Промежуточные опоры

Промежуточные опоры (быки) работают в зоне переменного уровня воды, воздействия ледохода и навала судов.

Массивные монолитные промежуточные опоры состоят из следующих основных конструктивных элементов: подферменной плиты, на которой располагают опорную площадку и сливную призму, тела опоры и фундамента (рис. 5.1, 5.2).

Рис. 5.1. Массивная монолитная промежуточная опора: а – вид вдоль оси; б –вид поперек оси моста; в, г – прямоугольное, круглое, очертание в плане;
д, е – с закруглением и заострением боковых граней в плане; 1 – вертикальная боковая грань тела; 2 – наклонная боковая грань тела; 3 – подферменная плита; 4 –фундамент

Размеры подферменной плиты в плане зависят от условий размещения опорных частей, которые определяют типом и длиной пролетных строений. Высоту подферменной плиты принимают 0,4–0,5 м. Подферменная плита имеет свесы не менее 10 см для предотвращения образования подтеков при стоке воды (рис. 5.1).

Высоту опоры Н, расстояние от обреза фундамента до верха определяют в зависимости от требований норм подмостовых габаритов и рельефа местности. Массивные конструкции опор, как правило, имеют вертикальные или наклонные боковые грани (рис. 5.1, 5.2).

а б

Рис. 5.2. Конструкции опор эксплуатируемых мостов: а – монолитных с каменной облицовкой; б – сборно-монолитных

Кроме монолитных, применяются сборно-монолитные и сборные промежуточные опоры.

Сборно-монолитные промежуточные опоры используют при наличии ледохода. Они состоят из железобетонных контурных блоков заводского изготовления различной конфигурации и монолитного бетона, составляющего ядро сечения (рис. 5.3). При сооружении опор контурные облицовочные блоки выполняют функцию опалубки. Высоту облицовочных блоков в условиях сурового климата принимают 0,7–1,0 м, а толщину – 0,5–0,7 м (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Сборно-монолитная промежуточная опора: а – вид вдоль оси; б – вид поперек оси моста; в – прямоугольное очертание в плане; г – с закруглением боковых граней в зоне переменного уровня воды; РУВ – расчетный уровень воды

Применяют также сборно-монолит­ные опоры с облегченным верхом в виде оболочек диаметром 1,2–1,6 м (рис. 5.4).

В условиях сурового климата для малых и средних мостов широкое распространение получили опоры безростверкового типа, состоящие из монолитной плиты – насадки и столбов или свай-обо­лочек (рис. 5.5), а также свай и стоек (рис. 5.6).

Столбчатые конструкции подразделяют на два вида: буроопускные и буронабивные. Сборные буроопускные столбы чаще находят применение в условиях вечномерзлых грунтов оснований. Столбы индустриального изготовления устанавливают в предварительно пробуренные скважины с последующим заполнением зазоров между стенками цементно-песчаным, шламоцементным или бетонным растворами. Сооружение буронабивных столбов предусматривает разбуривание скважин с погружением защитной инвентарной обсадной металлической трубы, установку арматурного каркаса и заполнение бетонной смесью.

Конструкции опор с буроопускными столбами состоят из сборных столбов заводского изготовления диаметром 0,8 м и длиной до 15 м, устанавливаемых в пробуренные скважины диаметром 1,0 м. Расстояние в свету между столбами допускают не менее 1,0 м. Толщину монолитной железобетонной насадки принимают равной 1,2–1,6 м (рис. 5.7).

Рис. 5.5. Конструкция промежуточной опоры безростверкового типа

а

б

Рис. 5.6 Конструкции мостов с опорами рамно-стоечного типа на мостах БАМа: а – Кычаранка; б – Севоро-Муйский обход

Рис. 5.7. Промежуточная опора безростверкового типа на буроопускных столбах: а – вид вдоль оси; б – вид поперек оси моста; 1 – монолитная насадка; 2 – буроопускной столб; 3 – опорная площадка; 4 – сливная призма; 5 –цементно-песчаный раствор; УВМГ – уровень вечномерзлого грунта основания

Железобетонную насадку армируют по контуру расчетной арматурой, как правило, сетками из стержней диаметром 12 мм с ячейками 10´10 или 15´15 см. Одним из важных недостатков буроопускных столбов является устройство стыков между отдельными секциями по их длине.

Опоры на буронабивных столбах диаметром, как правило, 1,5 м допускается сооружать в любых гидрогеологических условиях (рис. 5.8).

Арматурный каркас буронабивных столбов включает в себя рабочую арматуру диаметром 20 мм, которую устанавливают с обеспечением за­щитного слоя 100 мм [19]. Большое внимание уделяют методу бетонирования буронабивных столбов, особенно в зоне переменного уровня.

Для защиты столбов от ледохода и карчехода устраивают
металлический кожух толщиной
2–3 мм (рис. 5.8).

Применяются промежуточные опоры на сваях-оболочках, диаметром 1,6–3,0 м. Сборные железобетонные оболочки заводского изготовления имеют толщину стенок 12 см без предварительно напряженной арматуры и 15 см с предварительно напряженной продольной арматурой, а длину секций – до 8–10 м (рис. 5.9).

Стыки свай-оболочек обеспечивают с помощью фланцево-болтовых соединений по типовому проекту Ленгипротрансмост [19]. Полость свай-оболочек заполняют монолитным бетоном. В некоторых случаях для обеспечения трещиностойкости применяют оболочки длиной 8 м, выполненные с предварительным натяжением продольной арматуры [19].

Береговые опоры

Береговые опоры (устои) служат для сопряжения моста с подходными насыпями (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Конструкция береговой опоры эксплуатируемого моста

По конструктивным особенностям их подразделяют на необсыпные, у которых конус насыпи не выходит за переднюю грань и фундамент опоры; обсыпные – со смещением конуса насыпи в пролет, стесняющим живое сечение водотока (рис. 5.11).

Рис. 5.11. Береговая опора массивная монолитная: а – необсыпного типа; б – обсыпного типа; Н – высота подходной насыпи; 1 – шкафная стенка; 2 – передняя стенка; 3 –фундамент; 4 – конус подходной насыпи

Необсыпные береговые опоры находят применение преимущественно в малых мостах при высоте насыпей Н_н £ 6 м, обсыпные – в средних и больших при Н_н > 6 м. Обсыпные устои подвергаются значительно большему горизонтальному воздействию от давления грунта насыпи, поэтому по площадке обреза фундамента принимают их размер не менее 0,4 Н (рис. 5.11,б) [11].

Ширину береговых опор определяют в зависимости от габарита проезжей части и размещения опорных частей и принимают для необсыпных устоев не менее 330–400 см, а обсыпных – 450–500 см.

В практике мостостроения железнодорожных мостов применяются массивные монолитные (см. рис. 5.10, 5.11), сборно-монолитные береговые опоры (рис. 5.12).

Рис. 5.12. Береговая опора сборно-монолитная: а – вид вдоль оси; б – вид поперек оси моста; в – поперечное сечение; Н – высота подходной насыпи

В условиях сурового климата наибольшее распространение получили береговые опоры безростверкового типа на столбах и сваях-оболочках (рис. 5.13, 5.14). Конструкция такой опоры состоит из сборного железобетонного шкафного блока индустриального изготовления, монолитной насадки, буронабивных (буроопускных) столбов (рис. 5.13), свай-оболочек (рис. 5.14). Монолитную насадку выполняют высотой 1,2 м.

Рис. 5.13. Береговая опора безростверкового типа на столбах: а – вид вдоль оси; б – вид поперек оси моста; 1 – шкафной блок; 2 – монолитная насадка; 3 – буроопускной столб; 4 – опорная площадка; 5 – конус подходной насыпи
Рис. 5.14. Береговая опора безростверкового типа на сваях-оболочках: а – вид вдоль оси; б – вид поперек оси моста

Размеры насадки в плане определяют с учетом расположения столбов или оболочек, минимального расстояния между ними, а также геометрических параметров опорных частей. Для железнодорожных мостов применяют двух- и четырехстолбчатые береговые опоры.