Сведения о конструкциях водопропускных труб и малых мостов

Трубы с расходами до 100 м3/с являются самым распространенным видом водопропускных сооружений на автомобильных дорогах. По технико-экономическим соображениям и условиям безопасности движения (непрерывность проезжей части дороги) трубы на дорогах предпочтительнее малым мостам, особенно на участках дорог с вогнутым профилем. Кроме того, наличие грунтовой засыпки над трубой обеспечивает благоприятное распределение сосредоточенных давлений от колес автомобилей и уменьшает их динамическое воздействие. Лишь при наличии ледохода и корчехода применять трубы нельзя. Наименьшую толщину засыпки над звеньями всех типов труб на автомобильных и городских дорогах принимают равной 1 м, а при толщине засыпки меньше 1 м в расчетах конструкции звеньев нужно учитывать динамический коэффициент.

Рис. 5. Поперечные сечения труб:
1 — заполнение; 2 — гидроизоляция с уклоном 30—40°/оо; 3 — лоток

Различают безнапорные трубы, работающие частью сечения, и напорные, работающие полным сечением в случаях, когда приток воды больше их пропускной способности.

Наибольшее распространение получили круглые и прямоугольные трубы (рис. 5). При расходах более 40 м3/с применяют, как правило, прямоугольные (иногда овондальные). Водопропускная труба имеет звенья, составляющие ее тело и два оголовка — входной и выходной. Звенья и оголовки укладывают на жесткое или податливое основание (рис. 6). К жестким основаниям относят каменные, бетонные, бутобетонные, железобетонные монолитные или сборные фундаменты и естественные скальные основания. При благоприятных грунтовых и гидрологических условиях под трубами небольших диаметров и высоте насыпи до 7 м можно применять искусственное грунтовое основание из гравийно-пес-чаной подушки. Трубы диаметром 0, 5—0, 75 м, расположенные под небольшими насыпями при гравийно-галечных, среднезернистых и других надежных грунтах, допускается укладывать на расчищенное от растительного слоя и спрофилированное земляное ложе.

Для обеспечения водонепроницаемости швы между звеньями трубы заполняют паклей, пропитанной горячим битумом, и снаружи обклеивают на горячей битумной мастике двумя слоями рубероида шириной 25 см. Кроме того, с внутренней стороны швы на глубину 3—4 см зачеканивают цементным раствором. Внешнюю поверхность трубы покрывают обмазочной гидроизоляцией, состоящей из двух слоев битумной мастики.

Наиболее важная часть трубы — оголовки, определяющие гидравлические свойства ее. Различают портальные, воротниковые, раструбные и обтекаемые, оголовки.

Портальные оголовки (рис. 7, а) в виде подпорной стенки, поддерживающей откос насыпи, наиболее просты по конструкции, но не обеспечивают плавного протекания потока через отверстие трубы. Их применяют’ при небольших скоростях течения и малых расходах.

Воротниковый оголовок (рис. 7, 6), представляющий собой срезанное заподлицо с откосом насыпи крайнее звено (окаймленное поясом — воротником), в изготовлении более сложен, чем портальный, тоже имеет низкие гидравлические показатели и применяется при небольших скоростях течения и малых расходах. Раструбный оголовок (рис. 7, в) в виде портальной стенки с двумя расходящимися открылками, обеспечивающими лучшие условия протекания потока, применяется в безнапорных и напорных трубах. Обтекаемый оголовок (рис. 7, г) в виде усеченной пирамиды, хотя и сложный в изготовлении, однако он обеспечивает наиболее благоприятные условия протекания потока через трубу, которая может работать в паводок полным сечением. Обтекаемые оголовки применяют преимущественно для круглых напорных труб. В прямоугольных трубах оголовки устраивают обычно раструбного типа.

Рис. 6. Труба:
а — с монолитным бетонным фундаментом; б — со сборным фундаментом из бетонных или железобетонных блоков; в — на искусственном песчано-гравелистом основании; г — на естественном основании; 1 — укрепление русла каменной мостовой; 2 — входной оголовок; 3 — звенья трубы; 4 — выходной оголовок; 5 — укрепление русла монолитным бетоном; 6 — песчано-гравелистая пастель под фундамент

Рис. 7. Оголовки круглых труб:
1 — звено в виде усеченного конуса; 2 — звено в виде усеченной пирамиды

Во избежание застоя воды необходимо, чтобы отметка лотка входного оголовка при всех условиях была выше отметки лотка среднего звена трубы. Кроме того, трубам нужно обязательно давать строительный подъем с учетом того, что средние звенья со временем оседают больше, чем крайние.

Откосы насыпи и русло у трубы должны быть укреплены. Чем больше глубина и скорость течения потока, тем более мощное нужно дать укрепление. Обычно у входных оголовков для русла в пределах откосных крыльев предусматривают бетонное укрепление, а прилегающие части укрепляют одиночным мощением или одерновкой. У выходных оголовков русло работает в более сложных условиях, поэтому его укрепляют более прочно. Откосы насыпи у обоих оголовков укрепляют на ширину не менее 1 м с каждой стороны. У низовых оголовков мощение доводят до их верха, а у верховых — на 0, 25 выше уровня подпора воды плюс набег волны.

Наиболее распространены на автомобильных дорогах железобетонные трубы, сооружаемые по типовому проекту унифицированных круглых железобетонных труб1 отверстием 0, 75; 1, 0; 1, 25; 1, 5 и 2, 0 м. Временная вертикальная нагрузка принята по типовому проекту для звеньев отверстием 0, 5 и 0, 75 м — МАЗ-525, а для звеньев отверстием 1, 0—2, 0 м нагрузки Н-30 и НК-80. Трубы предусмотрены с фундаментами и без них в зависимости от конкретных инженерно-геологических условий.

В типовом проекте унифицированных сборных водопропускных труб наиболее полно учтены особенности работы труб под насыпями дорог.

Наиболее распространенным дефектом эксплуатируемых круглых железобетонных труб (особенно большого диаметра) являются трещины, которые иногда вызывают не только деформации звеньев в виде сплющивания, но и полное разрушение их. Трещи-ностойкость звеньев во многом зависит от жесткости пастели. Грубы, уложенные на Жесткие бетонные фундаменты, имеют по сравнению с бесфундаментными в 1, 5—1, 7 раза меньше трещин. Положительные результаты дает применение и полужестких фундаментов, представляющих собой щебеночно-гравийные подушки, залитые цементным раствором. В 25—30% обследованных бесфундаментных круглых трубах отмечена просадка звеньев, примыкающих к оголовкам, на величину от 3 до 15 см. Чаще всего просадки возникают в бесфундаментных трубах, построенных во влажных районах с суровыми климатическими условиями.

Надежность работы круглых труб во многом зависит от качества изготовления их элементов и выполнения строительных работ.

Прямоугольные железобетонные трубы устраивают тоже, как правило, сборными. Только при небольшом объеме работ, наличии местных материалов, отсутствии поблизости баз сборного железобетона имеет смысл сооружать монолитные трубы или трубы со’ сборным железобетонным покрытием на монолитных стенках бутовых, бутобетонных или бетонных. Прямоугольные трубы различают по типу звеньев — замкнутые и незамкнутые (полностью сборные, состоящие из стенок, плиты перекрытия и нижнего элемента). Пазухи между звеньями в многоочковых трубах заполняют гравийно-песчаной смесью, а при неблагоприятных условиях— бетоном марки М-75. На входе и выходе труб устраивают лотки из монолитного бетона марки 150 по песчано-гравийному основанию.

Фундаменты прямоугольных труб обычно выполняют из готовых блоков, уложенных на гравийно-песчаную прослойку толщиной не менее 10 см. При крупнообломочных грунтах, плотных песчаных (кроме пылеватых), а также твердых и полутвердых глинистых грунтах с сопротивлением сжатию больше 2, 5 кгс/см2 и расположением уровня грунтовых вод не меньше чем на 0, 3 м ниже гравийно-песчаного основания, можно применять бесфундаментные трубы. При этом звенья их укладывают на гравийно-песча-ный слой; гидроизоляцию делают такой же, как и для круглых труб. Стыки покрывают тремя слоями изоляции: наружным из горячей асбестовой мастики, средним из пакли, пропитанной битумом, внутренним из цементного раствора, проникающего в стык на глубину 3 см. Все поверхности оголовков, находящиеся в соприкосновении с грунтом, покрывают обмазочной гидроизоляцией.

В типовом проекте сборных железобетонных унифицированных прямоугольных труб предусмотрены отверстия: 2, 0; 2, 5; 3, 0 и 4, 0 м (одноочковые) и 2X2, 0 (рис. 8); 2× 2, 5; 2X3, 0; 2X4, 0 м (двухочковые) при насыпях высотой до 20 м. С целью увеличения водопропускной способности трубы с верховой стороны предусмотрены три повышенных звена высотой по 2, 5 м.

Рис. 8. Конструкция унифицированной прямоугольной трубы отверстием 2× 20 м:
1 — повышенные звенья трубы у входного оголовка; 2 — фундаментный бло‘к звеньев; 3 — подготовка нз щебня и гравия; 4 — фундаментные блоки оголовков; 5 — бетонный лоток в пределах оголовка; 6 — шов; ^7 — обмазочная гидроизоляция

Длина нормальных и повышенных* звеньев принята одинаковой — по 1, 0 м. По длине труба через каждые 3 м, а по концам — через 2 м разделена осадочными швами шириной по 3 см. Заполнение швов и устройство гидроизоляции предусмотрено таким же, как и в круглых трубах. Звенья армированы сварными каркасами. Бетон гидротехнический М-300. Оголовки труб раструбные, сборные; в состав оголовка входят открылки и крайнее звено трубы с утолщенной в виде карниза верхней плитой для упора откоса насыпи.

Фундаменты под эти трубы предусмотрены жесткие — сборные из железобетонных плит толщиной 20 см, а также ‘ монолитные бетонные. Фундаментные плиты глубиной заложения 0, 4 м укладывают на гравийно-песчаную подготовку толщиной 10 см. Под крайними звеньями трубы, входящими в состав оголовков, толщину бетонного фундамента увеличивают с таким расчетом, чтобы швы его располагались ниже уровня промерзания на 25 см.

Ленгипротрансмостом разработан типовой проект унифицированных бетонных сборных прямоугольных труб с железобетонным плитным перекрытием отверстием 1, 5; 2; 3; 4; 5 и 6 м. Материал стеновых блоков — бетон М-200, плит перекрытия — бетон М-300 и арматура марки ВСт.5 и ВСт.З. Фундаменты даны в двух вариантах из сборных бетонных блоков и монолитного бетона М-200. Трубы отверстием 1, 5; 2 и 3 м предусмотрены на сплошных фундаментах, остальные — на раздельных. Минимальная глубина заложения фундамента для труб отверстием 1, 5 и 2 м принята 1, 35 м, а для труб отверстием 3 м и больше принимается в зависимости от глубины промерзания грунта.

В 1951—1953 гг. на автомобильных дорогах начали применять четырехшарнирные круглые бетонные трубы, предложенные А. К. Годыной. Устойчивость звеньев этих труб зависит главным образом от состояния прилегающей к боковым поверхностям трубы засыпки. При высоком качестве строительных работ и благоприятных климатических условиях трубы работают нормально в течение продолжительного времени. Анализ опыта эксплуатации, испытания, а также результаты обследования позволяют рекомендовать круглые бетонные трубы с четырьмя несовершенными шарнирами отверстием до 1, 25 м в районах с сухим и маловлажным климатом, т. е. в IV и V дорожно-климатических зонах (СНиП П-Д.5-72), при засыпке из дренирующих грунтов и высоте насыпи над трубой 0, 7—3 м. При этом особое внимание должно быть уделено технологии уплотнения дренирующей засыпки по бокам трубы.

Для сводов, стенок и фундаментов труб со сводами применяют на дорогах сравнительно редко и преимущественно в районах, удаленных от баз сборного железобетона, и при наличии местных строительных материалов. Отверстие каменных и бетонных труб достигает 5 м и обычно образуется двумя массивными стенами, перекрытыми сводом. В зависимости от грунтовых условий стены делают раздельными или объединяют с фундаментом. Для улучшения работы фундамента в нижней части трубы устраивают обратный свод, служащий одновременно лотком для протекания воды. Минимальная толщина свода трубы: при бутовой кладке — 30 см, а при бетонной — 20 см. Перевязка швов камней сводов должна быть не менее 10 см, а для угловых камней — не менее 15 см.

Для сводов, стенок и фундаментов труб со сводами применяют бутовую кладку из камня марки не ниже 400 или кладку из природного камня марки не ниже 600; для бетонных сводов разрешается бетон не ниже М-200, для бетонных фундаментов — не ниже М-150. Деформационные швы располагают через 3—6 м по длине трубы и заполняют изоляционным материалом (битумной мастикой, паклей). Наружную поверхность труб покрывают обмазочной гидроизоляцией.

Рис. 9. Конструктивные элементы гофрированной трубы:
а — схема соединения листов; б — профили стали; 1—8 — номера элементов (листов)

За рубежом и в нашей стране на железных и автомобильных дорогах нашли применение металлические гофрированные водопропускные трубы. Такие трубы имеют различное поперечное сечение: круглое, эллиптическое с удлиненным вертикальным диаметром, овоидальное или арочное; наиболее распространены круглые диаметром 2—2, 5 м до б м (рис. 9). Металлические трубы строят как без специального оголовка с выпусками трубы из насыпи, так и с оголовками из камня, бетона или железобетона. Тело металлических труб готовят из волнистого (гофрированного) металла. Особенность их — малая поперечная жесткость. Деформации в трубах ограничены окружающим массивом насыпи.

Тело трубы по всей длине имеет непрерывную сплошную конструкцию с плотными стыками между элементами. Под насыпями дорог их укладывают на грунтовую подушку без устройства специального фундамента. Гофрированные трубы диаметром более 2, 0 м, как правило, укладывают отдельными элементами — звеньями и на месте объединяют. Трубы меньшего диаметра собирают предварительно на строительной площадке.

Основным элементом трубы является волнистый лист стандартной ширины — 975 мм, изогнутый по заданному радиусу. Листы соединяются внахлестку на болтах обычно диаметром 16 мм из стали 20. Продольный стык устраивают двухрядным или однорядным, а поперечный — однорядным. Смежные продольные стыки смещают относительно друг друга на один, два и более шагов, что обеспечивает рассредоточение стыков и улучшает условия сборки трубы. Толщину волнистого листа принимают 1, 5—2, 5 м в зависимости от диаметра трубы и высоты насыпи. Для изготовления труб используют стальные листы с высотой и длиной волны листа соответственно 32, 5 и 130 мм.

Листовая меднистая сталь используется повышенной коррозионной стойкости марки сталь 15 по ГОСТ 1050—60 с пределом текучести 24 кгс/мм2, пределом прочности 40 кгс/мм2 и с относительным удлинением до 22% (загиб в холодном состоянии на угол 180°). Для защиты от коррозии на металл наносят цинковое покрытие толщиной 80—100 мкм, наносимое горячим способом обычно после гибки и перфорации металла. Для этого используют цинк марки ЦЗ по ГОСТ 3640—65.

Опыт эксплуатации показал, что устройство лотка трубы из жестких материалов, таких как бетон, не обеспечивает долговечности лотка. Бетонный лоток в этих трубах деформируется и разрушается быстрее, чем лоток, устроенный из упругих материалов. Поэтому для лотка гофрированных труб рекомендуется асфальтобетон.

Для защиты поверхности металла от коррозии в случае появления в нем ржавчины, а также в местах повышенной агрессии грунта или воды следует металл покрывать мастиками битумо-резиновой (МБР) по ГОСТ 15836—70 или битумоминеральной (битуминоль) марок Н-1 и Н-2, состоящих из битума, наполнителя и пластификатора. В качестве наполнителя для этих мастик рекомендуется асбест 6-го сорта по ГОСТ 12871—67. Битуморези-иовая мастика может быть использована для устройства защитного покрытия при выполнении работ в летних и зимних условиях до температуры —25° С. Перед употреблением в нее рекомендуется вводить 10—15% индустриального масла СТУ-50.

Количество слоев мастики, наносимой на поверхность, определяется степенью агрессивности окружающей среды. При небольшой и средней агрессивности среды внутри трубы ограничиваются устройством лотка из цементобетона или асфальтобетона, а по наружной поверхности устраивают грунтовочный слой и один слой мастики МБР. В случае повышенной агрессивности с внутренней стороны трубы устраивают асфальтобетонный лоток и наносят по металлу один слой грунтовки и мастики МБР, а по наружной — грунтовку и два слоя (по 2 мм) мастики.

Если труба засыпается дренирующим грунтом при отсутствии агрессивной среды, защитные покрытия можно устраивать из двух слоев битумных мастик (грунтовок) как для железобетонных и бетонных конструкций труб. Перед нанесением грунтовки поверхность металла должна быть очищена от грязи, пыли, льда, масляных и нефтяных пятен. Грунтовки наносятся по сухой поверхности ровным слоем без пропуска. Температура мастики должна быть в пределах 160—180° С. Новый слой грунтовки укладывают по застывшей поверхности предыдущего. Битуморезиновую мастику наносят не позднее, чем через сутки после устройства грунтовочного слоя. Работы выполняют при помощи специальных распылителей.

Бетонные и асфальтобетонные лотки в трубе целесообразно устраивать после возведения насыпи и стабилизации грунта, чтобы избежать деформации трубы и лотка. Бетонные лотки устраивают в сухую погоду при положительной температуре непосредственно по очищенной поверхности трубы, а асфальтобетонные — по сухой поверхности грунтовки или мастики на всю ширину лотка.

При ремонте насыпи дороги над гофрированной трубой надо уделять большое внимание качеству засыпки и уплотнения грунта, Поскольку трубы обладают большой гибкостью, грунт засыпают слоями по 15—20 см по всей ширине насыпи одновременно с двух сторон трубы, т. е. так, чтобы избежать деформаций ее конструкции. Для засыпки предпочтительны дренирующие грунты (например, песчано-гравийные) с размером частиц не больше 50 мм. Допускаются слабо связанные грунты, если уплотнение их производится при оптимальной влажности. Недренирующие грунты применять для засыпки гофрированных труб не следует.

Уплотнение ведут только механическими трамбовками. Степень уплотнения грунта должна быть не меньше 95% его максимальной стандартной плотности. Движение транспортных средств над трубой возможно только после отсыпки грунта над ней не меньше чем на 0, 5 м.

Опыт эксплуатации гофрированных труб, построенных под насыпями железных дорог, показал, что при соблюдении необходимых требований по сортаменту металла, его защите цинковыми покрытиями и устройству асфальтобетонных покрытий лотков эти трубы успешно эксплуатируются в течение 60—80 лет.

В настоящее время разработаны рабочие чертежи гофрированных труб диаметром 1—3 м и на одном из предприятий Минтранс-строя СССР освоено их производство с проектной мощностью 2, 5 тыс. т. Эти трубы начинают закладывать также под насыпями автомобильных дорог в районе строительства Байкало-Амурской магистрали.

Малые железобетонные мосты в настоящее время строят преимущественно по типовым проектам из сборного железобетона. Элементы-блоки сборных конструкций изготавливают, как правило, на заводах и полигонах. Монолитные железобетонные малые мосты сооружают редко и только в тех случаях, когда это оправдывается местными условиями (удаленность от централизованных баз по изготовлению элементов, наличие местных материалов и т. д.) и простотой изготовления элементов конструкций на строительной площадке. В отдельных случаях применяют сборно-монолитные пролетные строения. Широкое применение получили сборные балочные мосты, из обычного и предварительно напряженного железобетона, плитные н, ребристые с диафрагмами и без диафрагм.

Для перекрытия малых пролетов (3 и 6 м) рекомендуются конструкции, разработанные Белгипродором Гушосодора БССР. Однопролетные мосты этого типа (рис. 10) состоят каждый из плитного пролетного строения и двух свайных устоев. Сваи сечением 30× 35 см объединены насадками сечением 40X60 см и плитными заборными стенками. Плитные пролетные строения даны в двух вариантах — из сплошных плит и пустотелых.

Рис. 10. Железобетонный плитный мост пролетом 6 м

Рис. 11. Сборный железобетонный четырехшарнирный мост с явными шарнирами:
1 — блок пролетного строения; 5 —анкер-штырь; 3 — верхняя распорка; 4 — окаймляющая балка; 5 — нижняя распорка; 6 — блок опорной подушки, прикрепляемый к фундаменту анкерными штырями; 7 — фундамент; 8 — блок опоры-стенки высотой 100 см; 9 — битум; 10 — войлок, пропитанный смолой; 11 — цементная шпонка в пазах блоков, стенки

При пролетах 2—6 м применяют также конструкции с облегченными опорами — четырехшарнирные мосты системы Н. А. Словинского, в которых пролетные строения одновременно выполняют роль верхних распорок между опорами-стенками и воспринимают горизонтальное давление грунта. Распорки устраивают также в нижней части устоев, а стенки выполняют из облегченных элементов. Такие четырехшарнирные мосты просты в изготовлении и дают экономию материалов до 50% в сравнении с мостами, имеющими устои с обратными стенками. Отдельные недостатки, обнаруженные в период эксплуатации этих четырехшарнирных мостов были учтены при создании конструкции четырехшарнирных мостов с явными шарнирами и повышенными распорками (Укрдор-транснии). Сборный вариант таких мостов с явными шарнирами пролетом 3—5 м при высоте насыпи 2—3, 5 м (рис. 11) предусмотрен с устоями в виде стенок с прямыми откосными крыльями, плитного пролетного строения и распорок, объединяющих устои-стенки в уровне опорных подушек. Стенки устоев и откосных крыльев — сборные железобетонные.

Малые мосты с облегченными опорами рекомендуется применять в районах с сухим и маловлажным климатом, т. е. IV и V дорожно-климатическими зонами (по СНиП Н-Д.5-72). Стенки нужно отделять от открылков осадочными швами и обязательно, как это предусмотрено техническими условиями (СН 200-62), часть насыпи за устоями отсыпать дренирующим грунтом; необходимо также обеспечивать плавный въезд на мост.

Для перекрытия пролетов 6; 9; 12; 15 и 18 м разработан типовой проект унифицированных сборных пустотелых плитных пролетных строений с напрягаемой арматурой из прядей и струн из высокопрочной холоднотянутой проволоки периодического профиля и стержневой арматурой класса A-IV диаметром 18 мм. В настоящее время применяют новые типовые конструкции диаф-рагменных и бездиафрагменных унифицированных железобетонных ребристых пролетных строений с каркасной арматурой A-II пролетом 12, 15 и 18 м из обычного железобетона.

Опыт обследования и эксплуатации мостов показал, что в ребристых диафрагменных пролетных строениях часто возникает расстройство стыков диафрагм главным образом из-за несовпадения диафрагм соседних балок. Из 1005 стыков диафрагменных балок, обследованных Гипродорнии в различных районах РСФСР, имелось 300 стыков с несовпадением диафрагм, в 900 стыках имелись различные дефекты, связанные с установкой и сваркой накладок. В отдельных случаях при пропуске тяжелых нагрузок наблюдается срез накладок по сварке. Отмечено, что диафрагмен-ные балки становятся в натуре отдельно работающими (безди-афрагаенными) и, следовательно, менее надежными в эксплуатации.

Поэтому в мостостроении находят более широкое применение бездиафрагменные пролетные строения, в которых пространственная жесткость достигается путем непрерывного омоноличивания стыков плиты проезжей части. В бездиафрагменных пролетных строениях дефекты встречаются, в основном, в местах омоноличивания полок балок, однако их состояние в целом, как правило, вполне удовлетворительное (из обследованных 1020 балок 50 были лишь с незначительными дефектами).

Для пролетных строений с пролетам до 15—18 м можно применять свайные и свайно-сточные опоры. Промежуточные опоры высотой до 4—5 м обычно выполняют из одного ряда свай, объединенных поверху насадкой, а при высоте более 5 м — из двух рядов.

Для унифицированных ребристых железобетонных пролетных строений длиной 12—24 м с габаритами от Г-7 до Г-10, 5 при высоте насыпи подходов 4—11 м Союздорпроектом разработан в 1972 г. типовой проект опор мостов. Устои предусмотрены трех типов: козловые, стоечные на массивных фундаментах, а такжё свайные козлового типа. Промежуточная опора-стенка дана в двух вариантах — со сплошной стенкой и с проемами. Опоры-стенки допускается применять во всех климатических районах за исключением районов с вечной мерзлотой.

Деформационные швы в малых железобетонных мостах обеспечивают свободную деформацию пролетного строения от действия временной нагрузки и изменения температуры. Швы устраивают в местах сопряжения пролетных строений между собой и с крайними опорами-устоями. Конструкция деформированных швов (рис. 12) зависит от величины линейных и угловых деформаций сопрягаемых элементов. При перекрытии швов, расположенных над неподвижными опорными частями, или швов с перемещением до, 10 мм, когда пролеты не больше 15—20 мм, рекомендуется применять закрытые швы. В последнее время в закрытых швах применяют резиновые компенсаторы (см. рис. 12, а). При перемещениях больше 10 мм швы устраивают, как правило, открытыми; из них наиболее совершенны швы с резиновыми компенсаторами (см. рис. 12, 6), предложенные Союздорнии.

Сопряжение моста с насыпью подхода — ответственная деталь. Конструкция его должна обеспечивать в период эксплуатации плавность движения транспортных средств. Непосредственно у устоя насыпь отсыпают из хорошо дренирующего грунта, надежно уплотняют его и укладывают по всей ширине проезжей части переходные железобетонные плиты толщиной 14—20 см с уклоном 10%. Одним концом плиты укладывают на выступ устоя или конца консоли, другим на железобетонный лежень (рис. 13).

Рис. 12. Типы деформационных швов при перемещениях:
а — до 10 мм; б — от 10 до 20—30 мм; 1 — асфальтобетон; 2 — битумная мастика; 3 — гидроизоляция; 4 — изоляция на участке 2, 5 м; 5 — лоток компенсатор; 6 — защитный слой; 7 — асбестовое волокно (фильтр); S — арматурная сетка; 9 — трехкулачковый резиновый компенсатор; 10 — трубочный резиновый компенсатор

Рис. 13. Деталь сопряжения моста с насыпью:
1 — асфальтобетонное покрытие; 2 — основание дорожной одежды; 3 — переходная плита; 4 — лежень; 5 — гравийно-щебеночная подушка; 6 — дренирующий грунт; 7 — крупно- и среднезернистый песок

Малые деревянные мосты довольно часто встречаются на дорогах. Опыт эксплуатации мостов, построенных из сырой древесины без антисептирования, показывает, что они служат недолго— от 8 до 12 лет. Однако путем конструктивных мероприятий и химической защиты древесины от загнивания срок службы можно продлить до 40—50 лет. Современные конструкции деревянных мостов постоянного типа, т. е. обеспечивающие срок службы 50 лет, с пропиткой древесины маслянистым антисептиком можно изготавливать только на заводах.

Для продления срока службы мостов, эксплуатируемых и строящихся в полевых условиях, Гипродорнии разработаны рекомендации по глубокому местному антисептированию древесины под давлением при помощи несложной установки с применением нового водорастворимого антисептика ХМ-5 —хромата меди.

При пролетах до 6 м рекомендуется применять балочные мосты с разбросными одноярусными прогонами (рис. 14, а) круглого сечения естественной коничности. Конструкция проезжей части таких мостов состоит из нижнего поперечного несущего настила, распределяющего давление от колес подвижной нагрузки, и верхнего, работающего на износ. Весьм.а целесообразно пролеты до 6 м перекрывать клееной плитной конструкцией из досок, уложенных на ребро и покрытых асфальтобетоном или слоем специального пластобетона.

Для перекрытия пролета 6—8 м наиболее целесообразны балочные мосты с разбросными двухъярусными прогонами. При двухъярусном расположении прогонов увеличивается строительная высота пролетного строения и несколько усложняется конструкция ввиду необходимости устройства креплений прогонов. Все остальные элементы пролетного строения и проезжей части ана; логичны предыдущей конструкции.

При пролетах 8—10 м рекомендуется сосредоточенные сложные (пакетные) прогоны, составленные по высоте из 2—3 бревен, уложенных комлями в разные стороны и скрепленных болтами (рис. 14, 6). Для поперечной устойчивости прогоны обжимают сжимами и связывают между собой поперечными элементами-анкерами. Прогоны из трех-четырех бревен можно связать в устойчивые пакеты (рис. 14, б), которые не требуют поперечных креплений— сжимов и анкеров. Для перекрытия пролетов больше 10 м целесообразны дощато-гвоздевые или клееные балки (фермы). Такие фермы могут быть доставлены целиком или крупными блоками к месту их установки. Конструкция проезжей части в виде дощато-гвоздевой плиты с асфальтобетонным’ покрытием хорошо предохраняет пролетные строения от смачиваний и загрязнений.

Наиболее современны защищенные от гниения деревянные мосты с пролетными строениями из клееной древесины. Это сооружения постоянного типа. Клееные балки полностью изготавливают на заводе, они получаются более легкими по сравнению с другими конструкциями, поскольку имеют меньше всякого рода конструктивных элементов.

В клееных конструкциях построенных автодорожных мостов применены преимущественно балки прямоугольного сечения из уложенных друг на друга и склеенных досок (рис. 15, а). Они проще в изготовлении, транспортировании и надежнее в работе. Ими перекрывают пролеты до 16 м. Для перекрытия пролетов до 20—30 м можно применять двутавровые балки с поясами, склеенными из досок по вертикальным швам, и стенкой из бакели-зированной фанеры толщиной не менее 10 мм. В зависимости от пролета стенку делают одиночной (рис. 15, 6) или двойной (рис. 15, б). Устойчивость стенки увеличивают постановкой ребер жесткости.

Рис. 14. Деревянные балочйые мосты:
1 — заборная стенка; 2 — бордюрный (колесоотбойный) брус; 3 — верхний настил; 4 — нижний поперечный настил; 5 — прогоны; 6 — насадка; 7 — схватки; S — свая; 9 — анкер; 10 — сжим

Опоры деревянных малых мостов в зависимости от местных условий, вида и назначения сооружения могут быть: свайные, рамные, ряжевые и массивные. Если грунты допускают забивку свай, то опоры, как правило, делают свайными. Такие опоры наиболее надежн‘ы в работе. Сваи забивают в грунт на глубину не менее 3, 5—4 м. При высоте опор не больше 2—2, 5 м сваи не связывают между собой, при высоте опор до 3 м для увеличения поперечной жесткости ставят горизонтальные схватки (рис. 16, а), а при высоте более 3—4 м —еще и диагональные (рис. 16, 6). Если высота опор больше 5 м и превышает их ширину, кроме схваток, ставят укосины (рис. 16, в). При опорах высотой больше 6 м схватки ставят в два яруса (рис. 16, г), при этом нижние схватки располагают на 30—50 см выше уровня меженных вод. Иногда применяют свайно-рамные опоры. Рамы заготавливают заранее на строительной площадке и затем устанавливают на свайное основание (рис. 16, (3).

При плотных песчаных и песчано-гравелистых грунтах, а также грунтах, не позволяющих забивку свай (скальные, каменистые), устраивают рамные свайные и лежневые (рис. 16, е), а также ряжевые опоры. В мостах через лощины, суходолы при менее плотных грунтах основанием рам могут служить фундаменты из бетонной или каменной кладок с заложением не менее глубины промерзания грунта (рис. 16, ж).

Рис. 15. Сечение клееных балок:
1 — бакелизированная фанера; 2 —ребро жесткости

Рис. 16. Схемы опор малых балочных мостов:
1 — коренная свая; 2 — откосная свая; 3 — укосина; 4 — рама; 5 —свайное основание; б —лежень; 7 —массивный фундамент-

Деревянные опоры на реках с ледоходом защищают ледорезами (рис. 17). На малых реках со слабым ледоходом достаточны кустовые ледорезы, расположенные на расстоянии 1, 5—2, 0 м от опоры. В ряжах ледорез-ную часть совмещают с опорой. При малой интенсивности ледохода такое совмещение возможно и в свайных опорах. При более интенсивном (среднем) ледоходе перед плоской опорой на расстоянии 4—4, 5 м устраивают плоские ледорезы с наклонным режущим ребром. Широкие опоры при среднем и сильном ледоходе защищают шатровыми ледорезами.

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: