Метод навесного бетонирования

Бетонирование пролетных строений в условиях стройплощадки представляет собой сложную задачу. Потому к приготовлению, транспортированию, укладке и уплотнению бетонной смеси предъявляются высокие требования, равно как и к материалам для приготовления бетонной смеси. Тем не менее, достоинства монолитных конструкций, в частности, их экономичность и возможность конструирования негабаритных пролетных строений с поперечными сечениями практически любой формы, способствуют их широкому распространению в мостостроении, в том числе в строительстве городских мостов,

В мировой практике успешно используется метод навесного бетонирования для больших пролетов и предварительно напряженных конструкций. При этом методе стационарные подмости в пролете не требуются, а нагрузка от веса бетонируемой секции (длиной обычно до 3–4 м) передается на уже забетонированную конструкцию пролетного строения. Секция бетонируется с передвижных подвесных подмостей, которые закрепляют за готовую часть пролетного строения (рис. 3).

Рис.3 «Схема навесного бетонирования»

а- одностороннее бетонирование; б- уравновешенное бетонирование; в- Бетонирование рамно-консольного моста; 1-анкер; 2-противовес; 3-подмости; 4-монтажная арматура; 5-агрегат для бетонирования; 6-промежуточная опора; 7-обстройка опоры; 8-рама; 9-гидро-домкрат; 10-ванты; 11-приопорные подмости; 12-бетонируемая секция пролетного строения.

Этапы навесного бетонирования

1. Передвижка агрегата (передвижных подмостей) от опоры в пролет для бетонирования секции; закрепление агрегата.

2. Установка арматурного каркаса и прикрепление его сваркой к выпускам арматуры из забетонированной секции пролетного строения (при подаче каркаса с воды или по забетонированной ранее секции).

3. Сборка щитовой опалубки из деревянной водостойкой фанеры и металла или дерева.

4. Бетонирование секции пролетного строения в опалубке с устройством каналообразователей для канатов или пучков арматуры.

5. Набор бетоном 100% проектной прочности; снятие боковой опалубки; укладка в каналообразователи и натяжение высокопрочной пучковой или стержневой арматуры; инъектирование раствора в каналы.

6. Раскружаливание секции и снятие опалубки.

Далее цикл повторяется.

Бетонирование осуществляется симметрично в обе стороны от опоры, или, при заблаговременном бетонировании анкерного пролета, в одну сторону.

Достоинство способа заключается в том, что не нужны подмости на всю длину пролета. Каждая секция в процессе сооружения поддерживается сравнительно легкими передвижными подмостями, рассчитанными на ее вес.

При этом способе можно выбирать любые параметры поперечного сечения пролетного строения и продольного профиля, а также сооружать мост на кривой в плане.

Необходимое условие – достаточно высокая интенсивность бетонирования (желательно применять товарный бетон, который поставляется на стройплощадку с заданным темпом и в необходимых объемах).

Другое условие – защита конструкций от замораживания, то есть теплозащита в холодное время года.

Навесное бетонирование появилось в 30–е годы XX в., но не развивалось до внедрения в мостостроении предварительного напряженного железобетона.

За рубежом навесное бетонирование получило широкое распространение. На строительстве в Германии моста через Рейн у Бендорфа был достигнут средний темп 1 пог. м в сутки. Длина консоли составляла 104 м, а ширина пролетного строения двухкоробчатого сечения – 30,8 м (агрегат для навесного бетонирования показан на рис. 4). Навесное бетонирование с успехом применяли и в других странах, например в Японии, при перекрытии пролета в 230 м, в Уругвае – 220 м и др.

Рис. 4«Вариант агрегата для навесного бетонирования» 1 – противовес; 2 – площадка для лебедок; 3 – лебедки; 4 – опорная рама; 5– наклонная рама; 6 – оттяжки; 7 – подвески; 8 – рама крана; 9 – тяга; 10 – настил; 11 – подмости; 12 – консоли; 13 – гидравлические домкраты; 14 – рельсовый путь; 15 – анкер; 16 – консольная балка; 17– поперечные балки; 18 – тележка; 19 – бетонируемая секция

В отечественной практике навесным способом забетонировано балочное пролетное строение неразрезной системы с пролетом 72 м (рис. 5) и др.

Рис. 5 «Подмости для навесного бетонирования» 1 – гидравлический домкрат; 2 – тяга; 3 – поперечная балка; 4 – консольная ферма

Наиболее удобны для уравновешенного навесного бетонирования мосты, пролетное строение которых жестко соединяется с опорами (т. е. в рамно–консольных или рамно–неразрезных системах). В этом случае сначала на подмостях бетонируется стартовая секция, затем на ней монтируются агрегаты, после чего по секциям производится навесное бетонирование (длина секции от 2,5 до 5 м) с натяжением арматуры на бетон. При необходимости ставятся монтажные пучки. Скорость сооружения пролетного строения в среднем составляет 2 м. в сутки.

Технология навесного бетонирования совершенствуется благодаря применению высокопрочных бетонов. Особенно положительно зарекомендовал себя способ с применением оснастки под бетонируемой секцией. Это позволяет полностью освободить рабочую зону над бетонируемым пролетным строением (рис. 6) и комплектно монтировать пространственный арматурный каркас. В конечном итоге это позволяет уменьшить трудозатраты и сократить сроки строительства.

Рис. 6 «Пример передвижной оснастки, размещаемой под бетонируемой секцией»

Навесное бетонирование широко применяется не только на строительстве мостов, но и при возведении виадуков и путепроводов. Метод может оказаться эффективным, когда возникает необходимость проложить трассу над широкими улицами, многопутными железными дорогами (рис. 7) или каналами.

Рис. 7 «Навесное бетонирование пролетного строения над железнодорожными путями»

Швейцарская фирма VSL успешно применяет метод навесного бетонирования не только для балочных и рамных систем, но и при возведении железобетонных балок жесткости больших вантовых мостов.

На работах используются опалубочные системы известных фирм Doka и Peri, позволяющие придавать железобетонным конструкциям разнообразные формы.