поверхности отжигают многопламенными горелками, а узкие
— обычными автогенными горелками. Скорость движения горелки
принимают в зависимости от толщины металла и степени загрязнения
поверхности.
Огневой способ обеспечивает хорошее качество очистки поверх-
ности, но может вызвать деформацию элементов. Поэтому листовые
детали (накладки, фасонки и т. п.) рекомендуется до отжига соприка-
сающихся поверхностей нагревать с противоположной стороны. После
огневой обработки поверхности очищают стальными щетками поперек
направления расчетного усилия в элементе.
Пескоструйную очистку производят чистым кварце-
вым или металлическим песком, который просушивают горячим возду-
хом во вращающемся барабане с ситом на конце-для отделения частиц
крупнее 2,5 мм (рис. VII 1.2). Очистку выполняют с помощью компрес-
сора с воздухосборником и пескоструйного аппарата с шлангом и соп-
лом. Давление в аппаратуре устанавливают в пределах от 3 до
6 кгс/сма в зависимости от длины шланга. Очистка одного элемента
занимает от 5 до 25 мин в зависимости от площади и степени загрязне-
ния очищаемой поверхности. Пескоструйный способ обеспечивает вы-
сокое качество очистки поверхностей элементов, не вызывает деформа-
ций элементов и требует сравнительно небольших трудовых затрат.
Очищать элементы нужно на открытых площадках. Рабочие дол-
жны иметь скафандры или защитные очки и респираторы.
Очищенные элементы подают на сборку или укладывают на стелла-
жи или подкладки и накрывают брезентом. Очищенные элементы
можно хранить до сборки не больше 12 ч. Для защиты от окисления
воздухом очищенные поверхности полезно покрывать специальным
консервирующим составом, не снижающим фрикционных свойств соеди-
нений. При сборке элементы должны иметь сухие и чистые соприка-
сающиеся поверхности. Качество очистки элементов отмечают в жур-
нале работ.
Укрупнительная сборка элементов. Монтажные элементы пролет-
ных строений укрупняют для уменьшения количества подач и подъемов
элементов при сборке, что снижает трудоемкость и продолжительность
монтажных работ. Укрупнительная сборка состоит в прикреплении к
197
Рис. VIII 2. Оборудование для пескоструйной очистки:
а — печь для сушки песка; б — пескоструйный аппарат;
/ — с китый воздух; 2 — форсунка, 3 — бак с топливом, 4 — лоток для засыпки песка; б —•
ь, щ^ишийся барабан с ребрами, 6 — сито, 7 — транспортер, 3 — клапан с рычаюм; 9 пе-
сок; 10 — шланг; 11 — сопло
элементам фасонок, накладок, прокладок и других деталей, который
должныбыть поданы на сборку вместе с основным элементом. Элементу
нужно укрупнять в максимально возможном объеме, допускаемом rpyl
зоподъемностыо монтажного крана. Продольные балки обычно укруп!
няют в монтажный блок, состоящий из двух балок, соединенных про!
дольными и поперечными связями. К элементам главных ферм при-
крепляют узловые фасонки и стыковые накладки, а элементы связей
соединяют шарнирно в так называемые кресты. Работы по укрупнению
элементов выполняет бригада сборщиков по карточкам укрупнитель-
ной сборки, составленным в соответствии с конструкцией пролетного
строения и принятым способом монтажа.
Четкая работа по подготовке и укрупнительной сборке элементов
обеспечивает высокие темпы и снижение стоимости монтажа.
VII 1.3. Монтажные соединения элементов пролетных строений
Элементы стальных пролетных строений соединяют в процессе
сборки пробками и монтажными болтами, а по окончании сборки и вы-
верки положения конструкции — заклепками, высокопрочными бол-
тами или сваркой.
При установке элементов пролетных строений краном в проектное
положение монтажные отверстия вначале совмещают при помощи
конических оправок, изготовленных из мягкой стали, во
избежание повреждения металла элементов. После этого для фикса-
сации положения отверстий, а также для восприятия усилий, возни-
кающих в процессе сборки, ставят цилиндрические проб-
к и, изготовленные из калиброванной стали марки Ст. 5. Диаметр
пробки равен или на 0,2 мм меньше номинального диаметра отверстия,
а длина цилиндрической части больше толщины пакета соединяемых
деталей.
i°8
Количество пробок, необходимых для соединения элементов при
сборке, определяют по расчету, но их должно быть не меньше 10%
числа монтажных отверстий.
По окончании установки пробок конические оправки снимают и
собранные соединения стягивают сборочными болтами,
имеющими диаметр на 2 мм меньше диаметра отверстия. Болты должны
иметь шайбы над головкой и гайкой. Установка более четырех шайб
и общей толщиной больше 40 мм не допускается. Количество болтов
должно быть не меньше 40% расчетного количества пробок и не меньше
20% числа отверстий в соединении.
В пролетных строениях с фрикционными соединениями вместо
сборочных болтов при сборке ставят высокопрочные болты с затяжкой
их обычным ключом на 50—80% расчетного усилия (рис. VIII.3).
Элементы стальных пролетных строений по окончании сборки и
тщательной выверки положения в плане и профиле всего пролетного
строения или части его, образующей жесткую систему, соединяют
при помощи заклепок, высокопрочных болтов или сварки.
Соединение элементов заклепками. Заклепочное соединение —
наиболее старый и хорошо освоенный способ. Достоинство его —
простота выполнения, недостаток — значительная трудоемкость и
вредность работ.
Рис. VIII.3. Соединение стальных элементов главной фермы при сборке:
Т — высокопрочные болты, установленные при укрупнительной сборке, 2 — пробки сбороч-
ные, з — высокопрочные болты, установленные при монтаже в первую очередь, 4 — отвер-
стия для установки высокопрочных болтов после выверки положения собранной конструкции
199
Рис. VIII.4. Расстановка клепальной
бригады:
К — клепальщик, П — подручный; Б —
болтовщик; Н — нагревальщик
Перед клепкой пакеты плотно
стягивают болтам так, чтобы щуп
толщиной 0,3 мм не входил меж-
ду стянутыми частями пакета.
Для этого в необходимых слу-
чаях увеличивают количество сбо-
рочных болтов. Болты при остуки-
вании их контрольным молотком
не должны дрожать. Отверстия
перед клепкой тщательно осмат-
ривают, прочищают и при необ-
ходимости рассверливают. Отвер-
стия под заклепки должны иметь
правильную цилиндрическую фор-
му с гладкими стенками. Отвер-
стия, не ^удовлетворяющие требо-
ваниям технических условий, рас-
сверливают на больший диаметр по согласованию с проектной ор-
ганизацией.
Отверстия прочищают и рассверливают пневматическими или эле-
ктрическими, прямыми или угловыми сверлильными машинками.
Прочищают отверстия четырехканальными развертками (райберами),
а рассверливают — трехперыми сверлами. Выравнивание отверстий
оправками, а также заварка и подварка дефектных отверстий запре-
щаются. Перед клепкой отверстия очищают от грязи, ржавчины и
масла.
Для нагрева заклепок обычно применяют переносные горны с пнев-
матическим дутьем. Заклепки нагревают до светло-желтого каления
(1000—1100° С) равномерно по всей длине. Во избежание перегрева и
образования толстого слоя окалины заклепки должны находиться
в горне в нагретом состоянии возможно более короткое время. Нагре-
тые заклепки вставляют сначала в отверстия, свободные от пробок и
болтов, затем в отверстия, занятые ранее пробками, и в последнюю
очередь — в отверстия, занятые ранее болтами. Отверстия освобож-
дают от пробок и болтов постепенно, по мере необходимости постанов-
ки заклепок.
Общее количество заклепок и пробок должно быть всегда не меньше
расчетного количества пробок.
Клепку производят пневматическими клепальными молотками
с применением пневматических, винтовых и в отдельных случаях руч-
ных поддержек1.
Клепальные работы выполняют поточно-скоростным способом,
обеспечивающим непрерывную работу клепального молотка. Состав
бригады определяют в зависимости от характера монтажных узлов,
фронта клепальных работ, качества монтажных отверстий, наличия
подмостей и других факторов (рис. VIII.4).
1 Особенности клепки пакетов толщиной больше 4,5 диаметров заклепок —
см. п. II.2.
200
Качество клепки проверяют наружным осмотром и измерением
положения и формы головок заклепок при помощи стальной линейки,
шаблона и щупа, а также путем простукивания заклепок контроль-
ным молотком. По требованию заказчика допускается срубка отдель-
ных заклепок для проверки заполнения отверстия. Принятые заклепки
закрашивают железным суриком, дефектные заклепки заменяют но-
выми.
Дефектные заклепки необходимо удалять без повреждения основ-
ного металла элементов. Заклепки срезают ацетилено кислородным
пламенем или срубают зубилом с предварительным сверлением голо-
вок. Глубина сверления должна быть не меньше высоты головки,
а диаметр сверла на 2—3 мм меньше диаметра заклепки. После замены
бракованной заклепки проверяют плотность соседних заклепок.
В процессе клепки пролетного строения ведут посменный журнал
по установленной форме. Принятые заклепки регистрируют в специ-
альном журнале.
Соединение элементов высокопрочными болтами. Высокопрочные
болты, гайки и шайбы для мостовых конструкций изготовляют из хро-
мистой стали марки 40Х путем штампования с последующей механи-
ческой и термической обработкой. Поступающие на строительство вы-
сокопрочные болты, гайки и шайбы должны иметь сертификаты заво-
дов-изготовителей, удостоверяющих марку стали, способ изготовления,
режим термообработки и результаты механических испытаний болтов.
Работы по соединению элементов высокопрочными болтами со-
стоят в подготовке болтов, предварительном соединении элементов
болтами и окончательной затяжке болтов после выверки собранной
конструкции.
Перед установкой болты и шайбы протирают,’очищают от защитной
смазки, а резьбу гаек слегка смазывают минеральным маслом. Болты
устанавливают и предварительно затягивают двое рабочих ручными
накидными монтажными ключами с удлиненными рукоятками или
пневматическими гайковертами. Сначала болты ставят в свободные
отверстия соединения, а затем ими постепенно заменяют пробки.
Окончательная затяжка болтов должна обеспечить необходимое их
натяжение и, следовательно, прочность фрикционного соединения
элементов. Необходимое натяжение болтов достигается путем прило-
жения к гайкам болтов крутящих моментов, величину которых можно
определять по формуле
М = kNd,
где k — коэффициент закручивания, равный 0,17; N — необходимое натя-
жение болта; d — диаметр высокопрочного болта
Окончательно высокопрочные болты затягивают динамометричес-
кими ручными ключами или мощными пневматическими гайковертами.
Ручной динамометрический ключ (рис. V.III.5) имеет корпус, соеди-
ненный со шпинделем шарнирно, поэтому усилие рабочего, приложен-
ное к рукоятке, передается через гидроцилиндр и поршень на короткий
рычаг, жестко соединенный с шпинделем. При этом поршень сжимает
Жидкость в цилиндре, что позволяет определять по манометру усилие
201

Рис. VIII.5. Динамометрический ключ:
1 — шпиндель; 2 — корпус; 3 — короткий рычаг; 4 — гидроцилиндр; 5 — манометр; 6 — руко-
ятка, 7 — поршень
закручивания болта. Необходимое или контролируемое усилие закру-
чивания S — М : I, где I — длина короткого рычага. Усилие закручи-
вания болта определяют в момент вращения гайки и записывают в жур-
нал работ. После затяжки последнего болта соединения все ранее за-
тянутые болты проверяют и в необходимых случаях дотягивают дина-
Рис. VIII 6. Сварной монтажный стык
балки:
1 — верхние швы; 2 — потолочный угло-
вой шов, 3 — вертикальные швы; 4 — ниж-
ний угловой шов, 5 — нижний шов
202
мометрическим ключом. Перед
началом каждой смены ключи
тарируют.
Окончательную затяжку бол-
тов можно также обеспечить
путем поворота предварительно
закрученных гаек на угол, вели-
чину которого назначают в за-
висимости от числа тел в сое-
диняемом пакете. При 2—7 те-
лах в пакете этот угол равен
180°, а при 8 и больше — 240°
с допускаемым отклонением
± 30°. При этом способе необхо-
димо строго следить за тем, что-
бы до окончательной затяжки
болтов листы пакетов были
предварительно плотно стяну-
ты.
Качество соединения высо-
копрочными болтами проверяют
внешним осмотром, измерением
плотности прилегания деталей
и проверкой натяжения болтов
динамометрическим ключом.
В мостостроении применяют
также обычные болты
и б о л т ы-ш а р н и р ы. В за-
висимости от точности изготов-
ления обычные болты делятся на необработанные или черные, и то-
ченые: получистые и чистые. Черные и получистые болты применяют во
временных, а чистые — в постоянных соединениях конструкций.
Болты-шарниры устанавливают с наконечниками, которые ограж-
дают нарезку от повреждения и, проходя через отверстия, выправляют
неровности. Перед установкой шарниры и отверстия смазывают тех-
ническим вазелином. После установки шарнира наконечник снимают
и навинчивают гайку в виде стакана. Для предотвращения отвинчива-
ния гайку закрепляют стопорным болтом.
Соединение элементов сваркой. Сварные соединения обеспечивают
экономию металла, но технологически более сложны, чем соединения
на заклепках или высокопрочных болтах. Выполнение сварки тре-
бует особого внимания для обеспечения необходимой вибрационной
прочности соединения.
Монтажную сварку элементов конструкции пролетных строений
можно выполнять автоматическим или полуавтоматическим способом.
Ручная сварка допускается как исключение.
Монтажный стык двутавровой балки с вертикальной и горизон-
тальной вставками, которые позволяют получить необходимые зазоры
и применить автоматическую сварку, показан на рис. VIII.6. В таком
стыке сначала сваривают трактором нижний пояс, затем устанавли-
вают вертикальную вставку и автоматом сваривают вертикальные
швы, после этого устанавливают верхнюю горизонтальную вставку и
сваривают автоматом верхний пояс, далее заваривают полуавтоматом
угловые швы между вертикальной стенкой и нижним поясом, и вруч-
ную — угловые потолочные швы между верхним поясом и вертикаль-
ной стенкой.
По окончании сварки для повышения вибрационной прочности
пролетных строений зоны концентрации напряжений обрабатывают
абразивными кругами и фрезами.
В некоторых случаях применяют комбинированные монтажные
соединения элементов.
Например, высокопрочными болтами соединяют вертикальные
стенки балок, а сваркой — их горизонтальные пояса.
VI 11.4. Сборка на подмостях
Сборка стальных пролетных строений на сплошных подмостях
требует сооружения подмостей, сборки и испытания монтажного
крана. Она состоит из установки и соединения элементов пролетного
строения, опускания его на опорные части, демонтажа крана и под-
мостей. Достоинство этого способа — простота и высокое качество
монтажа; недостаток — значительная продолжительность и трудоем-
кость работ.
Конструкция подмостей. В настоящее время на строительстве
мостов применяют инвентарные металлические рамные подмости Мо-
стотреста, подмости из универсальных инвентарных элементов—
УИКМ, ИМИ-60 и МИК. Деревянные подмости допускаются
203
только при технико-экономическом обосновании их целесообразности
и при наличии местных лесоматериалов.
Инвентарные рамные подмости Мостот-
реста предназначены для сборки стальных балочных пролетных
строений пролетом от 33 до ПО м при высоте опор до 20 м. Подмости
состоят из верхних прогонов, плоских рам, продольных связей между
рамами и нижних прогонов. Элементы подмостей изготовлены из про-
катных швеллеров. Рамные подмости имеют значительный вес и по-
этому применение их в настоящее время ограничено.
Подмости из элементов УИКМ можно применять
для сборки любых стальных пролетных строений. Эти подмости
(рис. VIII.7) состоят из сквозных ферм и башенных опор на свайном
или лежневом основании. Они могут иметь любую длину, ширину и
высоту, кратные 2 м. Элементы УИКМ имеют сечение из уголков раз-
мером от 75 + 75 X 8 до 125 + 125 X 10 мм. В зависимости от на-
грузки сечения стоек, поясов и других этементов подмостей можно
составлять из одного, двух, трех или четырех уголков. Необходимую
грузоподъемность подмостей можно также обеспечивать изменением
свободной длины элементов или количества плоскостных ферм в кон- '
струкции. Элементы соединяют при помощи фасонок и накладок чер-'
ными болтами диаметром 22 и 27 мм.
Малые массы универсальных элементов (от 8,5 до 76,4 кг) позво-
ляют собирать подмости вр>чн\ю. Обычно сначала собирают плоскост-
ные секции или пространственные блоки подмостей, которые затем
устанавливают на место кранами. Недостаток конструкций УИКМ -||
большая трудоемкость сборки и деформативнссть соединений на черв
ных болтах.	в
Подмости из элементов МИК (рис. VIII.8) состояв
из башенных опор на свайном или лежневом основании, прогонов
и поперечин с настилом. Элементы (марки) МИК выполнены из термив
чески обработанных труб из стали 09Г2С и листовой стали 15ХСНДв
Основные марки МИК — стойки из труб сечением 203 X 9 ммИ
длиной 2 и 4 м, стойки, раскосы и распорки из труб сечением 159 X Я
Рис VIII.7. Сплошные подмости из элементов УИКМ


204
Рис. VI1I.8. Подмости из элементов МИК:
7 —сборочные клетки; 2— настил и поперечины; 3 — прогоны; 4— ростверк; 5 — трубчатые
стойки; б — свайный фундамент
и 95 X 5 мм. В комплект МИК входят также соединительные планки и
ростверки из сварных балок двутаврового сечения. Все трубчатые
элементы имеют фланцы, фасонки и проушины с отверстиями для сое-
динения их болтами диаметром 24 мм (конструкция и предельные уси-
лия элементов МИК приведены в прилож. V).
Из элементов МИК можно собирать различные подмости, времен-
ные промежуточные опоры, пирсы и другие вспомогательные соору-
жения для монтажа пролетных строений в любых районах нашей стра-
ны. Количество и положение стоек и других элементов МИК опреде-
ляют в соответствии с действующими нагрузками и местными условия-
ми производства работ.
Сооружения из МИК можно монтировать поэлементно или из
укрупненных геометрически неизменяемых блоков. Элементы собирают
с помощью оправок и пробок, для чего во фланцах, фасонках и проу-
шинах имеются отверстия диаметром 12 мм. Все марки МИК соединяют
на монтаже полным количеством болтов.
При сборке пролетных строений кранами, расположенными на
пролетном строении, можно применять подмости, состоящие только
из отдельных опор под узлами пролетного строения, без прогонов и
ферм. Такие подмости целесообразны при небольшой высоте моста.
Тип инвентарных конструкций и схему подмостей выбирают в за-
висимости от конструкции пролетного строения, способа сборки и
местных условий.
Опоры подмостей для сборки пролетных строений с фермами ре-
комендуется располагать под основными узлами. Пролеты подмостей
До 10 м нужно перекрывать инвентарными балками, а большие про-
зой
№гы — фермами из элементов универсальных конструкций. Располчв
жение прогонов в поперечном сечении принимают в соответствии с ппИ
риной пролетного строения, с шириной колеи сборочного крана и путИ
подачи элементов под кран. Отметку верха настила подмостей назнхИ
чают с учетом установки под нижними поясами пролетного строениИ
домкратов и сборочных клеток для удобства работ при соединениИ
этементов и получения заданного строительного подъема. Л
Расчет подмостей. Несущие конструкции и основания подмостеИ
рассчитывают по первому предельному состоянию на прочность В
устойчивость.	И
Подмости рассчитывают на действие постоянных нагрузок от собВ
ственного веса временных конструкций, веса монтируемого пролегВ
него строения, временных нагрузок от подъемного и транспортногВ
оборудования, от людей, инструмента и вспомогательного оборудоВ
вания, а также прочих временных нагрузок — давления ветра, льдВ
и навала судов. Расчеты выполняют на основное сочетание нагрузок, i
включающее одну или несколько постоянных и временных нагрузок, 1
а также на дополнительное сочетание, включающее одну или несколько !
нагрузок основного сочетания и прочих нагрузок. Нормативную |
величину нагрузок принимают по техническим условиям и вводят
в расчет с соответствующими коэффициентами перегрузки (см.
прилож. 1).
При расчетах пространственную систему подмостей допускается
расчленять на простейшие плоскостные системы и балки, а жесткие
соединения элементов в узлах принимать шарнирными.
Расчет подмостей обычно слагается из расчетов настила и попере-
чин, прогонов или сквозных ферм, опор и оснований.
Настил рассчитывают как простую балку на двух опорах
(рис. VIII.9) с пролетом, равным расстоянию между осями попере-
чин. Прочность настила проверяют на действие временной равномер-
но распределенной нагрузки от веса людей, инструмента и мелкого
оборудования и на сосредоточенную нагрузку (см прилож. I).
Поперечины рассчитывают так же, как балки на двух опо-
рах с пролетом, равным расстоянию между осями прогонов. Проч-
ность поперечин проверяют на действие постоянной нагрузки от веса
настила и поперечины и временной равномерно распределенной на-
грузки, передаваемой настилом. Поперечины под пролетным строе-
нием рассчитывают на постоянную нагрузку и давление клеток и дом-
кратов при выправлении строительного подъема пролетного строения.
Если элементы пролетного строения подают на сборку по железно-
дорожному пути, уложенному на подмостях, то поперечину также
рассчитывают на постоянную нагрузку и давление монтажной тележ-
ки с наиболее тяжелым элементом. Если сборку пролетного строения
ведут краном, двигающимся по подмостям, то поперечины рассчиты- и
вают на давление колес крана.	I
Подферменные прогоны или фермы (см. I
рис. VIII.9) рассчитывают как однопролетные балки или фермыИ
на постоянную нагрузку от веса настила, поперечин и прогонов илиИ
ферм на временную равномерно распределенную нагрузку, раслоло-И
206	I
Рис VI1I.9. Расчетные схемы подмостей-
с — настила; б — поперечины, е — подферменного прогона, г — подкранового прогона
женную на участках настила, не занятых пролетным строением, а так-
же на сосредоточенное давление сборочных клеток и домкратов.
Сосредоточенное давление узла монтируемого пролетного строения
определяют от веса металла пролетного строения и подвесных подмо-
стей, а также от веса подкрановых и транспортных путей, сборочного
крапа и транспортных средств с максимальным на них грузом, если
они расположены на пролетном строении. В дополнительных сочета-
ниях нагрузок учитывают также давление поперечно направленного
ветра на пролетное строение и кран с грузом и без груза. Величины
давлений узла определяют при опирании: 1) на сборочные клетки про-
летного строения с шарнирными узлами; 2) на домкраты пролетного
строения с жесткими узлами.
Подкрановые прогоны (см. рис. VIII.9) рассчитывают
как простые балки на постоянную нагрузку от веса настила, попере-
чин и прогона на временную равномерно распределенную нагрузку,
207
Рис VIII и Расчетная схема опоры
подмостей
Рис VIII 11. Опирание узла пролет-
ного строения при сборке
/ — страховочные клетки. 2 — домкрат
208
расположенную на свободных уча
стках настила, а также на давл*
ние колес крана, которые опредс
ляют от собственного веса кран
и веса наиболее тяжелого элемен
та, подвешенного на крюке крана
При этом кран и его стрелу уста
навливают в положение, наиболе
неблагоприятное для работы про
гона.	j
В дополнительных сочетания
нагрузок учитывают давление ко
лес крана от поперечной и про
дольной ветровой нагрузок.
Средние прогоны рас
считывают на постоянную нагруэ
ку, временную равномерно рас
пределенную нагрузку и на давле
ния колес монтажной тележки <
наиболее тяжелым элементом. ,
Опоры подмостей (рис
VIII. 10) рассчитывают на собст-
венный вес, давление опирающих
ся на них прогонов или ферм и ш
ветровую нагрузку. При этом
подвижные нагрузки устанавли-
вают в положение, наиболее неб-
лагоприятное для опор. Расчет
опоры состоит в проверке проч-
ности и устойчивости ее элемен-
тов, а также общей устойчивости
опоры против опрокидывания. Кро-
ме того, проверяют устойчивость
всех подмостей с пролетным строе-
нием.
Фундаменты опор рассчиты-
вают на нормальное давление,'’мо-
мент и горизонтальное давление
опоры, действующие поперек и
вдоль моста. При необходимости
сваи укрепляют тяжами или кар-
касами.
Технология сборки пролетных
строений. Стальные пролетные
строения можно собирать козловы-
ми, стреловыми и другими крана-
ми. Монтажные краны переме-
щают по подмостям или по соби-
раемому пролетному строению.
Рис. VI11.12. Способы сборки пролетного строения:
о—низовая сборка конструкций проезжей части и связей; б —- верховая сборка главных
ферм и связей; в — секционная сборка;
Тип крана выбирают в соответствии с принятым способом сборки,
весом монтажного элемента пролетного строения, необходимым
вылетом стрелы и с учетом стоимости машиносмены.
Перед началом сборки на настиле подмостей разбивают и закреп-
ляют оси ферм и поперечных балок пролетного строения. По этим
осям под каждым узлом пролетного строения (рис. VIII. 11) выклады-
вают обычно две сборочные клетки из деревянных брусьев с просветом
для установки домкрата, необходимого для выправки строительного
подъема. Пролетные строения можно собирать на подмостях ярусным,
секционным или комбинированным способами.
Ярусная сборка (рис. VIII. 12) состоит из низовой и вер-
ховой сборки. Вначале производят низовую сборку всего пролетного
строения, состоящую из укладки нижних поясов главных ферм, про-
дольных связей и балок проезжей части (при езде понизу); затем —
верховую, состоящую из установки элементов решетки и верхних поя-
сов ферм, поперечных и верхних продольных связей. По окончании
сборки всей конструкции проверяют правильность положения про-
летного строения в плане и профиле, (выправляют его при помощи
Домкратов, а затем приступают к клепке или сбалчиванию узлов.
