Проект моста через р. Бысса на 279 км автодороги

 

1.Характеристика природно-климатических и обоснование технических условий проектирования

1.1 Характеристика технических условий проектирования

По заданию на дипломный проект необходимо запроектировать автодо-рожный мост через реку Бысса на участке Введеновка-Февральск-Экимчан.

Участок дороги отнесен к IV категории. При проектировании данного участка дороги приняты параметры:

-искусственные сооружения - под нагрузку А-14, Н-14,

-габарит моста - Г-8.0+2х0.75 м.

1.2 Характеристика природно-климатических условий района проектирования моста

Климатические условия

Мостовой переход на реке Бысса расположен в Селемджинском районе Амурской области. Основными факторами, определяющими климат района являются: географическое положение данного района на материке Азии, сложное устройство его поверхности, муссонный характер циркуляции атмосферы и циклоническая деятельность. Район мостового перехода входит в территорию, занимающую промежуточное положение между двумя областями с различными физико-географическими условиями: влажными прибрежными районами Тихого океана на востоке и континентальными пространствами Восточной Сибири и Монголии на западе.

Ближайшая к участку мостового перехода метеостанция-Бысса.

Таблица 1.1

ХарактеристикаВеличинаСредняя годовая температура воздуха°С-4Абсолютный максимум температуры воздуха°С40Абсолютный минимум температуры воздуха°С-51Средняя t°С наиболее холодной пятидневки 0.92 (0.98)-41 (-42)Среднее количество осадков за год707в том числе за период XI-III71за период IV-X636Средняя дата образования снежного покрова25.10Средняя дата разрушения снежного покрова19.04Расчетная величина снежного покрова ВП=5%61Наибольшая скорость ветра возможная раз в 10 лет25один раз в 20 лет27Вероятность скорости ветра >10 м/с за X-III в%1.0Глубина промерзания глинистых и суглинистых грунтов308супесей и песков150

Геофизические условия

Территория прохождения трассы относится к I дорожно-климатической зоне (согласно СНИП 2.05.02.85). Район находится в зоне островного распространения многолетнемерзлых грунтов. Верхняя граница мерзлоты непостоянна и колеблется в пределах 1,5 - 2,5 м от земной поверхности. На склонах водоразделов и сопок южной экспозиции мерзлота в летний период почти полностью оттаивает.

Наибольшая часть проектируемой трассы проходит по существующей автомобильной дороге.

Тип местности по характеру и степени увлажнения: в пойме-III на террасе - II.

Глубина сезонного промерзания грунтов под оголенной поверхностью приводится по метеостанции Бысса:

глины и суглинки - 2,46 м;

супеси и пески пылеватые - 2,99;

пески средней крупности, крупные и гравелистые - 3,21 м;

крупнообломочные грунты - 3,64 м.

1.3 Инженерно-геологические условия площадки расположения моста

мост конструктивный сооружение опора

В тектоническом отношении территория приурочена к Зее-Буреинской депрессии, которая представляет собой межгорный прогиб между срединным Буреинским массивом и Гонжинским выступом. Депрессия расчленяется на крупные структуры II порядка - Амуро - Зейскую и Нижне-Зейскую впадины, разделенные Амуро-Мамынским кристаллическим выступом.

Пойменные аллювиальные отложения представлены на левом берегу твердыми супесями мощностью 2,5 м, на правом - торфяниками мощностью 0,4 м, под которыми залегают мягкопластичные гравелистые слабозаторфованные глины (0,6 м), тугопластичные суглинки (1,3 м) и гравелистые супеси (1,8 м).

Под пойменным аллювием и в русле реки залегают галечниковые и гравийные грунты с супесью текучей. Мощность руслового аллювия колеблется от 3,0 до 7,0 м.

Ниже залегают плейстоценовые аллювиальные твердые суглинки и супеси с прослоями и линзами угля (0,1-0,4 м) мощностью 5,5-12, Ом. Под ними залегают палеоген-неогеновые терригенные отложения, представленные аргиллитоподобными суглинками, реже - супесями мощностью 6,0-10,5 м. При замачивании эти полускальные грунты превращаются в супеси и суглинки песчанистые, что отражается в наименовании грунта согласно лабораторным определениям.

В левобережье под аргиллитоподобными суглинками на глубине 21,0-23,0 м встречены дресвяные и щебенистые грунты (кора выветривания песчаников).

Грунтовые воды представлены двумя постоянными водоносными горизонтами. Первый приурочен к современным галечниковым грунтам, безнапорный. В период проведения изысканий установившийся уровень его залегал на глубине 0,0-1,0 м. В период паводков следует ожидать подъема уровня на 1,5-2,0 м и подтопления поймы. Воды относятся к хлористо-гидрокарбонатным со смешанным катионным составом и обладают слабой бикарбонатной и средней углекислой агрессивностью по отношению к бетону марки W4 по водонепроницаемости.

Второй от поверхности водоносный горизонт приурочен к плейстоценовым и палеоген - неогеновым отложениям и залегает в виде линз в интервале 12,5-25,0 м. По составу воды являются гидрокарбонатно-сульфатными натриево-калиевыми со слабой степенью углекислой а1рессивности по отношению к бетону марки ЧУ4 по водонепроницаемости.

Многолетнемерзлые грунты встречены на правобережье (скв. 1) в интервале 1,7-16,0 м. Температура грунтов по материалам изысканий 1992 г. (арх. №16816) составляла минус 1,0°С. Криотекстура грунтов массивная. Грунты относятся к слабольдистым (льдистость за Счет ледяных включений не превышает 5%).

Порядок напластования грунтов отображен на инженерно-геологическом разрезе на Листах 1, 2, а их физико-механические свойства и теплофизические характеристики представлены в Приложении И.

1.4 Гидрологические расчеты отверстия моста

В гидрологическом отношении р. Бысса изучена слабо. С 1940 г. на реке действовал только один водомерный пост на метеостанции Бысса. В 2001 году был перенесен на 60 км ниже в поселок Февральск. На посту измеряются только уровни воды. В качестве аналога для характеристики гидрологического режима принята р. Селемджа. Сведения о водомерных постах приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Река-пунктРасстояние, кмПлощадь водосбора км^2Период наблюденияОтметка «О» постаПримечаниеот устьяотпереходауровнирасходыР Селемджа - с. Усть - Норск139455001936-581936-58200,53 м абс.закрытр. Селемджа - с. Норск134456001913-2004-200,49 м БС77р. Селемджа - с. Усть - Ульма45670001939-20041940-2004168,44 м. БС77р. Бысса - мет. ст. Бысса96 6024101940-2001-276,40 м БС77 закрытр. Бысса - п. Февральск36ниже 0,4060202001-2004-261,64 м БС

Наблюдения на постах отвечают всем требованиям. Сток на водомерном посту с. Усть - Ульма учитывается полностью. Ряды наблюдений имеют достаточную продолжительность.

1.5 Расчетные расходы и уровни воды

Для расчетов использовались материалы наблюдений на реках района расположения мостового перехода. Расчетам предшествовал анализ материалов наблюдений. На реке Бысса, где проектируется мостовой переход, проводились наблюдения только за уровнем воды. Водомерный пост находился в 60 км выше рассматриваемого створа. Период наблюдений до его закрытия в 2001 г. составил 60 лет. Поэтому определение расчётных гидрологических характеристик производилось как для неизученной реки. Максимальные расходы воды р. Бысса определены по методу аналогии. В качестве аналога принята река Селемджа. На ней использовались материалы наблюдений за уровнями на водпосту с. Норск, за уровнями и стоком на водпосту с. Усть-Ульма.

Максимальные расчётные расходы воды р. Селемджа по водпосту с. Усть-Ульма определялись по аналитической кривой распределения с использованием указанного выше ряда. Параметры кривой вычислялись по трем методам. За расчетную принята кривая с параметрами, вычисленными графоаналитическим методом. По этой кривой максимальный расход воды 1% ВП р. Селемджа в створе водпоста с. Усть-Ульма составил 13400 м/с.

Расчётные максимальные расходы воды реки Бысса в створе проектируемого перехода определены по формуле аналогии, рекомендованной СП 33-101-2003

(1)

где: - модуль максимального срочного расхода воды реки-аналога расчетной вероятности превьппения Р% м3/с км2;

- коэффициент, учитывающий редукцию максимального модуля стока дождевого паводка с увеличением площади водосбора. В таблице 2.5.1 приведены расчётные максимальные расходы воды различнойвероятности превышения.

Таблица 1.3

Река-створПлощадь водосбора, км2Расчетные расходы воды (), Вероятностью превышения (Р%)12510Р. Бысса - ось трассы60202790250021101800

Максимальные расчетные уровни воды реки Бысса определены гидроморфометрическим способом по кривым Q=f(H) и равнообеспеченным расходам. Кривые строились по трем морфостворам с учетом гидравлических и морфометрических характеристик русла и поймы.

