Файл: Крыльцов, Е. И. Современные железобетонные мосты [монография].pdf

Е.И.КРЫЛЬЦОВ, О.А.ПОПОВ, И.С.ФАЙНШТЕЙН

СОВРЕМЕННЫЕ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ

МОСТЫ

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1974

31801— 063

63— 73

049(01)— 74

Евгений Иванович Крыльцов Олег Александрович Попов Иосиф Самуилович Файнштейн

СОВРЕМЕННЫЕ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ

МОСТЫ

Редактор Е. С. Голубкова

Технический редактор Т. А. Гусева

Корректоры В. Я. Кинареевская, С. М. Лобова Художник А. С. Завьялов

Сдано в набор 21/V 1974 г. Подп. в печ. -22/VI11 1974 г. Бумага 60X907i6 тип. № 2 Печ. л. 26 Уч.-изд. л. 30,25

Изд-во «Транспорт», Москва, Басманный туп. 6а Московская типография № 8 «Союзполиграфпрома» при Государственном комитете Совета Министров СССР, по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, Хохловский пер., 7.

(g) Издательство «Транспорт», 1974 г.

Ht— I— I— Г"

L I 1J

I

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ

§ 1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ МОСТОСТРОЕНИЯ

Для успешного выполнения программы дальнейшего развития автомобильных и железных дорог нашей страны необходима интен­ сификация производственных процессов, ускорение технического прогресса в области строительства дорог.

Одним из наиболее сложных по трудоемкости элементов дорож­ ного строительства являются мосты, сооружаемые из различных материалов с применением многообразных способов постройки, что требует постоянного совершенствования научно-технических реше­ ний в этой области.

Современное состояние мостостроения характеризуется непре­ рывно возрастающими объемами возведения железобетонных и прежде всего сборных, предварительно напряженных конструкций. Предварительно напряженные конструкции особенно целесообраз­ ны в тех случаях, когда снижение собственного веса пролетного строения становится главным фактором уменьшения общей стои­ мости сооружения.

Возрастающий объем применения предварительно напряженно­ го железобетона определяется не только высокими техническими качествами этого материала, обеспечивающими трещиноустойчивость и необходимую жесткость конструкции, но и получаемой эко­ номией по расходу металла и цемента. Экономическая эффектив­ ность такого железобетона еще более возрастает при однородном строительстве, когда большая повторяемость однотипных сборных конструкций и технологических циклов монтажа сочетается с их заводским изготовлением.

3

Индустриальный метод сооружения мостов из крупноблочных элементов заводского изготовления, обычно применяемых для воз­ ведения больших мостов, позволяет значительно ускорить сроки строительства и в связи с этим повысить эффективность капитало­ вложений. Технология изготовления сборных железобетонных эле­ ментов на мостовых заводах железобетонных конструкций (МЖБК) способствует широкому применению типовых и повторно применяемых конструкций и унификации элементов.

Повышение эксплуатационной надежности, т. е. прочности, трещиностойкости, коррозийной и морозной стойкости железобетон­ ных конструкций — важнейшая задача современного мостостроения на ближайшую перспективу. Решение этой задачи затрагивает ряд научно-технических областей.

Применение научных достижений с наиболее широким привле­ чением ЭЦВМ и экспериментальных исследований — фундамен­ тальная база дальнейшего развития железобетонных мостов. Осо­ бенное значение приобретает автоматизация в проектировании многократно повторяющихся систем и выборе наивыгоднейших вариантов, т. е. в повышении уровня оптимизации проектирования и строительства. Кроме того, целесообразность применения конст­ рукций мостов сложных статических систем связана с необходимо­ стью более широкого использования электронно-вычислительной техники с программированием способов расчета, разработки и уточ­ нения прогрессивных методов расчета сложных пространственных систем.

Необходимо дальнейшее развитие и расширение эксперимен­ тальных методов изучения работы элементов сложных мостовых конструкций. В 1972 г. на Международном Конгрессе по мостам и конструкциям в Амстердаме рассматривались проблемы: а) влия­ ние пластичности и вязкости на сопротивление, деформативность и устойчивость конструкций мостов; б) особенности совместной работы элементов конструкции моста, изготовленных из разных ма­ териалов, например, бетона разного возраста, легкого и тяжелого бетона и т. п.; в) сферы оптимального применения различных ста­ тических систем мостов с большими пролетами; г) взаимодействие между типами мостовых конструкций и методами их возведения. Эти проблемы требуют дальнейшего более полного разрешения для целей мостостроения.

Совершенствование пространственных, динамических и аэроди­ намических методов расчета с применением ЭЦВМ, сопровождае­ мых экспериментальными исследованиями, позволит приблизить принимаемые при проектировании расчетные схемы мостовой кон­ струкции к действительным условиям ее работы.

В настоящее время есть все основания переходить к использо­ ванию более эффективных сортов сталей для предварительно напряженных конструкций. К числу таких сталей относятся термоупрочненная арматура повышенной пластичности и проволочная с пределом прочности до 200 кгс/мм2, проволочные канаты с пределом прочности до 250 кгс1мм2, стержневая с пределами текучести до

4

120 кгс/мм2, а также специальные арматурные стали с повышенным пределом выносливости для применения в железнодорожных мо­ стах. Во многих случаях могут оказаться целесообразны бетоны высокой прочности (марок 600—800) и особенно цементополимербетоны повышенной трещиностойкости с эпоксидными компонента­ ми. Особое значение приобретает использование легких бетонов с прочностью до 500 кгс/см2 и полимерных покрытий проезжей части для автодорожных и городских мостов.

Высокая прочность арматуры и бетонов определяет и расширя­ ет возможность применения предварительно напряженных эле­ ментов для сквозных пролетных строений (например, вантовых систем).

Следствием широкого внедрения высокопрочных материалов (бетонов, арматуры, полимеров и др.), рациональных конструктив­ ных систем и форм, усовершенствования технических норм проек­ тирования железобетонных мостов должно быть повышение каче­ ства и снижение собственного веса сооружений.

Особое значение приобретает обеспечение высокой эксплуата­ ционной надежности железобетонных мостов в суровых клима­ тических районах, в которых транспортное строительство должно найти широкое развитие.

Дальнейшее повышение технологичности конструктивных форм сооружения, снижение трудоемкости и сроков строительства обес­ печивается совершенствованием поточного метода постройки соору­ жений с наибольшим повторением сборных однотипных элементов заводской готовности, комплексной механизацией строительства, а также максимальным снижением объемов сложных вспомогатель­ ных устройств при производстве работ.

По своим технико-экономическим показателям отечественные современные мостовые сооружения отличаются высокой степенью сборности и соответствуют уровню прогрессивных зарубежных конструкций. Индустриальными методами с применением элемен­ тов заводского изготовления построены такие крупнейшие сооруже­ ния, как мосты через реки Москву, Волгу, Оку, Днепр и Белую, строятся через реки Оку, Дон, Вятку, Даугаву, Волхов, Куру, Суру, Самару, Десенку, Сок и др.

Для СССР характерны два основных направления строитель­ ства: одно — возведение мостов по типовым проектам стандартных пролетных строений пролетом до 42 м, второе — возведение мостов по используемым повторно индивидуальным проектам, а также типовым конструктивным решениям, разработанным для конкрет­ ных пролетных строений пролетом до 80 ж и больше. Находят при­ менение балочно-неразрезные пролетные строения, монтируемые в ряде случаев из балочно-разрезных плитных или ребристых стан­ дартных балок, обращение в неразрезность которых достигается омоноличиванием на полное сечение смежных по длине таких про­ летных строений. В некоторых случаях для повышения эксплуата­ ционных качеств моста неразрезность обеспечивается только по его плите проезжей части.

5

Навесным бетонированием построены мосты через реки Вятку у Кирова, Западную Двину у Полоцка, Каму у Слободского. Одна­ ко этот способ не получил распространения из-за относительно су­ ровых климатических условий значительной части территории на­ шей страны.

Кроме того, темпы навесного монтажа сборных пролетных строений автодорожных мостов составляют в сутки от 22 до 131 м2 горизонтальной площади моста, т. е. до 5 раз превышают темпы на­ весного бетонирования.

тельстве сборного железобетонного моста через р. Волгу (рис. 1.6), а также мостов через реки Южный Буг и Неву.

Эффективность перевозки на плаву к месту постройки была здесь обеспечена значительным количеством транспортируемых однотипных крупных элементов пролетных строений.

Продольной надвижкой со скольжением балочно-неразрезных пролетных строений впервые в 1967 г. в нашей стране был построен виадук через овраг Лорупе. Успешный опыт строительства послу­ жил основанием рекомендовать этот метод для сооружения мостов через реки Гобзу, Касплю и Куру с перекрытием пролетов 32—63 м. За рубежом продольная надвижка была впервые применена еще в 1959—1962 гг. при сооружении балоч.но-неразрезного моста через р. Аггер на автомобильной дороге Зальцбург — Линц в Австрии, а за последние более чем 10 лет значительно усовершенствовалась и заняла прочное место среди других прогрессивных методов мосто­ строения.

Весьма целесообразным способом постройки арочных мостов в ряде случаев может оказаться сборка пролетного строения из го­ товых блоков-полуарок; способ этот применен при строительстве моста через р. Волгу под совмещенное железнодорожное и автомо­ бильное движение, через р. Клязьму во Владимире и др. С приме­ нением арочных инвентарных кружал впервые в 1961 г. был со­ оружен сборный железобетонный железнодорожный мост с проле­ тами по 150 и 56 м, а также через реки Енисей и Оку.

Изучение условий рационального применения железобетона для мостов под железнодорожное движение — одна из актуальных за­ дач отечественного мостостроения. Произведенные разработки конструктивных решений в этой области показали практическую целесообразность сооружения железобетонных пролетных строений балочно-неразрезных систем с пролетами до 66 м.

Внастоящий период наблюдается ярко выраженная тенденция

кприменению систем'и конструкций предварительно напряженных железобетонных мостов, в которых сведены до минимума дефор­

мации ползучести, отрицательно влияющие на эксплуатационные свойства пролетных строений. Кроме того, предусматриваемое на ближайшую перспективу повышение скоростей движения автомо­ билей до 140 км/ч и железнодорожного до 200—250 км/ч вызывает

9