Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство городских мостовых сооружений Минимаркер Сооружение столбчатых опор из свай–оболочек

Сооружение столбчатых опор из свай–оболочек

Страница 12 из 13

На строительстве городских мостов и эстакад на нескальных грунтах часто применяют свайные фундаменты с ростверком. Для них используют призматические сваи сечением 40 на 40 см. и цилиндрические полые сваи диаметром 40 и 60 см.

Строительство свайных фундаментов с ростверками связано с большими трудозатратами. Кроме забивки свай, требуется много времени на забивку шпунта, земляные работы, устройство тампонажного слоя и сооружение ростверка. Поэтому в определенных условиях (достаточные энергоресурсы, нескальные и немерзлые грунты, наличие кранов достаточно большой грузоподъемности и соответствующего транспортного оборудования) целесообразно использовать безростверковые опоры на сваях–оболочках.

Оболочки большого диаметра (преимущественно – 1,6 м), заполненные бетонной смесью, способны воспринимать в составе безростверковой опоры городского моста значительные ледовые нагрузки (толщина льда 1 м. и более). Опасность образования трещин в столбе можно в значительной мере уменьшить, если заполнить внутреннюю полость оболочки бетонной смесью с теплофизическими свойствами, идентичными свойствам бетона оболочки.

В автодорожных и городских мостах с пролетами до 42 м. число оболочек в опоре для распространенного габарита Г–11,5 не превышает четырех. Для уменьшения изгибающих моментов в столбах при воздействии ледовых нагрузок выше уровня меженных вод устраивается железобетонная распорка между столбами.

Расчет прочности столбчатых опор производится с учетом работы только армированного бетонного ядра оболочки. Имеется в виду, что сама оболочка играет роль защитной облицовки.

Пример 1.

На (рис. 3.31) показана опора большого автодорожного моста, построенного по схеме 8 на 33,0 м. с габаритом проезжей части Г–11,5 + 2 на 2,5 м. Русло реки сложено иловатыми и мелкими песками с прослойками суглинков и глин, с включениями отдельных валунов.

Столбчатая опора на сваях–оболочках

Рис. 3.31 – Столбчатая опора на сваях–оболочках: 1 – монолитная железобетонная распорка; 2 – бетон заполнения оболочек, укладываемый насухо; 3 – подводный бетон; 4 – линия местного размыва; 5 – грунтовая пробка

Погружение оболочек производили с предварительно намытых островков вибропогружателями ВУ–1,6. Использовался инвентарный металлический направляющий каркас, подвешенный к маячным сваям из металлических труб диаметром 0,6 м. Грунт из полости оболочек извлекали эрлифтом и двухчелюстным грейфером фирмы Kato. Использовать только эрлифт было недостаточно эффективно из–за прослоек глин, суглинков, гравия и отдельных валунов.

Для облегчения погружения оболочек на большую глубину использовали подмыв и опережающую разработку грунта ниже ножа на глубину 2–3 м. В оболочке поддерживался уровень воды, превышающий на 4–4,5 м. уровень воды в реке. На заданной отметке извлечение грунта прекращали, и погружение велось вибропогружателями только для образования грунтовой пробки.

Секции оболочек наращивали по мере погружения, фланцевые стыки покрывали суриком и двумя слоями битума (после проварки стыка сплошным швом и приварки гаек к шайбам и болтам).

Внутреннюю полость оболочек сначала заполняли подводным бетоном класса В20 способом ВПТ. После укладки его в оболочку на высоту до 19 м. и набора бетоном прочности 2,5 МПа воду из оболочки откачивали, срубали слой слабого бетона и устанавливали в оболочку арматурный каркас. Последующее бетонирование полости оболочки производили насухо бетоном класса В30. Для обеспечения необходимой трещиностойкости оболочек в зоне переменного уровня воды, строители приняли ряд мер:

  • внутренние поверхности оболочек в этой зоне очищали от шлама металлическими щетками;
  • для бетона заполнения брали щебень с характеристиками, близкими к характеристикам щебня бетона оболочек, чем достигалась однородность по основным физико–механическим свойствам бетона заполнения ядра и оболочки;
  • приготовляли жесткий бетон заполнения с водоцементным отношением менее 0,5 при осадке конуса всего 3–4 см. с умеренной экзотермией. Расход цемента составлял 300 кг/м3, использовали добавки СНВ + СДБ (этим гарантировалась необходимая плотность и прочность бетона заполнения и снижение в нем температурно–усадочных напряжений);
  • бетонную смесь внутри оболочки укладывали слоями и уплотняли глубинными вибраторами.

Выше уровня меженных вод устраивали монолитную железобетонную распорку высотой 160 см. Стык между оболочками и распоркой выполнялся устройством в оболочках (после их погружения) отверстий диаметром около 10 см, в которые устанавливали арматурные стержни. Бетонную смесь в оболочку и опалубку распорки укладывали одновременно.

После сооружения распорки монтировали подмости для монтажа блоков ригеля и их омоноличивания. Монтажные работы выполнялись козловым краном К–451м.

Пример 2.

Автодорожный мост запроектирован по схеме 11 на 32,4 м. (балки – железобетонные) с шириной проезжей части 11,5 м. и двумя тротуарами по 1,5 м. Грунт в русле реки – переслаивающиеся пески, супеси, суглинки, а также глины текуче–пластичной и мягко–пластичной консистенции.

Конструкции устоя и промежуточной опоры представлены на (рис. 3.32).

Безростверковая опора на сваях–оболочках диаметром 1,6 м

Рис. 3.32 – Безростверковая опора на сваях–оболочках диаметром 1,6 м: a – устой; б – промежуточная опора

Верхнюю часть свай–оболочек диаметром 1,6 м. на высоту 21 м. заполняли армированным бетоном, а в нижней части столба во внутренней полости оставлен природный грунт.

Сваи–оболочки погружали в грунт вибропогружателем ВУ–1,6 с двумя электродвигателями по 90 кВт. Вибропогружатель оснащен самозаклинивающимся наголовником НГ–1,6, позволяющим быстро устанавливать его на оболочку и снимать при необходимости.

Без выемки грунта из оболочки не удавалось погрузить ее более чем на 8 м. Грунт извлекали виброгрейфером с мощностью электродвигателя 30 кВт. Виброгрейфер навешивался на крюк крана. Глубина разработки достигала 30 м.

Бетон заполнения укладывали способом ВПТ. Бетонную смесь готовили в автобетоносмесителе, откуда ее перезагружали в приемный бункер бетононасоса. Затем смесь транспортировалась в бункер бетонолитной трубы. Бетононасос позволял перемещать смесь по трубопроводу на расстояние до 200 м. с высотой подъема до 29 м. Производительность бетононасоса составила 60 м3/ч.

После набора бетоном необходимой прочности (она составляла 2,5 МПа) верхний слабый слой бетона заполнения (до 50 см) срубили, одновременно срубалась верхняя часть погруженных свай–оболочек.

На столбах опоры закрепляли инвентарные стальные подмости, на которых монтировался сборный железобетонный ригель, состоящий из двух блоков, омоноличиваемых между собой бетонной смесью, подаваемой бетононасосом.

Применение безростверковых опор из свай–оболочек позволило по сравнению с традиционными технологиями сократить расход бетона в 3 раза, трудозатраты – в 3,5 раза.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика