БАЛКА ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ МОСТА

Техническое решение относится к области строительства, преимущественно дорожного, и может быть широко применено при изготовлении железобетонных конструкций, используемых при строительстве и реконструкции мостов.
Известна конструкция балки, в которой содержатся, по крайней мере, два арматурных каната, каждый из которых покрыт консервирующей смазкой, на которую нанесена оболочка арматурного каната из термопластичного полимерного материала, и защитная оболочка пучка арматурных канатов, выполненная из термопластичного полимерного материала того же или иного химического состава и охватывающая, по крайней мере, по касательной контур оболочек арматурных канатов. При выполнении пучка более чем из двух арматурных канатов их продольные оси располагают с максимальным смещением от плоскости, проходящей, по крайней мере, через две из указанных осей на величину, не превышающую диаметр каната. При выполнении пучка более чем из двух арматурных канатов их продольные оси в поперечном сечении пучка могут быть расположены по периодической кривой. Оболочка арматурного каната из термопластичного полимерного материала и защитная оболочка пучка арматурных канатов связаны между собой при экструдировании защитной оболочки (RU 2202683 C1 Е04С 5/12, 20.04.2003).
Известна конструкция балки, процесс изготовления которой включает нанесение смазки на образующие канат проволоки, обрезку каната на отрезки заданной длины и выполнение полимерного покрытия в виде оболочки на отрезках арматурного каната, при этом нанесение смазки на образующие канат проволоки производят до обрезки каната при расплетении их в упругой стадии, а выполнение полимерного покрытия на арматурном канате производят путем встречного соосного относительного перемещения отрезков каната и/или трубок из полимерного материала, отрезанных по 0,8-1,1 длины отрезка каната и предварительно заполненных смазкой, по крайней мере, на половину их объема. Полимерное покрытие целесообразно выполнять из трубок, внутренний диаметр которых не менее 1,1 диаметра окружности, описанной вокруг арматурного каната (RU 2178486 С1, Е04С 5/08, 20.01.2002).
Известна также балка, в которой арматурный пучок из высокопрочных канатов со смонтированными по его концам анкерами, помещен в каналообразователь с гофрированной поверхностью, и снабжен расположенной вокруг концевого участка пучка спиралью местного армирования, - внутренний диаметр канала каналообразователя превышает, по крайней мере, в 1,3 раза диаметр окружности, описанной вокруг каналов пучка, по крайней мере, на одном из концевых участков которого расположен охватывающий его по периметру анкерный стакан, контактирующий одним из торцов с анкером, а другим - соединенный с выполненным из полимерного материала переходником с сечением, сужающимся не менее чем в 1,2 раза в направлении от контактирующего с ним анкерного стакана, вокруг которого размещена спираль местного армирования, предпочтительно цилиндрической формы, диаметр которой не меньше 1,1-1,2 длины анкерного стакана (RU 2178045 C1 Е04С 5/08, 10.01.2002).
Сущность другого известного технического решения заключается в армировании предварительно напряженных конструкций пролетных строений путем расположения рабочей напрягаемой арматуры полигонально в узлах перегиба или криволинейных каналах в бетоне, причем рабочую напрягаемую арматуру располагают полигонально по всей длине неразрезной многопролетной балки параллельно оси конструкции, при этом каналы для арматуры заложены по всей длине балок монтируемой конструкции и на стыках составных элементов балок осуществлено соединение каналов, при этом соотношение длин соединяемых элементов балок, образующих нарезную балку, составляет 1:(0,2-0,5) и соотношение высоты балки к длине ее пролета составляет 1:(25-32) соответственно (RU 2094579 C1, E04G 21/12, 27.10.1997).
Наиболее близким из известных является балка, в которой в качестве напрягаемой арматуры использованы моностренды (помещенные в трубчатую оболочку с антикоррозионной смазкой арматурные канаты). Полиэтиленовая оболочка снабжена размещенными на ее внешней стороне выступами с пазами для обеспечения прохождения цементного раствора. Моностренд может быть выполнен с размещенными на полиэтиленовой оболочке втулками, на которых размещены выступы. При изготовлении балки в каналообразователь размещают моностренды, производят установку анкеров, укладку бетонной смеси, заполнение каналообразователя водоцементной смесью. При такой установке монострендов между ними образуется гарантированный зазор, который заполняют водоцементной смесью. После твердения раствора производят натяжение монострендов домкратами до нужного усилия (RU 2094579 C1, E04G 21/12, 27.10.1997).
Технической задачей настоящего решения является уменьшение металлоемкости за счет уменьшения количества высокопрочной арматуры при увеличении усилия ее натяжения. При этом, применение однопрядевых пучков позволило увеличить сцепление высокопрочной арматуры с бетоном, более равномерно и плавно передавать усилие натяжения на бетон, это снизило (позволило использовать бетон с цементом более низкой марки) прочность бетона, необходимую для восприятия передаваемых усилий от высокопрочной арматуры. Применение самоуплотняющегося бетона (СУБ) увеличивает качество его укладки и распределения в густоармированных и тонкостенных конструкциях. Тем самым снижают трудозатраты и энергозатраты, повышают качество поверхности. При использовании такой конструкции и самоуплотняющегося бетона выдержка бетона перед извлечением пустотообразователей производится через 5-6 часов, что интенсифицирует процесс изготовления балки. Применение СУБ позволяет уменьшить расход цемента без снижения прочности.
При применении однопрядевых пучков повышенной прочности с временным сопротивлением 1860 МПа, в местах изоляции выполняются из жесткой трубки ПВХ меньшего диаметра. Применение трубок ПВХ позволяет сократить трудозатраты по изоляции прядей и повысить качество изделия.
Применение пустотообразователей с временным креплением к несъемной опалубке, позволяет уменьшить расход бетона на балку не менее чем на 20%, при этом в нижней грани пустотообразователей предусмотрены технологические приспособления для образования в зонах под пустотообразователем по меньшей мере двух отверстий для отвода конденсата из пустот балки во время эксплуатации пролетного строения.
Достигается это тем, что тонкостенная балка пролетного строения содержит в качестве напрягаемой арматуры однопрядевые канаты К-7 повышенной прочности с временным сопротивлением не менее 1860 Мпа. с изоляцией каната К-7 жесткими трубками из полимерного материала, предпочтительно ПВХ, причем балка выполнена из самоуплотняющейся бетонной смеси с дисперсным армированием и с продольно расположенными полостями, образованными пустотообразователями, предпочтительно съемными, закрепляемыми к опалубке, занимающих по поперечному сечению балки в месте их установки не менее 20%, а в зонах под пустотообразователями образованы, по меньшей мере, два отверстия для отвода во время эксплуатации пролетного строения конденсата из полостей балки и/или из пустотообразователей через технологические приспособления в их нижней грани.
Техническое решение поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 представлена балка, вид сверху, схема продольного армирования напрягаемой арматурой;
- на фиг.2 - представлена балка, вид сбоку, схема продольного армирования напрягаемой арматурой;
- на фиг.3 - представлена балка, схема размещения полостей;
- на фиг.4 - поперечное сечение по балке;
- на фиг.5 - поперечное сечение по отверстиям для отвода воды. Балка 1 пролетного строения содержит в качестве напрягаемой арматуры однопрядевые пучки 2 повышенной прочности с временным сопротивлением 1860 МПа. Балка выполнена из самоуплотняющейся бетонной смеси с временным креплением пустотообразователей (не показаны) к несъемной опалубке. Замкнутые полости 3 после извлечения пустотообразователей занимают по сечению балки не менее 20% сечения. В связи с чем (и гигроскопичностью бетона) в нижней грани пустотообразователей предусмотрены технологические приспособления для образования в зонах под пустотообразователем по меньшей мере двух отверстий (каналов) 4 для отвода конденсата из полостей балки во время эксплуатации пролетного строения.
Сборка каркаса в опалубке производится с установкой высокопрочной арматуры (канаты К-7). Особенностью этой балки является применение дисперстного высокопрочного армирования. Переход от традиционных 4-х прядевых пучков к однопрядевым пучкам повышенной прочности с временным сопротивлением 1860 мпа позволил увеличить усилие натяжения и уменьшить количество высокопрочной арматуры. Применены пластиковые трубки, которые одеваются пряди от бетона в местах предусмотренных проектом. Применение однопрядевых пучков позволило увеличить сцепление арматуры с бетоном, более равномерно и плавно передавать усилие натяжения на бетон, что позволило снизить марку бетона, необходимую для восприятия передаваемых усилий от высокопрочной арматуры. Особенность данной балки - высокопрочное армирование и тонкостенность конструкции не позволяет применять вибратор во время укладки бетона. В данной конструкции укладка- бетона обычным «вибрационным» способом не возможна. Применение СУБ позволил решить проблему укладки бетона в конструкции с улучшением качественных показателей бетона. Выдержка бетона перед выдергиванием пустотообразователей 5-6 часов. Особенностью балок длинной более 31,5 м являются два этапа бетонирования. 1-й этап описан выше, а 2-й этап начинается после выдергивания пустотообразователей. Устанавливается несъемная опалубка. Вяжется каркас и после этого добетонируется верхняя плита. В нижней грани пустотообразователей предусмотрены технологические приспособления, · позволяющие в зонах под пустотообразователем образовать два отверстия для отвода конденсата из пустотообразователей во время эксплуатации пролетных строений.