Фундаменты опор мостов из жб оболочек - Производство работ по сооружению опор на сборных жб опускных колодцах

§ 3. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО СООРУЖЕНИЮ ОПОР НА СБОРНЫХ железобетонных опускных колодцах
Сооружение опор на сборных железобетонных опускных колодцах-оболочках производится в соответствии с технологическими схемами, составленными с учетом местных условий, степени оснащенности строительной организации механизмами и т. д.
Существуют две основные технологические схемы сооружения опор. Первая из них определяет последовательность производства работ на сухой местности или на местности с небольшой глубиной воды, где возможно устройство подмостей или земляной насыпи для крановых и подъездных путей. Вторая технологическая схема определяет порядок производства работ по сооружению опоры на местности, покрытой водой, когда устройство подмостей невозможно или экономически нецелесообразно и необходимо применять плавучие средства. На строительстве моста в зависимости от местных условий возможно применение любой технологической схемы, а также и обеих схем одновременно.
Первую технологическую схему обычно применяют при сооружении опор на пойменных и островных участках реки, а также и на малых ее глубинах. Вторая схема с использованием плавучих средств применяется при сооружении опор в русловой части реки при глубинах более 1,5—2,0 м.
На рис. 98 приведена технологическая схема сооружения опоры моста на пойменном участке реки. Опора возводится на двух вертикальных сборных опускных колодцах понудительного погружения диаметром 3,6 м, объединяемых вверху железобетонной плитой.
Сооружение опоры производится в такой последовательности:

1. изготовление железобетонных секций вблизи места возведения опоры;
2. сборка и раскрепление направляющего каркаса из УИК-М;
3. сборка или передвижка с соседней сооруженной опоры портального крана грузоподъемностью 40—50 /и;
4. погружение оболочек с извлечением из них грунта;
5. укладка тампонажного слоя подводного бетона в оболочках;
6. заполнение оболочек бетоном;
7. устройство железобетонной плиты ростверка;
8. возведение тела опоры.

Изготовление железобетонных секций производится в вертикальном положении в сборно-разборной деревянной опалубке. Длины секций назначаются максимально возможными исходя из грузоподъемности портального крана и из условий наименьшего расхода металла на фланцы. Обычно длины секций диаметром 3,6 м принимаются в пределах от 8 до 12 м.
Для ускорения твердения бетона секций принято пропаривание их с таким расчетом, чтобы полный цикл изготовления секции был не более 3 суток.
На работах по изготовлению секций оболочек используется гусеничный кран.
Изготовление железобетонных секций может быть организовано также на полигоне железобетонных конструкций. В этом случае секции доставляются к сооружаемой опоре на специальных широких площадках по рельсовому пути шириной 3,0 м, уложенному параллельно оси моста.
Перегрузка секций с берега на площадку производится портальным краном грузоподъемностью 45 т, который предназначен для обслуживания полигона по изготовлению железобетонных секций и их перегрузки с берега на реку.
Уложенный вдоль моста рельсовый путь шириной 3 м используется также и для перемещения портального крана с одной опоры на другую. Для этой цели портальный кран накатывается на площадку, по концам которой в уровне кранового пути уложены рельсы с расстоянием друг от друга, равным 10 м (соответственно расстоянию между колесами ходовых тележек крана).
Направляющий каркас для погружаемых оболочек монтируется из элементов УИК-М и надежно раскрепляется по осям сооружаемой опоры с помощью коротких свай и расчалок, натягиваемых лебедками.

Установка секций оболочек в ячейки каркаса, установка и снятие вибропогружателя, наращивание оболочек при погружении производятся электрифицированным портальными краном.
При наращивании оболочек между фланцами секции укладывают прокладки из клингерита для лучшей передачи нагрузки через фланцы при погружении, а также для обеспечения водонепроницаемости фланцевого стыка.
Опыт погружения оболочек показал, что во многих случаях фланцевые стыки пропускают воду. Во избежание этого при наращивании оболочек производят проварку стыка по всему его периметру. Металлические поверхности фланцев, обращенные к грунту, перед погружением очищают и заливают битумом во избежание их коррозии.
Погружение оболочек производится мощными низкочастотными вибропогружателями (ВП-УА и др.), а извлечение грунта из оболочек — эрлифтами, грейферами, гидроэлеваторами и другими механизмами.
После погружения оболочки до проектной отметки и извлечения грунта из нее производится укладка в нижней части оболочки подводного бетона, который образует водонепроницаемую подушку высотой от 2 до 5 м. Подводный бетон рекомендуется укладывать по способу ВПТ.
Заполнение оболочек бетоном производится насухо после достижения подводным бетоном достаточной прочности (100—120 кг/см²) и откачки воды из оболочек. Возможно также заполнение оболочек подводным бетоном на всю их высоту или до горизонта грунтовых вод. Это позволяет избежать организации водоотлива из оболочек, но приводит к некоторому перерасходу цемента.
Вслед за заполнением оболочек бетоном производится устройство железобетонной плиты в открытом котловане. В случае большого притока грунтовых вод в котлован применяется шпунтовое ограждение. При большом количестве сооружаемых опор желательно использование инвентарного металлического шпунтового ограждения.
После окончания устройства железобетонной плиты фундамента производится сооружение тела опоры.
Для механизации работ по укладке бетона в оболочках, устройству ростверка и тела опоры применяются гусеничные краны грузоподъемностью 5—10 т (Э-505 и др.).
На рис. 102 приведена технологическая схема сооружения речной опоры на двух сборных опускных колодцах диаметром 3,6 м. Железобетонные секции для оболочек изготовляются на берегу. Для погрузки их на плашкоут из четырех понтонов типа КС у берега устроены деревянные пирсы, по которым может перемещаться портальный кран грузоподъемностью 45 т. Последний вместе с секцией передвигается с полигона изготовления секций на пирсы и грузит секцию на плашкоут.

Рис. 102. Технологическая схема сооружения опоры с плавучих средств:
а — погрузка железобетонных секций оболочек на плашкоут; б — погружение в грунт сборных железобетонных оболочек; в — заполнение бетоном погруженных оболочек; г — бетонирование плиты ростверка и тела опоры (см. экспликацию в сноске на стр. 151)

Для производства работ по сооружению опоры применяется специальный плашкоут, собранный из 22 понтонов типа КС и имеющий в плане Н-образную форму. С одной стороны пространство между понтонами перекрывается каркасом из элементов УИК-М, а с другой стороны такое пространство служит для заводки плашкоута с железобетонной секцией. Вдоль плашкоута по рельсам, расставленным на 10 м, перемещается портальный кран грузоподъемностью 45 т. Установленный по осям сооружаемой опоры плашкоут должен быть надежно раскреплен на якорях во всех направлениях.
Работы по установке секций, наращиванию оболочек, установке и снятию вибропогружателей и т. д. производятся портальным краном, который перемещается по плашкоуту с помощью трехтонных лебедок, установленных по углам плашкоута.
Обслуживание работ по извлечению грунта эрлифтами, укладке бетона в оболочках и т. д. производится пятитонным тельфером, который подвешен на портальном кране.
Для того чтобы не рубить верхнюю секцию оболочки при устройстве плиты ростверка, она устраивается инвентарной и съемной с таким расчетом, чтобы при погружении оболочки до проектной отметки нижний фланцевый стык инвентарной секции с оболочкой оказался в пределах верхней плиты. Применение верхних съемных оболочек позволяет избежать потерь в секциях при срубке оболочек, а также дает возможность использовать их в качестве водонепроницаемых ограждений при возведении верхней части опор по типу, изображенному на рис. 87 (фундамент без верхнего перекрытия). В последнем случае болты для фланцевого соединения оболочки с инвентарной секцией должны закрепляться изнутри, чтобы иметь возможность снять инвентарную секцию.
Укладка водонепроницаемой подушки из подводного бетона толщиной 3 м производится по методу ВПТ. После откачки воды из оболочек укладывается насухо бетон заполнения.
Железобетонная плита, объединяющая оба колодца, устраивается под защитой инвентарного металлического шпунтового ограждения, причем для ликвидации притока воды в ограждение укладывается подушка из подводного бетона толщиной 1—1,5 м.

Экспликация к рис. 102: 1 — деревянный пирс; 2 — портальный кран грузоподъемностью 45 т ; 3 — плашкоут из понтонов КС для перевозки железобетонных секций; 4 — железобетонная секция; 5 — плашкоут из понтонов КС; 6 — направляющий каркас из УИК-М; 7 — портальный кран грузоподъемностью 45 т на плашкоуте; 8 — эрлифт; 9 — сборная железобетонная оболочка; 10 — подушка из подводного бетона; 11 — бетон заполнения опускного колодца; 12 — инвентарное металлическое шпунтовое ограждение; 13 — подушка из подводного бетона

Опыт сооружения опор мостов на сборных железобетонных опускных колодцах-оболочках позволяет сделать ряд выводов о практическом использовании новой конструкции фундаментов, а именно:

1. по сравнению с массивными опускными колодцами срок сооружения колодцев понудительного погружения сократился в 2— 3 раза.
2. погружение сборных железобетонных оболочек большого диаметра в различные грунты и на значительные глубины при наличии вибропогружателей ВП-УА и тяжелых грейферов решается относительно просто и требует на освоение не больше месяца;
3. освоение в полевых условиях работ по изготовлению тонкостенных железобетонных секций для оболочек, а также металлических фланцев и наконечников требует не более 1,5—2 месяцев и может быть выполнено во время проведения подготовительных работ;
4. для транспортирования железобетонных секций, сборки оболочек и выполнения различных работ при сооружении опор с успехом могут быть применены электрифицированные портальные краны большой грузоподъемности, легко собираемые из инвентарных элементов УИК-М;
5. для работы на местности, покрытой водой, в качестве плавучих средств наиболее рационально использование плашкоутов, собранных из инвентарных металлических понтонов типа КС;
6. для погружения сборных оболочек в различных грунтах на большую глубину из всех имеющихся типов вибропогружателей лучшим является вибропогружатель ВП-УА, который может быть использован как при одиночной работе, так и при групповой работе нескольких вибропогружателей ВП-УА.