1.6 Расчет отверстия моста через р. Бысса

Расчёт отверстия моста выполнен согласно пособию к СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМП-91). Результаты расчёта приведены в таблице 1.4.

Створ рекомендуемого к строительству моста, располагается в 1,3 км выше существующего железнодорожного моста трассы БАМ. Минимальная отметка верха пролётного строения принята 273,49 м по РУВВ 2% с учётом скоростного набега на опоры моста, высоты ветровой волны, дополнительного подпора от железнодорожного моста, высоты опорных частей, технического запаса и строительной высоты пролётного строения.

Положение мостового перехода определено по ситуационным условиям подходов к п. Февральск. Пересечение русла и поймы происходит под углом 90*.

Распределение расчётного расхода паводка по участкам живого сечения на переходе следующее:

- основное русло реки пропускает 36% расчётного расхода;

- левобережная пойма 55%;

- правобережная пойма 9%.

Проектом предусмотрено строительство на правом берегу регуляционных сооружений в виде грушевидной верховой дамбы К=5 м, на левом берегу верховая струенаправляющая дамба имеет длину 120 м и низовая - 60 м.

Крутизна откосов регуляционных сооружений 1:2. Ввиду большой скорости под мостом крепление откосов предусмотрено матрасами Рено Ь=0,23 м в нижней затапливаемой части насыпи. Выше предусмотрено укрепление каменной наброской с размером камня 0,15 м. Укрепление подошвы регуляционных сооружений также предусмотрено матрасами Рено, ширина укрепления принята с учётом глубины местного размыва у струенаправляющих дамб и конусов.

Таблица 1.4. Расчетные данные для проектирования моста

Расчётные данныеОбозначенияЕд. изм.Значение величиныМетод расчетаПМП-91Расчетный расход водыQ2%2500Ширина уширенного руслаВрушм 167Отверстие мостаLмм168Площадь под мостом до размываWдр.м2706Средняя глубина потока под мостом до размываНдрм4,20Средняя глубина размыва под мостомHПРм5,70Коэффициент общего размываP-1,36Средняя скорость под мостом с учетом размываVмм/сек3,25Максимальный подпор у насыпи?hмахм1,63Предмостовой подпор?hвм1,26Дополнительный подпор от ж. д. мостаддоп.м0,38Расстояние до вертикали предмостового подпораХ0м655Длина сжатия потока (распределение подпора)Sк(Lсж)м4511Минимальная отметка насыпи подходовНminНм270,14-верха регуляционных сооружений (верховых / низовых)HminPм268,70/268,47- низа пролетного строения мостаHminMм270,96Длина верховых дамб:-левобережнаяLвд(л)м120-правобережнаяLвд(п)мR=5 мГлубина местного размыва у конусов (дамб)hм2,07Вид укрепления конусов (дамб) (подводная часть)Матрасы РеноТребуемая крупность камня для укрепления (надводная часть)dкм0,15Минимальная длина пролета мостаHminм24

1.7 Определение общего размыва

Глубина воды после размыва определяется по формуле:

(2)

где - наибольшая глубина воды

-глубина воды до размыва

-коэффициент общего размыва

Результаты подсчета глубин воды после размыва приведены в таблице1.5.

Таблица 1.5

№ сечения13.6196.26694524.986.772834.8246.76615444.6946.75046254.716.752892

2.Разработка вариантов моста и их технико-экономическое сравнение

2.1 Общая концепция составления вариантов

Задача вариантного проектирования состоит в выборе наиболее целесообразного в данных условиях решения.

Общее направление вариантного проектирования состоит в том, что необходимо для конкретных местных условий на основании ряда исходных технических данных эскизно запроектировать варианты, определить технико-экономические показатели и сделать сравнение составленных вариантов с выбором оптимального для детальной проработки.

При разработке вариантов важно выбрать рациональные пропорции сооружения. В частности, составление вариантов начинается с разбивки на пролеты, которая определяется размерами подмостового габарита, гидрологическими, ледовыми условиями, а также условиями наиболее экономичной разбивки.

2.2 Разработка первого варианта

Выбор схемы моста

В первом варианте принята схема 42,6+63,6+2х42,6. В качестве пролетных строений используются сталежелезобетонные пролетные строения. Типовой проект серии 3.503.9-62. Опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайние опоры моста безростверковые двухрядные на буронабивных столбах диаметров 1.5 м и 1,35 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Промежуточные опоры моста массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м. Шкафная стенка разработана в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту №791/6.

Покрытие проезжей части на мосту - сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 1.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

(3)

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

(4)

где - коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

(5)

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

(6)

где - ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.1

Таблица 2.1

№ опорыhв20,850,80,714,9650,320.2734,7080,340.2742,7580,630,34

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ - отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения

отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+3,6=274,56

где hстр. - строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем по формуле:

- принимаем минимально возможный зазор 10 см

- принимаем минимально возможный зазор 10 см

Эскизный расчет опоры №2

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

(7)

где m - масса всех балок в пролете;

л - длина пролета;

=1,1 - коэффициент надежности по нагрузке

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

(8)

где щ - площадь линии влияния;

- расчетное значение интенсивности временной вертикальной нагрузки;

- расчетное значение интенсивности постоянной вертикальной нагрузки.

тс

Учитывая вес тела опоры:

тс

Несущая способность столба:

(9)

где =1 - коэффициент условий работы столба в грунте;

=1 - коэффициент условий работы грунта дляпод нижним концом столба;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом столба

= 0,75б4 (б1г'1d + б2б3г1h);

где б1, б2, б3, б4 - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 7.7 [2] в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта основания, принимаемого с введением понижающего коэффициента, равного 0,9;

г'1 - расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3, в основании столба (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);

г1 - осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, кН/м3, расположенных выше нижнего конца столба (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);- диаметр, м, набивной и буровой свай, диаметр уширения (для сваи с уширением), сваи-оболочки или диаметр скважины для сваи-столба, омоноличенного в грунте цементно-песчаным раствором;- глубина заложения, м, нижнего конца стоба или его уширения, отсчитываемая от природного рельефа или уровня планировки (при планировке срезкой), для опор мостов - от дна водоема после его общего размыва при расчетном паводке;

R=159.79кПа

A - площадьстолба;

u - наружный периметр поперечного сечения столба;

=1 - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности столба;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта (табл. 1 приложения Б, табл. 2 СНиП 2.02.03-85) тс/м2;

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью столба, м.

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

(10)

где =533,82 тс - нормативная несущая способность столба;

=1,75 - коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

(11)

где k=1,2 - коэффициент, учитывающий действие момента;

=1422.02 тс - нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=305.042 тс - допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=87,43 тс - вес столба

столбов.L=18 м.

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора №1: столба. L=8,5 м.

Опора №3: столбов. L=18 м.

Опора №4: столбов. L=15 м.

Опора №5: столба. L=10 м.

Рисунок 2.1. Конструкция промежуточной опоры №2

2.3 Разработка второго варианта

Выбор схемы моста

Во втором варианте принята схема (42,3+63+42,3)+2х24. В качестве пролетных строений используются балочные железобетонные пролетные строения с полной длиной 24 м, типовой проект серии 3.503.1-81.0-4, опорные части резиновые марки РОЧН 30х40х7,8 по ТУ 2539-008-0014 9334-96 «Части опорные резиновые армированные» и сталежелезобетонное пролетное строение с полной длиной 63.6 м, типовой проект серии 3.503.9-62, опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайняя опора моста №1 - безростверковая двухрядные на буронабивных столбах диаметров 1.5 м. и 1,35 м.

Крайняя опора моста №6 - козлового типа. Выше обреза фундамента - сборные столбы диаметром 0,8 м. Фундамент - буронабивные столбы диаметром 1,5 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Промежуточные опоры моста №№2,3,4 массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м.

Промежуточные опора №5 - принята выше уровня ледохода на сборных железобетонных столбах диаметром 0,8 м, ниже аналогично промежуточным опорам №2,3,4.

Покрытие проезжей части на мосту - сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 1.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

где - коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

где - ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.2

Таблица 2.2

№ опорыhв20,850,80,714,9740,320.2734,7090,340.2742,7590,630,3452,5420,670,35

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ - отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения

отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+3,7=274,66

где hстр. - строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем:

Эскизный расчет опоры №2.

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

тс

Учитывая вес тела опоры:

тс

Несущая способность столба:

= 0,75б4 (б1г'1d + б2б3г1h);

R=200,94кПа

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

где =643,45 тс - нормативная несущая способность столба;

=1,75 - коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

где k=1,2 - коэффициент, учитывающий действие момента;

=1677,48 тс - нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=367,68 тс - допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=102 тс - вес столба

столбов.L=21 м.

