Плитные пролетные строения

Плитные пролетные строенияжелезнодорожных мостов, изготовляемые индустриальным методом по типовым проектам, имеют поперечные сечения, указанные на рис. 4.3. В плитных пролетных строениях бетон нижней растянутой зоны в работе под нагрузками не участвует, в связи с этим возможно уменьшение размеров опорной подушки до 100 см, что предусмотрено в современных типовых конструкциях. Высоту пролетного строения принимают в зависимости от его расчетной длины : = (1/10¸1/13) , а для конструкций с пониженной строительной вы­сотой =(1/13 ¸ 1/15) (рис. 4.3). К основному недостатку плитных пролетных строений относят повышенный расход бетона и арматуры.

Конструкция типового пролет­ного строения представлена на рис. 4.4, 4.5 [5].

Конструкции железнодорожных плитных пролетных строений с ездой на балласте используют для малых мостов и предусматривают возможную подъемку пути при капитальном ремонте. Они находят применение при строительстве вторых путей и замене пролетных строений на эксплуатируемых мостах.

Рис. 4.4. Типовая конструкция железобетонного плитного пролетного строения под железнодорожную нагрузку: а – фасад пролета; б – поперечное сечение

Рис. 4.5. Армирование типовой конструкции железобетонного плитного пролетного строения: а – продольное армирование; б – поперечное армирование

4.2.2. Ребристые пролетные строения
с ненапрягаемой арматурой

Ребристые пролетные строения с ненапрягаемой арматурой имеют длину в диапазоне от 9 до 16,5 м. Железнодорожные балки пролетных строений состоят из двух блоков с основными размерами, указанными на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Схема типовой конструкции железобетонного пролетного строения с ненапрягаемой арматурой под железнодорожную нагрузку: а – вид вдоль оси моста; б – план балластного корыта; в – поперечное сечение

В районах с суровыми климатическими условиями применяют конструкции в соответствии с типовым проектом железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов для условий низких температур (северное исполнение) серии 3.501-46, инв.№ 557/1, разработаным Ленгипротрансмост (ЛГТМ). Проектом предусмотрены однопутные пролетные строения под расчетную временную нагрузку С-14, основные характеристики которых представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Основные характеристики пролетных строений

с ненапрягаемой арматурой по типовому проекту инв. № 557/1

Расчетный пролет , м	Полная длина , м	Высота, м	Строительная высота , м	Материалоемкость	Масса одного блока, т
бетона балок, м3	арматуры, т
Плитные пролетные строения
2,55 3,60 4,50 4,80 5,40 6,70 7,10	2,95 4,00 5,00 5,30 6,00 7,30 7,70	0,30 0,35 0,40 0,40 0,45 0,55 0,55	0,80 0,85 0,90 0,90 0,95 1,05 1,05	3,60 5,50 7,40 7,80 9,70 13,90 14,60	0,69 1,11 1,71 1,82 2,14 2,89 3,05	11,0 8,2 11,0 11,6 14,1 19,8 20,9
Ребристые пролетные строения
8,7 9,25 10,80 11,50 12,80 13,60 15,80	9,30 9,85 11,50 12,20 13,50 14,30 16,50	0,90 0,90 1,05 1,05 1,20 1,20 1,40	1,40 1,40 1,55 1,55 1,70 1,70 1,90	15,30 16,20 20,00 21,20 26,24 27,86 35,30	3,55 3,75 5,16 5,91 6,94 7,76 9,18	22,3 23,6 28,9 30,6 37,3 39,7 49,2

В типовом проекте рекомендовано выполнять пролетные строения из бетона марки М 400, что соответствует классу В30.

В соответствии с нормативными требованиями [12] в районах с суровыми климатическими условиями применяют пролетные строения из бетона класса В30 и выше с горячекатаной стержневой арматурой периодического профиля классов А_с-II, A-III марок Ст10ГТ и Ст25Г2С соответственно.

Армирование пролетного строения состоит из рабочей продольной, поперечной и распределительной арматуры (рис. 4.7).

Требуемую площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры главной балки пролетного строения определяют из расчета на прочность. При этом принимают диаметры рабочих стержней балки = 22¸40 мм, а плиты проезжей части = 10¸14 мм. Рабочую продольную арматуру главной балки размещают в растянутой зоне. В соответствии с эпюрой материалов стержни рабочей арматуры ребра отгибают и анкеруют в сжатой зоне. Отгибы рабочих стержней воспринимают главные растягивающие напряжения, возникающие в ребре, и обеспечивают трещиностойкость по наклонным сечениям (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Схема армирования пролетного строения из обычного железобетона:
1 – верхняя сетка плиты; 2, 3 – нижние сетки внешней и внутренней консолей плиты;
4, 5 – сетки внешнего и внутреннего бортиков; 6 – сетка вута; 7 – распределительная арматура; 8 – монтажная арматура; 9 – рабочая арматура главной балки; 10 – хомуты; 11 – полухомутики; 12 – противоусадочная арматура; , – соответственно полная и расчетная длины пролета; – высота балки

Для обеспечения трещиностойкости балки в период усадки бетонной смеси устанавливают противоусадочную арматуру (рис. 4.7).

Хомуты обеспечивают жесткость арматурного каркаса при объединении верхней и нижней арматуры, а также повышают несущую способность наклонных сечений (рис. 4.7).

Рабочую арматуру плиты балластного корыта определяют расчетом и располагают в верхней растянутой зоне. В нижней сжатой зоне арматуру плиты устанавливают конструктивно. Армирование плиты осуществляют сетками. Длину сеток ограничивают по технологическим требованиям до 3,0–3,5 м. Арматурные сетки плиты размещают в верней и нижней частях, по бортикам и в местах сопряжения с ребром. Арматурные сетки плиты состоят из продольной (распределительной) и поперечной (рабочей) арматуры (рис. 4.8).

На участках железных дорог в условиях сурового климата эксплуатируются разнообразные конструктивные формы железобетонных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой. К ним относят одноблочные пролетные строения П-образной формы с двумя и более балками, монолитной неразрезной плитой балластного корыта, запроектированные под временную нагрузку Н7 и Н8 и введенные в эксплуатацию в 1931–1954 гг. [14] (рис. 4.9, табл. 4.2).

Рис. 4.8. Схемы арматурных сеток плиты балластного корыта: СВ, СН, СБ – соответственно сетки верхняя, нижняя, бортика; l_c – длина арматурной сетки; l_n – полная длина пролетного строения; b₁, b₂, b₃ – соответственно ширина сеток верхней, нижней, бортика

Рис. 4.9. Схемы пролетных строений эксплуатируемых мостов: а – проектировки Гипротранса (1931 г.); б – проектировки Ленпроектпути (1934 г.); в – проектировки Лентрансмостпроекта (1946 г., инв. № 2891); г – то же (1954 г., инв. № 6503)

Таблица 4.2

Характеристика конструкций железобетонных пролетных

строений эксплуатируемых мостов

Примечание. В числителе указан вес пролетного строения с короткими консолями плиты, а в знаменателе – с длинными консолями.

Опыт эксплуатации железобетонных пролетных строений (рис. 4.9) показал, что они имеют ряд существенных недостатков, к числу которых относят большой собственный вес, монолитную плиту балластного корыта, недостаточную трещиностойкость, особенно в условиях резкого перепада и низких температур наружного воздуха.