Продольная надвижка металлических пролетных строений

Сущность способа продольной надвижки заключается в следующем: пролетное строение (или его часть) собирают на насыпи подхода или подмостях, сооруженных по оси моста, а затем надвигают в пролет по специальным накаточным устройствам.

Продольная надвижка широко применяется в отечественном и зарубежном мостостроении. У нее есть определенные преимущества по сравнению с другими технологиями. Она позволяет сократить сроки строительства за счет одновременного ведения работ по монтажу пролетного строения и сооружению опор.

Особенности метода:
-надвижку производят на пониженном уровне (на уровне подферменников) до устройства шкафной стенки устоя (для минимальной величины опускания пролетного строения после надвижки); шкафную стенку бетонируют до конца после надвижки; затем насыпь подхода досыпают;
-необходимы тяговые устройства: лебедки, полиспасты или гидравлические домкраты, а также специальные накаточные устройства на подходе и на опорах.

Состав работ:
1.Сборка пролетного строения на подходе или подмостях по оси моста.
2.Изготовление тяговых и тормозных приспособлений, а также специальных устройств (аванбека, шпренгеля и др.); возведение временных опор (при необходимости).
3.Устройство накаточных устройств на постоянных и временных опорах.
4.Передвижка пролетного строения по оси моста.
5.Демонтаж технологических обустройств.
6.Опускание пролетного строения на опорные части.

Разновидности продольной надвижки пролетных строений:

-надвижка по капитальным опорам;
-с использованием специально сооруженных в пролете временных опор;
-с помощью перекаточных и плавучих опор;
-по сплошным подмостям (на перекаточных тележках, платформах и т. д.).

Независимо от разновидности надвижки работы должны производиться по утвержденному проекту производства работ, в светлое время суток, под руководством инженерно–технических работников.

Надвижка только по капитальным опорам применяется при больших глубинах воды в реке, интенсивном судоходстве, высоких опорах. Пролетное строение должно быть постоянной высоты и представлять собой конструкцию балочно–неразрезной системы (или временно приведенной к ней). Максимальная величина пролетов определяется прочностью и жесткостью надвигаемой конструкции.

При недостаточной прочности надвигаемого пролетного строения необходимо принять специальные меры для обеспечения восприятия монтажных усилий (M, Q), например, постановкой дополнительных элементов, таких как:

-аванбек (рис. 1) – специальная балочная конструкция, которая прикрепляется к передней части пролетного строения и отличающаяся меньшим, чем у него, погонным весом;
-шпренгель (рис. 2) – конструкция, надстраиваемая над пролетным строением.


Рис. 1 – Аванбек для надвижки по кареткам: 1 – автодорожное пролетное строение; 2 – аванбек; 3 – путь катания


Рис. 2 – Схема продольной надвижки пролетного строения с использованием верхнего напряженного шпренгеля: 1 – промежуточная опора; 2 – пути скольжения; 3 – пролетное строение; 4 – тросы; 5 – портальная рама; 6 – полиспаст; 7 – устой

Конец аванбека целесообразно выполнять с плавным подъемом кверху на величину прогиба консоли от собственного веса.

Применение аванбека позволяет уменьшить величины М и Q в сечениях пролетного строения и обеспечить его въезд на опору с выборкой прогиба конца консоли. Аванбек бывает «длинный», в половину длины пролета надвигаемого пролетного строения (рис 1), и «короткий», небольшой длины (рис. 3). Он обеспечивает въезд пролетного строения на опору, для чего снабжен домкратами для приподнимания конца консоли при подходе ее к опоре.


Рис. 3 – Стадии приема надвигаемого пролетного строения на устройства скольжения, размещенные на опоре: 1 – надвигаемое пролетное строение; 2 – консоль; 3 – штанга; 4 – опорная нога; 5 – накаточное устройство; 6 – путь скольжения; 7 – упор; 8 – салазки; 9 – короткий аванбек

Шпренгели бывают жесткие (из проката) и гибкие из тросов (рис. 2). Они также обеспечивают снижение усилий в основной конструкции во время надвижки и возможность выборки прогиба конца консоли.

При надвижке без аванбека и шпренгеля может возникнуть необходимость усиления стенок балочной конструкции для недопущения потери ими местной устойчивости (рис. 4).


Рис. 4 – Усиление вертикальной стенки главной балки сталежелезобетонного пролетного строения L = 3 х 63,0 м: 1 – опора; 2 – устройство скольжения; 3 – главная балка; 4, 5 – уголок на высокопрочных болтах

Надвижку по временным и капитальным опорам (рис. 5, а) целесообразно использовать для конструкций неразрезной и разрезной систем, если глубина воды в реке невелика, ледоход слабый и т. п., то есть когда временные опоры не очень дорого стоят.


Рис. 5 – Способы продольной надвижки металлического пролетного строения: a – по временным и постоянным опорам; б – с помощью катучих опор; в – с плавучей опорой

Количество вспомогательных опор в пролете при надвижке пролетных строений определяется несколькими факторами:

устойчивостью положения надвигаемого пролетного строения;
прочностью консоли надвигаемого пролетного строения;
допустимостью давления на временную опору. Имеется в виду прочность проезжей части и элементов решетки главных ферм пролетного строения, а также обеспечение местной устойчивости стенок сплошностенчатой конструкции.
Конструкция временной опоры должна обеспечивать прочность и устойчивость положения надвигаемого пролетного строения (должна иметь достаточную длину по фасаду моста и надежное основание).

Надвижка с помощью катучих опор (рис. 5, б) целесообразна на суходоле, когда устройство путей для перемещения опор экономически оправданно.

При достаточных глубинах реки, наличии судоходства разрезные и неразрезные пролетные строения можно надвигать по оси моста с помощью плавучих опор (рис. 5, в): Особенно удобна эта технология для однопролетных мостов на узких судоходных реках.

Состав работ при надвижке с помощью плавучих опор:

Передвижение по насыпи подхода (на пониженном уровне) пролетного строения вдоль оси моста для погрузки его переднего конца на плавучую опору.
Балластировка и заведение плавучей опоры под надвигаемую конструкцию.
Загружение временной (плавучей) опоры путем откачки водного балласта из понтонов плашкоута.
Продольная надвижка пролетного строения перемещением его и плавопоры с помощью лебедок и полиспастов до опирания на устой.
Освобождение плавучей опоры балластировкой.
Чтобы плашкоут с пролетным строением не сносило ветром и течением, его закрепляют земляными и адмиралтейскими якорями, установленными на берегу и в реке (рис. 5, в).

Плавучая опора соединяется с консолью пролетного строения тросовыми расчалками, снабженными винтовыми стяжками,

Плавсистема перемещается при одновременной работе лебедок, размещенных на плавучей опоре и на пролетном строении.

В процессе надвижки длина тросовых расчалок, соединяющих якоря и плавсистему, регулируется с помощью полиспастов и лебедок, расположенных на плашкоуте.

Пролетные строения со сквозными главными фермами чаще всего надвигают с помощью:

-вспомогательных временных опор;
-плавучих (катучих) опор.

Сплошностенчатые пролетные строения неразрезной системы с параллельными поясами обычно надвигают по постоянным опорам с использованием аванбеков или шпренгелей, а для конструкций с большими пролетами используют сочетание аванбека и шпренгеля. Продольную надвижку пролетного строения моста через левую протоку Северной Двины в Архангельске осуществляли, применив именно такое решение. Металлическое сплошностенчатое пролетное строение было выполнено по схеме 4 на 120 м.

Для уменьшения усилий в пролетном строении применяется метод встречной надвижки полупролетами с замыканием в пролете надвинутых частей пролетного строения. В этом случае предусматривается возможность горизонтального и вертикального перемещения надвинутых секций перед их замыканием, поскольку необходимо обеспечить горизонтальное положение консолей.

На оголовках постоянных и временных опор устраивают распределительные конструкции для восприятия и передачи возникающих при надвижке вертикальных и горизонтальных усилий, а также для укладки накаточных путей. Для применения накаточных устройств скольжения обстройку можно выполнить по схеме, изображенной на (рис. 6).


Рис. 6 – Обстройка опоры для надвижки пролетного строения по устройствам скольжения: 1 – лист скольжения из полированной стали; 2 – сварная коробка; 3 – ребра жесткости; 4 – деревянный брус; 5 – опора; 6 – анкер: 7 – костыль

Используют сборные фанерные салазки (каретки), которые подкладывают по мере надвижки на лист скольжения с антифрикционной тканью из нафтлена. Салазки собирают из листов фанеры толщиной 10 мм; их размеры в плане – примерно 600 на 280 мм, а высота – 40–100 мм. Снизу салазки обтянуты нафтленом (рис. 7, а). Комплект салазок различной высоты позволяет пропускать через устройство скольжения все неровности и уступы стальных листов и накладок нижнего пояса. Поверхность стыков с болтовыми соединениями выравнивается укладкой поверх головок болтов прокладок из фанеры или стали.


Рис.7 – Салазки для надвижки пролетных строений: a – сборные фанерные с антифрикционной тканью нафтлен; б – с металофторопластовой лентой; 1 – швеллер; 2 – металлофторопластовая лента; 3 – деревянная прокладка: 4 – путь скольжения

Салазки можно использовать также с антифрикционными прокладками из листов фторопласта–4, которые крепят к фанере потайными заклепками.

Для надвижки пролетных строений по путям скольжения из рельсов можно использовать салазки с металлофторопластовой лентой (рис. 7, б).