Конструкции сплошностенчатых пролетных строений
|
Первые неразрезные сплошностенчатые пролетные строения с ортотропной плитой появились в ФРГ в конце 40-х годов и получили быстрое распространение в странах Западной Европы на заключительном этапе восстановления мостов, разрушенных в годы второй мировой войны, поскольку при больших пролетах они давали очень большую экономию стали по сравнению с довоенными конструкциями. В 50-х годах их начали строить в Америке и Азии. В бывш. СССР применение этой конструктивной формы началось в 60-х годах в разводных мостах, в частности, в Ленинграде. После создания на Воронежском мостовом заводе специальной технологической оснастки увеличились масштабы строительства большепролетных мостов с ортотропными плитами. Характерным представителем первого этапа развития пролетных строений со стальной ортотропной плитой является мост через р. Саву в Белграде, сооруженный в 1959 г. и являющийся сейчас самым большим в мире по длине пролета (261 м) балочным сплошностенчатым мостом (рис. 26.6). Трехпролетная схема моста приближается по характеру работы к защемленной балке; боковые пролеты составляют всего лишь 1/3,5 среднего пролета. На крайних опорах устроены мощные анкеры. Особенностью является сильно переменная высота балок: в середине пролета она составляет всего лишь 4,5 м (1/58 пролета), а на промежуточных опорах достигает 9,6 м. Поперечное сечение моста двухбалочное, открытое снизу, с небольшими консолями. Верхним поясом является только ортотропная плита (одноярусная, с плоскими продольными ребрами, панель 3,107 м). Вдоль нижних поясов расположены безраскосные продольные связи. Поперечные связи тоже рамной конструкции. Конструкции стенки и нижних поясов — клепаные, а ребра жесткости прикреплены сваркой. В пакете нижнего пояса до 10 листов размером 1200x20 мм. Ортотропная плита полностью сварная, сварка применена также в продольных и поперечных связях. Стенки главных балок очень тонкие, всего лишь 14 мм, т. е. 1/685 высоты над промежуточной опорой. В пролетном строении применен набор трех марок стали, однако наиболее прочная сталь имеет предел текучести только 376 МПа. Расход стали 526 кг/м2.  Примером современного открытого снизу пролетного строения с ортотропной плитой могут служить конструкции разводного моста через Неву у Марьина, запроектированные Ленгипротрансмостом в 1978 г. и осуществленные в 1980 г. Неподвижное неразрезное пролетное строение характеризуется постоянной высотой стенки 3,55 м (толщина 14 мм) и размером больших пролетов 123,6 м (рис. 26.7). При ширине моста между перилами 24 м в поперечном сечении четыре сварные балки, соединенные ортотропной плитой сверху и попарно — полу-раскосными продольными связями из сварных тавровых элементов — снизу. Почти полное отсутствие связей между средними главными балками объясняется возведением пролетного строения в две очереди, с открытием движения после окончания монтажа половины пролетного строения по ширине.  Нижние пояса главных балок имеют вблизи промежуточных опор сварные двухлистовые пакеты 900x32+800х32 мм, усиленные третьим нестыкуемым листом. Ортотропная плита изготовлена на оснастке Воронежского мостозавода, листы настила имеют толщину 12 мм, расстояние между продольными ребрами 340 мм, их сечение 180х14 мм, длина панели 3,09 м. Конструкции прошли укрупнительную сборку на берегу и введены в линию моста наплаву крупными блоками. Монтажные стыки стенок и нижних поясов главных балок между крупными блоками — на высокопрочных болтах. В пролете 61,8 м применена сталь 15ХСНД, в пролетах 123,6 м сталь 10ХСНД, связи и домкратные балки из стали 16Д. Расход стали 309 кг/м2. ЦНИИПроектстальконструкцией в 1979—1980 гг. запроектированы неразрезные пролетные строения 42+63+42 м и 63+84+63 м со стальной ортотропной проезжей частью при габарите Г=10+2х1 м, предназначенные для применения в труднодоступных районах (см. рис. 26.1, а). Высота стенок главных балок равна соответственно 2,48 и 3,16 м. Расход металла на основные конструкции пролетного строения 42+63+42 м составляет 293 кг/м2 при обычном исполнении и 299 кг/м2 при северном исполнении. Монтаж предусмотрен продольной надвиж-кой с аванбеком и устройством временной опоры в середине пролета 63 м. Применительно к пролетным строениям замкнутого коробчатого сечения особый интерес представляют конструкции моста «Европа», сооруженного через ущелье р. Зилл, вблизи Бреннерского перевала (Австрия) на автостраде Мюнхен—Рим в 1963 г. Пролетное строение длиной 657 м имеет схему шестипролетной неразрезной коробчатой балки постоянной высоты с главным пролетом 198 м (рис. 26. 8). Этот пролет является наибольшим в мире из перекрытых сплошностенчатыми балками постоянной высоты. Высота коробчатой балки 7,7 м, что составляет 1/25,7 длины главного пролета. Вертикальные стенки коробки очень тонкие (12 и 15 мм на разных участках), что составляет от 1/642 до 1/514 высоты балки. В пролетном строении применена сталь марок St 37, St 44 и специальная сталь «Альфорт», немного превосходящая по прочности St 52. Средний расход стали по длине всего неразрезного пролетного строения 350 кг/м2. Конструкции пролетного строения отгружались заводом-изготовителем плоскими отправочными марками высотой (шириной) до 4 м. Укрупнительной сборкой вблизи мостового перехода создавались коробчатые элементы длиной до 9 м и массой до 20 т для навесного монтажа. Монтаж осуществлялся с обоих берегов и был выполнен всего за год. Примером отечественного неразрезного пролетного строения с балками замкнутого коробчатого сечения могут служить конструкции моста через р. Ангару в Иркутске; мост запроектирован Гипротрансмостом в 1972—1976 гг. и сдан в эксплуатацию в 1979 г. (рис. 26.9). Пролетное строение по схеме 105,7+146+105,7 м и шириной 25 м состоит из двух сварных коробчатых балок высотой 3,6 м и шириной 3,04 м и стальной ортотропной проезжей части.  Главные балки имеют стенки толщиной 14 мм, конструктивно-минимальные верхние пояса сечением 400х16 мм, мощные нижние пояса переменного сечения и нижние ортотропные плиты между нижними поясами. Нижние пояса почти по всей длине однолистовые, только у промежуточных опор — второй нестыкуемый лист. Наибольшее сечение горизонтала нижнего пояса 800х40 мм. Через 9 м установлены поперечные связи. Длина блоков ортотропных плит 9 м (ширина до 2,7 м), а длина большинства монтажных блоков главных балок 18 м. Пролетное строение — северного исполнения, основная марка стали 10ХСНД. В пролетном строении применены комбинированные монтажные стыки главных балок на высокопрочных болтах и на автоматической сварке. Расход стали на основные конструкции 3521 т, т. е. 364 кг/м2, Хорошо сопротивляющиеся кручению замкнутые коробчатые поперечные сечения с ортотропными плитами весьма выгодны- для осуществления криволинейных в плане балок. Такие балки применяют в кривых мостах относительно больших пролетов, возводимых на криволинейных участках скоростных автомобильных дорог и для имеющих меньшие пролеты транспортных развязок и эстакад, возводимых в условиях городской застройки. Недавно в стесненных условиях построена по проекту УкрПСК криволинейная эстакада длиной 352 м через шлюзы Днепрогэса в Запорожье, расположенная на кривой радиусом 200 м. Эстакада в виде неразрезной рамной конструкции с пролетами 2х56+2х64+2x56 м состоит из кривой в плане коробчатой балки и жестко соединенных с нею промежуточных одностоечных металлических опор. В поперечном сечении пролетного строения имеется трапециевидная коробчатая главная балка и стальная ортотропная проезжая часть с тротуарами и консолями длиной около 6 м (рис. 26.10). Необходимый для виража односторонний поперечный уклон создан благодаря разной высоте наклонных стенок балки. Криволинейность пролетного строения в плане была получена вписыванием в окружность по хордам прямоугольных монтажных блоков длиной около 12 м, состыкованных под углом. В стыках монтажных блоков продольные ребра не соединяли и сечение их компенсировали утолщением листа настила (см. рис. 26.2, е).  Конструкции эстакады цельносварные металлические. Их изготовляли на заводе вблизи места строительства и подавали на строительную площадку негабаритными блоками. Ортотропные плиты и коробчатые балки (ригели) часто используют в рамных пролетных строениях с подкосной схемой «бегущая лань», широко применяемой в мостах и виадуках через долины с крутыми склонами, а также в путепроводах. В бывш. СССР построено по проектам УкрПСК два таких моста: пешеходный мост через спуск им. Жанны Лябурб в Одессе длиной 137 м и пролетом 85 м и автодорожный мост через р. Смотрич у Каменец-Подольска с длиной рамного пролетного строения 178,8 м и пролетом 148,94 м.  Рамное пролетное строение моста через р. Смотрич (рис. 26.11) состоит из двух главных ферм в виде рам, имеющих ригели и подкосы коробчатого сечения, и ортотропной плиты проезжей части. Ригели переменной высоты — от 1,7 м по концам и в середине пролета до 3,3 м у мест примыкания подкосов. Ширина ригелей (2 м) постоянна по всей длине. Ортотропная плита имеет переменную толщину листа настила (12—20 мм) и холодногнутые замкнутые трапециевидные ребра, расставленные с шагом 600 мм в осях. Длина панели между поперечными балками 4 м. Пролетное строение имеет следующие главные особенности: конструкция является бистальной, большая часть элементов выполнена из стали марки 14Г2 класса С 46/33, а нижние пояса ригелей — из высокопрочной стали марки 14Х2ГМР класса С70/60; конструкция является цельносварной (сварными выполнены не только заводские, но и все монтажные соединения) и в то же время пролетное строение собрано навесным способом (с обоих берегов, с устройством временных опор под узлами примыкания подкосов); длина монтажного блока 22,3 м, масса блока — 28 т, расход стали 320 кг/м2. |