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора №1: столба. L=9 м.

Опора №3: столбов. L=21 м.

Опора №4: столбов. L=12 м.

Опора №5: столба. L=18 м.

Опора №6: столба. L=10 м.

Рисунок 2.1. Конструкция промежуточной опоры

2.4 Разработка третьего варианта

мост конструктивный сооружение опора

Выбор схемы моста

В третьем варианте принята схема (3х63). В качестве пролетных строений используются сталежелезобетонные пролетные строения. Типовой проект серии 3.503.9-62. Опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайние опоры моста безростверковые двухрядные на буронабивных столбах диаметром 1.5 м и 1,35 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Промежуточные опоры моста массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м.

Покрытие проезжей части на мосту - сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 1.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

где - коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

где - ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.3

Таблица 2.3

№ опорыhв20,850,80,714,80,330.2732,8450,610.34

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ - отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения

отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+4,04 =275,00

где hстр. - строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем:

Эскизный расчет опоры №2

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

тс

Учитывая вес тела опоры:

тс

Несущая способность столба:

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

где =645,45 тс - нормативная несущая способность столба;

=1,75 - коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

где k=1,2 - коэффициент, учитывающий действие момента;

=1672,26 тс - нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=368,83 тс - допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=106,86 тс - вес столба

столбов. L=22 м.

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора №1: столба. L=12 м.

Опора №3: столбов. L=22 м.

Опора №4: столба. L=13 м.

Рисунок 2.1. Конструкция промежуточной опоры

2.5 Разработка четвертого варианта

Выбор схемы моста

В четвертом варианте принята схема (3х42)+3х24 В качестве пролетных строений используются балочные железобетонные пролетные строения с полной длиной 24 м, типовой проект серии 3.503.1-81.0-4, опорные части резиновые марки РОЧН 30х40х7,8 по ТУ 2539-008-0014 9334-96 «Части опорные резиновые армированные» и сталежелезобетонное пролетное строение с полной длиной 63.6 м, типовой проект серии 3.503.9-62, опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайняя опора моста №1 - безростверковая двухрядные на буронабивных столбах диаметров 1.5 м и1,35 м.

Крайняя опора моста №6 - козлового типа. Выше обреза фундамента - сборные столбы диаметром 0,8 м. Фундамент - буронабивные столбы диаметром 1,5 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Промежуточные опоры моста №№2,3,4 массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м.

Промежуточные опоры №5,6 - принята выше уровня ледохода на сборных железобетонных столбах диаметром 0,8 м, ниже аналогично промежуточным опорам №2,3,4.

Покрытие проезжей части на мосту - сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 2.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

где - коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

где - ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.4

Таблица 2.4

№ опорыhв2 0,850,80,714,8650,330.2734,8840,330.2742,8490,610,3452,7580,630,3462,5390,670,35

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ - отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения - отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+3,26=274,22

где hстр. - строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем:

Эскизный расчет опоры №2.

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

тс

Учитывая вес тела опоры: тс

Несущая способность столба:

= 0,75б4 (б1г'1d + б2б3г1h);

R=163,83кПа

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

где =509,24 тс - нормативная несущая способность столба;

=1,75 - коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

где k=1,2 - коэффициент, учитывающий действие момента;

=1291,84 тс - нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=290,99 тс - допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=82,6 тс - вес столба

столбов. L=17 м.ш

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора №1: столба. L=9 м.

Опора №3: столбов. L=17 м.

Опора №4: столбов. L=10,5 м.

Опора №5: столба. L=22 м.

Опора №6: столба. L=22 м.

Рисунок 2.1. Конструкция промежуточной опоры

2.6 Разработка пятого варианта

Выбор схемы моста

В пятом варианте принята схема 24+63,6+4х24 В качестве пролетных строений используются балочные железобетонные пролетные строения с полной длиной 24 м, типовой проект серии 3.503.1-81.0-4, опорные части резиновые марки РОЧН 30х40х7,8 по ТУ 2539-008-0014 9334-96 «Части опорные резиновые армированные» и сталежелезобетонное пролетное строение с полной длиной 63.6 м, типовой проект серии 3.503.9-62, опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Крайние опоры моста - козлового типа. Выше обреза фундамента - сборные столбы диаметром 0,8 м. Фундамент - буронабивные столбы диаметром 1,5 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Промежуточные опоры моста №№2,3 массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметров 1.5 м.

Промежуточные опоры №4,5,6 - принята выше уровня ледохода на сборных железобетонных столбах диаметром 0,8 м, ниже аналогично промежуточным опорам №2,3.

Покрытие проезжей части на мосту - сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Схема приведена на листе 2.

Определение фактического отверстия моста, местного размыва

Фактическое отверстие моста равно:

Глубина воронки местного размыва, когда наносы не поступают в воронку размыва, определяется по формуле Ярошенко:

где - коэффициент формы опоры; - коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали; - коэффициент, учитывающий влияние ширины опоры; - коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв; - скорость воды; - ускорение свободного падения.

Коэффициент, учитывающий скорость распределения воды по вертикали, определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий влияние глубины воды на размыв, определяется по формуле:

где - ширина опоры; - глубина воды у опоры.

Расчет местного размыва приведен в таблице 2.5

Таблица 2.5

№ опорыhв2 0,850,80,713,7810,460.3034,7280,340.2743,8780,440,3052,8010,620,3462,6670,650,35

Определение проектных отметок

В данном разделе производится расчет отметок мостового перехода. Так как мост имеет продольный уклон i=0.05, то рассмотрим расчет отметок в месте, где НК максимально приближена к УВВ:

отметка низа конструкций:

отм. НК=УВВ+h=267,16+3,8=270,96

где УВВ - отметка уровня высоких вод; h-высота возвышения низа пролетного строения

отметка верха проезжей части:

отм. ПР=отм. НК+hстр=270,96+2,65=273,61

где hстр. - строительная высота пролетного строения.

Зазор между пролетными строениями определяем:

- принимаем минимально возможный зазор 10 см

Эскизный расчет опоры №2.

Опоры приняты массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опоры монолитным бетоном на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1.5 м. Ригель принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2. Ригели компонуются из двух блоков, объединенных между собой и с буронабивными столбами путем омоноличивания выпусков арматуры.

Поперечный уклон осуществляется за счет различной величины подферменников.

Эскизный расчет опоры заключается в определении количества столбов и глубины их заложения. Основным расчетом является расчет по несущей способности.

Расчетная нагрузка от пролетных строений:

Определяем нагрузку на опору от собственного веса пролетных строений и от временной вертикальной нагрузки:

тс

Учитывая вес тела опоры:

тс

Несущая способность столба:

= 0,75б4 (б1г'1d + б2б3г1h);

R=121,77кПа

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

где =525,74 тс - нормативная несущая способность столба;

=1,75 - коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

где k=1,2 - коэффициент, учитывающий действие момента;

=1270,41 тс - нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=300,42 тс - допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=87,43 тс - вес столба

столбов. L=18 м.

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора №1: столба. L=8,5 м.

Опора №3: столбов. L=18 м.

Опора №4: столбов. L=22 м.

Опора №5: столба. L=22 м.

Опора №6: столба. L=22 м.

Опора №7: столба. L=10 м.

Конструкция промежуточной опоры

2.7 Технико-экономическое сравнение вариантов моста

Для технико-экономического сравнения необходимо выполнить подсчет стоимости и трудоемкости.

Определение стоимости и трудоёмкости моста следует производить в соответствии с укрупненными единичными показателями стоимости и трудоёмкости строительно-монтажных работ и конструктивных элементов.

При подсчетах объемов работ следует использовать соответствующие данные по типовым пролётным строениям и опорам. Объемы конструктивных элементов индивидуальной проектировки подсчитываются по принятым в варианте моста размерам.