Этот способ сборки обеспечивает высокую точность монтажа.
Секционная сборка (см. рис. VIII. 12) состоит из уста-
новки и соединения всех элементов поочередно в каждой панели или
секции пролетного строения. При секционной сборке применяют
обычно один кран, которым в пределах секции вначале укладывают
нижние пояса ферм, продольные связи и балки проезжей части, а за-
тем устанавливают элементы решетки и верхние пояса ферм, попереч-
ные и верхние продольные связи. Клепку или сбалчивание узлов начи-
209
нают сразу после сборни и выверки положения секции, что сокращает
продолжительность монтажа.
Комбинированная сборка состоит из низовой и
секционной верховой сборки пролетного строения. В отличие от ярус-
ной клепку узлов начинают сразу после выверки положения собранной
секции. Эту сборку целесообразно вести одновременно двумя кранами,
что обеспечивает сокращение сроков монтажа и рациональное исполь-
зование квалифицированных монтажников, особенно верхолазов.
При комбинированной сборке пролетного строения краном, дви-
гающимся по проезжей части, вначале производят низовую сборку
всего пролетного строения, а затем — сборку секций. При движении
крана по проезжей части монтируемого пролетного строения не
требуются подкрановые и средние прогоны подмостей.
Направление сборки пролетных строений на подмостях может быть
от одного конца пролетного строения к другому, навстречу или по ходу
подачи металла.
В процессе сборки необходимо систематически проверять положе-
ние элементов пролетного строения, а также план и профиль ферм.
Съемку плана и профиля пролетного строения надо производить перед
клепкой или сбалчиванием, перед снятием пролетного строения с кле-
ток и после установки его на опорные части. По результатам съемок
строят график строительного подъема и план ферм, показывающие вели-
чины отклонений узлов от их пролетного положения (рис. VIII. 13).
Строительный подъем и план ферм исправляют при помощи дом-
кратов, талей и полиспастов. При выборе способа исправления эле-
ментов пролетного строения в плане и профиле необходимо стремиться
к возможно меньшему количеству перемещений узлов и к одновремен-
ному исправлению плана и профиля ферм. Исправлять профиль лучше
опусканием, а не поднятием узлов.
После окончания сборки и клепки или
сбалчивания пролетное строение устанавли-
вают на опорные части при помощи дом-
кратов, расположенных на постоянных опо-
рах под крайними поперечными балками.
Требуемую грузоподъемность домкратов оп-
ределяют по весу пролетного строения, уве-
личенному в 1,5 раза. Пролетное строение
опускают ступенями по составленному гра-
фику; при этом под узлами его выкладывают
страховочные клетки с клиньями, с помощью
которых по мере опускания пролетного строе-
ния сохраняют просвет между узлами и
клиньями не более 2 — 3 см. Вначале про-
летное строение устанавливают на неподвиж-
ные, а затем на подвижные опорные части.
Положение катков подвижных опорных ча-
стей определяют в соответствии с температу-
рой пролетного строения в момент этой опе-
рации и с таким расчетом, чтобы катки за-
Рис. VIII.13. График
и план строительного
подъема ферм пролетного
строения:
а — схема фермы, б — гра-
фик профиля ферм; в — гра-
фик плана ферм;
1 — проектное положение
ферм, 2 — фактическое по-
ложение после сборки
210
няли нормальное положение при средней годовой температуре
района строительства моста и действии только постоянной нагрузки.
Окраска пролетных строений. Пролетные строения окрашивают
после полного окончания приемки монтажных работ. Эти работы со-
стоят из очистки, грунтовки и окраски поверхностей элементов.
Элементы очищают от грязи и пыли перед шпаклевкой и грунтов-
кой одним из способов, применяемых перед укрупнительной сборкой
(см. п. VIII.2). Наилучшим и менее трудоемким является очистка при
помощи пескоструйного аппарата.
По окончании очистки поверхности металла во избежание ржав-
ления немедленно покрывают олифой.
Окраска пролетных строений состоит из шпаклевки, грунтовки и
нанесения двух слоев краски. Пролетные строения окрашивают в теп-
лую сухую погоду при температуре воздуха не ниже + 5° и не выше
4- 25° С; запрещается окрашивать в туман и дождь.
Стальные пролетные строения мостов нужно окрашивать механи-
ческим способом. Аппаратура для окраски обычно состоит из компрес-
сора с воздухосборником и масловодоотделителем, красконагнета-
тельного бака и краскораспылителя. Ручная окраска допускается
только при небольших объемах работ и элементов мелкого сечения,
окраска которых механическим способом вызовет перерасход краски.
Качество работ по защите пролетных строений от коррозии про-
веряют после очистки, шпаклевки и грунтовки, а также после каждого
слоя краски. Краска должна быть прочной, эластичной и химически
стойкой, а также не иметь трещин, пузырей, неровностей и потеков.
Особенно тщательно проверяют качество работ в местах возможного
загрязнения и увлажнения пролетного строения, а также в труднодо-
ступных местах.
VI 11.5. Полунавесная и навесная сборка
Полунавесная сборка. Сборку стальных пролетных строений полу-
навесным способом применяют: 1) при монтаже пролетных строений,
не допускающих сборку внавес; 2) для сборки первого — анкерного
пролетного строения; 3) на строительстве мостов, имеющих одно
пролетное строение и в других случаях при соответствующем технико-
экономическом обосновании.
В зависимости от конструкции монтируемого пролетного строения,
местных условий и общей организации строительства моста полуна-
весную сборку пролетных строений (рис. VIII.14) можно начинать:
1) на участке сплошных подмостей; 2) с устройством противовеса;
3) путем закрепления монтируемого пролетного строения за опору мо-
ста или за ранее собранное пролетное строение.
Сплошные подмости сооружают из инвентарных металлических
конструкций. Длину подмостей определяют из условия устойчивости
против опрокидывания собираемого пролетного строения. Обычно под-
мости устанавливают под первыми двумя-четырьмя панелями пролет-
ного строения.
21J
Противовес устраивают из элементов следующего пролетного
строения. Вес его определяют из условия устойчивости монтируемой
системы. После сборки пролетного строения противовес разбирают.
Монтируемое пролетное строение присоединяют к ранее собран-
ному при помощи соединительных элементов, которые рассчитывают
на усилия, возникающие в них в процессе монтажа от веса консоли
собираемого пролетного строения, монтажного крана, подвесных
подмостей и других временных устройств, а также от ветровой на-
грузки.
При наличии на подходах пролетных строений с ездой поверху
сборку на участке сплошных подмостей можно вести стреловым пово-
ротным краном, расположенным на проезжей части моста. Сначала
этот кран собирает на подмостях первые две панели пролетного строе-
ния, а затем — на верхних поясах монтажный кран, которым дальше
собирают пролетное строение с подачей элементов по проезжей части.
Перед началом сборки обязательно заанкеривают опорные узлы мон-
тируемого пролетного строения за капитальную опору и расклинивают
подвижные опорные части.
При отсутствии смежных пролетных строений сборку начинают
кранами, расположенными на земле или на понтонах. В этом случае
стреловым поворотным краном сначала собирают на подмостях ниж-
ние пояса и связи, продольные и поперечные балки, а затем — мон-
тажный кран и с обеих сторон от него первые панели главных ферм
(рис. VIII. 15). Дальнейшую сборку пролетного строения выполняет
монтажный кран, двигающийся по проезжей части. Поперечные и
верхние продольные связи в этом случае собирают специальной кран-
балкой, двигающейся за монтажным краном по верхним поясам глав-
ных ферм, что создает некоторые осложнения при монтаже.
Для установки монтажного крана на верхние пояса собираемого
пролетного строения иногда прибегают к обстройке капитальной
опоры и устройству подъемной платформы (см. рис. VIII.15). Монтаж-
ный кран собирают на подъемной платформе. Затем этим краном мон-
Рис. VIII.14. Схемы полунавесной сборки пролетного строения:
а — на сплошных подмостях; б — с устройством противовеса; е —с закреплением за опору;
г — то же, за собранное пролетное строение,
1 — подмости; 2 противовес; 3 — анкерное закрепление; 4 — соединительный элемент
212
Рис. VIII. 15. Способы сборки первых панелей:
а — монтажным краном на проезжей части, б ~ то же, на платформе и подъемной его нэ
верх пролетного строения;
J—стреловой поворотный кран; 2— монтажный кран; 3— обстройка опоры, 4 — подъемная
платформа; 5 — анкер
тируют на подмостях первые панели пролетного строения. После
этого платформу с краном с помощью полиспастов поднимают в уро-
вень верхних поясов, и кран сдвигают на собранную часть пролетного
строения.
Полунавесную сборку можно также начинать башенным или пла-
вучим кранами, которые, двигаясь параллельно оси моста, сначала
монтируют первые панели пролетного строения, а затем на них мон-
тажный кран.
Временные промежуточные опоры для полу-
навесной сборки устраивают из инвентарных металлических элементов,
а в исключительных случаях из дерева или из элементов собираемых
пролетных строений.
Временные опоры состоят из верхнего и нижнего ростверков, стоек
и связей На верху опор устраивают клетки из металлических балок
и деревянных брусьев, устанавливают гидравлические домкраты для
регулирования положения пролетного строения и давления на onopv
(рис. VIII.16).
В зависимости от местных условий временные опоры могут быть
на лежневых или свайных фундаментах. При большой глубине воды
необходимую жесткость фундаментов обеспечивают установкой под-
водных тяжей или пространственных каркасов.
Навесная сборка. Навесную сборку (рис. VI 11.17) выгодно при-
менять при большой высоте моста, значительной глубине воды, ин-
тенсивном судоходстве и лесосплаве, а также когда устройство под-
мостей и временных опор требует значительных затрат. Навесную
сборку пролетных строений можно вести от одного конца пролета
к другому или от концов к середине пролетного строения.
Уравновешенную сборку ведут путем равномерного
наращивания пролетных строений в обе стороны от промежуточной
опоры моста в смежные пролеты или от середины пролетного строения
21J
к его кснцам. Этими способами удобно собирать неразрезвые и кон-
сольные пролетные строения, которые при этом обычно не требуют уси-
ления элементов. При навесной сборке балочно-разрезные пролетные
строения соединяют в неразрезную систему.
Элементы пролетных строений при навесной сборке должны удов-
летворять требованиям прочности и устойчивости на всех стадиях
монтажа. В тех случаях, когда прочность или устойчивость отдель-
ных элементов пролетного строения оказывается недостаточной, их
усиляют увеличением площади поперечного сечения или уменьшением
свободной длины. Уменьшить монтажные усилия в элементах можно
устройством приемных и поддерживающих консолей, временных
шпренгелей (рис. VIII.18), вантами и другими способами.
Соединение балочно-разрезных пролетных строений. Для возмож-
ности навесной сборки разрезные балочные пролетные строения за-
крепляют за ранее собранные (анкерные) пролетные строения при по-
мощи соединительных элементов (рис. VIII. 19). Эти элементы уста-
навливают в таком порядке. Сначала на опорные узлы анкерного
пролета монтажным краном устанавливают стойки (Н10-В10), а затем
верхние соединительные элементы (В9-В10) и продольные связи меж-
ду ними. После установки нижних поясов первой панели следующего
Рис VIII 16 Опирание узла пролетного строения на временную опору:
1 — страховочный пакет из двутавров 2 — металлические прокладки, 3 — пакет из рельсов^
4 — поддомкратный пакет из швеллеров, 5 — дубовые клинья
214
Рис VIII.17. Схемы навесной сборки пролетных строений.
в—-односторонняя сборка; б — то же, двусторонняя, в — уравновешенная сборка от опоры;
г — то же от середины к опорам,
t — катучие подмести, 2 — подмости
пролетного строения нижние узлы главных ферм соединяют накладка-
ми и высокопрочными болтами. Продольные балки смежных пролетов
тоже соединяют накладками и высокопрочными болтами. После уста-
новки опорных раскосов следующего пролета краном монтируют верх-
ние соединительные элементы (В10-В1) и связи между ними. Все сое-
динительные элементы прикрепляют высокопрочными болтами, кото-
рые затягивают на полное расчетное усилие. После этого монтажный
кран передвигают и собирают разрезное пролетное строение навесным
способом.
По окончании навесной сборки поддомкрачивают конец пролетно-
го строения до полной разгрузки соединительных элементов, что опре-
деляется простукиванием заклепок или болтов. В первую очередь
демонтируют верхние элементы и связи. Особенно тщательно и осто-
рожно надо демонтировать соединительные элементы нижних опорных
узлов. Для снятия стыковых накладок необходимо частично распус-


Рис VIII 18 Способы усиления пролетных строений на период навесной сборки:
а — устройством консолей, б — установкой шпренгеля,
1 — приемная консоль, 2 — поддерживающая консоль, 3 — шпренгель
215
кать опорный узел, что при неумелом или неосторожном производстве
работ может привести к потере устойчивости фасонных листов, а сле-
довательно, и всего узла. Поэтому нужно внимательно выполнять
особые указания проекта монтажа пролетного строения, немедленно
заполнять освободившиеся отверстия болтами или заклепками.
В последнее время часто вместо демонтажа применяют разрезку
автогеном нижних соединительных элементов. Разработана конструк-
ция свободного опирания опорных узлов через съемные тангенци-
альные опорные части, работающие только на сжатие и автоматически
выключающиеся из работы после снятия усилия.
Монтажные краны. Для сборки пролетных строений можно при-
менять различные стреловые краны, грузоподъемность и вылет стрелы
которых соответствуют условиям производства работ. Наилучшими
являются легкие жестконогие краны с одной или двумя стрелами.
Рис. VIII.19. Соединение разрезных балочных пролетных строений.
В знаменателе даны номера стоянок крана, в числителе номера подъема эле-
ментов
216
Рис. VIII 20. Монтажные краны:
а — универсальный кран УМК-2; б — стреловой кран ДК-25?
1 — передние подкосы; 2— оголовок; 3 — стреловой полиспаст; 4— стрела; 5 —мачта; б~^
портал, 7 —i усек; 8 — кабина управления; 9— задние гибкие растяжки
Краны устанавливают или вверху на пояса собираемого пролетного
строения, или внизу на проезжую часть. В первом случае усложняется
сборка первых панелей и установка крана на верхние пояса, но он
имеет возможность собирать все элементы секций пролетного строения;
при этом подача элементов происходит по проезжей части. Во втором
случае кран монтирует первые панели и без перестановки переме-
щается по проезжей части. При этом кран не имеет возможности
собирать верхние горизонтальные связи, которые монтирует следу-
ющая за ним кран-балка. Для пропуска вагонеток с элементами кран
устанавливают на портал (см. рис. VIII.20). Кран должен подавать
элементы пролетного строения вперед на одну, а иногда и на две па-
нели. По мере сборки кран передвигают по временному рельсовом'
пути, а во время работы надежно закрепляют за пролетное строение.
Для сборки типовых стальных пролетных строений применяют
универсальный монтажный кран УМК грузоподъемностью 20 т
(рис. VIII.20) со стрелой длиной 22,5 м. На верхние пояса пролетного
строения кран устанавливают на специальные балки, а на проезжей
части — на портал для пропуска под ним тележки с монтажными эле-
ментами. Кран УМК может собирать пролетные строения с ездой по-
низу и поверху пролетом до 158,4 м.
Кроме того, для сборки стальных пролетных строений применяют
Двухстреловой деррик-кран грузоподъемностью 2 X 8 т, кран ГМК-
12/20 грузоподъемностью 12 т, кран инж. Зубача грузоподъемностью
13 т и деррик-кран ДК-25 грузоподъемностью 25 т.
Монтажный стреловой кран ДК-25 (см. рис. VI 11.20) предназна-
чен для сборки металлических, сталежелезобетонных и железобетон-
217
них пролетных строений, а также для сооружения фундаментов и
монтажа сборных мостовых опор. Кран может иметь стрелу длиной
20, 25 и 30 м и соответственно наибольшую высоту подъема крюка от
уровня головки рельса 21,8; 27,7 и 32,6 м, наибольшую грузоподъ-
емность 25 и 20 т. Угол поворота стрелы 90—120°. Общая мощность
электродвигателей 80 кВт. Отличительная особенность крана — воз-
можность самомонтажа его конструкции с помощью полиспастов.
Масса крана 102,4 т.
Крап ДК-25 можно применять для навесной и пилунавесной сборки
стальных пролетных строений длиной больше ПО м с расстоянием
между осями главных ферм 5,8—8 м.
По сравнению с краном УМК-2 монтажный кран ДК-25 имеет более
широкую область применения, более высокий коэффициент исполь-
зования, меньшую на 25% трудоемкость и на 20% стоимость монтажа
крапа.
Для сборки широких пролетных строений применяют мачтово-
стреловые краны с жесткими подкосами, закрепленными за верхние
пояса ферм (рис. VIII.21).
Технология навесной сборки. На сборку элементы пролетных строе-
ний подают с учетом местных условий и способа сборки. Элементы
транспортируют на платформах или тележках по железнодорожному
пути, на автомобилях и понтонах или баржах. Для подъема элементов
в уровень пути подачи на сборку применяют краны, мачты или другое
оборудование.
Для работы монтажников, клепальщиков и болтовщиков к эле-
ментам пролетного строения при укрупнительной сборке прикреп-
ляют инвентарные люльки (рис. VII 1.22), изготовленные из стальных
уголков 75 + 75 X 6 мм. Люльки имеют рамки для крепления их
к элементам пролетного строения, щиты из досок и перила с заполне-
нием из уголков и съемных цепочек. Для монтажа нижних узлов люль-
ки прикрепляют к элементам нижних поясов главных ферм, а для
монтажа верхних узлов — к стойкам главных ферм. По окончании
сборки узла и соединения элементов люльки разбирают и возвращают
на укрупнительную сборку для повторного использования.
Рис. VIII.21. Мачтово-стреловой
кран на монтируемой ферме
218
• Рис. VIII 22. Подвесные
подмости
Рис. VIII 23 Последовательность сборки пролетного строения.
Е знаменателе д<чш номера стоянок крапа, в числителе — номера последователь-
ности установки элементов
Последовательность установки элементов пролетного сторения
принимают в зависимости от системы их ферм и расположения сты-
ков поясов.
Во всех случаях пролетные строения необходимо собирать гео-
метрически неизменяемыми пространственными секциями, устанав-
ливая элементы на место под действием собственного веса.
Пролетные строения с ездой понизу, имеющие главные фермы с тре-
угольной решеткой и стыки элементов в узлах, собирают в следующем
порядке (рис. VIII.23): сначала устанавливают нижние пояса и ниж-
ние горизонтальные связи, затем — продольные и поперечные балки,
219
Рис. VIII 24. Последовательность сборки ферм:
а — с двухпанельными поясами, б — со шпренгельной решеткой, 1—21 — порядок установки
элементов
далее — раскосы, стойки и верхние пояса главных ферм, поперечные
и верхние горизонтальные связи. В панелях с восходящими раскосами
для поддержания нижнего пояса применяют временные тяги. Монтаж-
ный кран передвигают в очередную следующую позицию лишь после
полной сборки панели и постановки требуемого количества пробок и
болтов.
Очередность установки элементов ферм с двухпанельными поя-
сами и шпрешельной решеткой показана на рис. VIII.24.
В процессе сборки систематически проверяют правильность поло-
жения элементов, а также план и профиль пролетного строения. Ос-
новной показатель правильной сборки — хорошее совпадение монтаж-
ных отверстий. По данным инструментальных измерений строят график
положения пролетного строения (рис. VIII.25). При наличии каких-
либо отклонений выясняют их причину и принимают меры к ликвида-
ции. Положение пролетного строения в плане и профиле исправляют
гидравлическими домкратами, установленными на временных и по-
стоянных опорах, или изменением длины соединительных элементов
По окончании сборки и выверки положения секций пролетного
строения в плане и профиле приступают к клепке узлов и стыков эле-
ментов или установке фрикционных болтов.
Клепку или установку высокопрочных болтов в узлах пролетных
строений при навесной сборке во избежание значительных усилий
в пробках, затрудняющих их удаление, производят вслед за сборкой.
Количество панелей с монтажными соединениями элементов на пробках
и обычных боттах не должно быть больше трех, считая собираемую
панель.
Сборка пролетных строений должна быть организована по заранее
составленному проекту производства работ поточным методом. В глав-
ную линию потока должны быть включены основные работы по подаче
элементов под стрелу крана, сборке конструкции проезжей части,
главных ферм и связей.
Все остальные работы на монтаже должны быть организованы таким
образом, чтобы обеспечивалась непрерывность основных работ главной
линии потока.
220
Рис. VIII.25. График строительного
подъема:
/ — проектный строительный подъем; II —
профиль пролетного строения в процессе
навесной сборки; III— фактический строи-
тельный подъем; 0—10 — номера узлов
При навесной сборке пролет-
ных строений, которая произво-
дится обычно на значительной вы-
соте, следует уделять особое вни-
мание соблюдению правил техники
безопасности.
Расчеты при полунавесной и
навесной сборке. При проектиро-
вании полунавесной и навесной
сборки рассчитывают монтируемые
пролетные строения, сплошные
подмости, временные опоры и сое-
динительные элементы. Расчеты
выполняют по методу предельных
состояний на постоянные и вре-
менные нагрузки в основном и
дополнительном сочетаниях, воз-
можных при сборке пролетных
строений.
Расчет пролетного строения выполняют для всех
характерных стадий монтажа. Проверяют устойчивость положения
пролетного строения против опрокидывания, прочность и устойчи-
вость его элементов, прочность соединений элементов при сборке и
прогиб конца пролетного строения.
Устойчивость пролетного строения против
опрокидывания проверяют по формуле
^опр е0 ...
МПР У
Собственный вес пролетного строения и монтажные нагрузки
в пределах акнерного пролета и монтируемой консоли могут быть при-
няты равномерно распределенными.
Прочность и устойчивость элементов про-
летного строения и соединительных элементов проверяют по формулам:
Здесь Мопр и Л1ПР — моменты опрокидывающий и предельный; е0 —
эксцентриситет равнодействующей всех нагрузок; у — расстояние от центра
опирания пролетного строения до оси опрокидывания; S — расчетное усилие
при невыгоднейшей стадии монтажа от основного или дополнительного сочетаний
нагрузок; Fm и fgp — площади поперечного сечения элемента нетто и брутто;
<Р — коэффициент продольного изгиба; 7?0 — расчетное сопротивление стали!
Усилия в элементах пролетного строения на различных стадиях
монтажа определяют по правилам строительной механики от веса
металла пролетного строения, монтажного крана, временных устройств,
ветровой и других нагрузок с соответствующими коэффициентами
перегрузки. Так, например, для случая, показанного на рис. VIII.26,
из условия £М0 = 0 имеем:
221
для основного сочетания нагрузок
S1=*L+
4/7	2/7
для дополнительного сочетания нагрузок
1	45	25
где Р — расчетный вес монтажного крана с наиболее тяжелым элементом!
— усилие от основных нагрузок с соответствующими коэффициентами пе-
регрузки для дополнительного сочетания; q — расчетный вес 1 пог. м собирае-
мого пролетного строения, подвесных подмостей, настила, подкранового пути и
других временных устройств, расположенных на пролетном строении; w —
расчетная ветровая нагрузка на 1 пог. м пролетного строения; IVK — расчетное
давление ветра на кран; b — длина консоли пролетного строения; Н — высота
главных ферм; В — расстояние между главными фермами
В тех случаях, когда условия прочности и устойчивости элементов
пролетного строения в процессе монтажа не удовлетворяются, эти
элементы можно временно усилить путем увеличения площади их се-
чения, сокращения их свободной длины или путем установки вдоль
элементов деревянных брусьев (для увеличения устойчивости). При
усилении элементов деревянными брусьями особое внимание должно
быть обращено на плотное притягивание брусьев к усиляемому эле-
менту при помощи болтов и хомутов.
Прогиб консоли монтируемого пролетного строения опреде-
ляют для характерных стадий сборки и обязательно в момент подхода
конца консоли к временным и капитальным опорам.
Рис. VIII.26. Расчетная схема пролет-
ного строения при полунавесной
сборке
Рис. VIII27. Расчетные схемы для
определения давлений на временные
опоры
222
Сплошные подмости рассчитывают (см. п. VII 1.4), определяя дав-
ление на крайнюю переднюю опору (раму) при максимальной длине
консоли пролетного строения и в предположении полной разгрузки
остальной части подмостей.
Положение временных промежуточных
опор при полунавесной сборке определяют исходя из следующих
условий: 1) собираемое пролетное строение должно быть устойчиво
против опрокидывания на всех стадиях монтажа; 2) усилия, возни-
кающие при монтаже в элементах пролетного строения, должны быть
меньше или равны их несущей способности; 3) давление пролетного
строения на временные опоры не должно быть чрезмерно большим,
требующим устройства сложных и дорогих опор.
Вертикальное давление на временные
опоры определяют при различных стадиях монтажа пролетного
строения. При этом условно принимают, что пролетное строение опи-
рается только на постоянную опору моста и на рассчитываемую вре-
менную опору. Давление определяют при наибольшей длине консоли
пролетного строения и при наивыгоднейшем положении монтажного
крана, тележки с элементом и катучих подмостей. Так, например, в пер-
вой стадии монтажа (рис. VIII.27, б) наибольшее давление пролетного
строения на временную опору от основного сочетания нагрузок
В .4(Д + ^)2  P(a+b—d)
Во второй стадии монтажа (рис. VIII.27, в) давление на вторую
временную опору от основного сочетания нагрузок
r	9(a-t-b + c)2 , Р (a-j-b+c—d)
Vj 2 — — 	—
2(а + Ь)	а+Ь
Для снижения давлений пролетного строения на временные опоры
может быть рассмотрен вариант сборки его на нескольких опорах.
