ПРОЕКТ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОДОРОЖНОГО МОСТА ЧЕРЕЗ РЕКУ ТЫМЬ В САХАЛИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Мосты являются ответственными сооружениями, проектирование, строительство и эксплуатация которых требует специальных навыков, знаний и опыта.

Качество строительства мостов при меньшей стоимости и малых сроках остается высоким только при хорошей организации работ и достаточно полной проработке технологических и конструктивных вопросов строительства [2, с. 15]. В связи с этим, в проекте организации строительства, прорабатываются вопросы,решение которых ведет к уменьшению стоимости производства работ, возможности применения способов строительства, которые позволят сократить сроки строительства и в тоже время сохранить высокое качество.

В работе представлен проект организации строительства автодорожного моста через реку Тымь в Сахалинской области. Деталью выпускной квалификационной работы является монтаж пролетного строения.

Актуальность работы заключается в следующем:

Сахалинская область является единственным регионом России, который полностью расположен на островах. Транспортная сеть является неотъемлемой частью любого региона и государства в целом. Развитая транспортная сеть позволяет увеличивать и расширять объемы производства, а также имеет прямую зависимость с населенностью региона.

Транспортная сеть одна из основных составляющих экономики. При открытии новых производственных комплексов в первую очередь учитывается транспортный фактор, так как без него невозможно достичь рационального распределения сил производства. Также транспорт влияет на решение социально-экономических проблем. Присутствие на территории развитой транспортной системы является важной составляющей привлечения населения в данный регион.

Транспортная отрасль является основой хозяйственного комплекса Сахалинской области. В последнее время специфика данного региона настроена на развитие транспортной системы. И в связи с этим возникает необходимость в строительстве нового участка автодороги, в составе которой находится мост.

Автодорожный мост выполнен по схеме 3х42. Общая длина моста 133.20м. Габарит моста Г10+2х0,75, полная ширина моста – 12,754м. Мостовой переход расположен на односкатном продольном уклоне со значением 5‰, поперечный уклон на мосту – двухскатный, составляет 20‰. В плане мост расположен на прямом участке.

Пролетное строение неразрезное, выполнено из низколегированной стали марки 15-ХСНД. В поперечном сечении состоит из двух блоков П-образных главных балок, из двух консольных и одной средней ортотропных плит проезжей части. Блоки пролетного строения устанавливаются под углом с учетом поперечного уклона. Данный вариант установки облегчает собственный вес конструкции в связи с исключением выравнивающего слоя в конструкции дорожной одежды.

Опорные части приняты шарово-сегментные, которые отвечают требованиям воспринимаемой нагрузки и обеспечивают расчетные перемещения пролетного строения при воздействии температуры.

Фундаменты опор мостового перехода состоят из буровых свай диаметром 0.8м, объединенных монолитным ростверком. Длина свай промежуточных и береговых опор имеет различную длину и принята по расчету. Стойки и  ригеля опор выполнены также из монолитного железобетона.

Дорожная одежда выполнена двухслойной. Гидроизоляция рулонная- Мостопласт-ЛИТ.

Безопасность движения на мосту обеспечивается за счет полос безопасности и установки металлического оцинкованного барьерного и перильного ограждения.

В соответствии с ГОСТ Р 52748-2007 грузоподъемность моста обеспечит пропуск временных нагрузок по схемам А-14 Н-14.

Рисунок 1. Общий вид моста и поперечные разрезы

Основными способами установки пролетного строения в проектное положение являются продольная и поперечная передвижка, а также перевозка на плавучих опорах. Также может возникнуть необходимость в подъеме или опускании конструкции, если уровень сборки по высоте отличается от проектного положения.

Пролетные строения со сплошными стенками чаще всего собираются на насыпи подходов и монтируются в проектное положение продольной надвижкой [1, с. 43].

Выбор способа монтажа зависит от большого числа факторов, к которым относятся: сроки строительства, объемы строительства, размеры и схема пролетного строения, наличие определенного вида оборудования, гидрологический режим реки, климатические условия района строительства, способ подачи конструкций. Также большую роль при выборе способа монтажа играет тип монтажных соединений блоков пролетного строения. Все вышеуказанные факторы учитываются при разработке проекта организации строительства.

Принятый вариант предусматривает монтаж пролетного строения с помощью продольной надвижки по капитальным опорам.

Продольная надвижка широко применяется в отечественном и зарубежном мостостроении. У нее есть определенные преимущества по сравнению с другими технологиями. Особенность метода заключается в том, что ее производят на пониженном уровне (на уровне подферменников) до устройства шкафной стенки устоя (для минимальной величины опускания пролетного строения после надвижки). Для данного способа необходимы толкающие устройства и  специальные накаточные устройства на подходе и на опорах.

На первых этапах производства работ предусматривается устройство строительной площадки за устоем опоры N4 левого берега. Производится расчистка территории, планировка, устройство постоянных и временных подъездных дорог, временных ограждений площадки, размещение инвентарных зданий и сооружений производственного, складского, вспомогательного, бытового и общественного назначения, устройство складских площадок и помещений для материалов, конструкций и оборудования [3, с. 4]. Также в пределах строительной площадки устраивается стапель для укрупненной сборки пролетного строения.

Сооружение моста начинается с устройства опор. Работы ведутся параллельно для береговых и промежуточных опор. На все подъездные пути и технологические площадки укладываются плиты ПД 2-6 по слою щебня. Далее производится погружение обсадных труб буровой машиной BAUER BG 14 с разработкой грунта и перемещением его в отвал. Затем опускаются арматурные каркасы с помощью кранового оборудования и производится бетонирование скважин методом ВПТ. Для работ по монтажу промежуточных опор устраиваются ограждения котлованов из шпунта Ларсен IV, которые необходимы для устройства ростверков опор. Далее бетонируется тампонажный слой и ведутся работы по устройству ростверков, стоек, ригелей и подферменников опор. На завершающем этапе производятся работы по окраске наружных поверхностей, засыпке котлованов и демонтажу шпунтового ограждения.