Таблица 2.6. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №1

Наименование работЕд. изм.Объем работСтоимость, руб.ТрудоемкостьЕдиничнаяОбщаяЕдиничнаяОбщаяФУНДАМЕНТУстройство шпунтового ограждения (2 шт.)т13227.0286012.3155Разработка котлованов без водоотливам33401.55200.4136Разработка котлованов с водоотливом (2 шт.)м36802.617410.6408Отсыпка островков (2 шт.)м3353.31160.414Устройство ж.б. Буронабивных столбовм3907269.024409112.611433ТЕЛО ОПОРЫ (устои)Монолитная кладкам312286.8106240.898Сборные опорым379245.1192550.647Облицовкам2056.401.80ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)Монолитная кладкам355786.8483510.8446Сборные опорым332245.179270.619Облицовкам245256.4254881.8813ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯЖелезобетонныем30294.000Металлическиет406564.02287580Ж.б. плита прол. Стр.м3616266.81643221.6985Монтаж краномм3079.504.80Монтаж в полунавест194537.0719784.79143Окраскат40623.494912.4973ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬАсфальтм215354.366010.1154Гидроизоляциям215359.5145840.5768УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫОтсыпка насыпим35481.5822022Укрепление конусов насыпим229433.899370121ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСТВАВременные опоры (7 шт.)т350340.511917532.611410ИТОГО98664337145

Таблица 2.7. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №2

Наименование работЕд. изм.Объем работСтоимость, руб.ТрудоемкостьЕдиничнаяОбщаяЕдиничнаяОбщаяФУНДАМЕНТУстройство шпунтового ограждения (2 шт.)т13227.0286012.3155Разработка котлованов без водоотлива (2 шт.)м34141.56340.4166Разработка котлованов с водоотливом (2 шт.)м36802.617410.6408Отсыпка островков (2 шт.)м3353.31160.414Устройство ж.б. Буронабивных столбовм31049269.028223712.613220ТЕЛО ОПОРЫ (устои)Монолитная кладкам310086.886660.880Сборные опорым385245.1207750.651Облицовкам2056.401.80ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)Монолитная кладкам365786.8570060.8525Сборные опорым345245.1109220.627Облицовкам254456.4306661.8979ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯЖелезобетонные (2 шт.)м3163294.0478040Металлическиет313564.01767010Ж.б. плита прол. Стр.м3471266.81257701.6754Монтаж краномм316379.5129274.8780Монтаж в полунавест149237.0551974.77011Окраскат31323.473312.4752ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬАсфальтм215694.367490.1157Гидроизоляциям215699.5149100.5785УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫОтсыпка насыпим35481.5822022Укрепление конусов насыпим229433.899370121ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСТВАВременные опоры (5 шт.)т250340.58512532.68150ИТОГО95889434157

Таблица 2.8. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №3

Наименование работЕд. изм.Объем работСтоимость, руб.ТрудоемкостьЕдиничнаяОбщаяЕдиничнаяОбщаяФУНДАМЕНТУстройство шпунтового ограждения (1 шт.)т6227.0143012.377Разработка котлованов без водоотлива (1 шт.)м33401.55200.4136Разработка котлованов с водоотливом (1 шт.)м33402.68700.6204Отсыпка островков (1 шт.)м3183.3580.47Устройство ж.б. Буронабивных столбовм3853269.022938012.610744ТЕЛО ОПОРЫ (устои)Монолитная кладкам312286.8106240.898Сборные опорым379245.1192550.647Облицовкам2056.401.80ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)Монолитная кладкам337186.8322340.8297Сборные опорым322245.152840.613Облицовкам230156.4169921.8542ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯЖелезобетонныем30294.000Металлическиет465564.02624860Ж.б. плита прол. Стр.м3607266.81618141.6970Монтаж краномм3079.504.80Монтаж в полунавест198237.0733214.79314Окраскат46523.4108902.41117ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬАсфальтм215214.365390.1152Гидроизоляциям215219.5144480.5760УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫОтсыпка насыпим35481.5822022Укрепление конусов насыпим229433.899370121ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСТВАВременные опоры (5 шт.)т250340.58512532.68150ИТОГО94203232772

Таблица 2.9. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №4

Наименование работЕд. изм.Объем работСтоимость, руб.ТрудоемкостьЕдиничнаяОбщаяЕдиничнаяОбщаяФУНДАМЕНТУстройство шпунтового ограждения (2 шт.)т13227.0286012.3155Разработка котлованов без водоотлива (3 шт.)м34891.57480.4195Разработка котлованов с водоотливом (2 шт.)м36802.617410.6408Отсыпка островков (2 шт.)м3353.31160.414Устройство ж.б. Буронабивных столбовм31031269.027741212.612994ТЕЛО ОПОРЫ (устои)Монолитная кладкам310086.886660.880Сборные опорым385245.1207750.651Облицовкам2056.401.80ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)Монолитная кладкам375686.8656610.8605Сборные опорым357245.1139170.634Облицовкам263656.4358431.81144ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯЖелезобетонные (3 шт.)м3244294.0717070Металлическиет228564.01288180Ж.б. плита прол. Стр.м3406266.81082141.6649Монтаж краномм324479.5193904.81171Монтаж в полунавест124237.0459694.75839Окраскат22823.453452.4548ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬАсфальтм215944.368540.1159Гидроизоляциям215949.5151420.5797УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫОтсыпка насыпим35481.5822022Укрепление конусов насыпим229433.899370121ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСВАВременные опоры (5 шт.)т250340.58512532.68150ИТОГО92506133136

Таблица 2.10. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №5

Наименование работЕд. изм.Объем работСтоимость, руб.ТрудоемкостьЕдиничнаяОбщаяЕдиничнаяОбщаяФУНДАМЕНТУстройство шпунтового ограждения (3 шт.)т15227.0333912.3181Разработка котлованов без водоотлива (3 шт.)м34891.57480.4195Разработка котлованов с водоотливом (3 шт.)м37542.619310.6453Отсыпка островков (1 шт.)м3183.3580.47Устройство ж.б. Буронабивных столбовм31002269.026960412.612628ТЕЛО ОПОРЫ (устои)Монолитная кладкам37786.867080.862Сборные опорым391245.1222940.655Облицовкам2056.401.80ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)Монолитная кладкам367086.8581990.8536Сборные опорым358245.1142700.635Облицовкам257756.4325251.81038ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯЖелезобетонныем3407294.01195110Металлическиет165564.0932290Ж.б. плита прол. Стр.м3205266.8545871.6327Монтаж краномм340779.5323174.81951Монтаж в полунавест67737.0250424.73181Окраскат16523.438682.4397ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬАсфальтм214744.363400.1147Гидроизоляциям214749.5140070.5737УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫОтсыпка насыпим35481.5822022Укрепление конусов насыпим229433.899370121ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСТВАВременные опоры (2 шт.)т100340.53405032.63260ИТОГО80338525333

Анализ технико-экономического сравнения вариантов моста, приведенный в таблице 2.11, показал, что наиболее оптимальным является вариант №5, который характеризуется наименьшей строительной стоимостью, данный вариант принят к дальнейшей разработке.

Таблица 2.11

ВариантДлинаОтверстиеСтроительная стои- мость, тыс. руб.Трудоемкость, чел.-днОтклонение приведенной ст-ти от эталонной, %ОбщаяНа 1 п.м.ОбщаяНа 1 п.м.Вариант 1192.70165.059866435120.137145192.818.6Вариант 2196.69165.429588944872.934157173.616.2Вариант 3190.75167.469420324934.732772171.714.7Вариант 4199,77167.149250614629.033136165.813.2Вариант 5184.70157,268033854349.725333137.20.0

3.Расчет и конструктивное решение опор и элементов выбранного варианта моста

3.1 Описание варианта, общие конструктивные решения

Схема моста 24+63.6+4х24, полная длинна 184,7 м, габарит Г-8+2Ч0.75 м.

В качестве пролетных строений используются балочные железобетонные пролетные строения с полной длиной 24 м, типовой проект серии 3.503.1-81.0-4, опорные части резиновые марки РОЧН30х40х7,8 по ТУ 2539-008-0014 9334-96 «Части опорные резиновые армированные» и сталежелезобетонное пролетное строение с полной длиной 63.6 м, типовой проект серии 3.503.9-62, опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Береговые опоры моста - козлового типа. Выше обреза фундамента - сборные столбы диаметром 0,8 м. Фундамент - буронабивные столбы диаметром 1,5 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Промежуточные опоры №№2,3 - массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1,5 м.

Промежуточные опоры №№4,5,6 - приняты выше уровня ледохода на сборных железобетонных столбах диаметром 0,8 м, ниже аналогично промежуточным опорам №2,3.

Покрытие проезжей части на мосту - сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Деформационные швы приняты однопрофильные фирмы MAUER марки

MMMD-80 по ТУ 5851-001-45762500-2000.

Конструкция деформационного шва представлена на рисунках 3.1. и 3.2.

Рис. 3.1. Конструкция деформационного шва.

Рис. 3.2. Конструкция деформационного шва

Сопряжение с насыпью выполняется из сборных железобетонных переходных плит длинной 8.0 м с опиранием на лежень.

Конус насыпи укрепляется каменной наброской, толщиной 50 см с размером камня 15 см, уложенной по слою гравия толщиной 10 см. Крепление откосов предусмотрено матрацами «РЕНО» h=0,23 м в нижней затапливаемой части насыпи. Укрепление подошвы регуляционных сооружений также предусмотренно матрацами «РЕНО».

3.2 Условия проектирования

Основные требования норм

Требования норм по расчету и конструированию фундаментов базируются на основных положениях проектирования и расчета конструкций и оснований, обеспечивающих надежность сооружения. Показателем надежности сооружений, фундаментов в частности является безотказность их работы - способность сохранять заданные эксплуатационные качества в течении определенного срока службы; обеспеченность нормативных значений прочностных характеристик материалов не менее 0,95 (в частности - класс бетона); обеспеченность расчетных значений характеристик грунтов оснований при расчетах их по несущей способности с доверительной вероятностью 0,98 и по деформациям - 0,9.

В связи с тем, что действующие строительные нормы и правила не конкретизируют ряд требований по надежности новых конструкций и технологий сооружения столбчатых фундаментов, расчет и конструирование их осуществляют с учетом опыта проектирования и строительства, а также производимых исследований, направленных на обеспечение безотказной работы конструкций и оснований с учетом изменчивости свойств материалов, грунтов, нагрузок и воздействий в процессе строительства и эксплуатации. (ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету»).

При этом основное условие обеспечения надежности заключается в том, чтобы расчетные значения нагрузок или ими вызванных усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, установленных нормами проектирования конструкций и оснований (ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету»).

Основные положения по расчету

Расчет фундаментов ведется по предельным состояниям двух групп.

Первая группа:

üПо прочности конструкций сваи, свай оболочек, или столбов, а также ростверка

üНесущей способности сваи (столба) по грунту на вертикальную и горизонтальную нагрузки

üУстойчивость фундаментов против глубокого сдвига, если основания сложены крутопадающими слоями грунта или устоев, основания которых сложены прослойками слабых глинистых грунтов.

Вторая группа:

üПо осадкам оснований и фундаментов от вертикальных нагрузок

üГоризонтальным перемещениям верха опор

üОбразованию и раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций фундаментов

Расчетные значения характеристик материалов столбов и ростверка, а так же расчет их по прочности, выносливости, образованию и раскрытию трещин производятся в соответствии с требованиями СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы» и СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

Расчетные значения характеристик грунтов с учетом возможных изменений в процессе строительства и эксплуатации следует определять по указаниям норм СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», а расчетные значения характеристик грунта, окружающего столб и несущую способность столба по грунту - по СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

Основные положения по расчету опор при помощи системы автоматизированного проектирования «Опора»

Программа предназначена для cбора нагрузок и расчета фундаментов устоев и промежуточных опор автодорожных и пешеходных мостов (любых габаритов проезжей части, с разрезными и неразрезными пролетными строениями) на нагрузки и их сочетания:

·А-14 и НК-120, а также нагрузка от толпы;

·ледовые нагрузки (для русловых опор);

·нагрузки от навала судов (для мостов на судоходных реках);

·сейсмические нагрузки

согласно СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы», СНиП 2.02.01-83 «Основания и фундаменты» и СП 24.13330.2011» Свайные фундаменты».

Кроме определения постоянных и временных нагрузок, а также их сочетаний в любом сечении опоры, если указать расчетное сечение в уровне подошвы фундамента (ростверка) программа делает:

. Для фундаментов на естественном основании:

·проверку несущей способности грунта основания;

·проверку несущей способности подстилающих слоев грунта;

·проверку фундамента на опрокидывание (положение равнодействующей внешних сил);

·проверку фундамента на сдвиг;

. Для свайных фундаментов:

·расчет усилий в сваях;

·определение экстремальных усилий в сваях для проверок и расчета армирования свай;

·проверку сваи по грунту на вертикальные нагрузки;

·проверку сваи по грунту на горизонтальные нагрузки;

·проверку несущей способности грунта в основании свай (как для условного массивного фундамента);

·проверку несущей способности подстилающих слоев грунта (как для условного массивного фундамента);

·проверку несущей способности заделки сваи в скальный грунт (для свай, забуренных в скалу);

В программе предусмотрен полный расчет для следующих типов одноярусных опор:

·Монолитная опора на естественном основании;

·Стоечная опора на естественном основании;

·Монолитная опора на свайном основании;

·Стоечная опора на свайном основании;

·Столбчатая (безростверковая) опора.

Для расчета многоярусных опор по программе «OPORA» необходимо выбрать подходящую схему из вышеперечисленных и вручную определить вес конструкций опоры (в этом случае при расчете необходимо подкорректировать постоянные нагрузки). Опоры могут быть симметричными и несимметричными. Монолитная опора может иметь наклонный ледорез.

Для удобства пользования в программу включено:

·Развитая система меню для выбора режимов работы;

·Удобная полноэкранная корректировка исходных данных и таблиц нагрузок;

·Использование графики для иллюстрации вводимых данных;

·Хранение исходных данных и результатов расчета опоры в файлах на диске;

·Чтение исходных данных из файла в удобной форме (при просмотре имен файлов на экран выводится наименование моста, записанного в данном файле);

·Возможность корректировки вычисленных нагрузок в процессе расчета;

·Просмотр результатов расчета на экране;

·Полная и выборочная печать исходных данных и результатов расчета в легко читаемой форме.

·Просмотр общих видов опоры вдоль и поперек моста (в масштабе)

Исходные данные

Все исходные данные и результаты расчета имеют размерность тонна и метр (кроме безразмерных величин, градусов и процентов).

Отметки уровней могут иметь как положительные, так и отрицательные значения.

Ввод исходных данных начинается с наименования (шифра) объекта. Шифр выводится на экран во время просмотра списка файлов с исходными данными и печатается при выводе на принтер исходных данных по опоре.

Ввод исходных данных для удобства разбит на страницы. На странице могут быть разрозненные и упорядочные данные (таблицы). Разбивка страниц на таблицы произведена по контексту (смыслу данных).

По программе «OPORA» можно расчитывать опоры для мостов практически любых габаритов. Это достигается вводом составляющих размеров габарита.

Алгоритм расчета

1. Определяются постоянные нагрузки в расчетном сечении:

·от собственного веса конструкций опоры;

·от веса грунта на уступах фундамента;

·для русловых опор - объемы погруженной в воду части опоры (взвешивающие силы);

·для устоев - боковые давления от собственного веса грунта со стороны насыпи и со стороны пролета;

. Вычисленные нормативные постоянные нагрузки выводятся в табличной форме на экран для просмотра и корректировки

. Определяются расчетные и суммарные постоянные нагрузки;

. По линиям влияния опорных реакций вычисляются временные вертикальные нагрузки от загружения пролетов: одной полосой АК, нагрузкой на тротуарах и тяжелой нагрузкой НК-120 или нагрузкой от толпы при расчете пешеходных мостов.

. Определяются схемы загружения пролетов (для устоев нагрузка располагается на пролете и устое):

·«А»: нагрузка АК на двух пролетах с тротуарами. Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от полосы безопасности;

·«Б»: нагрузка АК на двух пролетах без тротуаров. Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от бордюра;

·«В»: нагрузка АК на одном пролете с тротуарами (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка АК с тротуарами располагается на отрицательных участках линии влияния; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме «В» не определяются). Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от полосы безопасности;

·«Г»: нагрузка АК на одном пролете без тротуаров (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка АК располагается на отрицательных участках линии влияния; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме «Г» не определяются). Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от ограждения проезжей части моста;

·«Д»: нагрузка НК-120 на двух пролетах. Нагрузка располагается на расстоянии 2.2 м от ограждения проезжей части;

·«Е»: нагрузка НК-120 на одном пролете (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка располагается на отрицательных участках линии влияния; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме «Е» не определяются). Ось нагрузки - на расстоянии 1.5 м от ограждения проезжей части моста.

. Для схем загружения «А» - «Г» определяются сопутствующие нагрузки:

·поперечные удары;

·тормозная нагрузка;

·центробежная нагрузка (если есть).

. Определяются ветровые нагрузки на пролет и опору вдоль и поперек моста;

. Для русловых промежуточных опор определяются следующие нагрузки:

·ледовые нагрузки от первой подвижки льда и от высокого ледохода

·нагрузка от навала судов вдоль и поперек моста (если указан класс реки).

. Если в исходных данных указана сейсмичность больше 6 баллов, то производится расчет сейсмических нагрузок вдоль и поперек моста (для устоев дополнительно определяется добавка на сейсмическое давление от собственного веса грунта).

. Согласно приложения 2 СП 35.13330.2011 вычисляются сочетания нагрузок. Сочетания сортируются по следующим типам:

·Тип 0 - основные (только от постоянных, временных вертикальных и сопутствующих им нагрузок);

·Тип 1 - ледовые (сочетания, содержащие ледовые нагрузки);

·Тип 2 - навал судов (сочетания, содержащие нагрузки от навала судов);

·Тип 3 - сейсмика (сочетания, содержащие сейсмические нагрузки)

·Тип 4 - нормативные (сочетания типов 0 - 2 от нормативных нагрузок).

Типы сочетаний 0 - 3 определяются от расчетных нагрузок.

Если перед расчетом задано сечение не по подошве фундамента, то расчет заканчивается вычислением сочетаний нагрузок в центре заданного сечения; иначе (если задано сечение по подошве фундамента (ростверка) расчет продолжается.

. Для фундаментов на естественном основании производятся следующие проверки:

·проверка несущей способности грунта основания;

·проверка несущей способности подстилающих слоев грунта;

·проверка фундамента на опрокидывание (положение равнодействующей внешних сил);

·проверка фундамента на сдвиг;

. Для свайных фундаментов производится:

·расчет усилий в сваях;

·определение экстремальных усилий в сваях для проверок и расчета армирования свай;

·проверка сваи по грунту на вертикальные нагрузки;

·проверка сваи по грунту на горизонтальные нагрузки;

·проверка несущей способности грунта в основании свай (как для условного массивного фундамента);

·проверка несущей способности подстилающих слоев грунта (как для условного массивного фундамента);

·проверка несущей способности заделки сваи в скальный грунт (для свай, забуренных в скалу);

Все нагрузки приводятся к центру расчетного сечения.

Постоянные нагрузки

Нагрузки от веса пролетных строений вычисляются при загружении линий влияния опорных реакций погонными нагрузками, заданными в исходных данных, а нагрузки от веса конструкций опоры выше расчетного сечения - по габаритным размерам соответствующих конструкций опоры.

Если опора многоярусная и / или массивные части опоры имеют сложную форму поперечного сечения, то вычисленные постоянные нагрузки надо откорректировать в процессе расчета.

Для устоев боковое давление от собственного веса грунта засыпки и конуса определяется по расчетной ширине каждой ступени (тела опоры и фундамента) отдельно и приводятся к расчетному сечению (в том числе и при учете давления на сваи при высоком свайном ростверке).

Вычисленные постоянные нагрузки суммируются по четырем критериям:

) НОРМАТИВНЫЕ - все нагрузки принимаются с коэффициентом надежности по нагрузке (далее Gf), равным 1.

) max P - все вертикальные нагрузки принимаются с Gf > 1.

) max My - нагрузки принимаются с Gf>1, если от них возникает положительный момент относительно оси Y (My), иначе Gf принимается меньше 1.

) min P - все вертикальные нагрузки принимаются с Gf<1.

3.3 Конструирование промежуточной опоры №6

Промежуточные опоры моста №№4,5,6 - массивно-столбчатые. Массивная часть состоит из облицовочных «шок-блоков». Бетон блоков облицовки B45 F400 W8, бетон заполнения - B25 F200 W4, армирован конструктивной стержневой арматурой.

Фундамент на трех буронабивных столбах диаметром 1.5 м, объединенных монолитным ростверком, бетон класса B27.5, F300, W8.

Выше зоны переменного уровня ледохода - два сборных железобетонных столба диаметром 0,8 м.

На столбах - сборный железобетонный ригель, принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2.

Взоне переменного уровня высокой воды между сборными столбами устраивается диафрагма для защиты опоры от карчехода.

Конструкция промежуточной опоры представлена на рисунках3.3; 3.4.

Рис. 3.3. Конструкция промежуточной опоры. (фасад моста)

Рис. 3.4. Конструкция промежуточной опоры. (поперек оси моста)

Расчет представлен в Приложении В.

Исходя из произведенных расчетов принимается конструкция фундаментов из двух буронабивных столбов.

Армирование столба

После определения максимального изгибающего момента действующего в сечении столба, загружаем исходные данные в программу «beton» и определяем необходимое количество и размер стержней рабочей арматуры.

В данной программе выполняется 2 проверки сечения: как внецентренно сжатой конструкции, так и изгибаемой. Таким образом необходимое количество арматуры принимаемое для конструирования принимается исходя из выполнения той или иной проверки.

По результатам расчетов все проверки выполняются. Значительный запас прочности обусловлен высокой несущей способностью подстилающего слоя. При уменьшении глубины заложения и опирании на вышележащие слои проверки не проходят.

Расчет армирования выполнен в программе Beton, принимаем 20 стержней арматуры А-III диаметром 22 мм.

Расчет армирования приведен в приложении В.

Арматурный чертеж столба и детальная конструкция промежуточной опоры приведена на чертежах6 и 5 соответственно.

3.4 Конструирование промежуточной опоры №2

Промежуточные опоры моста №№2,3 - массивные из облицовочных «шок-блоков». Бетон блоков облицовки B45 F400 W8, бетон заполнения - B25 F200 W4, армирован конструктивной стержневой арматурой.

Фундамент на восьми буронабивных столбах диаметром 1.5 м, объединенных монолитным ростверком, бетон класса B27.5, F300, W8.

Для установки железобетонного пролетного строения на оголовок монтируются два монолитных железобетонных столба диаметром 0,53 м, жестко соединенные с монолитной частью опоры.

На столбах - сборный железобетонный ригель, принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2

Конструкция промежуточной опоры представлена на рисунках 3.5; 3.6.

Рис. 3.5. Конструкция промежуточной опоры. (фасад моста)

Рис. 3.6. Конструкция промежуточной опоры. (поперек оси моста)

Исходя из произведенных расчетов принимается конструкция фундаментов из двух буронабивных столбов.

Армирование столба

После определения максимального изгибающего момента действующего в сечении столба, загружаем исходные данные в программу «beton» и определяем необходимое количество и размер стержней рабочей арматуры.

В данной программе выполняется 2 проверки сечения: как внецентренно сжатой конструкции, так и изгибаемой. Таким образом необходимое количество арматуры принимаемое для конструирования принимается исходя из выполнения той или иной проверки.

По результатам расчетов все проверки выполняются. Значительный запас прочности обусловлен высокой несущей способностью подстилающего слоя. При уменьшении глубины заложения и опирании на вышележащие слои проверки не проходят.

Расчет армирования выполнен в программе Beton, принимаем 20 стержней арматуры А-III диаметром 22 мм.

Расчет армирования приведен в приложении Б.

Арматурный чертеж столба и детальная конструкция промежуточной опоры приведена на чертежах 6 и 4 соответственно.

3.5 Конструирование устоя моста

Устои козлового типа. Фундаментная часть опор - 4 буронабивных столба, диаметром 1,5 м, объединенные монолитным железобетонным ростверком, бетон класса B27.5, F300, W8.

На ростверк устанавливаются два вертикальных и два наклонных сборных железобетонных столба диаметром 0,8 м.

Ригели опор коипонуются из двух блоков прямоугольного сечения, объединенных между собой петлевым бетонируемым стыком, применимо к типовому проекту серии 3.503.1-102 вып. 2.

Шкафные стенки выполнены в сборно-монолитном варианте с учетом объединения их между собой и устройства деформационных швов, применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Конструкция устоя принятого к расчету приведена на рисунке 3.7, 3.8.

Рис. 3.7 Конструкция устоя моста (по фасаду)

Рис. 3.8 Конструкция устоя (поперек оси моста).

Исходя из произведенных расчетов принимается конструкция безростверковая на двух буронабиных столбах.

Армирование столба

После определения максимального изгибающего момента действующего в сечении столба, загружаем исходные данные в программу «beton» и определяем необходимое количество и размер стержней рабочей арматуры.

В данной программе выполняется 2 проверки сечения: как внецентренно сжатой конструкции, так и изгибаемой. Таким образом необходимое количество арматуры принимаемое для конструирования принимается исходя из выполнения той или иной проверки.

По результатам расчетов все проверки выполняются. Значительный запас прочности обусловлен высокой несущей способностью подстилающего слоя. При уменьшении глубины заложения и опирании на вышележащие слои проверки не проходят.

Расчет армирования выполнен в программе Beton, принимаем 20 стержней арматуры А-III диаметром 22 мм.

Расчет армирования приведен в приложении А.

Арматурный чертеж столба и детальная конструкция промежуточной опоры приведена на чертежа6 и 3 соответственно.

4.Технология работ по сооружению моста

Работы по сооружению опоры №3 ведется в зимнее время со льда. Для нее предусмотрен съезд на лед и наморозка подъездного пути и площади, необходимой для размещения строительной техники. Намораживание льда производится по очищенному от снега льду методом дождевания. Намораживание льда методом дождевания основано на интенсивном охлаждении капель водяной струи, падающей в морозном воздухе. Промерзание водоледяной смеси, полученной дождеванием, происходит в 4 раза быстрее, чем промерзание такого же слоя воды, налитого на ледяное основание. Намораживание производится при температуре воздуха не выше минус 10°С.

Твердение бетона в зимнее время ускоряют посредством устройства «тепляков» и создание более высокой температуры внутри них, нежели на открытом воздухе. Тепляк представляет собой металлический каркас, обернутый брезентом. Внутри устанавливают тепловые пушки, которые и повышают температуру.

