Файл: Мельников Ю.Л. Стыки сборных железобетонных пролетных строений мостов.pdf

■ствление которого возможно только при благоприятных тем­

пературных условиях, естественных или создаваемых искусст­

венно.

При наличии в сооружении железобетонных стыков (осо­ бенно с выпусками арматуры) уменьшается его коэффициент

сборности (отношение объема сборного бетона к полному объ­

ему бетона в сооружении) и в большинстве случаев для осу­ ществления монтажа и фиксации взаимного проектного поло­ жения соединяемых элементов требуются дополнительные за­

траты на устройство подмостей и вспомогательные монтажные

приспособления.

'■ При проектировании стыков, особенно железобетонных, в их конструкции и технологии изготовления должно быть

предусмотрено обеспечение долговечности и водонепроницае­

мости стыков, а также уменьшение трещинообразования в зо­

не стыка.

Металлические стыки не имеют отмеченных недостатков,

присущих железобетонным стыкам. Конструкции с такими сты­

ками получают необходимую эксплуатационную грузоподъем­

ность непосредственно после сборки и закрепления стыков без

проведения бетонных работ при монтаже (хотя металлические детали стыков должны быть в последующем покрыты изоля­

цией из бетона или других материалов). Для монтажа конст­

рукций с металлическими стыками нужны сравнительно про­

стые приспособления. Однако применение этих стыков вызы­ вает дополнительный расход металла в конструкции и требу­ ет высокой точности изготовления соединяемых элементов.

Для большинства известных в настоящее время стыков,

которые можноприменять в сборных железобетонных мосто­ вых конструкциях, требуется заполнение стыковых полостей бетоном или раствором, т. е. такие стыки являются «мокры­ ми». В «сухих» стыках торцовые стыкуемые поверхности сбор­ ных элементов примыкают друг к другу без прослоек из бето­ на или раствора и обжимаются напряженной арматурой. К «сухим» стыкам можно отнести также стыки, омоноличен-

ные полимерным материалом, быстро приобретающим проч­ ность независимо от температуры, или имеющие прокладки из полимеров.

Поскольку в настоящее время полимеры имеют более высо­

кую стоимость, чем цементные бетоны и растворы, то даже

при удовлетворительных механических, физических и химиче­

ских характеристиках полимеров их применение может ока­

заться целесообразным только в стыках небольшой толщины,

т. е. в стыках без выпусков арматуры. В стыках с большим

9

Глава II

КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА стыков

Среди различных видов стыков, которые были исследо­ ваны в лабораторных условиях и в ряде случаев проверены на практике, в сборных железобетонных пролетных строени­

предложенные в настоящее время конструкции и поэтому не может считаться исчерпывающей, тем более в будущем,

поскольку в результате исследований, проектных разработок и практики строительства будут созданы новые, более

совершенные конструкции стыков.

А. СТЫКИ ЭЛЕМЕНТОВ БЕЗ ВЫПУСКОВ РАБОЧЕЙ АРМАТУРЫ

1. Стыки с продольным обжатием элементов предварительно напряженной арматурой

Стыки с продольным обжатием элементов предварительно

напряженной арматурой (рис. 2 и 3) получили широкое рас­ пространение для соединения блоков растянутых или изгиба­

емых элементов в составных по длине пролета (поперечно чле­

ненных) конструкциях из предварительно напряженного же­

лезобетона.

Стыкование заключается в объединении отдельных блоков

составной по длине конструкции посредством напрягаемой ар­

матуры, пропускаемой сквозь продольные открытые или за­

крытые каналы блоков.

Стыковой шов обжимается натяжением арматуры. Зазоры между соприкасающимися поверхностями соединяемых блоков

могут быть заполнены бетоном, цементным раствором, упруги­

ми прокладками или оставаться без заполнения.

После обжатия стыка каналы с пропущенной через них

арматурой инъектируются цементным раствором.

Такие стыки встречаются в мостостроении, а также в про-

11

мышленном и гражданском строительстве. Конструктивная

простота этих стыков позволяет применять их в конструкциях разнообразных статических схем при любой форме поперечно­

го сечения соединяемых элементов. Длина стыкуемых этим

способом блоков не ограничена и в каждом случае определя­

ется технико-экономическими показателями изготовления,

транспортировки и монтажа конструкции.

Для стыкования конструкций с продольным обжатием пред­ варительно напряженной арматурой необходимо очень точно

выдержать размеры между каналами блоков (точность повы­

шается с увеличением их числа) при их изготовлении и обес­ печить хорошее качество поперечного шва.

Исследования этих стыков проведены в СССР и за рубежом.

Так, ЦНИИСом разработана технология устройства толстых «мокрых» швов, в том числе швов, в которых учитывается их

работа на растяжение вследствие применения коротких вы­

пусков стержневой ненапряженной («нерабочей») арматуры.

На основе исследовании таких стыков, проведенных со­

разования канала в месте шва) в виде отрезков резинового,

шланга с жестким сердечником или гибких резиновых шлан­ гов на всю длину конструкции.

Проведены испытания составных балок на перерезываю­ щую силу со швами толщиной 4—5 см, заполненными цемент­

но-песчаным раствором, и толщиной 6—8 см, заполненными бетоном на мелком щебне [22].

В СоюздорНИИ проведены исследования стыков при стро­ ительстве на Московской кольцевой автодороге опытного путе­

провода с опорами в виде Т-образной рамы и составными ри­

гелями из предварительно напряженного железобетона. Для

заполнения зазоров между блоками применялось цементное тесто с добавкой хлористого кальция для ускорения твер­

дения.

Технология осуществления тонких «мокрых» швов с при­ менением цементного теста достаточно полно разработана в

НИИ-200 по опыту монтажа составных конструкций перекры­

тий гражданских и промышленных зданий во многих районах

страны.

12

В УкрдортрансНИИ Министерства., автомобильных и шос-

сейных дорог УССР исследована работа «сухих» стыков без

заполнения зазора между стыкуемыми элементами [26]. Плот­ ность швов в этих стыках обеспечивается специальной техно­

логией их устройства, при которой предыдущий блок при из­

готовлении служит опалубкой последующего бетонируемого

блока.

Рис. 2. Схема объединения балки стыками с продольным обжатием рабочей арматурой:

а—фасад; поперечный разрез: б—блоков с откры­ тыми каналами; в—блока с закрытыми каналами;

І—стыки; 2—рабочая арматура

Толщину швов в стыках в каждом случае следует назначать,

с учетом конструктивных и технологических особенностей со­

оружения, а также условий прочности.

При устройстве тонких швов (толщиной до 12 мм) зазор

следует заполнять жидким цементным тестом с применением

ускорителей твердения. Натяжение арматуры можно произво­

дить на второй-третий день после заполнения. При тонких

швах сборные блоки необходимо изготовлять в жестких фор­ мах с минимальными допусками в размерах. Толстые швы

(толщиной более 12 мм) рекомендуется заполнять с вибриро­

ванием, применяя бетон на мелком заполнителе. Для толстых

швов не требуется повышенная точность изготовления сбор­ ных элементов, но прочность материала таких швов должна быть более высокой.

Для бетонирования швов должна устраиваться инвентар­ ная опалубка из стальной объемлющей рамы. Чтобы ускорить твердение бетона шва, особенно в зимнее время, можно при­

менять электропрогрев или местное пропаривание.

13.

14

Рис. 3. Конструкция составной (вдоль пролета) главной балки автодорожного моста в Закавкаі

éc—крайняя j балка; б—средняя балка; /—каналы для продольной предварительно напряженной арматуры

В составных балочных конструкциях для их унификации,

упрощения изготовления и монтажа желательно применять го­ ризонтальную напряженную арматуру без отгибов на конце­ вых участках изгибаемых элементов.

Для повышения трещиностойкости (при больших величинах главных напряжений) в отдельных случаях можно создавать

в элементах поперечное предварительное напряжение.

Для обеспечения точности расположения и очертания за­

крытых или открытых каналов в смежных стыкуемых блоках

торцовая стенка опалубки из стального листа толщиной не ме­

нее 10 мм должна служить кондуктором для каналообразова­ телей в виде стальных труб, гибких шлангов под давлением, стальной спирали со стальным сердечником и пр.

Образование каналов в пределах шва при соединении эле­

ментов рекомендуется производить с помощью резино-ткане­

вого рукава; можно также применять резиновые заглушки,

шайбы-прокладки или отрезки стальных труб. Такой канало­ образователь должен предохранять каналы в теле блоков от

попадания в них раствора при бетонировании стыков.

Открытые каналы для размещения арматуры следует устра­ ивать с помощью инвентарных вкладышей из листовой стали

толщиной не менее 1,5 мм.

Стыки с продольным обжатием допускают применение ар­

матуры любого вида (пучки, пряди, канаты и стержни).

Конструкция анкеров должна быть такой, чтобы можно бы­ ло легко протаскивать арматуру через каналы и просто соби­

рать и разбирать анкеры.

При устройстве стыков необходимо предусматривать ме­

роприятия по повышению сцепления материала шва с бетоном

собираемых элементов. Шероховатость соприкасающихся по­

верхностей можно создать посредством обработки их 50%-ным

раствором сульфитно-спиртовой барды (ССБ) или пескоструй­

ным аппаратом. Технология обработки поверхностей при по­

мощи ССБ, предложенная инж. П. И. Глужге [4] и разрабо­ танная в НИЙОМТП [24], заключается в следующем. Стенки

опалубки (формы) в месте стыкуемых поверхностей перед бе­ тонированием смазывают 50%-ным раствором ССБ слоем в 1—1,5 мм. После укладки бетонной смеси и выдерживания ее в течение суток в нормальных условиях форму снимают, а не­ затвердевшую часть бетона очищают металлическими щетками

и тщательно промывают водой. Раствор ССБ замедляет схва­ тывание слоя бетона толщиной 12—15 мм вблизи смазанной

опалубки, поэтому бетон легко удаляется металлическими щет­ ками на глубину до 6 мм с обнажением щебня. Бетой, нахо­

15