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

Т а б л и ц а 1.4

/0 6 p Ra \

внутренней пары и статический момент сжатой зоны бетона относительно напря­ гаемой арматуры.

той балочно-разрезного автодорожного пролетного строения с рас­ четным пролетом 24,32 м (табл. 1.4) по техническим -условиям США (AASHO) и СССР (СН 200-62 и СН 365-67). Из сравнения следует, что отношение несущей способности к расчетному момен­ ту в середине пролета, определенное по нормативным документам США, близко к определенному по отечественным нормам. Однако следует учитывать, что средняя прочность бетона контрольных об­ разцов в США при расчете по предельной прочности на 25% выше принимаемой ими в проекте.

§ 6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ДЕТАЛИ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

Конструктивные детали и оборудование являются важной частью, характеризующей современный уровень технологии строи­ тельства железобетонных мостов. Кроме того, дальнейшее развитие и совершенствование способов создания предварительного напря­ жения с натяжением арматурных элементов как на бетон, так и на упоры, а также типов напрягаемых элементов и анкеровки, опорных частей, шарниров и других деталей имеют немаловажное значение в области улучшения эксплуатационных качеств, долго­ вечности современных железобетонных конструкций и расширения сферы их применения в мостостроении.

В соответствии с многообразием способов создания предвари­ тельного натяжения в конструкциях применяемые напрягаемые ар-

55

матурные элементы и их анкеровка тоже отличаются большим раз­ нообразием, особенно за рубежом.

п р е д в а р и т е л ь н о г о н а п р я ж е н и я .

Первая группа — это объединение элементов (секций) составных по длине балок натяжением отдельными напрягаемыми арматурны­ ми пучками с закреплением их концов клиньями. Такую напрягае­ мую систему в виде проволочных пучков натягивают домкратами двойного действия и закрепляют анкерной пробкой, запрессовывае­ мой в анкерный клиновидный цилиндр. При натяжении домкрат опирают или непосредственно на цилиндр, или на бетон элементаблока. В СССР напрягаемыми элементами служат пучки из 24 и 48 проволок диаметром до 5 мм, за рубежом •— элементы Фрейсине, Моранди и др. К недостаткам этой группы относят возможность проскальзывания проволок, а также меньшую надежность работы их на переменные нагрузки, которые вызывают явления усталости в местах закрепления (в анкере) проволок клиньями.

Другую группу составляют способы предварительного напряже­ ния при помощи мощных арматурных элементов, состоящих из про­ волок или стержней с анкерами, опирающимися непосредственно на бетон, с натяжением каждого элемента домкратами или специаль­ ной установкой. Эти способы находят широкое применение в боль­ шепролетных мостах, а также в других случаях, когда необходимо соединять напрягаемые элементы в процессе возведения конструк­ ций, например, при навесном монтаже или навесном бетонировании пролетного строения.

Перспективно применение пучков значительной мощности с вы­ саженными головками и натяжением домкратами ЦНИИСа. Так, если производительность насосной станции составляет 10 л в 1 минг то за 1 ч можно высадить до 600 проволочных головок. Домкрат ЦНИИСа для натяжения пучков из 48 проволок диаметром по 5 мм имеет размеры площади упора 1150X286 мм.

Третья группа способов объединения сборной конструкции пред­ варительным напряжением характерна применением специальных железобетонных упорных натяжных блоков, в которых закрепля­ ются напрягаемые арматурные элементы. Натягивают эти элемен­ ты гидравлическими домкратными батареями, устанавливаемыми между конструкцией и натяжным блоком. В СССР один из таких способов применяют для крупноблочных сборных конструкций, обеспечивая предварительное напряжение путем создания распора от гидравлических домкратов, расположенных в шве между двумя объединяемыми блоками сборной конструкции. За рубежом эта группа способов особенно распространена в ГДР, ФРГ и некоторых других странах.

Каждому из способов создания предварительного напряжения в железобетонной монолитной или сборной конструкции соответству­ ют определенные т и п ы н а п р я г а е м ы х а р м а т у р н ы х э л е ­ м е н т о в и характер их анкеровки.