В этом случае пролетное строение оказывается балочно-неразрезным
и давление его на опоры определяют по правилам строительной ме-
ханики. Обычно при такой сборке применяют регулирование давлений
пролетного строения на временные опоры с помощью гидравличе-
ских домкратов, установленных на опорах. Для случая, показан-
ного на рис. VIII.27, г, если на опоре В домкратами создано посто-
янное и тщательно контролируемое давление В3, то
_/->	а
с3 — ь2	Г7-
а+Ь
Если желательно, чтобы В3 = С8, то необходимо создать давление
Д3 = С
а | Ь
2а + Ъ
2
при а = Ь давление В3—С3 = — С2.
О
223
Горизонтальные нагрузки на временные опоры от
давления ветра на пролетное строение и кран определяю! исходя из
тех же предпосылок и по той же схеме, что и при определении верти-
кальных давлений пролетного строения. В необходимых случаях
учитывают давление льда и нагрузку от навала судов.
Расчет временной опоры состоит из проверки проч-
ности и устойчивости ее элементов, а также прочности их соединений
и узлов. Схему и размеры опоры принимают с учетом местных условий
и в результате технико-экономического сравнения нескольких ва-
риантов. Ширина временной опоры понизу поперек оси моста должна
быть достаточной для обеспечения устойчивости ее против опрокиды-
вания.
Усилия в стойках временных опор определяют исходя из условия,
что основные вертикальные нагрузки воспринимаются только основ-
ными стойками опор, а основные вертикальные и дополнительные гори-
зонтальные нагрузки — всеми стойками опор (рис. VII1.28).
Отсюда усилия в стойках опор определяют по формулам;
в+Q . jV —	{/шах
' п0 ’	па ± Ху]
при Ma, — '£\№,hi.
Здесь В и В' — расчетное давление пролетного строения на опору, при ос-
новном и дополнительном сочетании нагрузок; Q — расчетный вес опоры;
Л1а, — расчетный момент горизонтальных сил; п0 — количество основных стоек
опоры; пс — количество всех стоек опоры; р1Пах — расстояние от оси опоры
до крайней стойки; yt — расстояние от оси опоры до оси каждой стойки; —
расчетное давление ветра на пролетное строение, монтажный кран и опору;
hi— плечо юризонтальных сил.
Рис. VIII 28. Расчетные схемы временных опор-
а-*• к расчету опоры на основное сочетание нагрузок, б — то же, на дополнительное соче-
тание нагрузок; в — схема свайного фундамента» г — то же. с тяжами, О — то же, е кар*
касом
224
Проверку устойчивости временных опор
против опрокидывания производят при опирании на них монтируе-
мого пролетного строения с учетом веса сборочного крана без груза
и давления поперечной ветровой нагрузки. Устойчивость ненагружен-
ных опор, в необходимых случаях, обеспечивают расчалками и под-
косами.
Расчет свайного фундамента временной опоры
заключается в определении наибольшего давления на крайнюю сваю,
которое должно быть меньше несущей способности сваи.
Расчетное давление на голову сваи (см. рис. VIII.28) определяют
по формуле
р ___ N , Mj/max
* СВ	-Г у,,2
«св
Кроме того, сваи рассчитывают на изгиб. Момент, возникающий
в каждой свае, можно вычислять по формуле
= S №Л0:исв.
При глубине воды более 3 м и в слабых грунтах применяют состав-
ные сваи — сплотки, а также тяжи и каркасы. Тяжи рассчитывают
на усилие
S = S IV : (пт cos а).
Здесь Л’ и М — расчетное нормальное давление и момент от внешних на-
грузок; исв — количество свай; j/max — расстояние от оси опоры до оси крайней
сваи; t)i — расстояние от оси опоры до оси каждой сваи; h0 — расстояние от рост-
верка фундамента до места заделки свай в грунт, которое можно принимать рас-
положенным от дна реки на глубине, равной шести диаметрам сваи; ит — количе-
ство растянутых тяжей; а — угол наклона тяжа к горизонту.
В случае использования тяжей необходимо учитывать дополнитель-
ную нагрузку на крайнюю сваю от вертикальной составляющей уси-
лия в тяжах.
При укреплении свай каркасами (см. рис. VIII.28) усилия в эле-
ментах каркаса определяют по формулам:
а)	при совместной работе раскосов обоих направлений; усилия
в раскосах
усилш' в распорках
2пр
б)	при учете работы раскосов только одного направления;
усилия в раскосах
i	si =--------;
? f	Ир cos а
'усилия в распорках
;	г sir .
Ир
8 Зак 135
225
в)	наибольшие усилия в стойках каркаса
,.	,,	, W
— 1>2— ш	,
прЬ
где Пр — число плоскостей раскосов (распорок), остальные обозначения
см. на рис. VIII 28.
При устройстве на капитальных опорах моста уширений для урав-
новешенной сборки, приемных и поддерживающих консолей при на-
весной сборке (см. рис. VIII. 18, а), а также в других аналогичных
случаях необходимо проверить расчетом и капитальные опоры на
действие возможных при монтаже нагрузок в наиболее невыгодных
их положениях и комбинациях.
VII 1.6. Особенности сборки арочных и висячих стальных
пролетных строений
Сборка арочных пролетных строений. В зависимости от конструк-
ции арок, величины пролета и местных условий строительства моста
стальные арочные пролетные строения собирают на сплошных под-
мостях полунавесным, навесным или уравновешенным способом.
Сплошные подмости и временные опоры устраивают из инвентарных
металлических конструкций. При полунавесной и навесной сборке ароч-
ных пролетных строений обычно устраивают анкеры, которые обеспе-
чивают устойчивость собираемых пролетных строений (рис. VIII.29).
Последовательность сборки арочных пролетных строений прини-
мают в зависимости от их системы. Обычно сначала собирают арки,
а затем при езде поверху устанавливают элементы надарочного строе-
ния, а при езде понизу — подвесную проезжую часть. Арочные фермы,
как правило, собирают от опор к середине пролета пространственными
неизменяемыми секциями. Монтаж пролетных строений типа арки
с жесткой балкой начинают обычно со сборки балки жесткости на от-
дельных временных опорах, а затем при езде понизу устанавливают
подвески, элементы арок и связи, а при езде поверху — подпружные
арки и стойки.
Сборка висячих пролетных][строений. Способы монтажа висячих
пролетных строений зависят от их
системы, конструкции и местных
условий строительства.
При сборке висячих рас-
порных систем после со-
оружения пилонов монтируют не-
сущие, кабели или цепи, подве-
ски, балки или фермы жесткости
и, наконец, конструкцию проезжей
части. Важное достоинство мостов
этой системы -— возможность мон-
тировать балки или фермы жест-
кости без подмостей или времен-
Рис. VIII.29. Навесная сборка ароч-
ного пролетного строения:
1 — анкер; 2 — кран для сборки арок; 3 —-
кран для сборки проезжей части
226
Рис. VI11.30. Схема изготовления проволочного кабеля в пролете:
/ — барабан с проволокой; 2 — тяговый канат, 3 — прядильное колесо
ных опор, подвешивая их элементы к готовому кабелю, что позво-
ляет сооружать эти мосты в сложных естественных условиях.
Пилоны больших висячих мостов собирают или бетонируют в вер-
тикальном положении путем постепенного наращивания (см. п. V. 4).
Кабели висячих мостов в зависимости от длины, диаметра и кон-
струкции, а также от местных условий строительства моста, собирают
в пролете или на берегу с последующим навешиванием их на пилоны.
Кабели собирают из отдельных проволок, заранее изготовленных пря-
дей или готовых тросов.
Изготовление кабелей на берегу состоит из
размотки и вытяжки проволоки или тросов, разметки, резки, соедине-
ния проволок в пряди и сборки кабелей из прядей или тросов. Прово-
локу и тросы предварительно вытягивают для уменьшения удлинения
кабеля под нагрузкой. При необходимости проволоки сращивают вин-
товыми муфтами или путем накладки слегка расплющенных концов
проволок друг на друга и обмотки их тонкой проволокой. Готовые
кабели доставляют на тележках или понтонах в пролеты моста, подни-
мают их кранами или лебедками и укладывают на пилоны.
Сборка кабеля в пролете из готовых прядей или тро-
сов состоит из протаскивания прядей или тросов через пилоны при по-
мощи временного монтажного каната, навешивания их на пилоны,
обжатия, скрепления хомутами, очистки и окраски.
Кабели из отдельных проволок собирают в пролете при помощи
прядильного колеса, закрепленного к бесконечному ка-
нату, навешенному на пилонах (рис. VIII.30). Проволоку с барабана на-
девают на прядильное колесо и закрепляют конец ее на устое моста.
Затем колесо перемещают бесконечным канатом от одного берега к дру-
гому. Таким образом за один проход колеса укладывают две проволоки.
Кабели больших висячих мостов состоят из очень большого числа
проволок; так на мосту Верецано-Нерроуз в США уложено свыше
100 000 проволок общей длиной около 230 000 км. В целях сокращения
продолжительности прядения кабелей применяют колеса с двумя же-
лобами для одновременной протяжки четырех проволок, увеличивают
количество прядильных колес и скорость их перемещения. В настоящее
время эта скорость доходит до 430 м/мин.
8*	227
Для защиты от ржавления кабели висячих мостов изготовляют
из проволоки, проваренной в масле с графитом, из оцинкованной про-
волоки или из проволоки, покрытой смесью эпоксидной смолы с цин-
ковым порошком.
Навешенные на пилоны и закрепленные за береговые анкеры
проволоки выравнивают и соединяют в пряди, обжимают их клещами
и связывают тонкой проволокой. Затем проверяют и регулируют
длину и положение прядей и объединяют их в кабель. Пространство
между прядями заполняют водоустойчивой пастой из свинцового
сурика или мастикой из льняного масла и сурика. После этого ка-
бель обжимают кольцевым домкратом, обматывают мягкой оцинко-
ванной проволокой, покрывают смесью из растительного масла и
графита, обматывают просмоленным полотном и окрашивают масля-
ной краской. Иногда на кабели надевают футляр из листовой стали или
покрывают нейлоновой оболочкой, усиленной стекловолокнистой
сеткой. Изготовление кабелей занимает обычно несколько месяцев,
так, например, изготовление кабелей Фортского моста в Англии с про-
летами 405 + 1000 + 405 м продолжалось 8 мес.
Для крепления подвесок на кабели устанавливают хомуты, со-
стоящие из двух стальных литых половинок с желобами для укладки
тросов подвесок. Хомуты удерживаются на кабеле только силами тре-
ния, половинки хомута сначала обжимают домкратами, а затем сое-
диняют болтами.
Фермы или балки жесткости собирают обычно
уравновешенным способом, подвешивая их элементы к готовому кабелю
сначала от пилонов в пролеты, а затем от середины пролета к пилонам
(рис. VIII.31). Такой порядок сборки уменьшает деформации кабеля.
Элементы ферм или балок поднимают кранами, расположенными на
ранее собранной конструкции проезжей части моста или полиспастами,
закрепленными на тележках, перемещающихся по кабелям. Одновре-
Рис VIII 31 Схемы сборки фермы жесткости распорного висячего моста:
а ~ уравновешенная сборка фермы от пилонов в пролеты, б — то же, от середины пролета
к пилонам
228
Рис. VIII.32. Стадии сборки висячего моста безраспорной системы:
а — сборка крайнего (анкерного) пролета на подмостях; б — то же, среднего пролета полу-
навесным способом; в — сборка пилона; а — то же, кабеля или цепи на подмостях
менно с монтажом ферм или балок собирают связи, поперечные и про-
дольные балки и устраивают проезжую часть.
Элементы ферм или балок соединяют сначала шарнирно. По окон-
чании сборки выправляют продольный профиль моста путем регули-
рования длин подвесок и затем жестко соединяют элементы ферм
или балок жесткости.
Сборку висячих мостов безраспорной системы
(рис. VI 11.32) обычно начинают со сборки балок или ферм жесткости на
сплошных подмостях полунавесным или навесным способом. Иногда
их собирают на берегу с продольной надвижкой или установкой на
опоры с помощью плавучих опор. Пилоны собирают или после сборки
крайних пролетов, или после сборки всей балки или фермы жесткости.
Кабели или цепи собирают на сплошных подмостях, установленных
на ранее собранных балках или фермах жесткости. При сборке цепей
из стальных пластин сначала на подмости укладывают звенья цепи
и соединяют их болгами-шарнирами, а затем устанавливают подвес-
ки и с их помощью регулируют положение балки жесткости и цепи.
Глава IX
УСТАНОВКА СТАЛЬНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
НА ОПОРЫ
IX.1. Способы установки пролетных строений
Сборка стальных пролетных строений в стороне с последующей
установкой их на опоры позволяет монтировать пролетные строения
одновременно с возведением опор, что сокращает сроки строительства
моста, но иногда увеличивает его стоимость и трудоемкость.
Пролетные строения можно устанавливать на опоры кранами
С продольной или поперечной надвижкой или же при помощи плаву-
® зак ыь	229
чих средств. При установке на место пролетные строения можно под-
нимать или опускать при помощи домкратов, фермоподъемников илв
других приспособлений.
Установка кранами — наиболее простой способ монта-
жа стальных пролетных строений. Однако этот способ можно приме-
нять только для небольших пролетных строений и при наличии крана
необходимой грузоподъемности.
Продольную надвижку, т. е.
перемещение
пролет-
ных строений вдоль оси моста, можно производить по временным не-
подвижным опорам, на катучих или плавучих опорах и при помощи
аванбека. При установке нескольких балочно-разрезных пролетных
строений
их можно соединять
неразрезную
систему
надвигать
по
постоянным опорам моста.
Поперечную
строений поперек оси
надвижку или перемещение пролетных
моста производят по опорам моста, поперечным
подмостям-пирсам, на катучих и плавучих опорах.
Перевозку пролетных строений на плаву-
чих опорах применяют на строительстве стальных мостов через
судоходные реки при большом количестве однотипных тяжелых про-
летных строений.
Подъемка пролетных строений позволяет собирать
их на земле или низких подмостях, что в некоторых случаях снижает
материальные и трудовые затраты.
Иногда на строительстве мостов применяют комбиниро-
ванные способы установки стальных пролетных строений,
представляющие собой сочетания продольной и поперечной надвижки,
подъемки и перевозки на плаву и других способов перемещения про-
летных строений.
Способ установки пролетных строений на опоры выбирают для
каждых конкретных условий строительства путем технико-экономи-
ческого сравнения возможных вариантов.
в
и
IX.2. Установка пролетных строений кранами
Целыюперевозимые и крупноблочные стальные пролетные строения
в зависимости от их массы, размеров и местных условий можно уста-
навливать на опоры стреловыми, консольными или плавучими кранами
большой грузоподъемности. Применение кранов обеспечивает сокра-
щение сроков и трудоемкости монтажа пролетных строений.
Поступающие на строительство блоки стальных конструкций про-
летных строений разгружают на шпальные клетки, расположенные па-
раллельно пути или по оси специального тупика. В зависимости от
массы блока и грузоподъемности крана на пролетных строениях уст-
раивают полностью или частично постоянное мостовое полотно или
укладывают временные пути.
Установка пролетных строений на опоры кранами слагается из
строповки и подъемки блоков, перемещения и установки крана, опус-
230
7J
Рис. IX 1, Способы установки пролетных строений на опоры консольными кранами:
а — цельиоперевозимого пролетного строения краном ГЭПК-130, б — крупноблочного пролет-
ного строения краном ГЭК-80,
I постоянная опора; 2 =- временная опора
кания и установки пролетного строения на опорные части и устройства
мостового полотна.
Цёльноперевозимые пролетные строения можно устанавливать
(рис. IX.1) неповоротными консольными кранами, например, ГЭК 80
и поворотными кранами, например, ГЭПК-130 (см п VII.3).
Установка консольным краном пролетного строения пролетом с
предварительно уложенным мостовым полотном существенно сокраща-
ет продолжительность монтажа Крупноблочные пролетные строения
можно устанавливать отдельными блоками с устройством временных
опор пли целиком с предварительной сборкой пролетных строений В
первом случае можно использовать краны меньшей грузоподъемности,
но требуются большие затраты материалов и труда, а во втором—из-за
отсутствия временных опор сокращаются сроки, трудоемкость и стои-
мость монтажа. Поэтому во всех случаях, когда это возможно, пролет-
ные строения надо устанавливать на опоры кранами целиком без вре-
менных опор и с предварительно уложенным постоянным мостовым
полотном.
После установки блоков проверяют правильность положения про-
летного строения в плане и профиле, выправляют блоки при помощи
домкратов, установленных на опорах, и соединяют между собой за-
клепками или высокопрочными болтами. В тех случаях, когда проек-
том предусмотрено предварительное напряжение стальных конструк-
ций, его осуществляют или путем выгиба пролетного строения при
помощи домкратов, или натяжением высокопрочных канатов.
Консольными кранами можно также устанавливать на опоры сталь-
ные пролетные строения с ездой понизу Пролетные строения при этом
собирают на площадке вблизи моста крупными блоками, масса
9*	231
Рис. IX.2. Схемы установки пролетных строений консольным краном:
□ — цельного пролетного строения с ездой понизу; б — первой секции; е — второй секция
которых должна соответствовать грузоподъемности крана. Готовые
блоки доставляют в пролет консольным краном по ранее собранной
части моста или по подмостям, устанавливают на опоры и соединяют
(рис. IX.2). Наиболее эффективна установка пролетных строений
целиком.
Расчеты при установке пролетных строений кранами состоят из
определения усилий на грузовые полиспасты от подвешенного блока
пролетного строения и давлений на колеса крана, проверки прочности
и устойчивости установленного на опоры пролетного строения при
Рис. IX.3. Установка пролетного
строения на опоры плавучим краном
232
проходе по нему крана с грузом и
расчета временных опор.
При отсутствии консольного
крана, подходов к мосту, а также
при достаточной глубине воды и
других подобных условиях блоки
пролетных строений можно уста-
навливать на опоры плавучими
кранами (рис. IX.3), собранными
из инвентарных понтонов и кон-
струкций. В этом случае блоки
подают к плавучему крану по во-
де на понтонах или по собранной
части моста на платформах, а
плавучий кран перемещают при
помощи буксиров или лебедок о
тросами и якорями.
Устройство мостового полотна железнодорожных
пролетных строений с деревянными или металлическими поперечинами
состоит из раскладки и прикрепления поперечин к балкам, укладки
рельсов и контррельсов или контруголков, устройства тротуаров и,
перил. Рельсовому пути придают проектный строительный подъем за
счет высоты поперечин о учетом профиля поверхности балок и их
строительного подъема.
В пролетных строениях с железобетонной плитой устройство мо-
стового полотна состоит из устройства монолитной или сборной желе-
зобетонной плиты, гидроизоляции, балластировки, укладки шпал и
рельсов. В автодорожных пролетных строениях после устройства же-
лезобетонной плиты и изоляции укладывают асфальтобетонные по-
крытия проезжей части и тротуаров.
Железобетонною плиту устраивают после сборки и приемки сталь-
ной конструкции. Для сооружения монолитной плиты установлива-
ют опалубку и арматуру, укладывают бетонную смесь, а затем устраи-
вают гидроизоляцию.
Блоки сборной железобетонной плиты можно устанавливать желез-
нодорожными, гусеничными или автомобильными кранами (рис. IX.4).
Рис. IX.4. Укладка блоков железобетонной плиты на стальные балки и детали
крепления железобетонной плиты высокопрочными болтами и с помощью
упоров:
стальная балкар 2 железобетонная плита; 3 — высокопрочные болты; 4 — упор; 5 —•
подкладка
233
К крану блоки подают на автомобилях или железнодорожных платфор-
мах по временному пути.
В сталежелезобетонных пролетных строениях при соединении же-
лезобетонных плит с металлическими балками высокопрочными бол-
тами контактные поверхности закладных деталей плит и горизонталь-
ного листа балки перед установкой плит подвергают пескоструйной
очистке. После установки блоков плиты их прикрепляют к метал-
лической балке болтами и кран передвигают. Окончательную затяжку
болтов можно производить параллельно с монтажом блоков, или после
его, но обязательно не позднее трех суток после очистки контактных
поверхностей.
После укладки всех блоков плиты и натяжения высокопрочных
болтов на полное расчетное усилие стыки между блоками омоноли-
чивают, устраивают изоляцию стыков, балластируют и укладывают
путь с проектным подъемом.
При соединении железобетонных плит с металлическими бал-
ками с помощью жестких упоров или гибких (петлевых) анкеров кран
сначала ходом от себя устанавливает на подкладках насухо все блоки
железобетонной плиты, а затем ходом на себя укладывает их на слой
цементного раствора. До набора раствором 80% прочности въезд крана
и других механизмов на плиту запрещается. После набора раствором
прочности заливают окна и стыки плит бетонной смесью, а затем уст-
раивают изоляцию стыков, балластируют и укладывают путь. В зим-
них условиях стыки плит омоноличивают в тепляках или с электро-
прогревом.
В случае отсутствия металлических упоров железобетонные пли-
ты сначала укладывают на деревянные подкладки и скрепляют с ме-
таллическими балками высокопрочными болтами при неполном их на-
тяжении. После этого подливают цементный раствор. Окончательно
болты затягивают после набора бетоном необходимой прочности,
1Х.З. Надвижка и подъемка пролетных строений
Стальные пролетные строения надвигают на опоры при помощи
накаточных, тяговых и тормозных устройств.
Накаточные устройства. Для перемещения пролетных строений
применяют салазки, ролики, тележки, катки и устройства скольже-
ния с антифрикционными прокладками. Эти накаточные устройства
должны обеспечивать плавное без рывков и перекосов движение пере-
мещаемых пролетных строений.
Салазки устраивают из стальных листов, уголков или швел-
леров, прикрепляют к пролетному строению и перемещают обычно по
рельсам; для уменьшения трения поверхности скольжения смазывают
тавотом или автолом. Салазки применяют для надвижки небольших
пролетных строений.
Ролики состоят из колес с ребордами, башмаков с цапфами
или балансирных балок (рис. IX.5). Их устанавливают неподвижно
на деревянные лежни, бетонные плиты или опорные части моста. Для
234
Рис. IX.5. Накаточные устройства;
с — ролики; б — тележка
перекатки по роликам к пролетному строению прикрепляют рельсы
головками вниз. Расчет роликов состоит из проверки обода на смятие,
а также прочности оси, башмака или балансирной балки и основания.
Т ел еж к и состоят из колес и рамы (см. рис. IX.5). Для пере-
катки пролетных строений применяют обычно двухосные тележки,
в некоторых случаях — железнодорожные вагонные тележки. Расчет
состоит из проверки обода колеса на смятие и прочности осей, под-
шипников и рамы. Тележки перемещают по рельсовому пути, проч-
ность которого также проверяют расчетом.
Катки изготовляют из чугуна, стали или стальных труб, за-
полненных бетоном. Они имеют диаметр от 60 до 150 мм и длину от
600 до 1200 мм; их рассчитывают на смятие, изгиб и срез. Предельная
нагрузка на одно пересечение катка с рельсом зависит от материала и
235
Рис. IX 6 Конструкция верхнего и нижнего накаточиых путей:
а — под поясами ферм; б — под продольными балками;
1 — брус; 2 —катки, 3 — лежень, 4—страховочная клетка
диаметра катка, а также от типа рельсов накаточиых путей и степени
их износа.
Для передвижки пролетных строений на катках устраивают верх-
ние и иижние накаточные пути (рис. IX.6). Верхний накаточный путь
состоит из брусьев и рельсов. Брусья прикрепляют лапчатыми болтами
или тяжами к нижним поясам главных ферм или при слабых поясах к
продольным балкам пролетных строений. В первом случае страховоч-
ные клетки устраивают под продольными балками, а во втором — под
поясами главных ферм. Рельсы пришивают к брусьям костылями или
привинчивают шурупами. Размеры брусьев и расстояние между ними
определяют расчетом на смятие и изгиб. Нижний накаточный п^ть со-
стоит из шпал или лежней и рельсов со скреплениями. Учитывая воз-
можность незначительных боковых смещений при надвижке, нижний
путь имеет, как правило, на один рельс больше, чем верхний. Путь
укладывают со строительным подъемом и небольшим уклоном в сто-
рону надвижки (8—9°/00). Концы накаточиых путей отгибают в сто-
рону подошвы с уклоном 100—150°/оо на длине не менее: нижних
— 1 м, верхних—1,2 м.
Рис. IX.7. Накаточные пути:
а — непрерывные пути, б — с разрывами
верхнего пути, в — то же, нижнего пути;
Z — верхний накаточный путь, 2 — катки;
3 — нижний накаточный путь
236
Накаточные пути могут быть
непрерывными или с разрывами
(рис. IX.7).
Количество рельсов в накаточном
пути и катков, приходящееся на
1 пог. м. пути, должно удовлетво-
рять условию:
р : (пт) < Рк,
где р — расчетная нагрузка на
1 пог. м пути; п и т—количество соответ-
ственно рельсов и катков; Рк—предель-
ная нагрузка на одно пересечение катка
с рельсом, принимаемая по табл. IX. 1.
Таблица IX.1
Диаметр катка, мм	Предельная нагрузка на одно пересечение сталь- ного катка, тс	
	с рельсом типа П-а	с балкой № 56
80	3	7,0
100	5	10
120	6	11
140	8	13
н и я состоит из антифрикцион-
Устройство скольже
ной прокладки, полированного стального листа, распределительного
листа, упругой и выравнивающей прокладок и опорной плиты
(см. п. VII.4). Применение устройств скольжения не требует накаточ-
ных путей, сокращает трудовые затраты более чем в 5 раз, улучшает
условия труда, повышает скорость надвижки пролетных строений на
опоры.
Тяговые и тормозные устройства. Пролетные строения обычно пе-
ремещают полиспастами с ручными или электрическими лебедками
(рис. IX.8). На каждое пролетное строение устанавливают, как пра-
вило, один-два тяговых и тормозных полиспастов. Полиспасты рас-
полагают строго симметрично относительно продольной оси перекатки,
закрепляя их неподвижные блоки за опоры моста или анкеры на берегу.
При большой длине перекатки необходимо предусмотреть возможность
перекрепления блоков полиспастов. Тяговые и тормозные лебедки
устанавливают на земле, опорах или надвигаемом пролетном строении.
При конвейерно-тыловой сборке пролетных строений и поэтапной
продольной надвижке на устройствах
равлические домкраты с ходом поршня
Тяговые устройства должны
обеспечивать безопасное и плавное
скольжения применяют гад-
до 1200 мм.
без рывков и перекосов перемеще-	5"^
ние пролетных строений. Скорость стаД".'
перемещения на катках обычно не
превышает 0,5 м/мин, а на роликах
и тележках — 2 м/мин. Тяговые и
тормозные устройства рассчитыва- >
ют на нагрузки от силы тяги и дав-
ления продольного ветра интенсив-
ностью 25 кгс/см2. Необходимую ве-
личину силы тяги определяют рас-
четом (см. прилож. I).
3
3
3
Рис. IX.8. Тяговые и тормозные уст-
ройства:
k в тяговая лебедка; 2 — тормозная
“	бедка; 3— полиспаст
Продольная надвижка пролетных строений. В мостостроении при-
меняют продольную надвижку стальных пролетных строений на опоры
следующими способами: по сплошным подмостям, по временным не-
подвижным опорам, на катучих или плавучих опорах и без промежу-
точных опор при помощи аванбека или же путем соединения пролетных
строений в неразрезную систему. Способ надвижки принимают в зави-
симости от количества и конструкции надвигаемых пролетных стро-
ений, местных условий и на основании технико-экономических
расчетов.
Продольную надвижку пролетных строе-
ний по сплошным подмостям применяют при неболь-
шой высоте моста и малой глубине воды. Подмости устраивают из ин-
вентарных металлических конструкций на лежневом или свайном
основании и рассчитывают на вертикальные и горизонтальные на-
грузки. Пролетные строения надвигают обычно на стальных катках
по непрерывному нижнему накаточному пути из железнодорожных
рельсов при помощи лебедок с полиспастами.
Пролетные строения можно также устанавливать на опоры путем
накатки их на железнодорожных платформах. В этом случае пролет-
ные строения собирают на полигоне, связанном с мостом железнодо-
рожным путем. Смонтированные стальные пролетные строения грузят
на платформы и доставляют локомотивом в пролет по временному мосту
из инвентарных конструкций. Затем пролетное строение при помощи
домкратов поднимают и после уборки платформ опускают на опорные
части.
Надвижку пролетных строений по времен-
ным неподвижным опорам (рис. IX.9) применяют при
большой высоте моста и значительной глубине воды, когда устройство
сплошных подмостей требует существенных материальных и трудовых
затрат. В каждом пролете моста устраивают одну или две временные
опоры в зависимости от конструкции, длины и веса пролетных строе-
ний. Расстояние между опорами определяют из условия устойчивости
пролетного строения против опрокидывания и прочности его элемен-
тов. При надвижке балочно-разрезных пролетных строений длину
консоли принимают обычно не более 0,25—0,30 величины пролета.
Рис. IX.9. Схема надвижки пролетного строения по временным неподвижным
опорам
238
Рис. IX 10. Обстройка перекаточной опоры:
1 — надвигаемое пролетное строение; 2 — верхний накаточный путь; 3 » катки; 4 ниж-
ний накаточный путь; 5 —ловушка для катков; 6 — клинья; 7 — балка ростверка опоры;
в — перекаточиая опора; 9 — тротуары с перилами; d — длина панели йадвигаемого про-
летного строения. Стрелкой показано направление надвижки
Иногда для увеличения расстояния между временными опорами и сок-
ращения их количества целесообразно применить аванбек.
Длину временных опор по направлению надвижки определяют
расчетом в зависимости от количества катков и расстояния между
ними. Обычно длину опор принимают равной 0,15—0,2 пролета, но не
меньше 1,25 длины панели для того, чтобы пролетное строение постоян-
но опиралось на опору минимум одним узлом.
Временные промежуточные опоры устраивают из инвентарных
металлических конструкций на лежневом или свайном фундаменте.
Отметки верхних ростверков опор назначают с учетом принятого уров-
ня надвижки пролетного строения, прогиба его консоли, упругих и
остаточных деформаций опор под нагрузкой. При надвижке по каткам
на верху опор устраивают нижний накаточный путь из железнодорож-
ных рельсов или двутавровых балок (рис. IX.10). Путь укладывают
на клиньях для возможности регулирования его положения по высоте.
Там же устраивают ловушки для катков и приспособление для под-
домкрачивания консоли пролетного строения.
Надвигаемое пролетное строение, накаточные устройства и пере-
катанные опоры рассчитывают при продольной на-
движке на воздействие вертикальных нагрузок от собственного
веса пролетного строения и временных конструкций, тягового усилия
и давления ветра, принимаемых в наиболее невыгодных сочетаниях и
положениях.
239
Давление пролетного строения на подмости определяют по форму-
лам внецентренного сжатия, принимая ферму за жесткий диск. В на-
чале перекатки при положении пролетного строения с малой консолью
(рис. IX.H, а), т. е. при с < За, давление
а при большой консоли, т. е. при с > За (рис. IX. 11, б),
Pi = 2Q : (За).
При опирании пролетного строения на отдельные перекатные опоры
(рис. IX. 11, в) давление определяют также по формулам внецентрен-
ного сжатия. Для этого сначала находят положение центра тяжести
опорных площадок
е0 = X сгЬ< . ХС|,
затем вычисляют момент инерции опорных площадок, принимая их
ширину равной 1,0 м:

После этого определяют давление
Рх
SCj I
Обозначения, входящие в эти формулы величин, показаны на рис IX 11.
Перекаточные опоры рассчитывают на прочность и устойчивость по-
ложения в продольном и поперечном направлениях (рис. IX. 1?).
Опоры рассчитывают на вертикальную нагрузку
Qo = 0,5^ + р,) о
Рис. IX.11. Расчетные схемы продольной надвижки пролетного строения
240
и на горизонтальные нагрузки
от тягового усилия и давления
ветра, полную величину кото-
рых распределяют между опо-
рами пропорционально верти-
кальным давлениям пролетного
строения.
Временные опоры должны
иметь достаточную жесткость в
продольном и поперечном на-
правлениях, которая может
быть достигнута уширением
опор внизу или установкой под-
косов и оттяжек.
Продольную над-
вижку на катучих
опорах (рис. IX.13) при-
меняют в тех случаях, когда
устройство временных непод-
вижных опор затруднительно
но. Катучие опоры устраивают
Рис. IX 12. Расчетная схема перека-
чечной опоры
или экономически нецелесообраз-
з инвентарных металлоконструкций
и передвигают на катках или тележках по рельсовым путям, уложен-
ным по земле или по низководному мосту. Катучие опоры, накаточные
пути и тяговые устройства рассчитывают на вертикальные и горизон
тальные силы, возникающие при перекатке. При надвижке несколь-
ких пролетных строений накаточный путь укладывают параллельно
оси моста. Каждое пролетное строение при этом перекатывают на двух
катучих опорах, а затем устанавливают на опоры моста путем попереч-
ной надвижки.
Продольную надвижку пролетных строе-
ний при помощи плавучих опор (см. рис. IX.13)
применяют при большой глубине воды, когда другие способы оказы-
ваются экономически нецелесообразными. Плавучие опоры устраи-
вают из инвентарных понтонов и металлических конструкций. Грузо-
подъемность их должна быть больше максимального давления пролет-
ного строения на опору, возможного в процессе надвижки. Высоту
плавучих опор принимают в зависимости от разности отметок низа
пролетного строения и уровня воды, ожидаемого во время надвижки.
Высоту опор регулируют водным балластом, который накачивают на-
сосом в плашкоут, а также изменением высоты клеток из брусьев, рас-
положенных на верху опор. Плавучие опоры проверяют расчетом
(см. п. IX.4).
Собранное по оси моста на берегу или на подмостях пролетное
строение сначала выдвигают частично в пролет и под конец его под-
водят плавучую опору, заполненную балластом. Затем водный балласт
откачивают или отжимают сжатым воздухом до тех пор, пока плаву-
чая опора, поднимаясь, не примет на себя нагрузку от пролетного
строения. После этого опору перемещают лебедками в полиспастами
поперек реки к опоре мосга, удерживая тросами о якорями, распо-
241
A-A
Рис. IX. 13 Схемы продольной надвижки пролетных строений;
с — на катучих опорах; б — на плавучих опорах
ложенными под разными углами с верховой и низовой стороны. Для
того чтобы нагрузка на плавучую опору в процессе надвижки была
постоянной, другой конец пролетного строения опирают на тележки
или балансирные балки с катками. Пролетное строение устанавливают
на постоянную опору моста путем балластировки плашкоута плаву-
чей опоры.
При строительстве многопролетных мостов продольную надвижку
пролетных строений выполняют при помощи двух плавучих опор.
В этом случае надвижка существенно осложняется перестановкой
плавучих опор из пролета в пролет.
Надвижку пролетного строения с аванбе-
к о м в виде легкой конструкции, удлиняющей пролетное строение
и препятствующей опрокидыванию его при надвижке (рис. IX. 14),
применяют при большой высоте моста, большой глубине воды, слабых
Рис. IX. 14. Расчетная
схема продольной на-
движки с аванбеком
ДО — центр опирания
242
Рис. IX. 15. Схема надвижки балочно-разрезных пролетных строений, соединенных
в неразрезную систему
грунтах и других условиях, когда сооружение подмостей или отдель-
ных опор требует значительных материальных и трудовых затрат.
Для надвижки пролетного строения этим способом устраивают нака-
точные пути, собирают аванбек, устанавливают тяговые и тормозные
лебедки с полиспастами. Для облегчения накатывания на опору конец
аванбека устраивают с плавным подъемом кверху на величину прогиба
от собственного веса консольной части надвигаемой системы. Длину
аванбека определяют из условия устойчивости против опрокидывания
пролетного строения в наивыгоднейшем положении, когда конец аван-
бека достигает противоположной опоры, но еще не опирается на нее
(см.рис. IX. 14).
Пролетное строение с аванбеком будет устойчиво, если
4Дпр __ ео
МПр " У
Согласно расчетной схеме (см. рис. IX. 14),
Pi (l—a)l+2qal < Q 95
a[pa+pi(l—o)-HcJ
откуда определится длина аванбека.
Здесь Л10пр и 44 пр — опрокидывающий и предельный моменты относитель-
но центра опирания; т — коэффициент условий работы, равный 0,95; ей — экс-
центриситет равнодействующей всех нагрузок; у — расстояние от центра опира-
ния пролетного строения до оси опрокидывания; / — длина пролетного строения;
а — длина аванбека; pt — расчетная нагрузка пролетного строения при коэффи-
циенте п = 1; р — то же, при п < 1; q — расчетная нагрузка аванбека при
п — 1.
Длина аванбека может быть уменьшена путем устройства противо-
веса на противоположном конце пролетного строения.
Во всех характерных стадиях надвижки проверяют прочность и
устойчивость элементов пролетного строения и аванбека, а также проч-
ность накаточных и тяговых устройств.
Продольную надвижку пролетных строе-
ний, соединенных в неразрезную систему
(рис. IX. 15), применяют на строительстве многопролетных мостов.
Соединенные пролетные строения можно надвигать на место по постоян-
ным опорам моста без устройства временных промежуточных опор.
243
Пролетные строения можно постепенно собирать и надвигать в
пролет, т. е. вести монтаж так называемым конвейерно-тыло-
вым споеобом. В этом случае пролетные строения собирают
на монтажной площадке, оборудованной соответствующими подмостя-
ми, приспособлениями и машинами и по мере сборки передвигают в
пролет, что позволяет организовать ритмичную, поточно-скоростную
сборку по цикличному графику, обеспечивающему высокую произво-
ди! ельность труда.
При надвижке многостенчатых стальных пролетных строений их
головной участок монтируют в виде ступенчатого в плане аванбека
(рис. IX. 16). Для возможности ликвидации прогибов консоль надви-
гаемых пролетных строений значительной длины обустраивают ко-
ротким аванбеком, а на опорах устанавливают домкраты на тележках
для поддомкрачивания и перемещения конца пролетного строения.
Поперечная надвижка пролетных строений. Поперечную надвижку
применяют при сборке пролетных строений параллельно оси моста,
при последовательной сборке раздельных пролетных строений двух-
путных железнодорожных мостов, сборке широких городских и авто-
дорожных мостов, пролетные строения которых имеют несколько глав-
Рис. IX.16. Надвижка многостенчатого пролетного строения:	
а—-план надвигаемого пролетного строения; б —опирание аванбека на домкрат с карет-
кой; е — опирание конца пролетного строения на опору;
I — кран, 2 — подмости; 3 — главные балки; 4 — опора; 5 — конец надвигаемого пролет-
ного строения; 6 — аванбек; 7 — домкрат; 8 — каретка; 9 — катки; 10 — накаточные пути;
11 — страховочные клетки
244
вад в
Рис IX 17 Способы поперечной надвижки пролетных строений:
в — по пирсам под опорными узлами; б — по пирсам под промежуточными узлами;
в — на катучих опорах
них балок или ферм, а также при выкатке пролетных втроений на пла-
вучие опоры и смене пролетных строений на эксплуатируемых мостах.
Поперечную передвижку можно производить по постоянным опо-
рам многопутных железнодорожных и широких городских или авто-
дорожных мостов, а также по временным подмостям-пирсам и на ка-
тучих опорах (рис. IX. 17).
Поперечная передвижка по пирсам — наиболее
распространенный способ установки пролетных строений на опоры.
Пирсы располагают или под опорными узлами пролетного строения,
или под ближайшими к опорам основными узлами ферм. В первом
случае пирсы примыкают к постоянным опорам моста, и поэтому ниж-
ние накаточные пути укладывают на пирсах и подферменных площад-
ках опор, что сокращает длину пирсов, но осложняет установку про-
летного строения на опорные части из-за необходимости разбирать
накаточные пути. Во втором случае длина пирсов увеличивается,
но установка пролетного строения на опорные части упрощается.
Пирсы устраивают из инвентарных металлических конструкций на
245
лежневом или свайном фундаменте. Ростверки свайных фундаментов
пирсов устраивают из металлических инвентарных двутавровых балок
или из монолитного железобетона.
Размеры пирсов определяют в зависимости от количества накаточ-
ных путей и из условия обеспечения их устойчивости при действии
горизонтальных и вертикальных нагрузок. Пирсам придают строитель-
ный подъем на величину упругой и остаточной деформаций их под на-
грузкой. Сопряжение пирсов с капитальными опорами должно обес-
печивать плавный переход катков или тележек с пирсов на опору.
В качестве накаточных приспособлений обычно применяют катки или
тележки. Конструкция накаточных устройств должна предусматривать
возможность установки домкратов для подъемки на накаточные пути
пролетного строения и снятия его с них. Пирсы в уровне накаточных
путей должны иметь настил и тротуары с перилами. Поперечную
надвижку производят винтовыми домкратами или лебедками с поли-
спастами, которые располагаются на пирсах, оголовках опор или про-
летном строении (рис. IX. 18).
При поперечной надвижке проверяют рас-
четом на прочность и устойчивость элементы пролетного строения
при опирании его на накаточные пути промежуточными узлами. По-
перечные балки, под которыми располагают накаточные пути, про-
веряют на изгиб, устойчивость стенки и прикрепления их к фермам.
Давления на катки при поперечной перекатке (рис. IX. 19, а) оп-
ределяют условно на 1 м длины накатного устройства по формуле
где Q — расчетный вес пролетного строения с накаточными устройства
ми; W — расчетное давление ветра на пролетное строение; h — плечо силы
давления ветра; с — длина верхних накаточных путей.
На эту нагрузку подбирают количество катков и проверяют проч-
ность элементов накаточных путей и других устройств.
Рис. IX [8. Накаточные и тяговые устройства:
а—начальное положение на подмостях; б—конечное положение на опоре;
1 — тормозная лебедка; 2 — тяговая лебедка; 3 — рельсовая вставка. Стрелкой показана
направление перекатки
246
Рис. IX. 19. Расчетные схемы устройств для поперечной надвижки пролетных
строений:
а — схема к расчету накаточных устройств; б — схема нагрузок вдоль пирса; в — то же,
поперек
Пирсы рассчитывают на прочность и устойчивость в их продоль-
ном (рис. IX. 19, б) и поперечном (рис. IX. 19, в) направлениях на основ-
ное сочетание нагрузок, включающее вертикальные нагрузки Q от
перекатываемого пролетного строения и собственного веса Р пирсов,
тяговое усилие Т, действующее при перекатке, а также на дополни-
тельное сочетание нагрузок, отличающееся от основного тем, что вме-
сто тягового усилия учитывают давление ветра Wn на пролетное строе-
ние и пирсы IV'o. Кроме того, пирсы рассчитывают на давление ветра
при отсутствии на них пролетного строения, па воздействие Н от
перекоса катков, а также на нагрузки в местах поддомкрачивания
пролетного строения, при установке его на накаточные устройства и
снятии с них. Тяговое усилие Т, давление ветра 1КП на пролетное
строение и воздействие Й от перекоса катков прикладывают в уровне
верха нижних накаточных путей.
Подъемка пролетных строений. Сборка пролетных строений на
низких подмостях или на земле с последующей подъемкой и устранов-
кой на опоры в некоторых случаях снижает материальные и трудовые
затраты, сокращает сроки строительства мостов.
Пролетные строения можно поднимать следующими способами:
1) домкратами на клетках или временных опорах; 2) полиспастами, под-
вешенными к рамам или мачтам; 3) при помощи фермоподъемников.
Способ подъемки выбирают в зависимости от веса пролетного строе-
ния, высоты подъема и местных условий строительства. Принятый
способ должен обеспечивать удобство и безопасность производства
работ. В процессе подъемки необходимо постоянно контролировать
положение, прогиб и напряжение в элементах поднимаемого пполет-
ного строения и подъемных устройств.
Подъемка пролетных строений домкратами
на клетках (рис. IX.20) не требует сложных устройств и приспо-
соблений. Недостаток ее — малая скорость подъема вследствие упру-
247
гости клеток, возрастающей 6 увеличением их высоты. Поэтому подъ-
емку на клетках применяют только при малой высоте подъема.
Для подъемки под каждый конец пролетного строения под узлы
главных ферм устанавливают или обычные гидравлические домкраты
или домкраты непрерывного действия на клетках из стальных инвен-
тарных балок. Для предохранения поясов ферм от повреждений между
ними и домкратами укладывают пакеты из рельсов, двутавров или
швеллеров и }пругие прокладки. Иногда под фермы устанавливают
подъемные балки из двутавров. Для равномерного обжатия клеток
домкраты то же устанавливают на жесткие распределительные пакеты
из рельсов, швеллеров или двутавров.
По мере подъемки под пролетным строением выкладывают клет-
ки из шпал или брусьев, которые тщательно подгоняют для умень-
шения сжимаемости клеток. Размеры клеток назначают исходя из га-
баритов подъемных устройств и несущей способности основания. Для
безопасности работ под головы поршней домкратов подкладывают
кольца и по мере подъемки наращиваю! страховочные клетки.
Подъемка пролетных строений на времен-
ных опорах (см. рис. IX.20) требует устройства оснований под
опоры и заготовки секций рам. Пролетное строение поднимают гидрав-
лическими домкратами, опирающимися на клетки, которые по мере
подт емки наращивают на небольшую высоту, а затем заменяют сек-
цией временной опоры. Клетки небольшой высоты и секции рам имеют
незначительное обжатие, что повышает темп подъемки. Временные
опоры могут быть деревянными или из инвентарных металлических
элементов. Пролетные строения можно поднимать на временных опорах
на большую высоту.
Подъемка пролетных строений полиспаста-
м и (см. рис. IX.20) требует устройства рам или мачт и установки
ручных или приводных лебедок. В некоторых случаях полиспасты за-
крепляют за ранее собранное пролетное строение. Высоту рам и мачт
определяют в зависимости от высоты подъема и конструкции поли-
спастов. Рамы и мачты устанавливают на лежневые или свайные фун-
даменты, или на постоянные опоры.
Пролетное строение подвешивают к полиспастам по балочной ста-
тически определимой схеме, исключающей перегрузку полиспастов.
Необходимую грузоподъемность полиспастов обеспечивают путем под-
бора тросов, количества роликов в блоках и величины тягового усилия
лебедок. Максимальная грузоподъемность одного полиспаста состав-
ляет 150 т. Для уменьшения усилья в полиспасте можно устраивать
противовес (см. рис. IX.20).
Подъемка пролетных строений фермоподъем-
никами требует устройства оснований, сборки башен и подъемных
устройств. Инвентарные фермоподъемники (см. рис. IX.20) состоят
из металлических сборно-разборных мачт, которые устанавливают
на лежневом или свайном фундаменте на обоих концах и с обеих сто-
рон поднимаемого пролетного строения. На верху башен устанавли-
вают гидравлические домкраты. Под пролетное строение подводят
подъемные балки, на концах которых закрепляют стальные ленты в
248
Рис. IX 20 Способы подъемки пролетных строений:
а — на клетках; б — на временных опорах; е — полиспастами, г — портальной рамой;
д — ферм ©подъем ником,
1 — домкрат; 2 — страховочная клетка, 3 — опорная клетка; 4 — поддомкратная клетка^
5 — секция временной опоры; 6 лебедка; 7 — груз; 8 ~ полиспаст; 9 — подъемная лента>
10 — башня; 11 — подъемная балка
отверстиями. Верх лент закрепляют болтами-шарнирами за подъем-
ное устройство периодическою или непрерывного действия. В послед-
нем случае домкраты располагают в два яруса (рис. IX.21).
Опускание пролетных строений. Эту операцию можно выполнять
домкратами, полиспастами или песочницами. Домкраты и песочницы
применяют для опускания пролетных строений на небольшую высо-
ту, полиспасты—для опускания на значительную высоту.
Песочница состоит из поршня и цилиндрического корпуса,
заполненного песком. Корпус песочницы собирают из полуколец,
изготовленных из швеллеров. Соединения элементов корпуса делают
249
Начале	Конец	Начало	Конец
№ подъема	1- подъема 2-подъема	2-подъема
Рис. 1X21 Схема непрерывной подъемки двухъярусными домкратами:
1 — домкрат; 2 — подъемная балка; 3 ~ болт-шарнир; 4 — лента; h — величина подъема за
__	____	один цикл работы домкратов	1
плотными, недопускающими вытекания песка под нагрузкой. Песоч-
ницы заполняют сухим просеянным мелким песком и защищают от
дождя и снега.
Пролетные строения опускают попеременно—то один, то другой его
конец, путем постепенного, согласованного и равномерного удаления
песка из цилиндров, и разборкой их стенок. При опускании следят за
положением пролетного строения и устойчивостью песочниц.
При проектировании устройств для подъемки и опускания пролет-
ных строений проверяют расчетом: 1) устойчивость поло-
жения пролетного строения на всех этапах его подъемки и опускания;
2) прочность и устойчивость элементов пролетного строения, если схема
опирания его на подъемные устройства отличается от эксплуатацион-
ной; 3) равномерность нагрузки подъемных устройств; 4) прочность
и устойчивость элементов подъемных устройств.
Эти расчеты выполняют на основное сочетание нагрузок, вклю-
чающее веса пролетного строении и подъемных устройств, а также на
дополнительное сочетание, включающее веса пролетного строения и
подъемных устройств, давление продольного и поперечного ветра.
Грузоподъемность домкратов и песочниц должна превышать не мень-
ше чем на 25% приходящуюся на них нормативную нагрузку g учетом
перегрузки от ветра интенсивностью 25 кгс/м2 и коэффициента нерав-
номерности, принимаемого равным 1,1 для подсчета давления на подъ-
емные устройства при опирании на изолированные точки; при объе-
динении домкратов в батарею этот коэффициент принимают равным 1.
Давление на песок в песочницах не должно превышать 50 кгс/см2.
Элементы обстройки и распределительных конструкций, непосред-
ственно воспринимающие нагрузку от подъемных устройств, и узлы
подвеса или опирания пролетного строения рассчитывают на восприя-
тие опорных давлений, увеличенных на 30%.
250
1Х.4. Перевозка пролетных строений на плавучих опорах
Сборка стальных пролетных строений в стороне с последующей пе-
ревозкой и установкой их на месте при помощи плавучих опор сокра-
щает продолжительность строительства многопролетных мостов через
большие судоходные реки.
Пролетные строения собирают обычно на берегу на сплошных под-
мостях, расположенных с низовой стороны моста параллельно или пер-
пендикулярно урезу воды, в проектном или пониженном уровне. Под-
мости и пирсы собирают, как правило, из инвентарных металлических
конструкций и рассчитывают на вертикальные и горизонтальные
нагрузки.
Если подмости расположены параллельно берегу, готовые пролет-
ные строения выкатывают на пирсы, которые устраивают по линии опор-
ных узлов главных ферм (рис. IX.22). Длину пирсов назначают в зави-
симости от длины плашкоутов плавучих опор и глубины воды. Для со-
кращения длины пирсов иногда устраивают так называемый ковш, т. е.
размывают берег и углубляют дно реки для заводки плавучих опор
ближе к еборочным подмостям.
