Файл: Карпинский, В. И. Изготовление пустотных плит для пролетных строений автодорожных мостов (опыт работы Бесланского завода железобетонных конструкций треста Севкавтрансстром).pdf

„О Р Г Т Р А Н С С Т Р О Й“

МИНИСТЕРСТВА ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

эк с п р е с с -

ИН Ф О Р М А Ц И Я

Кандидаты техн. наун В. И. Карпинский, В. И. Штейн и Е. В. Палагин

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПУСТОТНЫХ ПЛИТ

ДЛЯ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИИ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ

( О пыт работы Бесланского завода

железобетонных конструкций треста «Севкавтрансстром») /■

УДК 666.97(047.3)

чъчьо

В информации описана технология изготовления пустотных плит для пролетных строений автодо­ рожных мостов па Бесланском заводе железобе­ тонных конструкций треста «Севкавтраисстром» и приведены технико-экономические показатели.

Редактор В. Т. МИХАИЛОВ

Министерства транспортного строительства, 1974

В последнее время в практике отечественного и зарубеж­ ного мостостроения при сооружении пролетных строений ши­ роко применяются крупногабаритные пустотные плиты. Их внедрение обусловлено небольшой строительной высотой, уменьшенным весом конструкций, облегчением перевозок, складирования и монтажа, простотой армирования, что имеет важное значение при заводском изготовлении.

История разработки и внедрения .пустотных мостовых плит в СССР и за рубежам подробно изложена в работах Е. И. Штильмана и В. И. Березецкого [1], Ю. Э. Тартаковского, В. И. Штейна, Е. В. Палагина [2]. Принятая в настоящее время конструкция унифицированных плитных пролетных строений мостов длиной от 6 до 18 м разработана институтом «Союздорпроект». Технические характеристики плит приведе­ ны в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Технические характеристики плит унифицированных плитных

,пролетных строений мостов

Поперечные сечения плит изображены на рис. 1. Плиты армируют предварительно напряженной стержневой армату­ рой диаметром 18 мм из стали 20ХГ2Ц и обычной арматурой в виде сварных плоских сеток. При сборке пролетных строе­ ний из плит омоноличивают шпоночные продольные швы.

При изготовлении пустотных плит наиболее важным, опре­ деляющим технологию, является способ образования пустот.

Оптимальным вариантом образования пустот является применение цельнометаллических пустотообразователей, из­ влекаемых из свежеотформованного изделия.

3

Заводское изготовление ‘Пустотных плит экономически наиболее целесообразно организовывать по поточно-агрегат­ ной технологической схеме с применением объемного вибро­ уплотнения бетонной смеси.

Рис. 1. Поперечные сечения пустотных плит мостов:

а—плита П-б; б—плита П-9; в—плита П-12: г—плита П-15; б—плита П-18

В соответствии с этим СКВ Главстройпрома совместно с ЦНИИС разработан проект технологической линии по изго­ товлению пустотных плит на Бесланском заводе (рис. 2). При проектировании было предусмотрено устройство двух формо­ вочных постов—один для формования плит длиной до 15 м на виброплощадке типа 7151/1 грузоподъемностью 30 Г, состоя­ щей из стандартных виброблоков грузоподъемностью 1,5 Т, выпускаемых Челябинским заводом «Строммашина», и вто­ рой—для формования плит длиной 15 и 18 лг на новой опыт­ ной виброплощадке СМЖ-164 грузоподъемностью до 56 Т, разработанной ВНИИСтройдормашем и изготовленной тем же Челябинским заводом.

Плиты изготовляют на специально оборудованных постах. Оснащенная форма с поста установки и натяжения арматуры передается на пост формования, оснащенный виброплощад-

4

кой /свибропригрузом 2 и пустотообразующей машиной 4, где бетоноукладчиком 3 укладывают, а затем уплотняют бетон­

ную смесь.

Перед установкой в пропарочную камеру 6 ямного типа формы с бетоном выдерживают на посту выдержки. После термообработки передают натяжение на бетон, распалубливают изделие, очищают и смазывают форму. Все транспорт­ ные операции выполняют двумя мостовыми кранами 5 грузо­ подъемностью по 15 Г каждый.

Расчет производительности постов показал возможность выпуска четырех плит в смену или, при двухсменной работе, 10 тыс. м3 изделий в год.

Стальная силовая форма (рис. 3) представляет собой не­ сущий корытообразный поддон, на котором устанавливают от­ кидные и съемные торцовые щиты. Поддон рассчитан на уси­ лие предварительного напряжения плит. Боковая опалубка запроектирована в виде цельных жестких щитов. Между боко­ выми щитами и поддоном предусмотрено уплотнение из трапе­ цеидальной резины, заделанной в виде ласточкина хвоста в поддон. Боковые стенки поддона имеют распалубочный уклон 1:10 для облегчения извлечения плит. На торцовых участках поддонов предусмотрены специальные прорези и упоры для установки и натяжения стержневой арматуры.

На Бесланском заводе принята система индивидуального механического натяжения домкратом ДГС 63-315. Стержни на­ тягивают поочередно и симметрично относительно осевой ли­ нии плиты. В качестве концевых захватов используют цанго­ вые зажимы.

Для электротермического натяжения используют стандарт­ ные установки.

Пустотообразующая установка (см. рис. 2) состоит из на­ правляющей 8, пуетотообразователей 4, каретки 9, тяговой ле­ бедки 7 и роликов (направляющих и опорных).

0

Вид А

«*4

Направляющая представляет собой сварную рамную кон­ струкцию, прикрепленную анкерными болтами к фундаменту. Она предназначена для ввода пустотообразователей в форму и вывода из нее по направляющим роликам при помощи пере­ движной каретки.

Передвижная каретка предназначена для закрепления в ней пустотообразователей и 'системы блоков, позволяющих при помощи тяговой лебедки и двукратно запасованных тро­ сов перемещать пустотообразователи. Кратность запасовкн тросов выбрана из расчета обеспечения необходимого усилия для извлечения пустотообразователей из свежеотформованно го изделия.

Введенные в форму пустотообразователи фиксируются на специальных опорных роликах, установленных в торцах виброплощадки на отдельных рамах. Опорные ролики выставля­ ются таким образом, чтобы пустотообразователи не соприкаса ­ лись с торцовыми бортами формы, что позволяет несколько уменьшить нагрузку на виброплощадку от веса пустотообра­ зователей.

Рис. 4. Пустотообразователь:

/—хребтовая балка: 2—обшивка

Направляющие и опорные ролики можно регулировать по высоте при переналадке технологической линии для выпуска различных плит.

Пустотообразователи (рис. 4) представляют собой цельно­ сварную конструкцию круглого сечения для плит длиной 6 и 9 м и овального—для плит длиной 12, 15 и 18 л.

8

Пустотообразователи для плит длиной 6 и 9 м изготовляют из труб и механически обрабатывают для получения конус­ ности 1/1000.

Основным несущим элементом овального пустотообразователя является жесткая хребтовая балка 1, сваренная из швел­ леров № 30 и № 14 для плит длиной 12 и 15 ж и из двутавров № 50 и швеллеров № 20 для плит длиной 18 м. Обшивка 2 пустотообразователей изготовлена из листовой стали.

Из-за невозможности придания пустотообразователям дос­ таточной жесткости их заводят в -форму после укладки подго­ товительного слоя бетонной смеси, закрывающего нижнюю ар­ матурную сетку и предварительно натянутую арматуру.

Для доуплотнения бетонной -смеси в верхней части пустот­ ных плит, а также предотвращения сдвига бетонной смеси при извлечении пустотообразователей применены вибропригрузы (рис. 5).

Вибропригруз представляет собой жесткий сварной щит /, оснащенный вибровозбудителями 2 (типовые виброблоки Че­ лябинского завода «Строммашина», соединенные синхронизи­ рующими валами). Вибропригруз свиброплощадкой обеспечи­ вает приготовление бетонных смесей жесткостью 90— 150 сек. Амплитуда колебаний вибропригруза—0,5—0,8 мм, удельное давление на поверхность бетонной смеси в статическом состо­ янии составляет 30 Г/см2.

При проектировании определяли усилие извлечения пустотообразователя, разное при его трогании и движении и зави­ сящее от удельного сцепления металла с бетоном (т) и коэф­ фициента трения между ними (f). При хорошей обработке поверхностей пустотообразователей т ^ Ю —40 Г/см2, при не­ ровной и грубой их поверхности т=100— 150 Г/см2. Поэтому изготовили пустотообразователи со строганой поверхностью. Тяговое усилие (N) рассчитывали по формуле:

N = r Y l l + y rf(4H — я г ) / + Я с.в. f,

где П—-периметр пустотообразователей, см; I—длина плиты, см;

у—объемный вес свежеуплотненной бетонной смеси,

Г/см3\

г—радиус закругления пустотообразователей, см; Н—длина прямой -вставки при овальных пустотообра-

зователях, см; Р с в. —собственный вес пустотообразователей, г.

Второй член формулы учитывает давление бетонной смеси ■над пустотообразователей. В указанной формуле принимали при трогании т= 40 Г/см2 и при дальнейшем движении пусто­ тообразователей т = 15 Г/см2, f =0,4.

9

В 1969 г. на Бесланском заводе ЖБК было начато освое­ ние технологии изготовления плит П-15. Изготовление плит показало, что наиболее сложным и главным технологическим процессом является образование пустот. При немедленном из­ влечении пу-стотообразователей в свежеотформованной плите на верхней полке и под вутами наблюдалось появление про­ дольных трещин с раскрытием до нескольких миллиметров, а также отслоение бетонной смеси по верхней горизонтальной арматурной сетке. Эти дефекты объяснялись просадкой свсжеуплотненной бетонной смеси из-за ее недостаточной проч­ ности и большой деформативности.

Рис. 6. График зависимости прочности свсжеотформованного бетона от времени выдержки

С целью ликвидации этих дефектов в процессе изготовле­ ния плит были разработаны требования к свежеотформован­ ной бетонной смеси, условия подбора состава такой смеси и требования к армированию верхней полки плиты.

После извлечения пустотообразователей надводная часть

плиты должна воспринимать нагрузку от собственного веса полки.

12