56

Рис. 1.30. Конструкция анкера МИИТа и клинового анкера для 12 проволок диаметром по 5 мм

При стендовом изготовлении пролетных строений с натяжением до бетонирования на специальные упоры нашли применение не­ сложные каркасно-стержневые анкеры1 МИИТа (рис. 1.30, а). За­ готавливаемый заранее каркас анкера, состоящий из центрального стержня 1 с приваренной к нему диском-диафрагмой 3 и хвостовы­ ми упорами, заводится между прядями 4 напрягаемого пучка. Пряди распределяют в пазы диска и между ветвями хвостового упора 2, после чего анкер обжимают и накладывают скрутки 5. Стальной анкер из стали Ст. 3 мост, вместе с проволочными скрутками имеют массу в 1 кг. При простоте изготовления анкер не свободен от су­ щественного недостатка, которым является концентрирование на­ пряжений в зоне его расположения, создающее условия трещинообразования бетона конструкции.

Для мостовых конструкций с натяжением на бетон Воронежский завод изготавливает клиновой анкер. Он состоит из анкерной обой­ мы (рис. 1.30, в) и конуса (рис. 1.30, б), между которыми заклини­ ваются проволоки при натяжении их и вдавливании конуса в обой­ му. В комплект к анкеру входит также опорная плита, закладывае­ мая между обоймой и торцом балки для рассредоточения местных напряжений. Этим анкером можно заклинивать 28 и 48 проволок

1 Авторское свидетельство № 107588.

57

Рис. 1.31. Конструкция анкера с обоймой для напрягаемого пучка из 12 прядей и спаренной обоймы для двух пучков

диаметром по 5 мм. Анкерная обойма и конус изготавливаются из стали Ст. 5 или стали 45 с последующей закалкой до твердости 40 ед. по Роквеллу. Наружная поверхность конуса имеет нарезку для повышения эффекта заклинивания. Анкерные плиты изготавли­ ваются из стали Вст. 3.

Находят применение анкеры стаканного типа с заделкой в них (путем заливки сплавом) загнутых концов проволок канатов или прядей, а также анкеры гильзового типа (НИИ 200), а в последние годы сборные анкеры ЦНИИСа. Эти анкеры были успешно приме­ нены при монтаже моста через канал имени Москвы. Каждую про­ волоку арматурного элемента, оканчивающегося высаженной сфе­ рической головкой, заанкеривают в специальную плиту, обеспечи­ вая закрепление пучка из 42 проволок диаметром по 5 мм на рас­ четное усилие до 100 тс. Разработаны конструкции подобных ан­ керов с применением высокопрочных сталей, допускающих усилия натяжения в 200 тс и больше.

Анкер с закреплением проволочных прядей на общую силу на­ тяжения в 230 тс предложен Союздорния '. Напрягаемый арматур­ ный элемент (пучок) состоит из 12 прядей диаметром по 15,5 мм (по 7 проволок диаметром 5 мм в каждой пряди). Пряди заанкери­ вают (рис. 1.31, б) путем заклинивания конуса, снабженного 12 па­ зами, и наружной нарезкой для увеличения эффекта заклинивания. Внутри обоймы имеется соответственно 12 пазов глубиной, равной половине диаметра пряди. Анкерное закрепление может быть сдвое­ но путем заклинивания конусов в два отверстия двойной обоймы (рис. 1.31, а), т. е. наибольшее усилие натяжения может достигать.

58

Рис. 1.32. Конструкция натяжного устройства-скобы Гипротрансмоста

пролетных строений больших пролетов. В настоящее время анкер­ ные закрепления такого типа находят применение на строительстве мостового перехода через р. Днепр в Киеве. Возможно дальнейшее увеличение мощности пучков, например путем применения трех ар­ матурных элементов, закрепляемых в общую плиту, с полным уси­ лием до 720 тс.

Для раздельного натяжения арматурных элементов в виде мощ­ ных проволочных канатов при сооружении сборных пролетных стро­ ений мостов методом навесной сборки применяют оригинальное натяжное устройство крупных размеров, разработанное Гипротрансмостом 1 и успешно использованное на строительствах Краснопрес­ ненского и Нагатинского мостов через р. Москву.

Н а т я ж н о е у с т р о й с т в о - с к о б а (рис. 1.32) состоит из гнутой детали с прорезью и домкратом для натяжения нескольких канатов с одного рабочего положения скобы 1. Домкрат 3 имеет возможность перемещения вдоль прорези в натяжном устройствескобе. Для обеспечения горизонтального перемещения натяжную скобу 1 подвешивают к плите 4 пролетного строения с помощью тележки 5, а на противоположной стороне к скобе подвешивают и укрепляют площадку 10. По вертикальной прорези 17 в натяжной скобе перемещается на колесах 2 домкрат 3 с захватом 7 в перед­ ней части штока. Колеса домкрата не перегружаются во время натяжения каната 12, так как они подрессорены пружинами 15, а усилие от домкрата на скобу передается через траверсу 16. Скоба упирается двумя опорными ногами 9 в натяжной блок 8 пролетного1

1 Авторское свидетельство № 238581.

59

строения при натяжении каната 12. К нижней ее части на тягах 14 подвешена площадка 10 с приводом 11 для подъема домкрата 3 и горизонтального перемещения натяжной скобы. На тягах 13 эта скоба подвешена к тележке 5, которая может передвигаться по на­ правляющим 6, прикрепленным к верхним плитам 4 пролетного строения.

Перемещая натяжную скобу 1 и домкрат 3 в нужном направле­ нии, его устанавливают для захвата каната 12. Шток домкрата с захватом 7 перемещают в проектное положение, захват соединяют с анкером и затем натягивают канат до проектного усилия.

Такая натяжная скоба достаточно маневренна и удобна в ра­ боте.

З а р у б е ж о м существует большое количество способов созда­ ния предварительного напряжения, в ряде случаев мало отличаю­ щихся друг от друга. Наибольшее развитие техника предваритель­ ного напряжения получила там, где в соответствии с применяемыми системами обеспечивается серийный выпуск анкеров и домк­ ратов для натяжения напрягаемой арматуры, каналообразователей, агрегатов для инъектирования каналов и других технологических устройств. Например, наряду с распространенными, но уже не­ сколько ограниченными по мощности системами натяжения Фрейсине, Моранди и других находят все большее применение анкеры и домкраты системы BBPV в Швейцарии и BBRB во Франции для натяжения пучков с усилиями до 800 тс из проволок с высаженны­ ми головками. Применяют во Франции и Англии цанговые и гиль­ зовые анкеры для прядевой и канатной арматуры, в ФРГ пучковую и канатную арматуру из термически упрочненной стали овального профиля, стержневую высокопрочную арматуру и т. п.

Разработана за рубежом клиновая анкеровка целыми прово­ лочными прядями диаметром 15 мм, образующими общие напря­ гаемые элементы, с передачей давления от трех таких элементов на общую стальную плиту с усилием до 3X240 = 720 тс. Анкеровка каждой напрягаемой проволочной пряди клиновым зажимом дости­ гается также в домкратах Моранди, получивших распространение в Италии и широко применяемых на строительстве моста через оз. Маракайбо в Венесуэле.

Анкеровка пучков по швейцарской системе BBRV с опиранием на плиты с закрепленными в них проволоками путем высаживания головок аналогична в несколько измененном виде системе BBRB (Франция). Анкерные устройства BBRV изготавливают для напря­ гаемых элементов с натяжением от 30 до 800 тс. Натягиваемые про­ волоки крепят в анкер через отверстия для пропуска проволок, имеющий нарезку по наружной поверхности. Давление на бетон пе­ редается через специальную шайбу, навинчиваемую на нарезку ан­ кера, а натяжение проволок создают посредством объемлющего тягового болта, одним концом навинчиваемого на нарезку, а дру­ гим — закрепленным в домкрате (рис. 1.33, а ).

Анкерные устройства BBRB изготавливают во Франции цент­ рализованно для пучков с проволоками диаметром 8—12 мм, постав­

60