СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЛКИ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ МОСТА
METHOD TO MANUFACTURE BEAM OF BRIDGE SPAN

Изобретение относится к области строительства, преимущественно к мостостроению, и может быть широко применено при изготовлении железобетонных конструкций, используемых при строительстве и реконструкции мостов.
Известен способ создания преднапряженного неразрезного сталежелезобетонного пролетного строения моста, включающего железобетонную плиту, объединяемую со стальной балкой с помощью приваренных к стальному листу, закрепляемому на поясе стальной балки высокопрочными болтами через устроенные в нем отверстия, и замоноличенных в теле плиты упоров. При этом используют плиту, состоящую из трех отдельных блоков с омоноличенными промежутками между ними, расположенных на стальном листе, разделенном на три отдельные части, а в крайних ее частях располагают анкерные устройства для натяжной арматуры, выполненной в виде пучка высокопрочных элементов из углепластика (RU №2468143, 27.11.2012 г.).
Известен способ изготовления балки пролетного строения моста двутаврового или таврового профиля, которую армируют следующим образом - армированной основной рабочей продольной арматурой в зоне максимального изгибающего момента балки отдельными стержнями, пучками или канатами; в зоне максимальных перерезывающих сил в ребре балки каркасами, выполненными из продольной, поперечной и наклонной арматуры; в зоне плиты - отдельными сетками; в зоне вутов - противоусадочными сетками, с соблюдением соответствующей величины защитного слоя бетона. При этом рабочая продольная, поперечная и наклонная арматуры выполняются из фиброармированного пластика (RU №117929,10.07.2012).
Наиболее близким из известных является способ изготовления железобетонной балки пролетного строения моста, в котором два арматурных каната, покрытых консервирующей смазкой, на которые наносят оболочку из термопластичного полимерного материала, и защитную оболочку пучка арматурных канатов выполняют из термопластичного полимерного материала того же или иного химического состава, которая охватывает, 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, 20.04.2003).
Технической задачей настоящего решения является уменьшение металлоемкости за счет уменьшения количества высокопрочной арматуры при увеличении усилия ее натяжения. При этом применение однопрядевых пучков позволяет увеличить сцепление высокопрочной арматуры с бетоном, более равномерно и плавно передавать усилие натяжения на бетон, что 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 также 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 способ изготовления тонкостенной балки пролетного строения включает размещение в форме напрягаемой продольной арматуры в виде однопрядевых канатов К-7 повышенной прочности с временным сопротивлением не менее 1860 МПа, изоляцию каната К-7 жесткими трубками из полимерного материала, предпочтительно ПВХ, закрепление к опалубке съёмных пустотообразователей, занимающих по поперечному сечению балки в месте их установки не менее 20% поперечного сечения, укладку в форму самоуплотняющейся дисперсно армированной бетонной смеси с образованием продольно расположенных по длине балки полостей, в которые в нижней грани балки образуют по меньшей мере два отверстия для отвода конденсата во время эксплуатации пролетного строения, а извлечение пустотообразователей производят не менее чем через 5 часов выдержки бетона в форме. Кроме того, при изготовлении тонкостенной балки длиной более 31,5м после извлечения пустотообразователей устанавливают несъемную опалубку, размещают на ней арматурный каркас верхней плиты и бетонируют верхнюю плиту.
Балка пролетного строения содержит в качестве напрягаемой арматуры однопрядевые пучки повышенной прочности с временным сопротивлением 1860 МПа. Балку выполняют из самоуплотняющейся бетонной смеси с временным креплением пустотообразователей к несъемной опалубке. Замкнутые полости 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) для отвода конденсата из полостей балки во время эксплуатации пролетного строения. Сборка каркаса в опалубке производится с установкой высокопрочной арматуры (канаты К-7). Особенностью является применение дисперстного высокопрочного армирования. Переход от традиционных 4-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 одевают на пряди 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 технологии изготовления балки - высокопрочное армирование и тонкостенность конструкции - не позволяет применять вибратор во время укладки бетона. В данной конструкции укладка бетона обычным «вибрационным» способом невозможна. Применение СУБ позволил решить проблему укладки бетона в конструкции с улучшением качественных показателей бетона. Выдержка бетона перед выдергиванием пустотообразователей 5-6 часов. Особенностью балок длиной более 31,5м 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.
Предлагаемое техническое решение значительно снижает расход бетона и уменьшает массу балки.