При расположении подмостей перпендикулярно берегу готовые
пролетные строения выкатывают на плавучие опоры по этим же под-
мостям (рис. IX.23). Пролетные строения можно также снимать с
подмостей, подводя под них плавучие опоры в проемы, которые устра-
ивают в подмостях. Если пролетные строения собирают в пониженном
уровне, их поднимают или при погрузке на плавучие опоры, или при
установке на постоянные опоры моста.
Конструкция плавучих опор. Опоры для перевозки пролетных
строений наплаву состоят из плашкоутов и обстройки (рис. IX.24).
Рис. IX.22 План сборочных подмостей и пирсов для выкатки про-
летных строений на плавучие опоры:
I сборочные подмости; 2 — монтажный кран; 3 — пирсы; 4 — пролетное
строение; б — «ковш»; 6плавучая опора
251
Рис. IX 23. Схема выкатки пролетного строения на плавучие опоры по сплошным
подмостям:
1 — подмости; 2— кран; 3 — плавучие опоры Стрелкой показано направление выкатки
Плашкоуты собирают из инвентарных понтонов КС-3 или КС-63, пред-
ставляющих собой закрытые металлические сварные прямоугольные
коробки размером 7,2 X 3,6 х 1,8 м. Понтоны состоят из жесткого
каркаса, обшитого листовой сталью толщиной 3 и 4 мм. Внутри они
разделены продольной перегородкой на два отсека. Масса понтона
КС-3 равна 5,9 т, а КС-63 — 7,2 т. При сухом борте 0,5 м понтон КС-3
имеет грузоподъемность 27 т, а КС-63 — 26 т. Для соединения в плаш-
коуты понтоны имеют по ребрам бортовые уголки 150 + 100 X 10 мм
с отверстиями диаметром 30 мм через 90 мм. Понтоны соединяют на-
кладками и болтами диаметром 27 мм в количестве, определяемом рас-
четом в зависимости от конструкции и размеров плашкоута и действу-
ющих нагрузок.
Из инвентарных понтонов можно собирать плашкоуты прямоуголь-
ной, Н-образной и других форм, любых размеров в плане и высотой
1,8 или 3,6 м (понтоны на ребро).
Для перевозки пролетных строений можно также применять баржи,
имеющие паспорт Речного регистра СССР. Баржи обычно усиливают
фермами, обеспечивающими равномерную передачу нагрузки от об-
стройки на корпус судна.
Обстройка плашкоутов состоит из инвентарных металлических эле-
ментов. Высоту обстройки плавучих опор назначают исходя из возмож-
ного высшего уровня воды в период перевозки пролетных строений.
При понижении уровня воды опоры перед приемом пролетного строе-
ния наращивают клетками из брусьев.
Технология перевозки пролетных строений. Все работы по перевозке
пролетных строений выполняют по специальному проекту и подробной
инструкции, составленным с учетом местных условий. До начала работ
проводят испытания плавучих опор и якорей, а также инструктаж
технического персонала и рабочих. Плавучие опоры испытывают
нагрузкой, увеличенной против расчетной. Испытание проводят под-
ведением плавучей опоры под пролетное строение и разбалластиров-
ксй ее. Якоря испытывают на нагрузку, также увеличенную по срав-
нению с расчетной; испытывать их можно полиспастами, закреплен-
ными за опоры моста или другие надежные анкеры. Пути движения
плавучих опор должны быть протралены до глубины, на 50 см превы-
252
Рис. 1X24. Плавучая опора из инвентарных понтонов и конструкций обстройки:
1 — обстройка; 2 — распределительная ферма; 3 — плашкоут; 4 — тяжи
шаюшей максимальную осадку плавучей опоры. На время перевозки
устанавливают связь в местным управлением судоходства и метеоро-
логической службой, получают прогноз погоды.
Пролетные строения разрешается перевозить при скорости ветра
не больше 10 м/с. На пролетном строении устанавливают приборы для
измерения силы и определения направления ветра.
Процесс перевозки пролетного строения на плавучих опорах со-
стоит из операций: снятие пролетного строения е пирсов, перемещение
плавучей системы к месту установки, заводка системы в пролет и опу-
скание пролетного строения на опорные части.
С пирсов пролетное строение снимают при помощи плавучих опор,
которые сначала заполняют балластом, подводят под узлы пролетного
строения, а затем разбалластируюг. Плавучие опоры, поднимаясь,
принимают на себя вес пролетного строения. После этого пролетное
строение закрепляют за плашкоуты тросами.
Разбалластировку (удаление воды из понтонов) производят либо
откачкой воды насосом, либо отжатием ее сжатым воздухом.
Плавучие опоры с пролетным строением перемещают к опорам
мотга при небольших расстояниях с помощью лебедок, тросов и якорей,
а на большие расстояния — е помошыо буксиров. Расположение яко-
рей для перемещения плавучей системы должно обеспечивать беспре-
пятственный проход плавучих опор и буксиров. Плавучая система,
перемещаемая буксиром, должна быть снабжена аварийными якоря-
ми, рассчитанными на удержание системы при гетре 12,5 кгс/ма.
Плавучую систему заводят в пролет при помощи лебедок и тросов,
закрепленных за якоря и постоянные опоры моста (рис. IX.25). После
установки плавучей системы по оси моста производят балластировку
плавучих опор и опускание пролетного строения на опорные части.
Расчеты при перевозке пролетных строений. Проектируя перевоз-
ку пролетных строений на плавучих опорах, расчетом проверяют
прочность и устойчивость элементов пролетного строения на нагрузки,
253
действующие при перевозке, рассчитывают обстройку и распредели-
тельные фермы плавучих опор, грузоподъемность и осадку плашкоутов,
остойчивость и балластировку плавучей системы, а также якорные
закрепления и определяют необходимую мощность буксиров.
Пролетное строение рассчитывают на собственный вес и ветровую
нагрузку в период перевозки на плавучих опорах. При необходимо-
сти элементы пролетного строения на время перевозки усиляют.
Обстройку плавучей опоры рассчитывают так же, как опору под-
мостей (см. гл. VIII) на узловые нагрузки пролетного строения
p_^Q 2Wh
п пВ ’
а распределительные фермы или балки — на реактивное давление воды
на днище плашкоута, которое определяют по формуле
Здесь Q — расчетный вес пролетного строения; W — расчетное давление
ветра на фасад пролетного строения; п — количество узлов опирания пролет-
ного строения; h — расстояние от равнодействующей ветровой нагрузки до вер-
ха обстройки опоры; В — расчетная ширина пролетного строения; SQ — расчет-
ный вещ плавучей системы, состоящей из пролетного строения, обстройки и
понтонов; F — площадь плашкоутов по грузовой линии; М —- момент гори-
зонтальных давлений поперечного ветра относительно центра тяжести площади
плашкоутов по грузовой линии; J — момент инерции площади плашкоутов
по грузовой линии, м4; х — расстояние от оси плавучей системы для рассмат-
риваемого сечения фермы или балки.
Плашкоут рассчитывают, определяя необходимое ко-
личество понтонов, проверяя остойчивости, осадку плашкоута и воз-
вышение его борта над уровнем воды, а также проверяя прочности его
конструкции. Необходимое количество понтонов
Ап = 2Q » Сп.
11 Направление
J I движения
Г5-!Г-|
Рис. IX.26. Расчетная схема плавучей
системы
Ось
yOHOpif
Тепение
pern

да h
owptfi
-w
№
I
* £.
Рис. IX 25. Схема заводки плавучей
системы в пролет моста
254
Проверка остойчивости пла-
вучей системы (рис. IX. 26) со-
стоит из определения метацент-
рического радиуса р и расстоя-
ния а между центром тяжести
№ 1 системы и центром № 2 ве-
личины V. Метацентрический
радиус определяют по формуле
Р = (J — 2i) : V.
Плавучая система будет
остойчива, если метацентриче-
ская высота р— а будет не
меньше длины плашкоута, а
при проверке в поперечном на-
правлении — больше 0,5 м.
Осадка плашкоута от верти-
кальных нагрузок
t = SQ » (ВД.
Возвышение борта над во-
дой при крене и дифференте
под углом q>niax:
Рис. IX.27. Расчетная схема балла-
стировки плавучей опоры:
а — положение плавучей опоры перед опу-
сканием пролетного строения; б—то же,
после установки пролетного строения на
опоры моста;
1 — рабочий балласт; 2 — регулировоч-
ный балласт; 3 — остаточный балласт, Но —
высота обстройки; Ни — высота плашкоута
Д = Н — t — 0,5 L tg <pniax,
Наклон плавучей системы угол <р
kWh
V(p-a}'
Здесь SQ — расчетный вес плавучей системы; Qn — грузоподъемность
одного понтона, (см. прилож ); J — момент инерции площади плашкоутов,
ограниченной грузовой линией в плоскости воды; Si — сумма моментов инерции
поверхности балласта в отсеках понтонов относительно осей, проходящих
через центры тяжестей этих поверхностей параллельно оси наклонения системы;
V — водоизмещение плашкоута; k — коэффициент полноты водоизмещения
понтонов, равный 0,97; Н — полная высота борта; м; i — осадка плашкоута
от вертикальных нагрузок, м; В, L — ширина и длина плашкоута, м; k — коэффи-
циент, учитывающий колебания плавучей системы при порывах ветра; W —
давление ветра на систему; h — плечо силы I?7,
Возвышение борта плашкоута над уровнем воды при ветре интен-
сивностью 50 кгс/м2 должно быть не меньше 20 см при закрытой па-
лубе, и не меньше 50 см при открытых плавучих средствах.
Расчет балластировки состоит из определения веса балласта, не-
обходимого для регулирования положения плавучих опор при сня-
тии пролетных строений с пирсов и установке их на опоры моста
(рис. IX.27).
Общий вес балласта плавучей опоры
Qe = Qi + 0.2 + Qs‘
255
Вее рабочего балласта
Qi = <2 + KuFhi при ht —	4- Аг + Д8 + Д4 + Д6.
Вес регулировочного балласта
Q2 ==Z
Вес остаточного балласта
Qs ~
Здесь Qi — вес рабочего балласта, необходимого для опускания (подъема)
пролетною строения, Q2 — вес регулировочного балласта, необходимого для ре-
гулирования высоты плавучих опор при колебании у уровня воды в реке за время
между приемом пролетного строения на плавучие опоры и установкой его на опо-
ры моста, Qa — вес остаточного (мертвого) балласта, заполняющего промежутки
между ребрами днища понтонов; Q — расчетный вес пролетного строения и
плашкоута с обстройкой; кв — коэффициент полноты заполнения балластом пло-
щади плашкоута по грузовой линии, F — площадь плашкоута по грузовой ли-
нии; /11 — общее вертикальное перемещение плавучей опоры при опускании
(подъеме) пролетного строения (см рис IX 27), определяемое в зависимо-
сти от: Aj — прогиба конца пролетного строения, Д2 — просвета между
пролетным строением и опорой моста, Д8 — прогиба пролетного строения над
плавучей опорой, Д4 — просвета между пролетным строением и плавучей опо-
рой, До — деформации обстройки плавучей опоры от веса пролетного строения
(для предварительных расчетов допускается принимать ht — 15-j-20 см), h2 —
толщина слоя балласта, принимаемая в зависимости от возможной разности
уровней воды за время перевозки пролетного строения, и обычно равная 10—
20 см; hg — толщина слоя остаточною балласта, принимаемая дтя понтонов КО
равной 10 см (см рис IX 27)
Для балластировки и разбалластировки плашкоутов плавучие
опоры оборудуют насосами, трубопроводами и контрольно-измери-
тельными приборами.
Заполнять понтоны типа КС водой и удалять ее из них можно
также через открытые донные отверстия сжатым воздухом. При этом
способе не менее 20% общего количества понтонов, равномерно рас-
пределенных по площади плашкоута, должны иметь закрытые донные
отверстия. Остальные понтоны объединяют минимум в три самостоя-
тельные секции. Каждая секция должна иметь обособленную воздухо-
проводную сеть с компрессором. Запрещается делать воздушную
сеть, общую для всех понтонов плавучей системы. Число небаллас-
тируемых понтонов и обособленных секций проверяют расчетом на
плавучесть и остойчивость плашкоута.
Плашкоуты плавучих опор оборудуют ручными или приводными
лебедками с тросами и якорями, которые рассчитывают на усилия
от давления ветра и воды.
Давление воды на подводную часть плашкоутов можно определять
по упрощенной формуле
Рв = 0,5 уКпог : р.
Давление ветра на надводную часть плавучих опор и пролетное стро-
ение	'
Pw =5 wXke&.
256
Рис IX 28 Расчетная схема якорного
закрепления
Здесь у — удельный вес воды; Fn — площадь поперечного сечения подводной
части плашкоута, нормального к направлению течения реки; v — относительная
скорость перемещения плашкоута и воды, g — ускорение свободного падения,
равное 9,81 м/с2; w — интенсивность давления ветра; k0 — коэффициент сплош-
ности плавучих опор и пролетного строения; fi — площадь надводной части пла-
ьучих опор и пролетного строения, подверженная действию ветра.
Для определения давления воды и ветра необходимо составить
схему движения плавучей системы по реке, определить положение
якорей и канатов на различных стадиях перевозки пролетного строе-
ния и установить наиболее неблагоприятные направления ветра и те-
чения реки для каждого закрепления.
Якорные цепи или тросы, совместно работающие на расчетную
нагрузку, должны иметь одинаковые углы наклона в точках крепления
их к плашкоутам. При соблюдении этого условия усилия в отдельных
якорных канатах находят путем деления полного расчетного усилия
(Рв + Pw) пропорционально погонному весу канатов.
При проектировании проектного якорного закрепления следует
иметь в виду, что цепи лучше сопротивляются динамическим воздей-
ствиям благодаря их большому весу и большему относительному уд-
линению при разрыве.
Необходимая длина цепи (рис. IX.28) выражается формулой
1^1$	h -f- J/"й2 4- 2hS : 9,
а требуемый вес якоря адмиралтейского типа или железобетонного
якоря-присоса
G = S : кг.
Здесь h — расстояние по вертикали от якоря до точки закрепления цепи
на плашкоуте; S — расчетное усилие в цепи; q — погонный вес цепи; k2~коэф-
фициент, принимаемый для песчаных грунтов равным 5—6, а для глинистых
грунтов — 8-5-12
Грузоподъемность лебедок подбирают по усилиям в якорных ка-
натах.
257
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
СТРОИТЕЛЬСТВО ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
И ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ
Глава X
СТРОИТЕЛЬСТВО ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
Х.1. Изготовление деревянных конструкций
Деревянные мосты можно строить в очень короткие сроки и в лю-
бое время года. Они имеют невысокую стоимость и малую трудоемкость
строительства. Особенно выгодно их строить в лесных районах, где
древесина является местным материалом.
Деревянные мосты строят: 1) из лесоматериалов, доставляемых
на место строительства моста; 2) из деталей и конструкций, изготов-
ляемых на заводах или полигонах.
Первый способ применяют при строительстве одиночных мостов
в труднодоступных районах. В этих случаях около моста устраивают
площадки для склада лесоматериалов и заготовки элементов кон-
струкций. При этом способе большинство работ выполняют
вручную, что увеличивает трудоемкость, стоимость и продолжитель-
ность строительства.
Современные деревянные мосты строят индустриальным, комплекс-
но-механизированным, поточным способом, обеспечивающим высокое
качество, сокращение сроков и снижение стоимости строительства.
Для строительства сборных деревянных мостов изготовляют
элементы конструкций на полигоне или заводе, доставляют их на объ-
ект, возводят опоры и монтируют пролетные строения.
Элементы конструкций сборных мостов изготовляют с применением
станочного оборудования и механизированного инструмента для об-
работки древесины, шаблонов для заготовки деталей и сборки кон-
струкций.
Полигон для изготовления деревянных конструкций. Полигон
(рис. Х.1) располагают возможно ближе к месту заготовки лесома-
териалов и строящимся мостам с тем, чтобы сократить затраты на
транспортирование. Поступающие на полигон лесоматериалы при-
нимают и сортируют в соответствии с их породой, качеством и раз-
мерами.
Склад лесоматериалов располагают на сухом и незатопляемом
месте. Лесоматериалы укладывают в штабеля с расстоянием между
ними не меньше 2 м. Штабеля бревен должны иметь высоту не больше
2 м, а пиломатериалов — не больше 3 м. Перед укладкой бревна очи-
щают от коры и сучьев, а после укладки в штабеля их скрепляют во
избежание раскатывания.
Лесоматериалы защищают от увлажнения, загнивания и пожара.
258
Заготовка элементов. Заготовка деревянных элементов состо-
ит из разметки, продольного и поперечного распиливания, строгания,
долбления и сверления древесины на различных деревообрабатываю-
щих станках. Для продольной распиловки и окантовки бревен при-
меняют передвижные или стационарные лесопильные рамы, для по-
перечной — круглопильные маятниковые или педальные станки.
Строгают доски на строгальных, фуговальных и рейсмусовых станках.
Детали транспортируют от станка к станку по роликовым столам.
Типы станков выбирают и расставляют в цехах в соответствии с харак-
тером и объемом предстоящих работ. Заготовку элементов организуют
по поточной технологии, исключающей встречное движение обрабо-
танных деталей.
При заготовке элементов конструкций предусматривают припуски
по длине и поперечному сечению в зависимости от влажности древе-
сины и способа пригонки элементов во время сборки. Для элементов
пролетных строений, кроме того, учитывают проектный строительный
подъем. Элементы готовят с применением шаблонов, упрощающих раз-
метку и обеспечивающих более высокую точность деталей и обраба-
тывают при помощи электросверлиток, электродолбежников и дру-
гого электрического инструмента.
Заготовка ев а й состоит из устройства острия и установки
бугеля. Для заострения свай применяют шаблон-кондуктор (рис. Х.2).
Головы свай опиливают строго под прямым углом к оси свай. Для
предохранения от размочаливания при забивке на голову сваи наде-
вают бугель—кольцо из полосатой стали. Для выпиливания врубок
в элементах деревянных конструкций применяют кондукторы. За-
готовка прогонов из круглого леса состоит из опиловки бревен на
проектную длину, окантовки и обрабожи концов для укладки на на-
садки опор.
Сборка блоков конструкций. Деревянные мостовые конструкции
собирают в плоские или пространственные блоки, соединяя заранее
изготовленные элементы врубками, болтами, нагелями или клеем.
Для достижения необходимой точности и высокого качества сборки
применяют шаблоны и кондукторы.
Рамы опор собирают на плазу — настиле из досок е расчер-
ченными на нем осями элементов рам и с упорами, обеспечивающими
Рис. Х.1. План полигона деревянных конструкций:
/ — склад круглого леса; 2 — пилорама; 3 —склад пиленого леса; 4—цех заготовки эле-
ментов, 5 — цех сборки конструкций, 6 — цех пропитки конструкций; 7 — склад готовой про-
дукции, 3 — автомобильная дорога, 9 — электростанция; 10 — кузнечно-слесарная мастер-
ская; 11 — контора; 12 = кладовая; 13 — гараж
259
Рис. Х.2. Приспособления для изготовления элеменюв деревянных опор:
а —кондуктор для заострения свай; б — кондуктор для выпиливания гнезд в стойках: е —
плаз-шаблон для сборки рам;
1 — упоры, 2 — фиксаторы; 3 — клинья; 4 — верхняя насадка; 5 — стойки; S — связи рамы;
7 — нижняя насадка
высокую точность сборки рам. Сборку четырехстоечной рамы на шаб-
лоне (см. рие. Х.2) начинают с укладки и закрепления клиньями верх-
ней насадки. Затем укладывают и закрепляют стойки и нижнюю на-
садку. После этого укладывают связи и соединяют элементы рам бол-
тами, штырями и накладками.
Составные балки собирают на стеллажах в вертикальном
или горизонтальном положении ( рис. Х.З). При сборке балок с пла-
Рис X 3 Сборка и образование строительного подъема составной балки и деталь
сборки дощатой фермы
I — хомут, 2 — болты, а = клинья, 4 — составная балка, 5 — стойки жесткости, 6 — иона
фермы; 7 — доски решетки
260
Рис X 4. План цеха изготовления деревянных клееных конструкций*
7 —склад лесоматериалов, II — отделение заготовки досок, III — помещение для приготов-
ления клея, IV — отделение сборки и склеивания конструкций, V — склад готовой про-
дукции,
/ — железнодорожный путь нормальной колеи, 2 — ьран-балка; 3— железнодорожный путь
узкой колеи 4 — маятниковая пила, 5 — круглопильный станок, 6 — фуговальный станок,
7 — рейсмуссовый станок, 8 — фрезерный зуборезный станок; 9 — четырехсторонний стро-
гальный станок 10 — склейка досок по длине, // — готовые доски, /2-—станок для нака-
лывания и паст досок, 13 — клеевые вальцы 14 — монтажные стенды и прессы 15 — анти-
ten гирование конструкции
стинчатыми шпонками брусья после пригонки выгибают клиньями,
предварительно закрепив балку болтами, а концы ее хомутами. Гнез-
да для шпонок прорезают электродолбежником. Металлические шпон-
ки забивают так, чтобы они плотно заполняли гнезда. Стяжные болты
устанавливают после забивки всех шпонок и освобождения балок от
выгибающих клиньев.
Дощатые фермы собирают на стеллажах-шаблонах в го-
ризонтальном положении. Вначале укладывают стойки жесткости,
затем на них укладывают доски половины поясов и доски решетки,
после чего—остальные доски поясов и стойки жесткости. Собранные
стойки стягивают сжимами или струбцинами и приступают к забивке
гвоздей или постановке нагелей и болтов по шаблонам (см. рис. Х.З).
Фермы с крестовой решеткой собирают в горизон-
тальном положении на плазу—настиле из досок с упорами, обеспечи-
вающими точную сборку. Сборку фермы начинают с выкладки и соеди-
нения элементов поясов. После сборки и выверки положения поясов
раскладывают и подгоняют элементы решетки, затем устанавливают
металлические тяжи, натягивают их гайками и тщательно проверяют
геометрические размеры фермы и плотность всех врубок и соединений.
Готовые фермы устанавливают в вертикальное положение и соединяют
поперечными и продольными связями.
Изготовление клееных конструкций. Деревянные клееные кон-
струкции изготовляют из пиломатериалов главным образом из сосны
и ели, а также из бекелитовой фанеры. Качество их должно удовлет-
ворять требованиям к лесоматериалам несущих конструкций. Влаж-
ность древесины для клееных конструкций должна быть не больше
15%. Толщина досок для прямолинейных клееных конструкций долж-
на быть больше 5 см, а криволинейных— 3 см.
Деревянные клееные конструкции изготовляют в закрытых цехах
(рис. Х.4) при постоянной температуре и влажности воздуха.
Изготовление клееных конструкций полностью механизировано.
Цех оборудован станками для обработки древесины, приготовления
и нанесения клея, для сборки и запрессовки конструкций. Материалы,
261
детали и конструкции перемещают по железнодорожным путям,
кран-балкам и по рольгангам. Поступающие в цех лесоматериалы
сортируют и укладывают в штабеля по породам, сортам, категориям
и размерам. На складе недопустимые дефекты и пороки древесины
вырезают, а при необходимости и сушат лесоматериал.
Заготовка досок состоит из распиливания и строжки, а также склеи-
вания по длине. Клееные конструкции требуют высокой точности об-
работки досок. Отклонение по толщине досок не должно превышать
0,5 мм. Во избежание коробления детали изготовляют не раньше, чем
за 8 — 10 ч до склеивания.
Короткие доски сращивают по длине впритык, на ус или зубчатым
шипом. Наилучшим является зубчатое соединение. Зубья нарезают
на станке специальной фрезой. Клей наносят на зубья кистями или
губкой. Толщина слоя клея не должна превышать 0,3 мм. Доски
склеивают на верстаках в запрессовочных устройствах.
Для изготовления мостовых конструкций применяют формаль-
дегидные и казеино-цементные клеи, обладающие высокой прочностью,
водостойкостью и устойчивостью против грибковой инфекции.
Клей приготовляют в клеемешалке планетарного типа (рис. Х.5)
и выдают на производство порциями по 2 — 3 кг. Перед каждой вы-
дачей клей тщательно перемешивают и проверяют его вязкость. Клей
наносят на пласты досок с помощью роликов или клеевых вальцев с
ручным или механическим приводом. Перед нанесением клея плоскость
досок накалывают на специальных станках. Толщина слоя клея долж-
на быть наименьшей, так как это повышает качество клеевого соеди-
нения .
Смазанные клеем доски переносят на монтажные столы прессов и
собирают из них конструкции в соответствии с рабочими чертежами.
Сборка конструкции должна быть выполнена в течение не больше
30 мин после нанесения клея.
Собирая клееную балку из досок различного качества, следят за
тем, чтобы расстояния между стыками досок в смежных рядах в по-
перечном направлении были не меньше 4 см, а вдоль элемента — не
меньше 20 толщин более толстой доски. По окончании сборки и про-
верки конструкцию обжимают винтовыми, пневматическими или элект-
Рис. X 5. Оборудование для изготовления клееных конструкций:
а — клеемешалка; б — клеевые вальцы, в — пресс,
/ — станина, 2 — бак с водяной рубашкой, 3 — мешалка; 4 — привод, 5 — бак с клеем;
6 — нижний клеевой валик, 7 —доска, 8— верхний прижимной валик; 9— клееная балка,
10 — рычаг, 11 — цилиндр с поршнем
262
рическими прессами с давлением 3 — 5 кгс/см2 (см. рис. Х.5). Кон-
струкцию выдерживают в прессе 4 — 24 ч. Для ускорения процесса
склеивания конструкции нагревают теплым воздухом, инфракрасными
лучами или токами высокой частоты. При этом срок выдержки кон-
струкции в прессе сокращается до 1 — 3 ч.
