Особенности сооружения арочных мостов и мостов комбинированной системы из сборного железобетона

Комбинированная система может быть представлена в следующих сочетаниях:

• монолитная арка + монолитное надарочкое строение;
• монолитная арка + сборное надарочное строение;
• сборная арка + сборное надарочное строение;

Во всех случаях надарочное строение, чтобы оно не включилось в работу арки, сооружают после ее раскружаливания. Монолитные арки сооружают на кружалах, а сборные – также другими способами.

Особенностью сборных арок является поперечное членение их на блоки. При недостаточной грузоподъемности кранов сборные арки коробчатого сечения расчленяются на плоские блоки. Поэтому, решив использовать такие конструкции, необходимо выбрать:

• предельно допустимую массу блоков и монтажный кран;
• конструкцию стыка блоков.

Известно несколько способов монтажа сборных арок: навесной; на кружалах; полуарками; с использованием плавсистем.

Железобетонные арки сооружают на кружалах, если пролеты мостов велики (до 100–200 м). Чаще всего для реализации этой технологии (рис. 19) используют кабель–краны. Например, на строительстве арочного моста через р. Оку в Нижнем Новгороде в 1961 г, применяли кабель–кран грузоподъемностью 20 т.

Рис 19 – Монтаж арок на кружалах

На кружалах выкладывают блоки на всю длину пролета, причем загружение ими кружал должно быть равномерным. Если загружать, например, середину арочного пролета, по концам кружальных арок в сечениях кружал возникнут значительные усилия другого знака. Очередность выкладки блоков определяется недопущением чрезмерных усилий в кружалах и задается ППР. Чтобы избежать образования трещин в бетоне стыков, омоноличивание блоков (с предварительной сваркой выпусков арматуры из соединяемых блоков и постановкой плоских арматурных каркасов) также производится в определенной последовательности.

Раскружаливание арок допускается только после набора бетоном участков омоноличивания блоков 100% прочности.

Монтаж арок полуарками козловыми кранами большой грузоподъемности (рис. 20) целесообразен при сравнительно небольших пролетах.

Рис. 20 – Монтаж арки полуарками:

a – двумя козловыми кранами; б – одним козловым краном, с временной опорой

Можно использовать два крана одновременно или один, но с временной опорой. В обоих случаях необходимо проложить подкрановые пути вдоль моста, что требует значительных материальных и трудовых затрат.

Полуарки в первом случае (рис. 20, а) замыкают одновременно. Каждую рассчитывают на монтажный период как двухконсольную балку, по этой причине можно поставить дополнительную арматуру. Во втором случае (рис. 20, б) полуарка, кроме того, должна быть проверена расчетом на нагрузку от собственного веса как криволинейная балка с пролетом, равным половине пролета арки.

Монтаж арочных сводов с помощью плавучих опор был применен на строительстве моста через Енисей в Красноярске (пролеты по 150 м).

Была проведена уникальная операция по монтажу полуарками (масса блока – около 2000 т) на реке со скоростью течения 2 м/с.

Навесной монтаж арок можно производить по нескольким вариантам (рис. 21):

• уравновешенный монтаж арок совместно с надарочным строением (рис. 21, а)
• уравновешенный монтаж с использованием расчалок (рис 21, б);
• односторонний монтаж арок с применением вант (рис 21, в).

Рис. 21 – Схемы навесного монтажа арок: а – совместно с надсводным строением уравновешенным способом; б – уравновешенным способом; в – односторонний монтаж с применением вант; 1 – фаркопф или монтажные стяжки; 2 – расчалка; 3 – блоки арки

При навесном монтаже арок неободимы сухие жесткие стыки между блоками. Известные конструкции стыков несовершенны: они требуют большого расхода неинвентарного металла.

После регулирования положения блоков арки с помощью фаркопфов замыкают встречные консоли, а затем омоноличивают стыки.