По готовности опор производится их обстройка. Устанавливаются устройства скольжения и подмости. Блоки пролетного строения подаются на стапель с помощью козлового крана. Монтируется аванбек и толкающие устройства. Стоит отметить, что на первых двух блоках пролетного строения присутствуют только блоки главных балок. Данный вариант, применяемый при надвижке, позволяет облегчить консольную конструкцию.

Пролетное строение собирается из блоков двух типов: блоки Б1 (L=5.25м) и блоки Б2 (L=10.5м). Блоки типа Б1 - концевые. В таком случае исключается наличие монтажного стыка блоков над опорами (в зоне максимальных моментов). После сборки части пролетного строения производится монтаж аванбека и производится надвижка на проектную длину, затем осуществляется монтаж последующих блоков и цикл надвижки повторяется. На заверщающем этапе демонтируется аванбек и монтируются промежуточные блоки Pmax=6.4т. и консольные блоки ортотропной плиты Pmax=3.5т. на первых двух монтажных блоках при помощи крана КС-65713-1 "Галичанин" г/п 50 т. Гидравлические домкраты устанавливаются на опорах 1,2,3,4 под домкратными балками и производится опускание пролетного строения поочередно на каждой из опор с установкой пролетного строения на постоянные опорные части.

Во время надвижки запрещается располагать на пролётном строении различное оборудование, складировать материалы и другие вспомогательные конструкции. Особенно это требование относится к передней по ходу надвижки консоли пролётного строения (на длине аванбека).

Длина аванбека, применяемого при надвижке, назначается из условия прочности и устойчивости против опрокидывания надвигаемой конструкции. Конец аванбека, для плавного накатывания на конструкции опоры, выполнен с плавным подъемом кверху. Подъем выполнен на величину прогиба от веса консольной части надвигаемой конструкции [4, с.144].

Рисунок 2. Общий вид аванбека

Аванбек собирается из отдельных заводских элементов, закрепляемых к пролётному строению и объединяемых между собой системой связей. Соединение элементов аванбека между собой и пролётным строением комбинированное: стенки главных балок, продольные рёбра главных балок и верхних плит – на высокопрочных болтах М22, нижние пояса – на сварке.

При устройстве стыков балок аванбека между собой и с балками пролётного строения их правильное взаимное положение обеспечивается первоочередной сборкой болтовых стыков стенок на пробках, с последующей их заменой на болты и натяжением последних на 70% от проектного усилия и только после этого – сваркой поясов. Болты затягиваются на проектное усилие после завершения сварочных работ в стыке.

При монтаже главных балок аванбека особое внимание уделяется на создание угла перелома в стыке нижних поясов аванбека и блока Б1, который обеспечивается постановкой стыковых накладок по заводским отверстиям в стенках балок.

После демонтажа аванбека места реза на блоке Б1 очищаются и окрашиваются. В отверстия в стенках ввариваются  ввертыши.

Устройства скольжения и накаточные пути обеспечивают плавное, без рывков и перекосов движение перемещаемых конструкций, надежность их закрепления и безопасность работы. Конструкция устройств скольжения и накаточных путей дает возможность  поворота опорных сечений пролетных строений и исключает смещение пролетного строения  поперек направления надвижки.

Конструкция накаточных путей (устройств скольжения) должна обеспечивать возможность размещения домкратов для установки пролетного строения на накаточные пути и опорные части. Уклон накаточных путей в сторону надвижки не должен превышать 5 % и уклона, соответствующего половине значения от коэффициента трения в перекаточных устройствах.

Рисунок 3. Общий вид устройства скольжения

Толкающее устройство представляет собой систему из двух гидроцилиндров, расположенных с обеих сторон пролетного строения. Управление цилиндрами должно быть синхронизировано. Скорость выдвигания пролетного строения не должна быть более 25см/мин.

При монтаже толкающего устройства следует обеспечить параллельность движения гидроцилиндров относительно кромок пролётного строения.

Рисунок 4. Схема расположения толкающих устройств

В процессе производства работ по надвижке толкающее устройство перемещается вместе с пролетным строением по блокам стапеля. После очередного шага надвижки толкающие гидроцилиндры подтягивают за собой упор (пакет сварной).Упор крепится к блокам стапеля с помощью анкеров.

Вывод: применение для монтажа пролетного строения способа надвижки позволяет избавиться от необходимости в аренде кранов большой грузоподъемности, что существенно снижает стоимость строительства в целом.

Стоимость монтажа с помощью надвижки составляет 29964,9 тыс.руб.

Стоимость монтажа при помощью кранов составляет 39909,3 тыс.руб.

Сравнение вариантов монтажа сооружения проведено по объемным и стоимостным показателям в ценах на 1кв. 2017 г.

Также при монтаже пролетного строения с помощью надвижки не требуется устройство подъездных путей и монтажных площадок в подмостовом пространстве для работы кранов, что уменьшает площадь строительной площадки и продолжительность подготовительного периода строительства.

Список литературы:

1. Бычковский Н.Н., Данковцев А.Ф. Металлические мосты. Часть 1 – Саратов, 2005 – 364с.
2. Колоколов Н.М., Вейнблат Б.М. Строительство мостов – М.: Транспорт, 1984 – 504с.
3. СНиП 3.01.01-85*. Организация строительного производства. -  М.:Госстрой СССР от 2.09.85 №140
4. СТО 136-2009 Специальные вспомогательные сооружения и устройства для строительства мостов. М.:2009 ОАО «Институт Гипростроймост», 2009, 307 с.