Готовые клееные конструкции антисептируют, а затем направляют
на склад готовой продукции. Каждая клееная конструкция должна
иметь паспорт с указанием вида клея.
Х.2. Защита деревянных элементов моста от гниения
Наилучшим способом защиты деревянных мостов от загнивания
является пропитка древесины химическими веществами — антисепти-
ками, убивающими дереворазрушающие грибки.
Антисептики. Для защиты древесины от гниения применяют водо-
растворимые и маслянистые антисептики. Водорастворимые антисеп-
тики быстро вымываются атмосферными осадками, вследствие чего
они не рекомендуются как основное средство для защиты деревянных
мостов от гниения. Маслянистые антисептики сохраняют свои защит-
ные свойства до 25 — 30 лет, не снижая прочности древесины и не вы-
зывая коррозии металлических частей моста.
Наиболее распространенный антисептик — креозотовое масло,
получаемое путем перегонки каменноугольной смолы. Для антисепти-
рования древесины креозотовое масло применяют как в чистом виде,
так и в смеси с зеленым мылом или мазутом. Креозот—огнеопасное
вещество, поэтому подогревать его нужно осторожно. Кроме того, он
повышает воспламеняемость древесины в течение первых трех месяцев
после антисептирования.
Способы антисептирования. На заводах и полигонах древесину
антисептируют путем глубокой пропитки под давлением или в горячих
и холодных ваннах, или же путем длительного вымачивания древе-
сины в антисептике.
При глубокой пропитке антисептики проникают в древесину на
несколько сантиметров. Обрабатывать древесину после такой про-
питки нельзя, так как нарушается образованный антисептиком за-
щитный слой. Поэтому этим способом пропитывают только окончатель-
но заготовленные элементы деревянных мостов. Если механическая
обработка древесины после пропитки все же потребуется, то обработан-
ные поверхности надо покрыть двумя-тремя слоями горячего крео-
зота.
Глубокую пропитку древесины под давле-
нием производят маслянистыми антисептиками в специальных авто-
клавах; древесина при этом должна иметь влажность не больше 30%.
Пропитка под давлением дает наилучший защитный эффект.
Глубокая пропитка древесины в горячих
и холодных ваннах может быть организована на строитель-
стве. Древесину помещают в горячий антсептнк, подогретый до 80 —
95° С. В горячей ванне воздух в порах древесины расширяется и ча-
263
стично выходит из них, увлекая за собой воду. Через 3—5 ч после
прекращения выделения пузырьков воздуха ванну заполняют холод-
ным антисептиком, подогрешм до 40 — 50° С, и выдерживают древе-
сину в течение 2—3 ч. В холодной ванне в порах древесины образуется
вакуум, и антисептик засасывается в древесину.
Глубокую пропитку древесины путем д л и-л
тельного вымачивания производят в ваннах с холодным
антисептиком в теплое время года. В качестве антисептика обычно
применяют креозотовое масло с добавлением 50% зеленою мыла.
Пропитка древесины таким способом продолжается 2 —3 суток.
При сооружении деревянных мостов из аптисептированных де-
талей и конструкций заводского изготовления для защиты древесины
от гниения на месте постройки, как правило, дополнительно прома-
зывают антисептической пастой трещины, щели, зарубки, неплотные
сопряжения и врубки элементов конструкций. Неантисептированные
элементы деревянных мостов защищают от гниения поверхностным
антисепгированием или пропиткой диффузионным способом.
Поверхностное а н т и септи р ов а ние заключается
в обмазке или опрыскивании деревянных элементов антисептиком.
Этот способ не обеспечивает хорошую защиту древесины от гниения.
Диффузионная пропитка заключается в нанесении
на поверхность древесины антисептической пасты — суперобмазки,
содержащей очень сильный водорастворимый антисептик, который при
увлажнении растворяется и постепенно проникает в древесину путем
диффузии через стенки ее клеток. Такая пропитка защищает деревян-
ные мосты от загнивания в течение 8 — 10 лет.
Перед нанесением обмазки вся обработка элементов деревянного
моста должна быть полностью закончена. Закрытые поверхности и от-
верстия сопряжений и врубок элементов деревянных мостов нужно
покрывать суперобмазкой в процессе сборки конструкций, а после
окончания сборки обмазывать поверхности элементов и зашпаклевать
трещины и щели.
Обрабатывать деревянные конструкции суперобмазкой целесо-
образно в теплое время года. В холодную погоду ее необходимо подо-
гревать до 40 — 50° С. В дождливую погоду и при морозе ниже ми-
нус 10° С покрывать древесину суперобмазкой нельзя. Суперобмазку
можно наносшь как на сухую, так и на сырую древесину. Перед обмаз-
кой поверхность древесины тщательно очищают от грязи и обмазывают
или опрыскивают 3%-ным раствором фтористого натрия.
Все поверхности элементов деревянных мостов, подвергающиеся
непосредственному воздействию атмосферных осадков, поверх супер-
обмазки покрывают I идроизоляционным защитным слоем из нефтебиту-
ма, нанося его через 5 — 10 дней после суперобмазки.
Сваи и стойки деревянных мостов на уровне земли и меженных
вод защищают от загнивания бандажами и рубероида, толя, брезента
или мешковины, покрытых суперобмазкой. Бандажи должны плотно
прилегать к поверхности свай или стоек и закрепляться на них про-
волокой и толевыми гвоздями. Высота бандажа обычно равна 60 см;
при этом примерно на 30 см бандаж должен находиться ниже уровня
264
земли или меженных вод. Снаружи бандажи покрывают защитным
слоем из горячего нефтебитума.
По окончании антисептирования древесины составляют подробную
опись выполненных работ с указанием способа антисептирования и
размера обработанных площадей.
Х.З. Возведение деревянных опор
Строительство опор деревянных мостов должно быть организовано
в соответствии с проектом моста и местными условиями по поточному
графику специализированными бригадами, оснащенными соответ-
ствующими машинами.
Постройка свайных опор. Возведение свайных опор состоит из
забивки свай, наращивания их, установки насадок и связей. Сваи
обычно забивают с помощью легких металлических копров, оснащен
ных дизель-молотами. В зависимости от местных условий копры уста
навливают на подмостях, плавучих средствах или на льду.
При сооружении невысоких опор сваи-стойки срезают строго по
нивелиру, укладывают на них насадки и соединяют металлическими
штырями и накладками. При сооружении высоких опор сваи наращи
ваюг с устройством врубок вполдерева е хомутами или впритык с ме
таллическими накладками, ставят укосины с лобовыми врубками в
сваи и стройки, затем стойки срезают по нивелиру, укладывают и
прикрепляют насадки, после чего ставят горизонтальные и диагональ-
ные связи, соединяя их со стойками врубками и болтами. Отверстия
под болты и штыри сверлят электросверлилками. Последовательное
выполнение работ и необходимость выполнения врубок увеличивают
трудоемкость и продолжительность сооружения свайных опор.
Постройка рамных опор. Сооружение рамных опор состоит из уст-
ройства свайных фундаментов или лежневых оснований, установки
и соединения рам. Фундаменты возводят одновременно с заготовкой
рам, что сокращает продолжительность строительства опор. Сваи
забивают обычно дизель-молотами. Затем их срезают строго по ниве-
лиру; укладывают и прикрепляют насадки. При большой глубине
воды для обеспечения жесткости свайных фундаментов устраивают
подводные каркасы, тяжи или подкосы. Устройство лежневого осно-
вания состоит из среза грунта бульдозером, устройства подготовки
из камня и щебня, укладки деревянных лежней. Если рамы прибывают
на объект в разобранном виде, то их монтируют у места установки в
горизонтальном положении. Устанавливать рамы можно кранами,
копрами, лебедками и другим оборудованием. Для установки рам при-
меняют автомобильные, гусеничные и железнодорожные краны, кото-
рые могут находиться на земле или на плавучих средствах (рис. Х.6).
При отсутствии кранов рамы можно устанавливать на место пу-
тем вращения их вокруг нижней насадки копрами. В зависимости
от условий строительства рамы можно вращать на копер
или от к.о п р а. В последнем случае одновременно с вращением
рамы копер нужно перемещать к опоре.
10 Зак. 135	265
Рамы Можно устанавливать также путем вращения их при помощи
лебедок и вспомогательной падающей стойки или при помощи отвод-
ного блока, закрепленного за мачту или за ранее установленные рамы
опоры (см. рис. Х.6). Такие способы обычно применяют для высоких
и тяжелых рам и когда нельзя использовать краны и копры.
Установленные на место рамы закрепляют в проектное положение
временными оттяжками или подкосами, а затем объединяют горизон-
тальными и диагональными связями.
Для ускорения сборки опор плоские рамы можно предварительно
объединять в пространственные блоки, которые затем устанавливать
на место кранами или другими способами.
Постройка ряжевых опор. Возведение ряжевых опор состоит из
устройства оснований, сборки ряжей и загрузки их камнем. Устрой-
ство оснований заключается в отсыпке подушки из камня, которая
должна иметь плоский и горизонтальный верх. При постройке речных
опор планировку каменных подушек обычно выполняют водолазы.
Качество планировки проверяют промерами глубины воды.
Ряжи береговых опор собирают в проектном положении на подго-
товленном основании. Ряжи речных опор летом собирают сначала на
берегу, а затем на воде (рис. Х.7). Нижнюю часть ряжа на воду спу-
скают на катках по лежням при помощи лебедок. На воде ее устанав-
ливают на якорях по осям над заранее подготовленным основанием.
В этом положении ряж наращивают и постепенно загружают камнем
для обеспечения остойчивости. После установки на основание ряж
полностью засыпают внутри и обсыпают снаружи камнем, а затем
наращивают на проектную высоту. Зимой ряжи речных опор собирают
Рис. X 6. Способы установки рам:
а «-краном; б —копром с поворотом рамы на копер; в —то же, с поворотом рамы от коп-
ра; г — лебедками, с помощью падающей стрелы, д — то же, с помощью ранее собранной
опоры,
1 — кран; 2 — рама; 3 копер, 4 — тяговая лебедка; 5 * стойка; 6 — тормозная лебедка;
7 — блок
266
Рис. Х.7. Последовательность сооружения ряжевой опоры:
1 — сборка ряж.; JJ — спуск ряжа на воду; III — установка на подготовленное основание
на льду. Сначала над местом установки вырубают лед (устраивают
майну) и отсыпают каменную подушку, затем собранный за 8 — 10 вен-
цов ряж сдвигают на воду, устанавливают по осям и закрепляют яко
рями. После этого ряж наращивают на проектную высоту и засыпают
камнем.
Х.4. Монтаж деревянных пролетных строений
Деревянные пролетные строения в зависимости от их конструкции
и условий производства работ собирают из мелких линейных элемен-
тов, или крупных плоских, или пространственных блоков. Пролетные
строения из мелких элементов можно собирать вручную, а также
при помощи легкого монтажного оборудования. Такая сборка требует
значительного времени и больших трудовых затрат. Сборка пролет-
ных строений из крупных блоков требует тяжелого монтажного обо-
рудования, но может выполняться в короткий срок при незначитель-
ных трудовых затратах. Деревянные пролетные строения можно соби-
рать в пролете моста в проектном положении или в стороне от моста
с последующей надвижкой и установкой их на опоры.
Рациональным способом монтажа деревянных пролетных строений
в большинстве случаев является сборка их в пролете из крупных бло-
ков при помощи мобильных стрелочных кранов, а также установка на
опоры целых пролетных строений. Способ монтажа выбирают на ос-
новании сравнения технико-экономических показателей возможных
вариантов производства монтажных работ.
Сборка балочных пролетных строений с прогонами. Процесс сбор-
ки пролетных строений состоит из укладки прогонов, поперечин, а
также устройства настила с тротуарами и перилами. Такие пролетные
строения собирают с настила, который устраивают на стойках опор
моста или на козлах, установленных между опорами. Прогоны пролет-
ных строений укладывают на насадки опор легкими стреловыми
кранами, копрами и простейшими монтажными приспособлениями
или надвигают в пролет по вспомогательным прогонам или по козлам.
Такими же способами укладывают поперечины на прогоны.
Сборка пролетных строений с составными и клееными балками.
Изготовленные на заводе или полигоне балки таких про-
10*	267
к-етных строении устанавливают на опоры моста стреловыми, порталь-
ными или плавучими кранами, а также при помощи монтажных мачг
и копров. Установка балок пролетных строений на опоры копрами
возможна при строительстве мостов с малыми пролетами (рис. Х.8).
Тяжелые балки деревянных пролетных строений можно устанавливать
на место кранами, расположенными внизу—на земле или вверху—на
проезжей части моста. При наличии кранов большой грузоподъемности
отдельные балки можно соединять продольными и поперечными связя-
ми по две штуки в один блок.
После установки балок на них укладывают поперечины и устраи-
вают настил проезжей части с тротуарами и перилами.
Сборка подкосных пролетных строений. Подкосные пролетные
строения деревянных мостов собирают с двухъярусных подмостей
(рис. Х.9). С нижних подмостей собирают затяжки и подкосы, с верх-
них—прогоны и конструкцию проезжей части. Элементы подкосных
мостов устанавливают на место легкими стреловыми кранами, коп-
рами или простейшими монтажными приспособлениями. При сборке
подкосных мостов выполняют большое количество сложных врубок, что
требует значительных трудовых затрат и квалификации плотников.
Сборка пролетных строений с фермами. Деревянные пролетные
строения с фермами собирают на сплошных подмостях, состоящих
из настила, поперечин, прогонов и стоек, опирающихся на лежни или
сваи. Сначала на настиле подмостей разбивают и закрепляют продоль-
ные оси главных ферм и поперечные оси узлов пролетного строения.
Затем выкладывают клетки с клиньями и на них собирают нижние
пояса главных ферм. После выверки положения поясов в плане и
профиле устанавливают элементы нижних связей, узловые подушки
и раскосы. Затем устраивают второй ярус подмостей и с них устанав-
ливают на место верхние пояса, верхние связи и элементы конструк.
ции проезжей части. В эго же время ставят тяжи и поперечные связи.
Рис. X 8. Способы установки пролетных строений:
а — краном, б — копром
268
Рис. Х.9. Схема сборки подкосных пролетных строений:
1 — прогоны и конструкция проезжей части; 2 — подкосы, 3 — верхние подмости; 4 — затяж**
каj 6 — нижние подмости; 6 — опора моста
После этого проверяют правильность установки и подгонки всех
элементов пролетного строения и затем натягивают тяжи последова-
тельно от концов к середине пролетного строения. Собранное пролет-
ное строение освобождают от опирания на подмости путем постепенного
выбивания клиньев от середины пролета к опорам.
Надвижка и установка пролетных строений. Сборка пролетных
строений вне пролета е последующей надвижкой на опоры позволяет
сократить продолжительность строительства моста, так как пролет-
ные строения можно собирать одновременно в сооружением опор.
При строительстве многопролетных мостов пролетные строения
с клееными балками и фермами можно устанавливать на опоры кон-
сольными или шлюзовыми кранами, а также надвигать на место по
временным опорам путем соединения их в неразрезную систему и дру-
гими способами.
Способ надвижки и установки выбирают в соответствии с конст-
рукцией, массой и размерами пролетных строений, с учетом местных
и других условий.
Глава XI|
СТРОИТЕЛЬСТВО ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ
XI. 1. Способы строительства труб
Водопропускные трубы на железных и автомобильных дорогах —
наиболее распространенные искусственные сооружения. Количество
труб составляет около 90% всех искусственных сооружений, а стои-
мость их достигаег в некоторых случаях 15% стоимости дороги.
Строительство водопропускных труб оказывает существенное влия-
ние на ход постройки дороги, поэтому их надо возводить в соответ-
ствии с проектом организации строительства дороги.
В настоящее время на дорогах широко применяют сборные трубы,
обеспечивающие сокращение продолжительности, снижение стоимости
строительства и повышение качества конструкций.
269
Монолитные трубы допускаются только в отдаленных и труднодо-
ступных районах строительства и при соответствующем технико-эко-
номическом обосновании.
При постройке монолитных труб выполняют земляные, опалубоч-
ные, арматурные, бетонные и другие общестроительные работы.
Трубы строят или до возведения земляного полотна дороги
или после возведения полотна и укладки пути.
На строительстве новых дорог трубы возводят, как правило, до
возведения земляного полотна дороги. Материалы и элементы труб
в этом случае доставляют на объекты транспортом, вид которого опре-
деляется наличием и состоянием дорог, дальностью возки и другими
местными условиями. Сооружения собирают кранами, перемещающими-
ся по грунтовым дорогам.
Важное достоинство этого способа—возможность строительства труб
на широком фронте независимо от других работ по строительству
дороги.
Однако в некоторых случаях может оказаться нецелесообразным
способ строительства труб после укладки пути. В этих случаях для
прокладки пути строят временные мосты, которые могут быть распо-
ложены на оси дороги или на обходе. Материалы и элементы конструк-
ций труб доставляют на объекты строительства железнодорожным
транспортом. Трубы в этом случае можно собирать железнодорож-
ными кранами.
Достоинство этого способа строительства — возможность приме-
нения крупноблочных конструкций и снижение транспортных расходов,
недостаток — необходимость дополнительных затрат на строительство
временных мостов, а также перерывы движения поездов для доставки
грузов на объекты и для монтажа и засыпки труб.
Большое количество однотипных труб создает весьма благоприят-
ные условия для строительства их индустриальным, комплексно-
механизированным и поточно-скоростным методом, обеспечивающим
высокое качество, снижение стоимости и сокращение сроков строитель-
ства.
Для этого строительство каждой трубы обычно расчленяют на
следующие циклы работ: 1) подготовительные работы и устройство
котлована под фундамент трубы; 2) сборка фундаментов, оголовков и
звеньев трубы; 3) устройство гидроизоляции и засыпка грунтом;
4) укрепление русла и откосов насыпи.
Важнейшим принципом поточного строительства, обеспечивающим
повышение производительности труда и наилучшее использование
материально-технических ресурсов, является непрерывность работы
и постоянство состава бригад.
В тех случаях, когда на дороге запроектированы различные со-
оружения, отличающиеся друг от друга видами и объемами работ,
они могут строиться также поточным методом. В этом случае обеспе-
чивается непрерывность работы и высокая производительность труда
бригад (звеньев), эффективность использования строительных машин
и оборудования, но возникают перерывы в строительстве различных
сооружений.
270
XI.2. Изготовление элементов железобетонных труб
Элементы сборных железобетонных 1руб можно изготовлять на
заводах или полигонах железобетонных конструкций. Технология
изготовления элементов труб зависит от их конструктивной формы,
размеров, объема и массы, а также от количества однотипных элементов.
Элементы сборных труб делятся на три группы: 1) цилиндрические,
конические и прямоугольные звенья, имеющие пространственную
тонкостенную конструкцию, сложные арматурные каркасы и требую-
щиеся для их изготовления наружную и внутреннюю опалубку; 2) же-
лезобетонные лекальные блоки, портальные стенки, откосные крылья,
фундаментные плиты круглых и прямоугольных труб, а также железо-
бетонные плиты покрытий бетонных труб. Эти блоки имеют плоскост-
ную конструкцию, простое армирование и простейшую опалубку;
3) бетонные блоки стен, оголовков и фундаментов, имеющие различную
форму без арматурных каркасов.
Железобетонные и бетонные блоки труб можно изготовлять по стен-
довой или поточно-агрегатной технологии. Стендовую технологию обыч-
но применяют на полигонах для изготовления небольших партий
блоков. Поточно-агрегатная технология требует более сложного обо-
рудования и поэтому применяется на заводах железобетонных кон-
струкций. Блоки массового применения изготовляют в металлической
опалубке и виброформах, на центрифугах и специальных формовочных
станках с применением вибропрессования и вакууммирования. Не-
большие партии блоков изготовляют в деревянной или деревометал-
лической опалубке с уплотнением бетонной смеси глубинными или
поверхностными вибраторами.
Изготовление круглых звеньев. Изготовление цилиндрических
звеньев труб состоит из операций: заготовки арматурных стержней,
сборки арматурных каркасов; сборки, смазки, разборки и очистки
опалубки; укладки и уплотнения бетонной смеси, пропаривания
и отделки.
Звенья круглых труб армируют двумя цилиндрическими сетками,
состоящими из спиралей и прямых распределительных стержней.
Цилиндрические сетки изготовляют на деревянных или металлических
вращающихся барабанах или на специальных навивочных станках.
Металлический барабан (рис. XI.1) состоит из двух дисков, наса-
женных на трубчатую ось. К дискам приварены отрезки труб, в ко-
торые вставляют П-образные стержни, сваренные из гладких круглых
стержней. Количество П-образных стержней назначают из условия,
чтобы расстояния между ними по окружности спирали составляли от
8 до 12 см. Концы стержней упирают в съемные диски, диаметр ко-
торых назначают в соответствии с диаметром навиваемой спирали.
Перед навивкой спирали на П-образных стержнях размечают по-
ложение всех витков спирали. Затем, вращая барабан, наматывают
спираль и закрепляют конец арматуры за последний виток спирали.
На готовую спираль устанавливают и прикрепляют распределительные
стержни. На внутренние спирали распределительные стержни уста-
навливают сверху спиралей, а на наружные — снизу под спиралями.
271
После этого для обеспечения неизменяемости по спирали наматывают
один виток тонкой проволоки и готовую цилиндрическую сетку сни-
мают с барабана.
Арматурные каркасы звеньев собирают из внутренней и наружной
цилиндрических сеток. Между сетками сначала устанавливают дере-
вянные рейки, обеспечивающие проектное расстояние между сет-
ками. Затем ставят хомуты, закрепляют их вязальной проволокой
и вынимают рейки.
При небольших объемах работ арматурные каркасы можно изготов-
лять на барабане. Для этого после изготовления внутренней спирали
на нее укладывают и закрепляют деревянные рейки, а затем наматы-
вают по ним наружную спираль, устанавливают и прикрепляют рас-
пределительные стержни и хомуты.
Цилиндрические стержни массового применения бетонируют в
металлических виброформах и на центрифугах.
Виброформа (рис. XI.2) состоит из металлической наружной
опалубки (кожуха), внутренней опалубки (сердечника) с вибромеханиз-
мом, конуса и козырька. Виброформу собирают на горизонтальном
металлическом, железобетонном или деревянном поддоне. Сначала
на поддон устанавливают и закрепляют кожух, а затем арматурный
каркас, сердечник с конусом и козырек. Требуемая толщина стенок
звеньев обеспечивается горизонтальными фиксаторами. Толщина за-
щитного слоя бетона достигается установкой между опалубкой и ар-
матурным каркасом вертикальных стержней из гладкой круглой ста-
ли соответствующего диаметра. Бетонную смесь уплотняют виброме-
ханизмом сердечника, который включают одновременно с подачей
смеси в форму. После заполнения формы с некоторым излишком сни-
мают все фиксаторы и удаляют все вертикальные фиксирующие стерж-
ни, установленные между опалубкой и арматурой. Затем бетонную
Рис XI 1. Барабан для изготовления арматурных каркасов круглых звеньев:
а — для навивки внутренней спирали б — то же, внешней
/ — отрезки труб, 2 — П-образные стержни, 3 — съемные диски, 4 — диск; 5 — болт, 6 — ось
272
Рис. XI 2. Виброформа для изготовления круглых звеньев:
J — конус; 1 — козырек; 3 — наружная опалубка (кожух); 4 — вибромеханизм; 5 — внутрев-
няя опалубка (сердечник)
смесь вибрируют с пригрузом интенсивностью 30 — 50 кгс/см2. После
уплотнения смеси прнгрузы снимают и затирают торец звена. Звенья,
изготовленные в виброформах, распалубливают сразу после оконча-
ния формования. Обнаруженные мелкие дефекты на поверхности бе-
тона немедленно исправляют затиркой цементным раствором.
Для ускорения твердения бетона звенья можно пропаривать в ка-
мерах или под брезентовым покрытием.
На некоторых заводах железобетонных конструкций звенья кру-
глых труб изготовляют по поточно-агрегатной технологии на спе-
циальных линиях, обеспечивающих комплексную меха-
низацию всех процессов, высокую производительность труда. Тех-
нологическая линия по изготовлению звеньев труб состоит из станка
для изготовления арматурных каркасов, станка для формования
звеньев и пропарочной камеры (рис. XI.3). Процесс изготовления эвена
начинается с того, что готовый арматурный каркас звена трубы уста-
навливают на поддон, затем па него надевают опалубку и соединяют
ее с поддоном поворотными захватами. После этого поддон устанав-
ливают на тележку и подают в формовочный станок. Здесь поддон
с каркасом и опалубкой соединяют с цепными подвесами, поднимают
и тележку выкатывают. Затем форму опускают на вращающийся
стол и внутрь се вводят вибросердечник.
273
Бетонную смесь загружают в скиповый подъемник, который по-
дает ее в расходный бункер. Затем одновременно включают вращающий-
ся стол, вибросердечник и питатель. Таким образом, бетонная смесь
равномерно заполняет форму и уплотняется. После окончания формо-
вания опалубку отсоединяют от поддона и снимают, а поддон с изде-
лием транспортируют в пропарочную камеру. После термовлажност-
ной обработки звенья труб извлекают из камеры и вывозят на склад
готовой продукции. Производительность такой технологической ли-
нии составляет 12 тыс. м3 железобетона в год.
Конические звенья оголовков труб и небольшие партии цилиндри-
ческих звеньев изготовляют с применением деревянных кондукторов
для сборки арматурных каркасов и деревянной опалубки для формо-
вания звеньев, состоящей из двух наружных полукруглых щитов
и четырех внутренних сегментных щитов.
Изготовление прямоугольных звеньев. Арматурные каркасы прямо-
угольных звеньев собирают из плоских сеток, состоящих из двух про-
дольных стержней, соединенных короткими поперечными стержнями,
заменяющими хомуты. Эти сетки изготовляют на контактно-сварочных
машинах или на верстаках-шаблонах. Пространственные каркасы
звеньев собирают на кондукторах, состоящих из горизонтальных ра-
мок, расположенных через 40 —50 см, и вертикальных реек. Размеры
рамок назначают исходя из того, чтобы наружные грани реек соответ-
ствовали проектному очертанию в свету внутренней арматуры звена.
Каркасы прямоугольных звеньев собирают в такой последователь-
ности: сначала устанавливают и временно прикрепляют к кондуктору
сетки стенок и плит, затем устанавливают угловые и распределитель-
ные стержни. Стержни соединяют сваркой или вязальной проволо-
кой.
Звенья бетонируют в прямоугольных виброформах или металли-
ческой опалубке на виброплощадках с возвратно-поступательными
колебаниями в горизонтальной плоскости. При небольшом количестве
прямоугольные звенья бетонируют в деревянной щитовой опалубке
с уплотнением бетонной смеси вибраторами.
Рис XI 3 Технологическая пиния для изготовления звеньев круглых труб-
J — станок £М,Ж 165 ИМЗ для изготовления арматурных каркасов звеньев, 2 ~ поддон 3 —
готовый арматурный каркас 4 — наружная опалубка звена, 5 — тележка, 6 — станок СМ 210К
для формования звеньев, 7 — цепные подвески 8 — вращающийся стол 9 — вибросердечник,
10 — сквдреый додъемни^ 11 — расходный бункере 12 — пропарочная камера
274
Рис. XI 4 Опалубка б чока трубы:
1 — деревянный поддон, 2 — низкий поперечный щит 3 — продольный щит; 4 — щиты опа-
лубки проема, 5 «— проволочная скрутка, 6 — тяжи, 7 — внутренний щит, 8 — высокий попе
речный щит, 9 — клинья
Изготовление лекальных блоков, портальных стенок и откосных
крыльев. Лекальные блоки массового применения изготовляют на
бетонных матрицах-поддонах в металлической опалубке, состоящей
из продольных и поперечных щитов Необходимая длина блока
достигается изменением положения поперечных торцовых щитов.
Портальные стенки, откосные крылья, плиты покрытия и
другие плоскостные элементы труб немассового применения обычно
изготовляют в деревянной опалубке. Пример опалубки портальной
стенки круглой трубы, состоящей из поддона, бортовых щитов и внут-
ренней опалубки отверстия показан на рис. XI.4. Ее изготовляют
из опиленных на один кант бревен или брусьев и строгальных досок
толщиной 5 см.
275
Плоские элементы труб армируют сетками. Бетонную смесь уп-
лотняют поверхностными вибраторами.
Изготовление блоков фундаментов Фундаменты сборных труб
состоят из бетонных блоков простой прямоугольной формы. При стен-
довом способе эти блоки изготовляют на бетонной площадке с кана-
лами для пропуска пара. Блоки бетонируют в металлической инвен-
тарной опалубке, состоящей из четырех типов щитов и трех типов
уголковых диагоналей, обеспечивающих правильность и неизменя-
емость формы. Щиты соединяют клиновыми натяжными замками.
Бетонную смесь укладывают в опалубку и уплотняют вибраторами.
Верхнюю плоскость блоков тщательно выравнивают рейкой. После
бетонирования блоки накрывают мешками или роюжами и поливают
водой через каждые 2 — 3 ч. Для ускорения набора прочности бетона
блоки иногда подогревают паром. Опалубку снимаю! по достижении
бетоном 10 — 15% проектной прочности. На склад готовой продук-
ции блоки убирают по достижении бетоном 50% проектной прочности.
Приемка элементов. Все изготовленные элементы труб до отправки
их на склад принимает отдел технического контроля (ОТК) или спе-
циальная комиссия, которые проверяют соответствие фактических
размеров элементов проекту, устанавливают прочность бетона, отсут-
ствие у элементов отвалов бетона, сколов углов, трещин, обнаженной
арматуры и других дефектов. При наличии дефектов выясняют при-
чины их появления и принимают меры по их устранению.
Испытание звеньев на водонепроницаемость. Из каждой партии
до 100 готовых звеньев для испытания на водонепроницаемость от-
бирают по три звена. Каждое испытуемое звено устанавливают верти-
кально на поддон с бортиками, заполненный расплавленным битумом.
После остывания битума звено заполняют водой на высоту 1 м и вы-
держивают: 36 ч при толщине стенок звена 8 см. 48 ч — при 14 см,
60 ч — при 20 см и 72 ч — при 24 см.
Результаты испытания на водонепроницаемость считаются удов-
летворительными, если за время испытания на наружной поверхности
всех трех звеньев не будет обнаружено мокрых пятен, капельной
или струйчатой фильтрации воды. Если испытание не выдержало толь-
ко одно звено, то из данной партии отбирают еще три звена и испы-
тания повторяют. Если испытание не выдержали два или три звена,
то вся партия звеньев должна иметь оклеенную гидроизоляцию.
Звенья труб отгружают со склада при прочности бетона равной
100% проектной марки бетона. Остальные элементы можно отгружать
при прочности бетона не меньше 70% марочной.
XI.3. Возведение сборных железобетонных и бетонных труб
Строительство железобетонных и бетонных труб начинают с уст-
ройства временной дороги, подготовки территории строительной
площадки, доставки и установки машин и оборудования.
Подготовка строительной площадки. Территорию для строительной
площадки расчищают и планируют бульдозером, устраивают места для
276

Рис. XI.6. План строительной площадки трубы:
/—Склад блоков оголовков; —склад блоков фундамента; <3 — склад лекальных бло«
ков; 4 — путь движения крана; 5 — склад звеньев трубы; 6 — контейнер с цементом;
7 — бетономешалка; 8 — бак для воды; 9 — электростанция; 10 «= склад щебня, П —
склад песка
машин, а также отводят русло водотока от будущего котлована и скла-
дов. Для этого в узких логах и при малых расходах воды можно
устраивать со стороны входного оголовка грунтовую запруду и дере-
вянный лоток для пропуска воды через котлован. В необходимых слу-
чаях с нагорной стороны устраивают водоотводные канавы и обвало-
вывают строительную площадку.
Строительную площадку (рис. XI.5) устраивают
в соответствии с технологическим процессом постройки трубы. На
площадку доставляют и устанавливают растворомешалку, электро-
станцию, битумоварочный агрегат и другое оборудование. Растворо-
мешалку устанавливают вблизи трубы и складов песка и щебня. На
площадке обеспечивают свободное перемещение транспортных средств
и монтажных машин. Особое внимание обращают на расположение
монтажного крана, который с одной стоянки должен обслуживать
возможно большую площадь. Склады элементов располагаются в зоне
действия монтажного крана с учеюм последовательности сборки
трубы.
Перевозка элементов труб. Изготовленные на заводах элементы
труб обычно доставляют на строительство новой дороги по существую-
277
щим железным дорогам, разгружают в склад на станции, а затем раз-
возят по объектам на автомобилях. Впоследствии по мере укладки
железнодорожного пути новой дороги для сокращения дальности
возки на автомобилях склад элементов переносят на головной раздель-
ный пункт строящейся дороги.
Элементы, изготовленные на полигоне, обычно доставляют на
строительные площадки автомобильным транспортом. В процессе
строительства дороги для сокращения дальности перевозки на авто-
мобилях может быть организован комбинированный железнодорож-
но-автомобильный транспорт или произведена передислокация поли-
гона.
Доставленные на строительную площадку элементы разгружают
краном на площадки, расположенные возможно ближе к месту сборки
трубы. Блоки фундаментов труб укладывают на деревянные подкладки
в штабеля высотой не больше 2 м. Звенья обычно укладывают в один
ряд. Ширина проходов между элементами трубы и штабелями бло-
ков должна быть не меньше 0,7 м. Положение элементов на складе
должно быть устойчивым и обеспечивать возможность их захвата и
свободного подъема при монтаже.
Основные работы по сооружению труб
состоят из устройства котлованов, сооружения фундаментов, мон-
тажа оголовков и тела трубы, устройства гидроизоляции, засыпки
трубы, укрепления русла и откосов насыпи.
В процессе строительства трубы выполняют следующие разби-
вочные работы: разбивку контура котлована под фундамент
трубы, определение отметок дна котлована, разбивку фундаментов
оголовков и тела трубы, проверку отметок секций фундаментов с уче-
том строительного подъема, разбивку и проверку положения кон-
струкций оголовков и звеньев трубы. Разбивку трубы производят от
створных столбов и репера, которые шроители в присутствии пред-
ставителя заказчика принимают по акту от проектно-изыскательской
организации. Эти геодезические знаки сохраняют до окончания стро-
ительства трубы.
Устройство котлованов. Разработку котлована начинают непо-
средственно перед устройством фундамента. В зависимости от вида
грунта котлованы разрабатывают без крепления или с креплением
(см. п. II 1.2). При неустойчивых грунтах или при интенсивном притоке
грунтовых вод разрабатывают котлован и устраивают фундамент посек-
ционно, начиная от входного оголовка. При продольной разработке
котлована бульдозером отвалы грунта устраивают по сторонам лога,
не допуская загромождения и накопления воды у котлована. Дно кот-
лована окончательно планируют и зачищают, а при необходимости
и уплотняют грунт основания непосредственно перед кладкой фунда-
мента. После этого на дне котлована устраивают подготовку из слоя
щебня или гравия толщиной 10 — 15 см. Подготовку тщательно уплот-
няют механическими или электрическими трамбовками. В пределах
каждой секции трубы верх подготовки устраивают строго горизонталь-
но по нивелиру. Отметку его назначают с учетом проектного уклона
и строительного подъема трубы.
278
Возведения фундаментов. Фундаменты из бетонных
блоков собирают в соответствии с раскладочными схемами, раз-
работанными для каждого объекта. Сборку начинают сразу после
окончания и приемки котлована. До укладки все блоки фундамента
тщательно очищают и осматривают, проверяют их фактические раз-
меры. Непосредственно перед укладкой поверхности блоков, сопри-
касающиеся с цементным раствором, промывают водой.
Блочные фундаменты монтируют в направлении от выходного ого-
ловка к входному. Фундамент тела трубы собирают секциями с остав-
лением деформационных швов между ними. Блоки укладывают на
слой цементного раствора толщиной 1 — 2 см по уровню с перевязкой
швов. При укладке запрещается сдвижка блоков и подливка под них
цементного раствора. Отклонение блоков по высоте в рядах (уступы)
не должны превышать 5 мм. Неправильно установленный блок сни-
мают краном и после очистки снова ставят на слой свежего раст-
вора. После укладки каждого ряда блоков вертикальные швы снаружи
конопатят паклей или мешковиной, заливают цементным раствором че-
рез плоскую воронку с уплотнением плоской металлической трам-
бовкой.
• После окончания сборки и приемки фундамента засыпают пазухи
между стенками котлована и фундамента. Пазухи засыпают местным
песчаным или гравелистым грунтом одновременно с обеих сторон фун-
дамента горизонтальными слоями толщиной 15 — 20 см с послойным
уплотнением.
Монолитные бетонные фундаменты применяют
при возможности получать вблизи объектов готовую бетонную смесь,
а также в случае, когда по местным условиям это может оказаться
целесообразным как по темпам, так и по стоимости строительства.
Сооружение монолитных фундаментов состоит из следующих операций:
устройства опалубки, транспортирования и укладки бетонной смеси,
ухода за бетоном, распалубки и засыпки фундамента.
Опалубку фундаментов обычно устраивают из деревянных щитов,
которые устанавливают в котлованах и укрепляют распорками и
проволочными стяжками. Для образования вертикальных деформа-
ционных швов между секциями фундамента устраивают деревянные
щиты, оставляемые в кладке. Щиты изготовляют из строганых вер-
тикальных досок, поверхности щитов смазывают солидолом.
Секции фундамента бетонируют, начиная с выходного оголовка.
Каждую секцию бетонируют без перерывов на полную высоту. После
бетонирования фундаменты укрывают и периодически поливают
водой в течение не меньше 3 — 7 сут.
Устройство оснований бесфундаментных
труб состоит из срезки обычно бульдозером поверхностного (расти-
тельного) слоя грунта на глубину 30 — 50 см и устройства подготовки
из щебня или гравия толщиной 10 — 15 см с уплотнением пневма-
тическими или электрическими трамбовками. Верх подготовки устра-
ивают с учетом уклона и строительного подъема трубы.
Монтаж оголовок. Оголовки труб собирают по монтажным схемам
автомобильным краном грузоподъемностью 5 — Юте учетом массы
279
блоков и местных условий. Последовательность монтажа оголовков
труб показана на рно. XI.6.
Элементы оголовков устанавливают в проектное положение на
слой цементного раствора. При сборке оголовков особенно вниматель*
но проверяют положение в плане и отметку лотка звеньев оголовков.
Швы между элементами оголовков тщательно промывают водой и
заполняют полусухим цементным раствором. На видимых поверх-
ностях швы расшивают цементно-песчаным раствором. Нормальный
режим твердения раствора в швах обеспечивают периодическим сма-
чиванием их водой.
Котлован засыпают непучинистым грунтом слоями по 15 — 20 см
с уплотнением. Скосы в месте сопряжения более глубокой части кот-
лована под фундамент оголовка с подошвой котлована под тело трубы
заполняют щебнем или гравием, уплотняют и проливают цементным
раствором.
Рис. XI.6. Последовательность (/—III) сборки оголовков труб:
а — круглой железобетонной; б — прямоугольной железобетонной, в — бетонной;
1 — гравийно-песчаная подготовка; 2 — фундаментные плиты; 5 —портальная стенка; 4 —бе-
тонный блок; 5 откосные крылья; 6 — засыпка котлована; 7 — бетонный лоток; 8 — засып-*
ка скоса котлована; 9 лекальный блок; 10 — коническое звено; // — железобетонные плиты;
12 — прямоугольные ввенья; 13 —> стеновые блоки откосных крыльев; 14 — стеновые плиты
(блоки); 15 — насадка; 16 — железобетонные плиты
280
Между откосными крыльями устраивают лоток, состоящий из
щебеночно-песчаной или гравийно-песчаной подготовки толщиной
30 см и- слоя бетонной смеси марки не ниже 150 толщиной 20 см.
Установка звеньев труб. После окончания монтажа выходного
оголовка устанавливают звенья в направлении от выходного оголовка
к входному.
При сборке круглых труб сначала устанавливают лекаль-
ные блоки, а затем цилиндрические звенья. Лекальные блоки етавят
на слой цементного раствора, а звенья—на деревянные прокладки
толщиной 1 — 2 см (рис. XI.7). Звенья труб стропуют при помощи мон-
тажной скобы, которая позволяет поворачивать звенья в горизонталь-
ное положение. Для сокращения продолжительности монтажа при-
меняют специальные траверсы, которыми можно поднимать сразу
два — три звена трубы. Относительное смещение установленных смеж-
ных звеньев труб не должно превышать 10 мм, а величина зазора меж-
Рис. XI.7. Последовательность (l—Ш) сборки звеньев труб:
а — с блочным фундаментом; б — с монолитным фундаментом; в — бэтонной
трубы;
J— подготовка; 2—фундамент; 3 — лекальные блоки; 4— звенья; 5 —опалубка; 6 бетон,
вый фундамент; 7 — деревянные подкладки и клинья; 8 — бетонная подушка; 9 стено-
вые блоки; Ю — насадка; 11 — плиты перекрытия трубы
281
ду звеньями не должна отклоняться от проектной более чем на 0 — 5 мм.
После проверки положения звенья подливают цементным раствором.
Раствор заливают с одной стороны до тех пор, пока он не выйдет с про-
тивоположной стороны.
При укладке цилиндрических звеньев без лекальных блоков звенья
устанавливают на деревянные подкладки и клинья, а после выверки
положения под ними устраивают бетонную подушку.
В круглых многоочковых трубах пазухи между звеньями заполняют
бетоном марки не ниже 75. Верхнюю плоскость бетона устраивают q
поперечным уклоном не меньше 0,03 для стока воды.
Прямоугольные железобетонные звенья
устанавливают краном на слой цементно-песчаного раствора и на
деревянные или бетонные подкладки, расположенные под их стенками
и предотвращающие выдавливание расiвора.
Монтаж тела бетонных прямоугольных
труб состоит из установки стеновых блоков и насадок и укладки
плит. Все блоки устанавливают краном на слой цементного раствора.
Швы между звеньями и блоками плотно конопатят жгутами из
пакли, пропитанной битумом, затем с внутренней стороны их запол-
няют цементным раствором, а с внешней закрывают гидроизоляцией.
Устройство гидроизоляции труб. Все соприкасающиеся с грунтом
поверхности звеньев и оголовкой труб выше обреза фундамента по-
крывают гидроизоляцией.
Для одноочковых труб из звеньев заводского изготовления допу-
скается применять обмазочную гидроизоляцию при условии при-
менения плотного бетона, удовлетворительных результатов испыта-
ния звеньев труб на водопроницаемость и наличия технического пас-
порта. При неудовлетворительном испытании на водонепроницаемость,
а также при отсутствии паспорта, трубы покрывают оклеечной гидро-
изоляцией.
Обмазочная гидроизоляция состоит из двух слоев горячей или
холодной битумной мастики по битумной грунтовке. Оклеенная гид-
роизоляция состоит из двух слоев битумонизированной ткани между
тремя слоями битумной мастики. Мастику приготовляют в битумо-
варочной установке, расположенной под навесом или металлическим
зонтом.
Гидроизоляционные работы рекомендуется выполнять в сухие яс-
ные дни с температурой воздуха не ниже +15° С. Гидроизоляцию
укладывают, как правило, в направлении от выходного оголовка трубы
к входному. Перед устройством изоляции поверхности тщательно очи-
щают и защищают от дождя и непосредственного действия солнечных
лучей. Гидроизоляцию разрешается устраивать только по сухой по-
верхности бетона. Сначала на поверхность наносят кистями тонкий
слой битумного лака, а после просыхания его—слой битумной мастики
толщиной 1,5 — 3 мм, которая должна иметь температуру в пределах
150 — 170° С. При этом мастикой заполняют имеющиеся раковины,
закругляют углы, делают поверхность гладкой.
При устройстве обмазочной гидроизоляции на первый слой после
его просыхания, наносят таким же способом второй слой мастики.
282
При устройстве оклеечной гидроизоляции на первый слой мастики
сразу укладывают гидроизоляционный материал — гидроизол, битан-
тит и т. п. Полотнища материала соединяют внахлестку на 10 см. Ма-
териал накатывают постепенно, плотно прижимают к поверхности и
тщательно разглаживают шпателем или валиком. Под материалом не
должно быть воздушных пузырей. После укладки первого слоя ма-
териала наносят второй слой битумной мастики, укладывают второй
слой материала, а затем третий слой мастики. При обмазочной гидро-
изоляции стыки звеньев покрывают полосой оклеечной изоляции.
На многоочковых трубах поверх гидроизоляции устраивают защит-
ный слой из цементного раствора толщиной 3 см, армированный
металлической сеткой.
Засыпка труб. После устройства и приемки гидроизоляции трубу
засыпают мягким, хорошо уплотняющимся грунтом. Грунт отсыпают
одновременно с обеих сторон трубы горизонтальными слоями тол-
щиной 15 — 20 см с уплотнением каждого слоя легкими механическими
или ручными трамбовками. Высота засыпки над трубой должна быть
не меньше 0,5 м, ширина засыпки по верху —не меньше ширины звена,
откосы засыпки должны иметь уклон не круче 1:1.
Движение транспортных машин вдоль трубы разрешается на рас-
стоянии не ближе 1 м от боковых стенок трубы. Переезжать через
трубу машины могут только при высоте засыпки над трубой больше 1 м.
До проектного профиля трубу засыпают механизированные колон-
ны при устройстве насыпи дороги.
Укрепление русла и откосов насыпи. Укрепительные работы
выполняют после отсыпки и осадки насыпи и, как правило, при по-
ложительной температуре воздуха. Эти работы состоят из планировки
и уплотнения грунта, устройства подстилающего слоя и мощения
камнем или бетонными плитами.
При планировке грунта подводящее и отводящее русло плавно
сопрягают соответственно с входным и выходным оголовками трубы.
Подстилающий слой устраивают из гравийно-песчаной или щебе-
ночно-песчаной смеси толщиной 10 — 20 см. Камень для мощения
заготовляют из слабовыветривающихся твердых скальных пород.
Мощение откосов начинают с устройства упоров, заглубленных
в естественный грунт у подошвы насыпи. Камни по откосам уклады-
вают горизонтальными рядами снизу вверх, с подбором камней по
форме и размерам, с расщебенкой и уплотнением. Бетонные плиты
раскладывают в соответствии с проектными схемами. При необходи-
мости перед входными оголовками устраивают ограждения из железо-
бетонных свай, а за входными оголовками — рисбермы.
Особенности строительства труб на косогорах. Косогорные трубы
любой длины с продольным уклоном лотка не больше 15 — 20% и
трубы длиной до 50 м при уклонах больше 20% строят с применением
устойчивых гусеничных кранов грузоподъемностью 5 — 10 т. В этих
случаях вдоль трубы бульдозером устраивают площадки для стоянки
кранов. Элементы трубы и материалы доставляют при уклонах до 5 —
10% — автотранспортом, а при уклонах свыше 10% — транспортом
на гусеничном ходу.
283
Рис. XI 8. Монтажно-транспортная подвесная установка:
1 — якорь; 2 — мачта; 3 — несущий трос, 4 — тяговый трос; 5 — каретка; 6 — электрокабель}
7— автомобильная дорога; 8 — боковая оттяжка; 9— лебедка
Трубы длиной больше 50 м при продольном уклоне лотка свыше
20% строят с помощью монтажно-транспортной подвесной установки
(рис. XI.8). Пролет и диаметр несущего троса определяют с учетом
длины трубы и местных условий.
На косогорах трубы возводят, как правило, секциями в направ-
лении от выходного оголовка к входному. Блоки труб подвозят по
автомобильной дороге к выходному оголовку, а затем подают к месту
их установки с помощью подвесной установки.
Особенности строительства труб в северных условиях. На дорогах,
строящихся в суровых северных условиях, при наличии вечномерзлых
грунтов котлованы под фундаменты труб устраивают с учетом местных
условий (см. п. 1.5). Рекомендуется избегать устройства больших кот-
лованов с тем, чтобы не нарушать температурный режим вечномерз-
лых грунтов. Котлованы труб необходимо разрабатывать секциями
с последующим посекционным же возведением фундамента. При на-
ступлении устойчивых морозов котлованы труб можно разрабатывать
по способу естественного замораживания грунта в стенках без устрой-
ства крепления. Обратную засыпку котлованов производят обяза-
тельно талым грунтом.
Сборные железобетонные и бетонные трубы при отрицательных
температурах воздуха монтируют с принятием мер, обеспечивающих
твердение бетонной смеси и раствора до требуемой прочности.
Элементы конструкций! и материалы хранят в штабелях, за-
щищенных от снега и мороза. Перед установкой блоки очищают и,
если необходимо, нагревают.
При минимальной суточной температуре наружного воздуха ниже
0° С бетонную смесь и цементный раствор приготовляют на подогретой
воде и песке. Температуру бетонной смеси и раствора при выходе из
бетономешалки назначают с \ четом теплопотерь при транспортирова-
нии и укладке.
Собранную конструкцию тщательно укрывают (щитами, брезен-
том) и при необходимости обогревают. Способ утепления, температуру
и продолжительность обогрева определяют теплотехническим расче-
том.
281
Допускается монтаж труб без подогрева блоков е омоноличиванием
конструкций цементно-песчаным раствором с добавками, понижаю-
щими температуру замерзания без последующего укрытия и обогрева.
Такие работы разрешаются только под контролем лаборатории.
Оклеечную гидроизоляцию можно выполнять в зимнее время, но
при температуре воздуха не ниже — 20° С. Место работ рекомендуется
защищать легкой переносной палаткой. Перед устройством изоля-
ции поверхность очищают от мусора, снега и льда и нагревают при
помощи угольных жаровен, отражательных электрических печей,
паяльных ламп и других приборов. В зимних условиях рекомендуется
применять холодную каолино-битумную мастику. Гидроизоляционную
ткань перед укладкой выдерживают в теплом помещении. Ткань на-
клеивают с постоянной подливкой горячей мастики под полотнище
раскатываемого рулона, немедленно разглаживают и уплотняют го-
рячим электрокатком или электроутюгом
Обмазочную гидроизоляцию устраивают из холодной мастики,
которую наносят на очищенную, высушенную и протрунтованную по-
верхность. Для ускорения высыхания мастики применяют обогрев.
Законченные трубы принимает в постоянную эк-
сплуатацию комиссия, состоящая из представителей
заказчика, проектной и строительной организаций.
XI 4. Строительство стальных гофрированных труб
Стальные гофрированные трубы имеют обычно круглое отверстие
диаметром от 1 до 3 м с интервалом 0,5 м Основной элемент этих труб —•
гофрированный лист из стали повышенной коррозийной стойкости
толщиной 1,5 — 2,5 мм, изогнутый по заданному радиусу
Изготовление элементов труб Элементы труб изготовляют из пло-
ских гофрированных листов медистой стали марки Ст. 15, повышенной
коррозийной стойкости с нормированным содержанием меди — 0,2—
0,3% Каждый лист размером 975 X 3700 мм имеет в поперечном се-
чении 7,5 волн (гофр) длиной по 130 мм и высотой 32,5 мм. Гофри-
рованные листы поступают на завод в пакетах массой по 8 — 10 т.
Технологический процесс изготовления элементов стальных гоф-
рированных труб состоит из резки и гибки листов, сверления отверстий
ДЛЯ боттов и оцинковки.
Гофрированные листы разрезают гильотинными ножницами, обо-
рудованными ножами волнистого профиля Листы подают к ножни-
цам на тележках, а затем специальным толкателем по рольгангу к
ножам. Резку листов производят по упору, обеспечивающему полез-
ную длину элементов 1600 мм Дефекты резки надрывы и расслоения
метал та, смятия волн и т п устраняют повторным резом, а завалы
и заусенцы исправчяют механической обработкой.
Отрезанные гофрированные листы изгибают по заданному радиусу
на четырехвалковой машине, имеющей два крайних подъемных валка,
верхний приводной валок и нижний профилирующий валок. Такая
конструкция машины обеспечивает изготовление элементов любой
285
кривизны и даже замкнутых секций труб с одним продольным швом.
Концевые участки листов подгибают на прессе, оборудованном
специальным штампом, состоящим из пуансона и матрицы, профиль
которых соответствует профилю гофрированного листа и его радиусу
изгиба.
Отверстия для соединения элементов труб болтами сверлят на
радиально-сверлильных станках с помощью специального кондуктора,
обеспечивающего высокую точность расположенных отверстий. После
сверления отверстий удаляют заусенцы и проверяют качество гото-
вых элементов.
Основным защитным покрытием стальных труб от коррозии и
является оцинковка. Она выполняется после полной механической
обработки. Покрытие гофрированных листов цинком производят го-
рячим способом толщиной не менее 80 мк. Болты, гайки и шайбы по-
крывают цинком гальваническим способом толщиной 30 мк. Качество
оцинковки проверяют внешним осмотром, измерением толщины слоя,
определением сцепления цинка с основным металлом и пористости
покрытия.
Готовые элементы труб отгружают пакетами весом до 500 кг, а
болты, гайки и шайбы—в ящиках весом до 50 кг.
Возведение стальных гофрированных труб. Процесс возведения
труб состоит из следующих основных операций: срезки грунта, уст-
ройства подушки и экранов, монтажа тела трубы, устройства гидро-
изоляции, засыпки трубы, устройства лотка, укрепления русла и от-
косов насыпи.
Верхний слой грунта срезают бульдозером или вручную на глубину
40 — 60 см и шириной поверху, равной 21/2 диаметрам трубы. В слож-
ных геологических условиях, при наличии слабых водонасыщенных
грунтов, торфа, вечной мерзлоты и т. п., под трубы разрабатывают
котлованы и заполняют их гравелистым, песчаным или супесчаным
грунтом.
Стальные гофрированные трубы собирают на подушках из
песчано-гравийной смеси, содержащей 50% песка и 50% гравия.
Подушку отсыпают автосамосвалами слоями толщиной 20 см с уплот-
нением электротрамбовками или поверхностными вибраторами. Пла-
нировка подушки состоит в оформлении откосов и верха подушки,
в устройстве цилиндрического углубления с заданным строительным
подъемом.
Экраны — вертикальные стенки против фильтрации воды в подушке
устраивают по концам трубы. Размеры их назначают в зависимости от
местных гидрогеологических условий. Котлованы под экраны разра-
батывают обычно вручную и заполняют смесью из глинистого грунта
с щебнем или цементом. Из этой же смеси устраивают подушки по
концам труб.
Трубы собирают или из отдельных элементов — гнутых
стальных листов, или из секций длиной 3 — 5 м, которые собирают
из элементов предварительно. Сборка из секций сокращает сроки
монтажа труб. Трубы собирают на спланированных площадках или
легких подмостях (рис. XI.9). Сборку ведут в соосветствии с монтаж-
286
Рис. XI.9. Стадии сооружения стальной гофрированной трубы?
а — схема сборки трубы; б — крепление трубы; в — засыпка трубы.
— подмости! 2 — склад элементов трубы, 3 — сборка трубы (пунктир); 4 — опускание тру-
бы; 5 — кран; 6 — лежень; 7 — стойка; 8 = клин; S —• балка
ной схемой. Элементы труб соединяют внахлестку болтами о фигур-
ными шайбами. Сначала ставят минимальное количество болтов, а
затем, после проверки конструкции, устанавливают остальные болты
и затягивают болты торцевыми гаечными ключами 6 удлиненными
рукоятками или механическими гайковертами.
После полной сборки трубы для защиты металла от коррозии
наружную и внутреннюю поверхности трубы покрывают
гидроизоляцией — битумной мастикой толщиной 4 —
6 мм. Перед нанесением мастики поверхности трубы очищают
от грязи, шпаклюют щели и грунтуют жидким битумом или
смесью из трех весовых частей автомобильного неэтилового бензина
287
и одной части битума. В зимних условиях грунтовку составляют
из двух частей бензина и одной части битума. Грунтовку наносят кра-
скораспылителем, обеспечивающим хорошее качество и высокую
производительность труда. После грунтовки поверхности трубы по-
крывают двумя слоями битумно-асбестовой мастики, состоящей из
битума, асбестового порошка и зеленого масла. Мастику готовят на
месте работ в битумоварке. Обмазывают1 трубы в теплое время года
мастикой с температурой не ниже + 180° С. В холодное время при
температуре до —z5° С применяют готовую битумно-резиновую смесь.
Готовую трубу накатывают или опускают на подушку краном,
начиная с одного конца трубы с последовательной разборкой подмо-
стей. Во избежание повреждения покрытия трубу стропуют пенько-
выми канатами в обхват. После выверки положения трубы в плане и
профиле внутри ее укладывают лежни и устанавливают стойки-
распорки для увеличения жесткости трубы (см. рис. XI.9,б). Стойки
и лежни снимают после засыпки трубы.
Трубы из волнистой стали имеют гибкие стенки, устойчивость
которых под нагрузкой обеспечивается отпором окружающего грунта.
Поэтому работам по засыпке стальных гофрированных
труб необходимо уделять особое внимание. Для засыпки труб можно
применять песчаные, супесчаные и суглинистые грунты оптимальной
влажности. Наилучшей засыпкой служит песчано-гравийная смесь
оптимального гранулометрического состава.
Засыпку производят одновременно и равномерно с обеих сторон тру-
бы слоями толщиной не больше 20 см. Каждый слой тщательно уплотня-
ют: при этом запрещается применение тяжелых трамбовочных машин.
Особо тщательно должна быть выполнена засыпка нижней части трубы.
При засыпке труб обычно происходит уменьшение горизонтального
и увеличение вертикального диаметров трубы. Изменение диаметров
трубы на величину более 5% проектного размера не допускается.
Для предотвращения таких деформаций на время засыпки ставятся
временные вначале горизонтальные, а затем вертикальные распорки.
Высота засыпки над трубой должна иметь не меньше 0,5 м на ав-
томобильных и 1 м на железных дорогах, а ширина поверху — не ме-
нее D -|- 8 м (см. рис. XI.9). Засыпку трубы до проектной высоты вы-
полняет колонна земляных работ по отсыпке насыпи дороги.
После стабилизации насыпи, но не меньше чем через 6 мес после
ее отсыпки, внутри металлических труб снизу по периметру дуги 120—
150° устраивают лотки из асфальтобетона толщиной на 2 см
выше вершин гофров. Работу выполняют в теплое время года. Сначала
поверхность трубы под лоток очищают от 1рязи, а затем покрывают
слоем битумной эмульсии. Асфальтобетонную смесь приготавливают
из битума, минерального известкого порошка. Готовую смесь укла-
дывают и разравнивают вручную, а затем уплотняют нагретыми ме-
таллическими трамбовками и заглаживают горячим утюгом.
После устройства лотка русло и откосы насыпи ук-
репляют бетонными плитами или монолитным бетоном.
288
Приложение 1
Нагрузки и коэффициенты перегрузки
№ п/п	Наименование нагрузок и воздействий	Значение норматив- ной нагрузки (формула)	Коэффициенты перегрузки	
			при основ- ном соче- тании —п	при дополни- тельном со- четании —п”
1	1	2	3	4	1 6
1	Постоянные нагрузки и воздействия Вес вспомогательных соору- жений и устройств: из универсальных инвен- тарных конструкций * .	По проекту	1,2; 0,9	1,2; 0,9
	из остальных инвентарных и неинвентарных конструк- ций	То же	1,1; 0,9	1,1; 0,9
2	Вес сооружаемых конструк- ций (при их расчете) . . .	>	1.1; 0,9	1,1; 0,9
3	Давление от веса грунта: вертикальное 		ТгЯ	1,2; 0,9	1
-	горизонтальное . . $ . .	Тг(Н+Л0) X Xtg2^45—	1,2; 0,9	1
4	Гидростатическое давление ВОДЫ	Н, где	I	Г
Б	Скоростное давление водно- го потока 		уЕ = 1 тс/м3 — объемный чес воды По ВСН 136-67	1,2; 0,75	1
6	Воздействие искусственно го регулирования усилий во вспомогательных конструкци- ях . » 	По проекту	1,3, 0,8	1,3, 0,8
7	Временные нагрузки Вес сооружаемых конструк- ций (при расчете вспомога тельных конструкций): металлических, сталеже лезобетонных, сборных же лезобетонных и бетонных	То же	1 1; 0,9	1.0, 0,9
	бетонируемых на месте же лезобетонных и бетонных		1,15, 0,95	1,0, 0,95
8	Вес строительных матери а лов и других строительных гру- зов 				1.3	1
9	Вес монтажного грузоподъ-	По каталогу	1,1, 0,0	1,1, 0,9
	змного и транспортного обо- >удования:	оборудования		
289
№ П/n	Наименование нагрузок и воздействий	Значение норматив- ной нагрузки (формула)	Коэффициенты перегрузки	
			при основ- ном соче- тании —л	при дополни^ тельном со- чета нии —л*
1	2	1	1	4 1	5
10	Вес людей, инструментов и вспомогательного оборудова- ния:			
	при расчете опалубки плит, настилов, подвесных под мостей, тротуаров и под- держивающих их конструк- ций .........	250 кгс/м2	1,3	0,7
	при расчете досок насти- лов, лестниц и поддержи- вающих их конструкций (при ширине менее 15 см нагрузка распределяется на две доски) 		130 кгс	1,3	0,7
	при расчете подмостей вре- менных опор, пирсов, ра- бочих мостов, кружал при длине загружения меньше 60 м		200 кгс/м2	1,3	0,7 -
	то же, при длине загруже- ния 60 м t , . ♦ « , .	100 кгс/м2	1,3	0,7
	при расчете перил сосредо- точенная горизонтальная нагрузка	25 кгс	1,3	0,7
11	Тяговое усилие при переме- щении элементов монтируемых конструкций: на катках • • • с s • .	tP-R	1,1	1
	на тележках по синтетическим матери-		1,2	1
	алам f ...... .	к/Р	1,1	I
12 13	Нагрузки от укладки и виб- рирования бетонной смеси . . Воздействие домкратов при регулировании напряжений или выправления положения или строительного подъема монти- руемых конструкций:		1,3	1
	при винтовых домкратах	Вес конструкции	—	1,2
	» гидравлических дом кратах	То же	*-*	1,3
290
№ п/п	Наименование нагрузок в воздействий	Значение норматив- ной нагрузки (формула)	Коэффициенты перегрузки	
			при основном сочетании — п	при дополни- тельном соче- тании — л'
14	Ветровая нагрузка:			
	при учете только с нагруз- ками основного сочетания при учете с любыми други- ми нагрузками, входящими в дополнительное сочета-	aFw	Г—i	1
	ние		aFa	« 	0,7
15	Ледовая нагрузка . , . .	См. СН 200-62	 1 <	0,8
16	Нагрузка от навала судов и плавучих систем		7=0,39]Ф		0,8
Принятые обозначения: уг —объемный вес грунта, равный 1,5—2 тс/м\ а р цасрши
1,7 тс/м8* Н высота слоя грунта; fto — слой грунта, эквивалентный по весу временной нагруз-
ке на призме обрушения, т е. h0—q : уг; временная нахрузка q — G : Г-Н, По не меньше
2 тс/м8; и — вес оборудования, тс; F — площадь опирания; 1 тс/м2 — нагрузка от реса
грунта^ расположенного на призме обрушения; (р —угол внутреннего трения, принимаемый
в завйсим9С7И от вида, состояния и влажности грунта; Р — вес перемещаемого груза,
ft — коэффциент трения качения, равный 0,05—0,07; /2 — коэффициент скольжения в под-
шипнике, равный 0,05—01, / — коэффициент трения скольжения по антифрикционным ма-
териалам, равный 0,01—0,05 (в зависимости от величины давления 260-4-400 кгс/см2); —
радиус катка или колеса; г — радиус оси колеса; k — коэффициент, учитывающий возра-
стание сопротивления движению от неровностей пути, перекосов катков и других факто-
ров и принимаемый при надвижке по рельсам равным 2. а при надвижке по синтетическим
материалам — 1,5; а — коэффициент заполнения (см. ниже); Г —площадь конструкций по
наружному контуру в плоскости, перпендикулярной направлению ветра; w — интенсивность
давления ветра (см ниже), V — водоизмещение плавучей системы.
Приложение II
Предельные прогибы конструкций
(/ — пролет элемента)
Прогоны балочных подмостей для бетонирования про-
летных строений...................................... 1/4001
Прогоны подкрановых эстакад при' электрических
кранах грузоподъемностью до 50 т..................... 1/600/
То же, 50 г и больше............................... 1/750/
Прогоны (фермы) перекаточных пирсов................ 1/300/
Ходозые настилы подмостей, кружал, пирсов, рабо-
чих мостиков и др.................................... 1/150/
Опалубка лицевых поверхностей.....................  1/400/
То же, прочих поверхностей......................... 1/250/
П риложение 111
Коэффициенты заполнения
	Количество ферм (плоскостей)		
Констру кции	2	4	6 и более
	а		
Пролетные строения с решетчатыми фермами Вспомогательные сооружения из ин- вентарных конструкций УИКМ-60 Инвентарные арочные кружала Деревянные подмости	0,4 0,6 0,4 1,0	1,0 0,8 1,0	1,4 1,2 1,0
291
Интенсивность давления ветра
Для центральных районов СССР принимается: при высоте сооружения
или устройства от поверхности воды до 10 м — 40 кгс/м2; 10—20 м — 50 кгс/м2
и 20—30 м — 55 кгс/м2
Если производство работ правилами техники безопасности ограничивается
скоростью ветра (надвижка, перевозка пролетных строений и др.), давление
ветра принимается:
Для расчета подмостей, временных опор, перекаточ-
ных опор и пирсов, подкрановых эстакад и др (ветер
до 6 баллов, 13 м/с)...............................25 кгс/м2
Для определения мощности буксиров, тяговых
средств и устройств для перемещения плавучих систем
(ветер до 5 баллов, 10 м/с) . , t . . t . . . . . 12,5 кгс/м2 ,
Приложение IV
Коэффициенты условий работы
Отступления от проектных размеров конструкций (допуски) в пределах
регламентированных допусков учитывают коэффициентом условий работы, при-
нимаемым равным:
При расчете опор для уравновешенно-навесной сбор-
ки и перекатки пролетных строений, пирсоз, различных
плашкоутов, плавучих опор, рабочих мостиков, подкра-
новых эстакад, разгрузочных пакетов, подмостей для
сборки конструкций, а также свай фундаментов с ба-
лочным ростверком (при расчете прочности свай) . . т=0,95
При расчете опор для полунавесной сброки пролет-
ных строений, фермоподъемников, кружал и их опор,
направляющих каркасов, а также ростверков .... т=0,90
При расчете прогонов накаточных путей . . . т—0,85
» балок свайных фундаментов с балочным
ростверком.........................................т—0.80
Приложение V
Мостовые инвентарные конструкции (МИК)
Наименование	Мар < в	Сече ние, мм	Пло щадь см?	Радиус инерции, см	Г ибкость	Расчетная нагрузка, тс		Ласса, кг
						при сжа- тии	при растя- жении	
Стойка	Л1	203x9	54,87	6,8	29,4	100	10	256
					58,8	85	10	
	Л2	203x9	54,87	6,8	29.4	100	10	143
					36,6	43	5	
	ЛЗ	159x5	24,2	5,46	73,2	“33“	5	169
	Л4	159x5	24,2	5,46	36,6	43	5	101
Раскос	Л5	159x5	24,2	5,46	51,8	11	11	30
	Л7	159x6	24,2	5,46	103,6	11	11	103
Распорка	Л6	159x6	24,2	5,46	36,6	11	11	22
	Л8	159x5	24,2	5,46	73,2	И	11	96
	Л9	159x5	24,2	5,46	73,2	11	11	74
Примечание. Гибкость и расчетные нагрузки марок Л1 и ЛЗ в числителе
даны для свободной длины 200 см, а в знаменателе — 400 см.
292
0759x5
I 75 + 75*5
293
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1	ГлинкаН Н, Поспеловы Д Клееные пролетные строения
мостов М , «Транспорт», 1964.80 с.
2.	ЕрошенкоВ Н. Свайные фундаменты в пластрчно-мерзлых грунтах
Стройиздат, Л., 1972, 175 с.
3.	Ка немцев В П , Мойжес Л Б Современные методы бетонных
работ при строительстве мостов М , «Транспорт», 1972, 182 с
4.	Колоколов Н М Вейнблат Б М Строительство мостов.
М , «Транспорт», 1975, 525 с.
5.	Краны для строительства мостов и транспортных гидротехнических
сооружений М , «Транспорт», 1966. 232 с Авт : Б М Вейнблат, И И Елинсон,
Г К Николаев, Л М Тауэр
6.	К р у ч и н к и н А В., Белый В. К. Монтаж стальных пролетных
строений мостов. М., «Транспорт», 1978, 393 с.
7.	Крыльцов Е 11, Попов О А, ФайнштейнИ О.
Современные железобетонные мосты М , «Транспорт», 1974, 414 с.
8.	М а м л и н Г. А Изготовление конструкций стальных мостов М.,
«Транспорт», 1976, 357 с.
9.	Механика грунтов, основания и фундаменты М , «Транспорт», 1970, 286
с Авт • Е И Медков, В Е Березанцев, М Н Гольдштейн, А А Царьков
10.	ПащенкоВ А Заводское изготовление мостовых железобетонных
конструкций М , «Транспорт», 1972, 244 с
11	Силин К С,ГлотовН М, Карпинский В И. Фунда-
менты опор мостов из сборного железобетона М , «Транспорт», 1966, 322 с.
12.	Силин К С., Глотов Н М Опускные колодцы М , «Транс-
порт», 1971, 223 с.
13.	Справочное пособие по технике безопасности и производственной
санитарии при строительно-монтажных работах (под ред А С Торопова).
Госстрой СССР- М , Издательство литературы по строительству, 1966, 433 с.
14.	Строительные нормы и правила Правила производства и приемки работ.
Ч. III Гл. 43. Мосты и трубы (СНиП 111-43-75) Госстрой СССР М , Стройиз-
дат, 1976, 108 с
15.	Строительство мостов и труб (Справочник) Под ред В. С Кириллова.
М., «Транспорт», 1975, 598 с
16.	Технические указания по изготовлению и постройке сборных железо-
бетонных водопропускных труб (ВСН 81 62) М , Оргтрансстрой, 1963, 128 с.
17.	Указания по проектированию вспомогательных сооружений и устройств
ДЛИ строительства мостов (ВСН 136 67) М , изд ЦНПИС Минтрансстроя, 1968,
355 с
18.	Указания по проектированию и строительству железобетонных и бетон-
ных конструкций мостов, предназначенных для эксплуатации в условиях низ-
ких температур (северное исполнение, ВСН 181-76)
19.	Указания по проектированию, изготовлению, монтажу и приемке сталь-
нь;х конструкций железнодорожных, автодорожных и городских мостов, предназ-
наченных для эксплуатации в условиях низких температур (северное исполнение,
ВСН 145-68) М , Оргтрансстрой, 1968, 40 с.
20.	Фельдман Ф. Б., Хазан И. А., Яструбинецкий В Л.
Продольно надвигаемые железобетонные пролетные строения. М,, «Транспорт»,
1978, 184 с
294
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение..............................................................  3
Раздел первый
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СБОРНЫХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Глава 1. Изготовление сборных бетонных и железобетонных мостовых
конструкций .................................................  .	9
1.1.	Организация изготовления конструкций.............................. 9
1.2.	Технологический процесс изготовления конструкций..................12
1.3.	Изготовление элементов опор.......................................19
1.4.	Изготовление элементов пролетных строений.........................26
1.5.	Особенности изготовления конструкций для районов северной кли-
матической зоны..................................................36
1.6.	Контроль качества изготовления железобетонных и бетонных кон-
струкций ........................................................37
Глава II. Изготовление стальных	мостовых конструкций...............39
II.	1. Организация изготовления стальных конструкций. Заготовка де-
талей ..........................................................  39
II.2.	Изготовление клепаных конструкций................................44
II.3.	Изготовление сварных конструкций.................................48
II.4.	Образование монтажных отверстий. Маркировка и грунтовка сталь-
ных элементов.....................................................53
II.5.	Контроль качества изготовления стальных конструкций......55
Раздел второй
СООРУЖЕНИЕ ОПОР
Глава III. Устройство массивных фундаментов опор.......................57
III	.1. Разбивка осей и контуров опор................................  57
II	I.2. Сооружение фундаментов в открытых котлованах..................61
I	II.3. Подводное бетонирование.......................................64
II	I.4. Возведение фундаментов с применением опускных колодцев и
кессонов..............................,...........................66
Глава IV. Устройство фундаментов из свай и оболочек....................73
IV.	1. Сооружение фундаментов из забивных свай .......................73
IV.2	. Возведение фундаментов из сборных железобетонных оболочек 81
IV	.3. Возведение фундаментов из буровых свай.........................87
I	V.4. Устройство высоких свайных ростверков..........................95
IV	.5. Особенности возведения фундаментов в северной климатической зоне 99
Глава V. Возведение опор выше обреза фундамента ......................102
V.I	. Конструкция опалубки монолитных опор....................102
V.2.	Расчет опалубки..........................................111
V.3	. Бетонирование и устройство облицовки монолитных опор	.	.	.	.	.116
V.	4. Монтаж сборных и сооружение сборно-монолитных опор......121
V.5	. Особенности возведения пилонов вантовых и висячих мостов	.	.	.	125
Раздел третий
СООРУЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
Глава VI. Постройка монолитных железобетонных пролетных
строений......................................................  127
VI.1	. Способы постройки монолитных пролетных строений...............127
VI.2.	Сооружение балочных пролетных строений на подмостях . . . .	127
VI.	3. Сооружение балочных и рамно-консольных пролетных строений
навесным бетонированием..........................................135
VI	.4. Возведение арочных пролетных строений.......................  141
Глава VII. Монтаж сборных железобетонных пролетных строений 158
VII	.1. Способы монтажа пролетных строений...........................158
VII.	2. Перевозка и укрупнительная сборка балок......................159
295
VII.3	. Монтаж балочных разрезных пролетных строений...........165
VII.	4. Монтажеборных балочных, консольных и неразрезных пролетных
строений и рамно-консольных мостов	175
VI	1.5 Особенности сооружения балочно-вантовых железобетонных про-
летных строений............................................    182
VII.	6. Монтаж арочных пролетных строений....................... . 186
Раздел четвертый
МОНТАЖ СТАЛЬНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
Глава VIII Сборка стальных пролетных строений ........ 195
VIII.	1. Основные способы сборки................................195
VIII.2	. Подготовка элементов пролетных строений к сборке......196
VIII	.3. Монтажные соединения элементов пролетных строений .... 198
VII	I.4. Сборка на подмостях...................................203
VIII.5. Полунавесная и навесная сборка........................  211
VIII.6. Особенности сборки арочных и висячих стальных пролетных
строений......................................... .	. .	. . 226
Глава IX. Установка стальных пролетных строений на опоры . . 229
IX.1. Способы установки пролетных строений......................229
IX.2. Установка пролетных строений кранами  ....................230
IX.3. Надвижка и подъемка пролетных строений....................234
IX.4. Перевозка пролетных строений на плавучих опорах...........251
Раздел пятый
СТРОИТЕЛЬСТВО ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
И ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ
Глава X. Строительство деревянных мостов........................258
Х.1 Изготовление деревянных конструкций ........................258
Х.2. Защита деревянных элементов моста от гниения...............263
Х.З. Возведение деревянных опор.................................265
Х.4 Монтаж деревянных пролетных строений........................267
Глава XI. Строительство водопропускных труб..................... . 269
XI. 1. Способы строительства труб...............................269
XI 2. Изготовление элементов железобетонных труб................271
XI.3. Возведение сборных железобетонных и бетонных труб.........276
XI.4. Строительство стальных гофрированных труб.................285
Приложения	289
I.	Нагрузки и коэффициенты перетру зки..........................291
II.	Предельные прогибы конструкций..............................291
III.	Коэффициенты заполнения ...................................292
IV	Коэффициенты условий работы.................................292
V.	Мостовые инвентарные конструкции (МИК)......................292
Список литературы...............................................294
Борис Валерьянович Бобриков, Илья Михайлович Русакову
Александр Александрович Царьков
СТРОИТЕЛЬСТВО МОСТОВ	z
Рецензенты Ю М Сидьницкий и М Л. Кошелев
Редактор Ё С. Голубкова
Обложка художника Н. М. Морозова
Техн редактор Р А Иванова
Корректоры С М Лобова, Л. П Агафонова
Сдано в набор 06 03 78 Подписано в печать 06 09 78	Т-13197
Формат бума! и 60X90/16 тип X 2. Гари литературная Печ высокая
Печ л 18,5 Уч изд л 22,29 Тираж 15 000 экз Заказ 135 Цена 1 р 10 к.
Изд № 1-1 1/15 № 8393
Издательство «Транспорт», 107174, Москва, Басманный тупик, 6а
Московская типография № 4 Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР
*“ по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
г, Москва И 41, Б, Перечсладсмя ул , 46