Проект моста через р. Бысса на 279 км автодороги

R=121,77кПа

тс

Допускаемая расчетная нагрузка на один столб по несущей способности грунтов основания:

где =525,74 тс - нормативная несущая способность столба;

=1,75 - коэффициент надежности для столбчатых фундаментов.

тс

Количество столбов в фундаменте:

где k=1,2 - коэффициент, учитывающий действие момента;

=1270,41 тс - нагрузка на опору от временной вертикальной нагрузки и от постоянной вертикальной нагрузки;

=300,42 тс - допускаемая расчетная нагрузка на один столб.

Gc=87,43 тс - вес столба

столбов. L=18 м.

Аналогичным образом рассчитаны длина и количество столбов остальных опор:

Опора №1: столба. L=8,5 м.

Опора №3: столбов. L=18 м.

Опора №4: столбов. L=22 м.

Опора №5: столба. L=22 м.

Опора №6: столба. L=22 м.

Опора №7: столба. L=10 м.

Конструкция промежуточной опоры

2.7 Технико-экономическое сравнение вариантов моста

Для технико-экономического сравнения необходимо выполнить подсчет стоимости и трудоемкости.

Определение стоимости и трудоёмкости моста следует производить в соответствии с укрупненными единичными показателями стоимости и трудоёмкости строительно-монтажных работ и конструктивных элементов.

При подсчетах объемов работ следует использовать соответствующие данные по типовым пролётным строениям и опорам. Объемы конструктивных элементов индивидуальной проектировки подсчитываются по принятым в варианте моста размерам.

Таблица 2.6. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №1

Наименование работ	Ед. изм.	Объем работ	Стоимость, руб.	Трудоемкость
			Единичная	Общая	Единичная	Общая
ФУНДАМЕНТ
Устройство шпунтового ограждения (2 шт.)	т	13	227.0	2860	12.3	155
Разработка котлованов без водоотлива	м3	340	1.5	520	0.4	136
Разработка котлованов с водоотливом (2 шт.)	м3	680	2.6	1741	0.6	408
Отсыпка островков (2 шт.)	м3	35	3.3	116	0.4	14
Устройство ж.б. Буронабивных столбов	м3	907	269.0	244091	12.6	11433
ТЕЛО ОПОРЫ (устои)
Монолитная кладка	м3	122	86.8	10624	0.8	98
Сборные опоры	м3	79	245.1	19255	0.6	47
Облицовка	м2	0	56.4	0	1.8	0
ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)
Монолитная кладка	м3	557	86.8	48351	0.8	446
Сборные опоры	м3	32	245.1	7927	0.6	19
Облицовка	м2	452	56.4	25488	1.8	813
ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ
Железобетонные	м3	0	294.0	0		0
Металлические	т	406	564.0	228758		0
Ж.б. плита прол. Стр.	м3	616	266.8	164322	1.6	985
Монтаж краном	м3	0	79.5	0	4.8	0
Монтаж в полунавес	т	1945	37.0	71978	4.7	9143
Окраска	т	406	23.4	9491	2.4	973
ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ
Асфальт	м2	1535	4.3	6601	0.1	154
Гидроизоляция	м2	1535	9.5	14584	0.5	768
УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Отсыпка насыпи	м3	548	1.5	822	0	22
Укрепление конусов насыпи	м2	294	33.8	9937	0	121
ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСТВА
Временные опоры (7 шт.)	т	350	340.5	119175	32.6	11410
ИТОГО				986643		37145

Таблица 2.7. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №2

Наименование работ	Ед. изм.	Объем работ	Стоимость, руб.	Трудоемкость
			Единичная	Общая	Единичная	Общая
ФУНДАМЕНТ
Устройство шпунтового ограждения (2 шт.)	т	13	227.0	2860	12.3	155
Разработка котлованов без водоотлива (2 шт.)	м3	414	1.5	634	0.4	166
Разработка котлованов с водоотливом (2 шт.)	м3	680	2.6	1741	0.6	408
Отсыпка островков (2 шт.)	м3	35	3.3	116	0.4	14
Устройство ж.б. Буронабивных столбов	м3	1049	269.0	282237	12.6	13220
ТЕЛО ОПОРЫ (устои)
Монолитная кладка	м3	100	86.8	8666	0.8	80
Сборные опоры	м3	85	245.1	20775	0.6	51
Облицовка	м2	0	56.4	0	1.8	0
ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)
Монолитная кладка	м3	657	86.8	57006	0.8	525
Сборные опоры	м3	45	245.1	10922	0.6	27
Облицовка	м2	544	56.4	30666	1.8	979
ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ
Железобетонные (2 шт.)	м3	163	294.0	47804		0
Металлические	т	313	564.0	176701		0
Ж.б. плита прол. Стр.	м3	471	266.8	125770	1.6	754
Монтаж краном	м3	163	79.5	12927	4.8	780
Монтаж в полунавес	т	1492	37.0	55197	4.7	7011
Окраска	т	313	23.4	7331	2.4	752
ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ
Асфальт	м2	1569	4.3	6749	0.1	157
Гидроизоляция	м2	1569	9.5	14910	0.5	785
УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Отсыпка насыпи	м3	548	1.5	822	0	22
Укрепление конусов насыпи	м2	294	33.8	9937	0	121
ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСТВА
Временные опоры (5 шт.)	т	250	340.5	85125	32.6	8150
ИТОГО				958894		34157

Таблица 2.8. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №3

Наименование работ	Ед. изм.	Объем работ	Стоимость, руб.	Трудоемкость
			Единичная	Общая	Единичная	Общая
ФУНДАМЕНТ
Устройство шпунтового ограждения (1 шт.)	т	6	227.0	1430	12.3	77
Разработка котлованов без водоотлива (1 шт.)	м3	340	1.5	520	0.4	136
Разработка котлованов с водоотливом (1 шт.)	м3	340	2.6	870	0.6	204
Отсыпка островков (1 шт.)	м3	18	3.3	58	0.4	7
Устройство ж.б. Буронабивных столбов	м3	853	269.0	229380	12.6	10744
ТЕЛО ОПОРЫ (устои)
Монолитная кладка	м3	122	86.8	10624	0.8	98
Сборные опоры	м3	79	245.1	19255	0.6	47
Облицовка	м2	0	56.4	0	1.8	0
ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)
Монолитная кладка	м3	371	86.8	32234	0.8	297
Сборные опоры	м3	22	245.1	5284	0.6	13
Облицовка	м2	301	56.4	16992	1.8	542
ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ
Железобетонные	м3	0	294.0	0		0
Металлические	т	465	564.0	262486		0
Ж.б. плита прол. Стр.	м3	607	266.8	161814	1.6	970
Монтаж краном	м3	0	79.5	0	4.8	0
Монтаж в полунавес	т	1982	37.0	73321	4.7	9314
Окраска	т	465	23.4	10890	2.4	1117
ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ
Асфальт	м2	1521	4.3	6539	0.1	152
Гидроизоляция	м2	1521	9.5	14448	0.5	760
УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Отсыпка насыпи	м3	548	1.5	822	0	22
Укрепление конусов насыпи	м2	294	33.8	9937	0	121
ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСТВА
Временные опоры (5 шт.)	т	250	340.5	85125	32.6	8150
ИТОГО				942032		32772

Таблица 2.9. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №4

Наименование работ	Ед. изм.	Объем работ	Стоимость, руб.	Трудоемкость
			Единичная	Общая	Единичная	Общая
ФУНДАМЕНТ
Устройство шпунтового ограждения (2 шт.)	т	13	227.0	2860	12.3	155
Разработка котлованов без водоотлива (3 шт.)	м3	489	1.5	748	0.4	195
Разработка котлованов с водоотливом (2 шт.)	м3	680	2.6	1741	0.6	408
Отсыпка островков (2 шт.)	м3	35	3.3	116	0.4	14
Устройство ж.б. Буронабивных столбов	м3	1031	269.0	277412	12.6	12994
ТЕЛО ОПОРЫ (устои)
Монолитная кладка	м3	100	86.8	8666	0.8	80
Сборные опоры	м3	85	245.1	20775	0.6	51
Облицовка	м2	0	56.4	0	1.8	0
ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)
Монолитная кладка	м3	756	86.8	65661	0.8	605
Сборные опоры	м3	57	245.1	13917	0.6	34
Облицовка	м2	636	56.4	35843	1.8	1144
ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ
Железобетонные (3 шт.)	м3	244	294.0	71707		0
Металлические	т	228	564.0	128818		0
Ж.б. плита прол. Стр.	м3	406	266.8	108214	1.6	649
Монтаж краном	м3	244	79.5	19390	4.8	1171
Монтаж в полунавес	т	1242	37.0	45969	4.7	5839
Окраска	т	228	23.4	5345	2.4	548
ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ
Асфальт	м2	1594	4.3	6854	0.1	159
Гидроизоляция	м2	1594	9.5	15142	0.5	797
УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Отсыпка насыпи	м3	548	1.5	822	0	22
Укрепление конусов насыпи	м2	294	33.8	9937	0	121
ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСВА
Временные опоры (5 шт.)	т	250	340.5	85125	32.6	8150
ИТОГО				925061		33136

Таблица 2.10. Ведомость подсчета стоимости и трудоемкости строительства моста по варианту №5

Наименование работ	Ед. изм.	Объем работ	Стоимость, руб.	Трудоемкость
			Единичная	Общая	Единичная	Общая
ФУНДАМЕНТ
Устройство шпунтового ограждения (3 шт.)	т	15	227.0	3339	12.3	181
Разработка котлованов без водоотлива (3 шт.)	м3	489	1.5	748	0.4	195
Разработка котлованов с водоотливом (3 шт.)	м3	754	2.6	1931	0.6	453
Отсыпка островков (1 шт.)	м3	18	3.3	58	0.4	7
Устройство ж.б. Буронабивных столбов	м3	1002	269.0	269604	12.6	12628
ТЕЛО ОПОРЫ (устои)
Монолитная кладка	м3	77	86.8	6708	0.8	62
Сборные опоры	м3	91	245.1	22294	0.6	55
Облицовка	м2	0	56.4	0	1.8	0
ТЕЛО ОПОРЫ (промежуточные)
Монолитная кладка	м3	670	86.8	58199	0.8	536
Сборные опоры	м3	58	245.1	14270	0.6	35
Облицовка	м2	577	56.4	32525	1.8	1038
ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ
Железобетонные	м3	407	294.0	119511		0
Металлические	т	165	564.0	93229		0
Ж.б. плита прол. Стр.	м3	205	266.8	54587	1.6	327
Монтаж краном	м3	407	79.5	32317	4.8	1951
Монтаж в полунавес	т	677	37.0	25042	4.7	3181
Окраска	т	165	23.4	3868	2.4	397
ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ
Асфальт	м2	1474	4.3	6340	0.1	147
Гидроизоляция	м2	1474	9.5	14007	0.5	737
УКРЕПИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Отсыпка насыпи	м3	548	1.5	822	0	22
Укрепление конусов насыпи	м2	294	33.8	9937	0	121
ВРЕМЕННЫЕ ОБУСТРОЙСТВА
Временные опоры (2 шт.)	т	100	340.5	34050	32.6	3260
ИТОГО				803385		25333