Сооружение остальных опор ведется с отсыпанных островков.

4.1 Возведение промежуточных опор

Стадия 1. Разбивка осей опоры, подготовка площадки

При строительстве моста центры опор переносятся на натуру непосредственным промером расстояний между знаками геодезической основы. Ось моста привязывается к пунктам закрепления. До начала земляных работ представители строительной организации и заказчики проверяют правильность разбивки моста в натуре и составляют акт с приложением к нему разбивочных схем.

Отсыпается и разравнивается островок, с которого будут производиться работы, насыпка производится до отметки незатапливаемую паводковыми водами с вероятностью превышения 10% - 266,71 м.

Буровой станок «BauerBG-25» выставляет буровой стол в проектное положение.

Стадия 2. Бурение скважины

Бурение каждой скважины начинается после инструментальной проверки отметок спланированной поверхности земли и положения осей буронабивной сваи на площадке. Бурение выполняется станком вращательного бурения «BauerBG-25» шнековым буром под защитой обсадной трубы. Извлеченный грунт грузится в автосамосвал и вывозится в отвал.

После создания достаточного «опережения» производится наращивание обсадной трубы. Перед наращиванием обсадной трубы производится их осмотр на наличие повреждений, при необходимости чистятся. Погружение обсадной трубы в скважину производится под действием поступательно-вращательного усилия, создаваемое домкратами бурового стола.

По достижении забоем проектной отметки он должен быть тщательно зачищен от разрыхленного грунта специальной желонкой, т.к. качество зачистки скважины решающим образом влияет на несущую способность буронабивного столба

По окончании бурения проверяется соответствие проекту фактических размеров скважин, отметки их устья, забоя и расположения каждой скважины в плане, а также устанавливается соответствие типа грунта основания данным инженерно-геологических изысканий, составляется акт освидетельствования скрытых работ, выполненных на строительстве и акт промежуточной приемки ответственных конструкций.

Стадия 3. Установка арматурного каркаса в пробуренную скважину

После завершения бурения первой скважины, буровой станок приступает к бурению последующих скважин.

Работы по установке арматурного каркаса производятся при помощи кранового оборудования.

Длинномером к месту строительства подвозят арматурные каркасы с площадки арматурных работ. Каркасы длиной 9,35 м и 9,2 м объединяют между собой на длине равной 1000 мм, при этом 6 стержней сваривают между собой швами до 100 мм, а остальные связывают вязальной проволокой. На стык двух каркасов навивают спиральную арматуру и погружают собранный каркас в скважину на забой.

Арматурный каркас устанавливают непосредственно перед бетонированием, но не позднее 16 ч после освидетельствования оболочки.

Диаметр арматурного каркаса меньше на 100 мм внутреннего диаметра оболочки, оборудуют его кольцами жесткости по высоте и ограничителями защитного слоя.

Перед установкой в скважину арматурный каркас должен быть тщательно очищен от ржавчины и грязи.

Установка ведется краном ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2.

Способ строповки, подъем и опускание арматурного каркаса в скважину должны исключать появление в нем деформаций. Каркас опускают в положении, обеспечивающем его свободное прохождение в скважину.

В целях предотвращения подъема и смещения в плане арматурного каркаса укладываемой бетонной смесью и в процессе извлечения бетонолитной или обсадной трубы, а также во всех случаях армирования не на полную глубину скважины каркас необходимо закрепить в проектном положении.

Стадия 4. Заполнение скважины бетонной смесью, извлечение обсадной трубы.

Бетонирование скважины ведется методом ВПТ.

Для бетонирования должен применяться приемный бункер с бетонолитной трубой диаметром 250-325 мм (объем бункера должен быть не менее внутреннего объема бетонолитной трубы). Стыки секций бетонолитной трубы должны быть герметичными. При наличии (перед началом бетонирования) воды в скважине слоем более 20 см бетонолитная труба должна быть оборудована обратными клапанами. Звенья трубы должны быть без вмятин, выступов и наплывов сварки на внутренних поверхностях. Звенья трубы соединяют при помощи фланцево-болтовых соединений с резиновыми прокладками. Герметичность соединений проверяют после сборки трубы гидравлическим опрессованием под давлением 0,3 МПа.

Расстояние между забоем скважины и нижним торцом бетонолитной трубы при начале бетонирования не должно превышать 30 см. В процессе бетонирования следует осуществлять подъем бетонолитной трубы. При этом нижний торец должен быть постоянно заглублен под уровень бетонной смеси не менее чем на 1 м. Процесс бетонирования столба должен быть непрерывным до полного заполнения бетоном скважины.

Бетонирование скважины следует производить до прекращения прохождения бетонной смеси через приемный бункер, после чего бункер вместе с бетонолитной трубой поднимают до освобождения от бетонной смеси верхней секции бетонолитной трубы. Затем верхнюю секцию бетонолитной трубы демонтируют, бункер устанавливают на ее следующей секции и процесс бетонирования скважины возобновляется.

Укладку бетонной смеси в скважину следует производить на всю глубину скважины без перерывов (в один этап). При большой глубине скважины допускается бетонирование в несколько этапов, неизбежно вызываемых технологическими перерывами, связанными с извлечением отдельных секций бетонолитных и обсадных труб.

При бетонировании скважин в несколько этапов высота укладки бетонной смеси на первом этапе до начала подъема обсадной трубы должна задаваться возможно большей, исходя из требования, что уложенная бетонная смесь не должна начинать схватываться до подъема обсадной и бетонолитной труб.

По мере заполнения скважины бетоном бетонолитная труба поднимается и ее верхние звенья разбираются.

Подача бетонной смеси в свайную скважину осуществляется до момента выхода чистой (без шлама) бетонной смеси на поверхность и заканчивается удалением загрязненного слоя бетонной смеси. После чего извлекается последняя секция обсадной трубы и формируется оголовок сваи.

В процессе бетонирования буронабивных свай должен вестись Журнал бетонных работ.

При извлечении и демонтаже обсадных труб должно учитываться возможное понижение уровня бетона в скважине и опускание бетонолитной трубы, величина которого устанавливается опытным путем.

Поэтапный демонтаж секций обсадной трубы производится буровой машиной по мере бетонирования.

Стадия 5. Забивка шпунтового ограждения и разработка котлована (разработка котлована и установка бездонного ящика)

Забивка шпунтового ограждения (для опор №№2,3,4) осуществляется для предотвращения попадания воды в котлован, в котором производятся работы по возведению опоры. Шпунт ЛАРСЕН Л-5 погружается в грунт навесным вибропогружателем MULLER до проектной отметки (на 700 мм выше РУВВ 10% 266,71 м) на расстоянии от осей опоры, обеспечивающем достаточно места для проведения монтажных работ.

После установки шпунта производится разработка котлована механизированным и ручным способами, откачка воды и зачеканка щелей.

При использовании бездонного ящика (для опор №№5,6) также для предотвращения попадания воды в котлован, в котором производятся работы по возведению опоры, разработка котлована происходит до опускания ящика.

Бездонный ящик представляет собой сборную конструкцию из щитов ограждения, соединенных посредством уголков и болтовых соединений. В собранном виде он опускается посредством крана ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2 на дно котлована, производится откачка воды и зачеканка щелей.

Стадия 6. Срубка шламовидного слоя бетона, бетонирование столбов в металлическом кожухе.

При бетонировании столбов в верхней части образуется так называемый «шламовидный» слой, который имеет недостаточные прочностные характеристики. Этот слой толщиной 1 м срубается отбойными молотками. На его место устанавливаются металлические кожухи диаметром 1,35 м, высотой 1 м. Производится бетонирование насухо переходного участка столба бетоном класса В25

Стадия 7. Устройство тампонажного слоя.

Для ликвидации притока подземных вод, в котлован укладывается бетонная тампонажная подушка из бетона В15 толщиной 1,0 м. Подача бетонной смеси производится методом ВПТ.

Стадия 8. Устройство ростверка.

На тампонажном слое устраивается опалубка под ростверк, устанавливаются распорки для закрепления опалубки. Внутрь устанавливаются арматурные каркасы с ограничителями защитного слоя и связываются с выпусками арматуры из столбов.

Бетонирование ростверка производится с помощью кубла, подающегося краном ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2. Бетонирование производится непрерывно до полного заполнения ростверка с оставлением выпусков арматуры.

Стадия 6. Монтаж блоков и бетонирование тела опоры

Тело опоры представляет собой сборно-монолитную железобетонную конструкцию, состоящую из «шок» - блоков облицовки и монолитного бетона.

Монтаж сборных «шок» - блоков производится краномИВАНОВЕЦ КС-45717К-2 с одновременной обвязкой между собой и выпусками арматуры и последующим заполнением пустот монолитным бетоном.

Укладку бетонной смеси в полость опоры производят горизонтальными слоями толщиной 30-40 см.

Стадия 8. Устройство оголовка

На тело опоры краном подаются блоки прокладника с отверстиями под железобетонные столбы. После установки блоков стыки омоноличиваются.

Стадия 9. Монтаж столбов.

На опорах №№4,5,6 производится монтаж сборных железобетонных столбов диаметром 0,8 м и диафрагмы. Столбы устанавливаются в заранее подготовленные углубления в теле опоры. После установки происходит омоноличивание сборных элементов.

На опорах №№2,3 бетонируются монолитные железобетонные столбы диаметром 0,53 м в металлическом кожухе насухо.

Стадия 10. Монтаж ригеля и устройство подферменников.

Подача блоков ригеля производится краном ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2. После установки блоков и закрепления распорками их на опоре производится омоноличивание стыков. Устанавливаются секторные и резиновые опорные части.

Сооружение устоя производится аналогично промежуточной опоре за исключением стадий: устройство ограждения, устройство тела опоры.

4.2 Установка пролетного строения

Установка железобетонного пролетного строения

Стадия 1. Монтаж

Монтаж начинается с пролета 1, непосредственно перед началом работ производится осмотр состояния грузозахватных приспособлений и крана, используемых при монтаже.

Монтаж балок пролетного строения ведется с насыпи краном LiebherrLTM 1200-5.1 под руководством производителя работ, назначенного ответственным за монтаж приказом по организации.

Балка подаётся балковозом по временной автодороге в зону производства работ, стропится согласно схемы строповки и приподнимается на 15ч20 см над балковозом. В этом положении балка удерживается в течении 10ч15 минут, в течении которых производится дополнительный осмотр грузозахватных приспособлений, кранов и стропов монтируемой балки, а также состояния грунта под выносными опорами и гусеницами кранов в связи с возможностью местной просадки под нагрузкой. После окончания осмотра балка выводится из турникетов балковоза, поднимается на 50 см выше отметки подферменников и перемещается в пролёт, где устанавливается на ригель. После этого балковоз обратным ходом выезжает из зоны работ и временно раскрепляется согласно схемы раскрепления.

Раскрепление крайней балки после её установки в проектное положение производится так же, как и при временном раскреплении. Промежуточные балки после их установки объединяются с ранее смонтированными путем обварки между собой не менее 6-8 арматурных выпусков с каждой стороныбалки. Омоноличивание балок производится только в теплое время года согласно календарному графику Лист 12.

Далее, кран переезжает на другую сторону моста и начинает установку балок пролетных строений №6,5,4,3 аналогично пролетному строению №1.

Стадия 2. Омоноличивание швов балок

Щиты опалубки швов омоноличивания балок пролетных строений изготавливают из пиломатериала хвойных пород по ГОСТ 67821-75* или лиственных пород по ГОСТ 6782.2-75 не ниже II сорта.

Арматура скрепляется между собой проволочными скрутками, с таким шагом который обеспечивает неизменность фиксации арматуры в пространстве. Места соприкасания плиты с монолитным бетоном очищают от грязи, насечкой снимают цементную пленку. Устанавливают опалубку и арматуру, смачивают водой бетонную поверхность.

Для подачи бетона используется кран ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2. Бетонирование производят одним слоем на всю высоту бетонируемого стыка непрерывно без технологических разрывов с направлением укладки в одну сторону и с тщательным уплотнением глубинными вибраторами. Подача бетона производится кублом.

После окончания бетонирования открытые поверхности бетона покрывают мешковиной и смачивают водой или поверхность бетона укрывают полиэтиленовой плёнкой.

Стадия 3. Устройство дорожной одежды

Для подачи сталефибробетона используется кран ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2. Конструкцию дорожной одежды на железобетонной плите проезжей части выполняют в соответствии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов» состоящей из сталефибробетона толщиной 150 мм.

Установка сталежелезобетонного пролетного строения

Установку сталежелезобетонного пролетного строения производят в зимнее время со льда краном TADANOATF 50G-3 с первого пролета поэлементно. Элементы, начиная с главных балок, устанавливаются на заранее устроенные временные опоры из МИК-С на отсыпанных на льду островках. Далее, устанавливаются продольные и поперечные связи, а так же центральный прогон. После устройства первого блока L=15750 мм кран переезжает под место установки второго блока L=10500 мм. Монтаж 2,3,4,5 блоков производится аналогично первому. После установки блоков выполняется укладка железобетонных плит, приваривание и связывание выпусков арматуры.

После установки всех сборных конструкций временные опоры демонтируются.

Омоноличивание стыков, установка тротуарных блоков и укладка сталефибробетона выполняются краном ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2 согласно календарному графику строительства Лист 12.

Эскизный расчет временных опор

На временные опоры действует нагрузка от блока пролетного строения, крана, элементов следующего блока. Стойки временных опор устанавливаются на лист металла, который в свою очередь передает равномерно распределенную нагрузку на лежни из полушпал.

Условие прочности стоек определяют по формуле:

, (12)

Где V - нагрузка действующая на одну временную опору V=160 тс, Q=6,1 тс, N= 100 тс, nc-количество стоек.

, проверка выполняется.

Проверка лежня на смятие:

, (13)

Где Nc-нагрузка на стойку, А-площадь лежня, Rdq-расчетное сопротивление древесины на смятие

-условие выполняется.

4.3 Организация работ на строительной площадке

Организация строительной площадки - важная составляющая проекта производства работ, от качества выполнения которой зависит эффективность строительства в не меньшей степени, чем от принятой технологии сооружения опор и пролетных строений.

Строительство моста ведется вахтовым методом. Стройплощадка размещается на правом берегу реки Бысса на расстоянии 300 м от места будущего моста.

Стройплощадка создана за счет подсыпки местного гравийно-галечникого грунта до отметки 270,2 м.

Ширина проезжей части автодорог на стройплощадке назначена 6 м, радиусы поворота не менее 15 м. Между временными сооружениями обеспечено противопожарные разрывы.

На площадке для открытого хранения материалов складирование металла пролетных строений производится в штабелях, также размещают складирование железобетонных конструкций и арматуры, поступающие автотранспортом (столбы, тротуарные блоки арматурные каркасы и др.).

На строительной площадке расположены следующие сооружения:

. Прорабская с медпунктом

. Стоянка для машин

. Общежитие;

. Столовая;

. Баня;

. Склад железобетонных изделий;

. Навес дляхранение оборудования;

. Пожарный пост;

. Электростанция;

. Бетонный узел;

. Биотуалет на 2 очка;

. Емкость для мусора;

. Резервуар для воды;

. Склад железобетонных пролетных строений;

. Склад металлических пролетных строений;

. Склад арматуры и лесоматериала;

. Водосборный лоток;

. Водонепроницаемый колодец;

. Лаборатория;

Работы по освоению строительной площадки начинаются с отсыпки территории гравийно-галечниковым грунтом и её планировки, выгрузки материалов и конструкций. Работы на строительной площадке ведутся с помощью крана ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2.

Список использованной литературы

1. СП 35.1330.2011 - Мосты и трубы. Актуализарованная редакция СНиП 2.05.03-84* - М: ЦНИИС, 2011 - 346 с.

. Столбчатые фундаменты и опоры мостов Ю.С. Рязанов - Хабаровск: Изд-во «Риотип», 2009.-459 с.

. Технико-экономическое сравнение и оценка проектных вариантов мостовых сооружений: Методические указания/ Ю.В. Дмитриев, Л.В. Авакимова - Хабаровск: Изд-во ХАБИИЖТ, 1982. - 62 с.

. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. М.:ЦНИИС, 2011. - 90 с.

. СНиП 2. 01. 01 - 82. Строительная климатология и геофизика /

Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1983. - 136 с.

. Строительство мостов. Учебник для ВУЗов. Б.В. Бобриков-М: «Транспорт», 1978 - 296 с.

. Технология, организация и планирование строительства мостов. Бобриков Б.В., Русаков И.М., Царьков А.А. Издательство «Транспорт». 1967 г. - 462 с.

. Рязанов Ю.С. Строительство столбчатых опор мостов: Учебное

пособие. - Хабаровск: ДВГУПС, 1997. - 91 с.

. Охрана труда в строительстве Учебник для вузов/ В.А. Пчелинцев, Д.В. Котеев, Г.Г. Орлов - М.: Высш. шк., 1991. - 272 с.

. СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».

12.Трудовой кодекс Российской Федерации. Федеральный закон от 30 декабря 2001 г. №197-ФЗ (в редакции Федерального закона от 30 июня 2006 г. №90-ФЗ).

13.ГОСТ 12.0.004-90. Организация обучения безопасности труда.

1.Характеристика природно-климатических и обоснование технических условий проектирования 1.1 Характеристика технических условий проектирования По

Больше работ по теме: