ПЛИТНОЕ СБОРНО-МОНОЛИТНОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА ИЗ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК

Полезная модель относится к мостостроению, а именно, к сборно-монолитным железобетонным плитным пролетным строениям мостов и путепроводов с пролетом от 12 м до 24 м под автодорожную нагрузку и может быть использована в мостах на любых категориях дорог и в любой климатической и сейсмоактивной зоне.
Известен ряд существующих сборно-монолитных и монолитных железобетонных плитно-ребристых пролетных строений мостов.
Так, известно пролетное строение, содержащее плитно-ребристые железобетонные монолитные конструктивные элементы, включающие в себя плиту проезжей части и объединенные с ней продольные П-образные балки (см. патент RU 2249068, опубл. 27.05.2005). Недостатком известного пролетного строения является сложность, трудоемкость и длительность его изготовления, связанные с необходимостью возведения подмостей и опалубки, а также монтажа пучков преднапряженной арматуры непосредственно на строительной площадке.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является пролетное строение, состоящие из плитно-ребристых сборно-монолитных конструктивных элементов, включающих в себя монолитную плиту проезжей части и объединенные с ней продольные сборные П-образные балки. Балки выполнены с консолями уступообразной формы в поперечном сечении, которые при стыковке смежных балок образуют продольное углубление для заполнения монолитным бетоном плиты проезжей части (см. патент RU 2181405, опубл. 20.04.2002). Недостатком ближайшего аналога является ослабленный продольный стык между консолями. На протяжении всей длины стыка происходит прерывание нижней поперечной арматуры консолей плит смежных балок, что приводит к нарушению совместной работы смежных балок на восприятие изгибающего момента в плите в поперечном направлении, из-за разной нагруженности смежных балок временной нагрузкой в них возникает разница в прогибах, что приводит при недостаточном поперечном армировании стыка к появлению в нем продольных трещин. Это, в свою очередь, увеличивает количество капитальных ремонтов моста и значительно повышает стоимость его содержания.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции пролетного строения моста с высокой несущей способностью при высокой технологичности его возведения.
Техническим результатом полезной модели является упрощение сооружения строения путем исключения необходимости создания временных опор, подмостей и опалубки.
Технический результат достигается тем, что пролетное строение моста содержит состыкованные между собой боковыми поверхностями продольные сборные железобетонные балки таким образом, что между ними образованы полости по всей длине, которые заполнены монолитным бетоном мостового полотна, верхняя часть которого расположена поверх балок. Крайние продольные балки выполнены с L-образным поперечным сечением, а внутренние балки выполнены с перевернутым Т-образным поперечным сечением, при этом балки состыкованы между собой свесами нижнего пояса и образуют указанные продольные полости.
При этом балки выполнены с загнутыми вверх Г-образными арматурными выпусками в упомянутые полости, а арматурные выпуски из соседних балок размещены с перехлестом в поперечном направлении и формируют арматурный каркас продольных полостей. Кроме этого балки со стороны своей верхней поверхности оснащены Г-образными арматурными выпусками в монолитный бетон мостового полотна, расположенный над балками.
Бетон, заполняющий полости между смежными продольными сборными железобетонными балками, является безусадочным.
Сущность полезной модели поясняется с помощью графических материалов.
На фиг.1 показан общий вид в изометрии части пролетного строения моста, на фиг.2 показана крайняя сборная железобетонная балка L-образной формы, на фиг.3 показана внутренняя сборная железобетонная балка перевернутой Т-образной формы.
Пролетное строение моста состоит из состыкованных между собой свесами нижнего пояса сборных железобетонных продольных балок 1 и 2 с образованием между каждой парой соседних балок полостей 3 на всю их длину, которые заполнены безусадочным монолитным бетоном 4 монолитного мостового полотна 5. На верхней поверхности балок 1 и 2 и безусадочного бетона 4 бетонируется монолитная часть мостового полотна (топинг).
Крайние балки 1 выполнены с L-образным поперечным сечением, а внутренние балки 2 выполнены с перевернутым Т-образным поперечным сечением. Балки 1 и 2 расположены таким образом, что касаются друг друга боковыми поверхностями свесов нижнего нижнего пояса с образованием полостей 3 между ними. Так, крайние балки 1 боковой поверхностью свеса нижнего пояса касаются боковой поверхности свеса нижнего пояса соседней внутренней балки 2. Балки 1 и 2 могут быть как заводского изготовления, с натяжением высокопрочной арматуры на упоры, так и изготовляться непосредственно на строительной площадке с использованием мобильного стенда-опалубки, на который происходит натяжение высокопрочной арматуры, и оснащенного пропарочными каналами для бетонирования в холодное время года.
Габариты сечения балок зависят от длины пролетного строения, полезной нагрузки и назначаются в соответствии с расчетом.
Основные параметры сечения внутренней балки могут быть унифицированы, например, для внутренних перевернутых Т-образных балок:
- Высота сечения - 0.4 м до 0.85 м
- Ширина сечения понизу - 1.8 м
- Ширина сечения поверху - 1.2 м
- Ширина свеса нижнего пояса - 0.3 м (в каждую сторону)
- Толщина свеса нижнего пояса - 0.15 м
Ширина сечения крайних L-образных балок формируется в зависимости от полной ширины пролетного строения по остаточному принципу после размещения в сечении пролетного строения внутренних балок:
- Высота сечения - 0.4 м до 0.85 м
- Ширина сечения понизу - 1.0 м до 1.4 м
- Ширина сечения поверху - 0.7 м до 1.1 м
- Ширина свеса нижнего пояса - 0.3 м (в одну сторону)
- Толщина нижнего пояса - 0.15 м
Для достижения расчетной анкеровки в монолитном безусадочном бетоне 4, расположенном в полостях 3, балки 1 выполнены с загнутыми вверх арматурными горизонтальными выпусками 6 Г-образной формы. Выпуски 6 соседних балок размещены с перехлестом в поперечном направлении. Данная арматура является нижней горизонтальной арматурой пролетного строения, объединяющей все входящие балки в сечение пролетного строения и обеспечивающая их совместную работу поперек оси моста. Диаметр и шаг этих выпусков являются расчетными величинами. Арматурные выпуски 7 закрытого типа также выполнены и на верхней поверхности балок 1 и 2 для сцепления с бетоном части 5 монолитного мостового полотна. Торцы балок 1 и 2 в зависимости от конструкции моста могут быть оснащены арматурными выпусками в монолитные участки поперечных балок промежуточных опор либо гладкими при опирании на опоры с деформационными швами.
Для лучшего сцепления с бетоном монолитного мостового полотна боковая поверхность балок 1, 2, образующая полость 3, а также их верхняя поверхность, выполнены с расчетной шероховатостью. Бетон 4 заполнения полостей 3 мостового полотна является безусадочным и укладывается на свесы нижнего пояса соседних балок 1, 2 на высоту, доходящую до верха балок. Этот бетон объединяет сборную часть пролетного строения в одно целое за счет сцепления с шероховатой поверхностью сборных балок и анкеровки выпусков 6 арматуры из них. Дополнительно к выпускам 6 из балок безусадочный бетон 4 заполнения полостей 3 армирован замкнутыми хомутами, обеспечивающими его сцепление с основной частью монолитного мостового полотна 5 (топингом), укладываемой сверху балок. Топинг укладывают толщиной 15 см на всю ширину пролетного строения после набора прочности безусадочным бетоном 4 заполнения полостей 3. Топинг армирован стальной сеткой, состоящей из продольных и поперечных стержней, и объединен с балками 1 и 2 и монолитным безусадочным бетоном 4 заполнения полостей 3 с помощью замкнутых хомутов и замкнутых выпусков, выступающих из остальных составляющих пролетного строения.
Поперечные арматурные выпуски 6 в уровне свесов нижнего пояса балок 1 и 2 разработаны так, что имеют перехлест между собой и, будучи омоноличены бетоном выступов 4 полотна моста, способны воспринять растягивающие усилия от поперечного момента, возникающего вследствие неравномерной нагруженности балок 1, 2 временной нагрузкой. Более того, монолитный бетон полотна 5 моста проезжей части (топинг) над балками 1, 2 и безусадочный бетон 4 заполнения полостей 3 полотна моста после твердения и объединения с поперечными арматурными выпусками 6 и 7 надежно объединяют все балки 1, 2 пролетного строения в одну сборно-монолитную плитную конструкцию. Такая конструкция пролетного строения является более жесткой и способна воспринять более интенсивную временную нагрузку по сравнению с плитно-рсбристым пролетным строением с одинаковыми техническими характеристиками (длина, габарит проезда и высота сечения).
Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет полностью отказаться от сложных вспомогательных сооружений и устройств, необходимых при сооружении монолитных частей пролетов ввиду того, что конструкция сборных элементов такова, что позволяет укладку монолитного бетона безопалубочным способом. Это обеспечивает минимальные сроки строительства и снижает стоимость всего сооружения. При этом отношение высоты пролетного строения к длине меньше в полтора раза, чем такой же показатель для существующих типовых балок пролетных строений мостов такой же длины и это приводит к значительному снижению стоимости всего перехода ввиду уменьшения высоты подходных насыпей земляного полотна. Это преимущество также позволяет минимизировать стоимость реконструкции существующих сооружений при замене пролетных строений мостов с подмостовым габаритом, не позволяющим применение типовых балочных пролетных строений ввиду их большей высоты и зачастую является единственным решением таких задач. Поперечное сечение в виде сплошной железобетонной плиты хорошо зарекомендовало себя при работе на крутящий момент, таким образом, плитное пролетное строение является более жестким по сравнению с пролетным строением по ближайшему аналогу.