Анализ технико-экономического сравнения вариантов моста, приведенный в таблице 2.11, показал, что наиболее оптимальным является вариант №5, который характеризуется наименьшей строительной стоимостью, данный вариант принят к дальнейшей разработке.

Таблица 2.11

Вариант	Длина	Отверстие	Строительная стои- мость, тыс. руб.	Трудоемкость, чел.-дн	Отклонение приведенной ст-ти от эталонной, %
			Общая	На 1 п.м.	Общая	На 1 п.м.
Вариант 1	192.70	165.05	986643	5120.1	37145	192.8	18.6
Вариант 2	196.69	165.42	958894	4872.9	34157	173.6	16.2
Вариант 3	190.75	167.46	942032	4934.7	32772	171.7	14.7
Вариант 4	199,77	167.14	925061	4629.0	33136	165.8	13.2
Вариант 5	184.70	157,26	803385	4349.7	25333	137.2	0.0



3. Расчет и конструктивное решение опор и элементов выбранного варианта моста

3.1 Описание варианта, общие конструктивные решения

Схема моста 24+63.6+4х24, полная длинна 184,7 м, габарит Г-8+2Ч0.75 м.

В качестве пролетных строений используются балочные железобетонные пролетные строения с полной длиной 24 м, типовой проект серии 3.503.1-81.0-4, опорные части резиновые марки РОЧН30х40х7,8 по ТУ 2539-008-0014 9334-96 «Части опорные резиновые армированные» и сталежелезобетонное пролетное строение с полной длиной 63.6 м, типовой проект серии 3.503.9-62, опорные части металлические секторные, типовой проект 3.501.1-129.

Профиль моста двускатный i=0.02. Водоотвод с проезжей части моста обеспечивается продольным уклоном i=0.05.

Береговые опоры моста - козлового типа. Выше обреза фундамента - сборные столбы диаметром 0,8 м. Фундамент - буронабивные столбы диаметром 1,5 м. Шкафные стенки разработаны в сборно-монолитном варианте применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Промежуточные опоры №№2,3 - массивные из «шок-блоков» с заполнением тела опор монолитным бетоном, на фундаментах из буронабивных столбов диаметром 1,5 м.

Промежуточные опоры №№4,5,6 - приняты выше уровня ледохода на сборных железобетонных столбах диаметром 0,8 м, ниже аналогично промежуточным опорам №2,3.

Покрытие проезжей части на мосту - сталефибробетон, толщиной 150 мм, принято в соотвествии с «Рекомендацией по применению сталефибробетона в конструкциях дорожный одежд и мостов».

Деформационные швы приняты однопрофильные фирмы MAUER марки

MMMD-80 по ТУ 5851-001-45762500-2000.

Конструкция деформационного шва представлена на рисунках 3.1. и 3.2.

Рис. 3.1. Конструкция деформационного шва.

Рис. 3.2. Конструкция деформационного шва



Сопряжение с насыпью выполняется из сборных железобетонных переходных плит длинной 8.0 м с опиранием на лежень.

Конус насыпи укрепляется каменной наброской, толщиной 50 см с размером камня 15 см, уложенной по слою гравия толщиной 10 см. Крепление откосов предусмотрено матрацами «РЕНО» h=0,23 м в нижней затапливаемой части насыпи. Укрепление подошвы регуляционных сооружений также предусмотренно матрацами «РЕНО».

3.2 Условия проектирования

Основные требования норм

Требования норм по расчету и конструированию фундаментов базируются на основных положениях проектирования и расчета конструкций и оснований, обеспечивающих надежность сооружения. Показателем надежности сооружений, фундаментов в частности является безотказность их работы - способность сохранять заданные эксплуатационные качества в течении определенного срока службы; обеспеченность нормативных значений прочностных характеристик материалов не менее 0,95 (в частности - класс бетона); обеспеченность расчетных значений характеристик грунтов оснований при расчетах их по несущей способности с доверительной вероятностью 0,98 и по деформациям - 0,9.

В связи с тем, что действующие строительные нормы и правила не конкретизируют ряд требований по надежности новых конструкций и технологий сооружения столбчатых фундаментов, расчет и конструирование их осуществляют с учетом опыта проектирования и строительства, а также производимых исследований, направленных на обеспечение безотказной работы конструкций и оснований с учетом изменчивости свойств материалов, грунтов, нагрузок и воздействий в процессе строительства и эксплуатации. (ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету»).

При этом основное условие обеспечения надежности заключается в том, чтобы расчетные значения нагрузок или ими вызванных усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, установленных нормами проектирования конструкций и оснований (ГОСТ 27751-88 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету»).

Основные положения по расчету

Расчет фундаментов ведется по предельным состояниям двух групп.

Первая группа:

ь По прочности конструкций сваи, свай оболочек, или столбов, а также ростверка

ь Несущей способности сваи (столба) по грунту на вертикальную и горизонтальную нагрузки

ь Устойчивость фундаментов против глубокого сдвига, если основания сложены крутопадающими слоями грунта или устоев, основания которых сложены прослойками слабых глинистых грунтов.

Вторая группа:

ь По осадкам оснований и фундаментов от вертикальных нагрузок

ь Горизонтальным перемещениям верха опор

ь Образованию и раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций фундаментов

Расчетные значения характеристик материалов столбов и ростверка, а так же расчет их по прочности, выносливости, образованию и раскрытию трещин производятся в соответствии с требованиями СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы» и СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

Расчетные значения характеристик грунтов с учетом возможных изменений в процессе строительства и эксплуатации следует определять по указаниям норм СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», а расчетные значения характеристик грунта, окружающего столб и несущую способность столба по грунту - по СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

Основные положения по расчету опор при помощи системы автоматизированного проектирования «Опора»

Программа предназначена для cбора нагрузок и расчета фундаментов устоев и промежуточных опор автодорожных и пешеходных мостов (любых габаритов проезжей части, с разрезными и неразрезными пролетными строениями) на нагрузки и их сочетания:

· А-14 и НК-120, а также нагрузка от толпы;

· ледовые нагрузки (для русловых опор);

· нагрузки от навала судов (для мостов на судоходных реках);

· сейсмические нагрузки

согласно СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы», СНиП 2.02.01-83 «Основания и фундаменты» и СП 24.13330.2011» Свайные фундаменты».

Кроме определения постоянных и временных нагрузок, а также их сочетаний в любом сечении опоры, если указать расчетное сечение в уровне подошвы фундамента (ростверка) программа делает:

1. Для фундаментов на естественном основании:

· проверку несущей способности грунта основания;

· проверку несущей способности подстилающих слоев грунта;

· проверку фундамента на опрокидывание (положение равнодействующей внешних сил);

· проверку фундамента на сдвиг;

2. Для свайных фундаментов:

· расчет усилий в сваях;

· определение экстремальных усилий в сваях для проверок и расчета армирования свай;

· проверку сваи по грунту на вертикальные нагрузки;

· проверку сваи по грунту на горизонтальные нагрузки;

· проверку несущей способности грунта в основании свай (как для условного массивного фундамента);

· проверку несущей способности подстилающих слоев грунта (как для условного массивного фундамента);

· проверку несущей способности заделки сваи в скальный грунт (для свай, забуренных в скалу);

В программе предусмотрен полный расчет для следующих типов одноярусных опор:

· Монолитная опора на естественном основании;

· Стоечная опора на естественном основании;

· Монолитная опора на свайном основании;

· Стоечная опора на свайном основании;

· Столбчатая (безростверковая) опора.

Для расчета многоярусных опор по программе «OPORA» необходимо выбрать подходящую схему из вышеперечисленных и вручную определить вес конструкций опоры (в этом случае при расчете необходимо подкорректировать постоянные нагрузки). Опоры могут быть симметричными и несимметричными. Монолитная опора может иметь наклонный ледорез.

Для удобства пользования в программу включено:

· Развитая система меню для выбора режимов работы;

· Удобная полноэкранная корректировка исходных данных и таблиц нагрузок;

· Использование графики для иллюстрации вводимых данных;

· Хранение исходных данных и результатов расчета опоры в файлах на диске;

· Чтение исходных данных из файла в удобной форме (при просмотре имен файлов на экран выводится наименование моста, записанного в данном файле);

· Возможность корректировки вычисленных нагрузок в процессе расчета;

· Просмотр результатов расчета на экране;

· Полная и выборочная печать исходных данных и результатов расчета в легко читаемой форме.

· Просмотр общих видов опоры вдоль и поперек моста (в масштабе)

Исходные данные

Все исходные данные и результаты расчета имеют размерность тонна и метр (кроме безразмерных величин, градусов и процентов).

Отметки уровней могут иметь как положительные, так и отрицательные значения.

Ввод исходных данных начинается с наименования (шифра) объекта. Шифр выводится на экран во время просмотра списка файлов с исходными данными и печатается при выводе на принтер исходных данных по опоре.

Ввод исходных данных для удобства разбит на страницы. На странице могут быть разрозненные и упорядочные данные (таблицы). Разбивка страниц на таблицы произведена по контексту (смыслу данных).

По программе «OPORA» можно расчитывать опоры для мостов практически любых габаритов. Это достигается вводом составляющих размеров габарита.

Алгоритм расчета

1. Определяются постоянные нагрузки в расчетном сечении:

· от собственного веса конструкций опоры;

· от веса грунта на уступах фундамента;

· для русловых опор - объемы погруженной в воду части опоры (взвешивающие силы);

· для устоев - боковые давления от собственного веса грунта со стороны насыпи и со стороны пролета;

2. Вычисленные нормативные постоянные нагрузки выводятся в табличной форме на экран для просмотра и корректировки

3. Определяются расчетные и суммарные постоянные нагрузки;

4. По линиям влияния опорных реакций вычисляются временные вертикальные нагрузки от загружения пролетов: одной полосой АК, нагрузкой на тротуарах и тяжелой нагрузкой НК-120 или нагрузкой от толпы при расчете пешеходных мостов.

5. Определяются схемы загружения пролетов (для устоев нагрузка располагается на пролете и устое):

· «А»: нагрузка АК на двух пролетах с тротуарами. Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от полосы безопасности;

· «Б»: нагрузка АК на двух пролетах без тротуаров. Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от бордюра;

· «В»: нагрузка АК на одном пролете с тротуарами (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка АК с тротуарами располагается на отрицательных участках линии влияния; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме «В» не определяются). Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от полосы безопасности;

· «Г»: нагрузка АК на одном пролете без тротуаров (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка АК располагается на отрицательных участках линии влияния; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме «Г» не определяются). Ось первой полосы - на расстоянии 1.5 м от ограждения проезжей части моста;

· «Д»: нагрузка НК-120 на двух пролетах. Нагрузка располагается на расстоянии 2.2 м от ограждения проезжей части;

· «Е»: нагрузка НК-120 на одном пролете (при опирании на опору неразрезных пролетов нагрузка располагается на отрицательных участках линии влияния; для устоев, на которые опираются разрезные пролеты, нагрузки по схеме «Е» не определяются). Ось нагрузки - на расстоянии 1.5 м от ограждения проезжей части моста.

6. Для схем загружения «А» - «Г» определяются сопутствующие нагрузки:

· поперечные удары;

· тормозная нагрузка;

· центробежная нагрузка (если есть).

7. Определяются ветровые нагрузки на пролет и опору вдоль и поперек моста;

8. Для русловых промежуточных опор определяются следующие нагрузки:

· ледовые нагрузки от первой подвижки льда и от высокого ледохода

· нагрузка от навала судов вдоль и поперек моста (если указан класс реки).

9. Если в исходных данных указана сейсмичность больше 6 баллов, то производится расчет сейсмических нагрузок вдоль и поперек моста (для устоев дополнительно определяется добавка на сейсмическое давление от собственного веса грунта).

10. Согласно приложения 2 СП 35.13330.2011 вычисляются сочетания нагрузок. Сочетания сортируются по следующим типам:

· Тип 0 - основные (только от постоянных, временных вертикальных и сопутствующих им нагрузок);

· Тип 1 - ледовые (сочетания, содержащие ледовые нагрузки);

· Тип 2 - навал судов (сочетания, содержащие нагрузки от навала судов);

· Тип 3 - сейсмика (сочетания, содержащие сейсмические нагрузки)

· Тип 4 - нормативные (сочетания типов 0 - 2 от нормативных нагрузок).

Типы сочетаний 0 - 3 определяются от расчетных нагрузок.

Если перед расчетом задано сечение не по подошве фундамента, то расчет заканчивается вычислением сочетаний нагрузок в центре заданного сечения; иначе (если задано сечение по подошве фундамента (ростверка) расчет продолжается.

11. Для фундаментов на естественном основании производятся следующие проверки:

· проверка несущей способности грунта основания;

· проверка несущей способности подстилающих слоев грунта;

· проверка фундамента на опрокидывание (положение равнодействующей внешних сил);

· проверка фундамента на сдвиг;

12. Для свайных фундаментов производится:

· расчет усилий в сваях;

· определение экстремальных усилий в сваях для проверок и расчета армирования свай;

· проверка сваи по грунту на вертикальные нагрузки;

· проверка сваи по грунту на горизонтальные нагрузки;

· проверка несущей способности грунта в основании свай (как для условного массивного фундамента);

· проверка несущей способности подстилающих слоев грунта (как для условного массивного фундамента);

· проверка несущей способности заделки сваи в скальный грунт (для свай, забуренных в скалу);

Все нагрузки приводятся к центру расчетного сечения.

Постоянные нагрузки

Нагрузки от веса пролетных строений вычисляются при загружении линий влияния опорных реакций погонными нагрузками, заданными в исходных данных, а нагрузки от веса конструкций опоры выше расчетного сечения - по габаритным размерам соответствующих конструкций опоры.

Если опора многоярусная и / или массивные части опоры имеют сложную форму поперечного сечения, то вычисленные постоянные нагрузки надо откорректировать в процессе расчета.

Для устоев боковое давление от собственного веса грунта засыпки и конуса определяется по расчетной ширине каждой ступени (тела опоры и фундамента) отдельно и приводятся к расчетному сечению (в том числе и при учете давления на сваи при высоком свайном ростверке).

Вычисленные постоянные нагрузки суммируются по четырем критериям:

1) НОРМАТИВНЫЕ - все нагрузки принимаются с коэффициентом надежности по нагрузке (далее Gf), равным 1.

2) max P - все вертикальные нагрузки принимаются с Gf > 1.

3) max My - нагрузки принимаются с Gf>1, если от них возникает положительный момент относительно оси Y (My), иначе Gf принимается меньше 1.

4) min P - все вертикальные нагрузки принимаются с Gf<1.

3.3 Конструирование промежуточной опоры №6

Промежуточные опоры моста №№4,5,6 - массивно-столбчатые. Массивная часть состоит из облицовочных «шок-блоков». Бетон блоков облицовки B45 F400 W8, бетон заполнения - B25 F200 W4, армирован конструктивной стержневой арматурой.

Фундамент на трех буронабивных столбах диаметром 1.5 м, объединенных монолитным ростверком, бетон класса B27.5, F300, W8.

Выше зоны переменного уровня ледохода - два сборных железобетонных столба диаметром 0,8 м.

На столбах - сборный железобетонный ригель, принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2.

Взоне переменного уровня высокой воды между сборными столбами устраивается диафрагма для защиты опоры от карчехода.

Конструкция промежуточной опоры представлена на рисунках3.3; 3.4.



Рис. 3.3. Конструкция промежуточной опоры. (фасад моста)

Рис. 3.4. Конструкция промежуточной опоры. (поперек оси моста)

Расчет представлен в Приложении В.

Исходя из произведенных расчетов принимается конструкция фундаментов из двух буронабивных столбов.

Армирование столба

После определения максимального изгибающего момента действующего в сечении столба, загружаем исходные данные в программу «beton» и определяем необходимое количество и размер стержней рабочей арматуры.

В данной программе выполняется 2 проверки сечения: как внецентренно сжатой конструкции, так и изгибаемой. Таким образом необходимое количество арматуры принимаемое для конструирования принимается исходя из выполнения той или иной проверки.

По результатам расчетов все проверки выполняются. Значительный запас прочности обусловлен высокой несущей способностью подстилающего слоя. При уменьшении глубины заложения и опирании на вышележащие слои проверки не проходят.

Расчет армирования выполнен в программе Beton, принимаем 20 стержней арматуры А-III диаметром 22 мм.

Расчет армирования приведен в приложении В.

Арматурный чертеж столба и детальная конструкция промежуточной опоры приведена на чертежах6 и 5 соответственно.

3.4 Конструирование промежуточной опоры №2

Промежуточные опоры моста №№2,3 - массивные из облицовочных «шок-блоков». Бетон блоков облицовки B45 F400 W8, бетон заполнения - B25 F200 W4, армирован конструктивной стержневой арматурой.

Фундамент на восьми буронабивных столбах диаметром 1.5 м, объединенных монолитным ростверком, бетон класса B27.5, F300, W8.

Для установки железобетонного пролетного строения на оголовок монтируются два монолитных железобетонных столба диаметром 0,53 м, жестко соединенные с монолитной частью опоры.

На столбах - сборный железобетонный ригель, принят применительно к типовому проекту серии 3.503.1-102.2

Конструкция промежуточной опоры представлена на рисунках 3.5; 3.6.

Рис. 3.5. Конструкция промежуточной опоры. (фасад моста)

Рис. 3.6. Конструкция промежуточной опоры. (поперек оси моста)



Исходя из произведенных расчетов принимается конструкция фундаментов из двух буронабивных столбов.

Армирование столба

После определения максимального изгибающего момента действующего в сечении столба, загружаем исходные данные в программу «beton» и определяем необходимое количество и размер стержней рабочей арматуры.

В данной программе выполняется 2 проверки сечения: как внецентренно сжатой конструкции, так и изгибаемой. Таким образом необходимое количество арматуры принимаемое для конструирования принимается исходя из выполнения той или иной проверки.

По результатам расчетов все проверки выполняются. Значительный запас прочности обусловлен высокой несущей способностью подстилающего слоя. При уменьшении глубины заложения и опирании на вышележащие слои проверки не проходят.

Расчет армирования выполнен в программе Beton, принимаем 20 стержней арматуры А-III диаметром 22 мм.

Расчет армирования приведен в приложении Б.

Арматурный чертеж столба и детальная конструкция промежуточной опоры приведена на чертежах 6 и 4 соответственно.

3.5 Конструирование устоя моста

Устои козлового типа. Фундаментная часть опор - 4 буронабивных столба, диаметром 1,5 м, объединенные монолитным железобетонным ростверком, бетон класса B27.5, F300, W8.

На ростверк устанавливаются два вертикальных и два наклонных сборных железобетонных столба диаметром 0,8 м.

Ригели опор коипонуются из двух блоков прямоугольного сечения, объединенных между собой петлевым бетонируемым стыком, применимо к типовому проекту серии 3.503.1-102 вып. 2.

Шкафные стенки выполнены в сборно-монолитном варианте с учетом объединения их между собой и устройства деформационных швов, применительно к типовому проекту серии 3.503-23 инв. №791/6.

Конструкция устоя принятого к расчету приведена на рисунке 3.7, 3.8.

Рис. 3.7 Конструкция устоя моста (по фасаду)



Рис. 3.8 Конструкция устоя (поперек оси моста).

Исходя из произведенных расчетов принимается конструкция безростверковая на двух буронабиных столбах.

Армирование столба

После определения максимального изгибающего момента действующего в сечении столба, загружаем исходные данные в программу «beton» и определяем необходимое количество и размер стержней рабочей арматуры.

В данной программе выполняется 2 проверки сечения: как внецентренно сжатой конструкции, так и изгибаемой. Таким образом необходимое количество арматуры принимаемое для конструирования принимается исходя из выполнения той или иной проверки.

По результатам расчетов все проверки выполняются. Значительный запас прочности обусловлен высокой несущей способностью подстилающего слоя. При уменьшении глубины заложения и опирании на вышележащие слои проверки не проходят.

Расчет армирования выполнен в программе Beton, принимаем 20 стержней арматуры А-III диаметром 22 мм.

Расчет армирования приведен в приложении А.

Арматурный чертеж столба и детальная конструкция промежуточной опоры приведена на чертежа6 и 3 соответственно.



4. Технология работ по сооружению моста

Работы по сооружению опоры №3 ведется в зимнее время со льда. Для нее предусмотрен съезд на лед и наморозка подъездного пути и площади, необходимой для размещения строительной техники. Намораживание льда производится по очищенному от снега льду методом дождевания. Намораживание льда методом дождевания основано на интенсивном охлаждении капель водяной струи, падающей в морозном воздухе. Промерзание водоледяной смеси, полученной дождеванием, происходит в 4 раза быстрее, чем промерзание такого же слоя воды, налитого на ледяное основание. Намораживание производится при температуре воздуха не выше минус 10°С.

Твердение бетона в зимнее время ускоряют посредством устройства «тепляков» и создание более высокой температуры внутри них, нежели на открытом воздухе. Тепляк представляет собой металлический каркас, обернутый брезентом. Внутри устанавливают тепловые пушки, которые и повышают температуру.

Сооружение остальных опор ведется с отсыпанных островков.

4.1 Возведение промежуточных опор

Стадия 1. Разбивка осей опоры, подготовка площадки

При строительстве моста центры опор переносятся на натуру непосредственным промером расстояний между знаками геодезической основы. Ось моста привязывается к пунктам закрепления. До начала земляных работ представители строительной организации и заказчики проверяют правильность разбивки моста в натуре и составляют акт с приложением к нему разбивочных схем.

Отсыпается и разравнивается островок, с которого будут производиться работы, насыпка производится до отметки незатапливаемую паводковыми водами с вероятностью превышения 10% - 266,71 м.

Буровой станок «BauerBG-25» выставляет буровой стол в проектное положение.

Стадия 2. Бурение скважины

Бурение каждой скважины начинается после инструментальной проверки отметок спланированной поверхности земли и положения осей буронабивной сваи на площадке. Бурение выполняется станком вращательного бурения «BauerBG-25» шнековым буром под защитой обсадной трубы. Извлеченный грунт грузится в автосамосвал и вывозится в отвал.

После создания достаточного «опережения» производится наращивание обсадной трубы. Перед наращиванием обсадной трубы производится их осмотр на наличие повреждений, при необходимости чистятся. Погружение обсадной трубы в скважину производится под действием поступательно-вращательного усилия, создаваемое домкратами бурового стола.

По достижении забоем проектной отметки он должен быть тщательно зачищен от разрыхленного грунта специальной желонкой, т.к. качество зачистки скважины решающим образом влияет на несущую способность буронабивного столба

По окончании бурения проверяется соответствие проекту фактических размеров скважин, отметки их устья, забоя и расположения каждой скважины в плане, а также устанавливается соответствие типа грунта основания данным инженерно-геологических изысканий, составляется акт освидетельствования скрытых работ, выполненных на строительстве и акт промежуточной приемки ответственных конструкций.

Стадия 3. Установка арматурного каркаса в пробуренную скважину

После завершения бурения первой скважины, буровой станок приступает к бурению последующих скважин.

Работы по установке арматурного каркаса производятся при помощи кранового оборудования.

Длинномером к месту строительства подвозят арматурные каркасы с площадки арматурных работ. Каркасы длиной 9,35 м и 9,2 м объединяют между собой на длине равной 1000 мм, при этом 6 стержней сваривают между собой швами до 100 мм, а остальные связывают вязальной проволокой. На стык двух каркасов навивают спиральную арматуру и погружают собранный каркас в скважину на забой.

Арматурный каркас устанавливают непосредственно перед бетонированием, но не позднее 16 ч после освидетельствования оболочки.

Диаметр арматурного каркаса меньше на 100 мм внутреннего диаметра оболочки, оборудуют его кольцами жесткости по высоте и ограничителями защитного слоя.

Перед установкой в скважину арматурный каркас должен быть тщательно очищен от ржавчины и грязи.

Установка ведется краном ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2.

Способ строповки, подъем и опускание арматурного каркаса в скважину должны исключать появление в нем деформаций. Каркас опускают в положении, обеспечивающем его свободное прохождение в скважину.

В целях предотвращения подъема и смещения в плане арматурного каркаса укладываемой бетонной смесью и в процессе извлечения бетонолитной или обсадной трубы, а также во всех случаях армирования не на полную глубину скважины каркас необходимо закрепить в проектном положении.

Стадия 4. Заполнение скважины бетонной смесью, извлечение обсадной трубы.

Бетонирование скважины ведется методом ВПТ.

Для бетонирования должен применяться приемный бункер с бетонолитной трубой диаметром 250-325 мм (объем бункера должен быть не менее внутреннего объема бетонолитной трубы). Стыки секций бетонолитной трубы должны быть герметичными. При наличии (перед началом бетонирования) воды в скважине слоем более 20 см бетонолитная труба должна быть оборудована обратными клапанами. Звенья трубы должны быть без вмятин, выступов и наплывов сварки на внутренних поверхностях. Звенья трубы соединяют при помощи фланцево-болтовых соединений с резиновыми прокладками. Герметичность соединений проверяют после сборки трубы гидравлическим опрессованием под давлением 0,3 МПа.

Расстояние между забоем скважины и нижним торцом бетонолитной трубы при начале бетонирования не должно превышать 30 см. В процессе бетонирования следует осуществлять подъем бетонолитной трубы. При этом нижний торец должен быть постоянно заглублен под уровень бетонной смеси не менее чем на 1 м. Процесс бетонирования столба должен быть непрерывным до полного заполнения бетоном скважины.

Бетонирование скважины следует производить до прекращения прохождения бетонной смеси через приемный бункер, после чего бункер вместе с бетонолитной трубой поднимают до освобождения от бетонной смеси верхней секции бетонолитной трубы. Затем верхнюю секцию бетонолитной трубы демонтируют, бункер устанавливают на ее следующей секции и процесс бетонирования скважины возобновляется.

Укладку бетонной смеси в скважину следует производить на всю глубину скважины без перерывов (в один этап). При большой глубине скважины допускается бетонирование в несколько этапов, неизбежно вызываемых технологическими перерывами, связанными с извлечением отдельных секций бетонолитных и обсадных труб.

При бетонировании скважин в несколько этапов высота укладки бетонной смеси на первом этапе до начала подъема обсадной трубы должна задаваться возможно большей, исходя из требования, что уложенная бетонная смесь не должна начинать схватываться до подъема обсадной и бетонолитной труб.

По мере заполнения скважины бетоном бетонолитная труба поднимается и ее верхние звенья разбираются.

Подача бетонной смеси в свайную скважину осуществляется до момента выхода чистой (без шлама) бетонной смеси на поверхность и заканчивается удалением загрязненного слоя бетонной смеси. После чего извлекается последняя секция обсадной трубы и формируется оголовок сваи.

В процессе бетонирования буронабивных свай должен вестись Журнал бетонных работ.

При извлечении и демонтаже обсадных труб должно учитываться возможное понижение уровня бетона в скважине и опускание бетонолитной трубы, величина которого устанавливается опытным путем.

Поэтапный демонтаж секций обсадной трубы производится буровой машиной по мере бетонирования.

Стадия 5. Забивка шпунтового ограждения и разработка котлована (разработка котлована и установка бездонного ящика)

Забивка шпунтового ограждения (для опор №№2,3,4) осуществляется для предотвращения попадания воды в котлован, в котором производятся работы по возведению опоры. Шпунт ЛАРСЕН Л-5 погружается в грунт навесным вибропогружателем MULLER до проектной отметки (на 700 мм выше РУВВ 10% 266,71 м) на расстоянии от осей опоры, обеспечивающем достаточно места для проведения монтажных работ.

После установки шпунта производится разработка котлована механизированным и ручным способами, откачка воды и зачеканка щелей.

При использовании бездонного ящика (для опор №№5,6) также для предотвращения попадания воды в котлован, в котором производятся работы по возведению опоры, разработка котлована происходит до опускания ящика.

Бездонный ящик представляет собой сборную конструкцию из щитов ограждения, соединенных посредством уголков и болтовых соединений. В собранном виде он опускается посредством крана ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2 на дно котлована, производится откачка воды и зачеканка щелей.

Стадия 6. Срубка шламовидного слоя бетона, бетонирование столбов в металлическом кожухе.

При бетонировании столбов в верхней части образуется так называемый «шламовидный» слой, который имеет недостаточные прочностные характеристики. Этот слой толщиной 1 м срубается отбойными молотками. На его место устанавливаются металлические кожухи диаметром 1,35 м, высотой 1 м. Производится бетонирование насухо переходного участка столба бетоном класса В25

Стадия 7. Устройство тампонажного слоя.

Для ликвидации притока подземных вод, в котлован укладывается бетонная тампонажная подушка из бетона В15 толщиной 1,0 м. Подача бетонной смеси производится методом ВПТ.

Стадия 8. Устройство ростверка.

На тампонажном слое устраивается опалубка под ростверк, устанавливаются распорки для закрепления опалубки. Внутрь устанавливаются арматурные каркасы с ограничителями защитного слоя и связываются с выпусками арматуры из столбов.

Бетонирование ростверка производится с помощью кубла, подающегося краном ИВАНОВЕЦ КС-45717К-2. Бетонирование производится непрерывно до полного заполнения ростверка с оставлением выпусков арматуры.

Стадия 6. Монтаж блоков и бетонирование тела опоры

Тело опоры представляет собой сборно-монолитную железобетонную конструкцию, состоящую из «шок» - блоков облицовки и монолитного бетона.

Монтаж сборных «шок» - блоков производится краномИВАНОВЕЦ КС-45717К-2 с одновременной обвязкой между собой и выпусками арматуры и последующим заполнением пустот монолитным бетоном.

Укладку бетонной смеси в полость опоры производят горизонтальными слоями толщиной 30-40 см.

Стадия 8. Устройство оголовка

На тело опоры краном подаются блоки прокладника с отверстиями под железобетонные столбы. После установки блоков стыки омоноличиваются.