Сборный железобетонный арочный мост большого пролета

Я.Л. Дайн

Источник: Автомобильные дороги, 1968, №2

В районе г. Сиднея через р. Парраматта (Австралия) был построен сборный железобетонный арочный мост пролетом 305 м.

Русло реки Парраматта перекрыто одним арочным пролетом; подходы к центральному пролету выполнены в виде балочных эстакад с четырьмя пролетами по 30,45 м. Пролетные строения на эстакадах и в надарочной части - сборные, предварительно напряженные железобетонные балки Т-образного сечения. Ширина проезжей части моста 21,94 м, тротуары по 1,83 м.

В продольном направлении мост расположен на вертикальной кривой радиусом около 55 м.

Стрелка подъема центральной арки равна 40,83 м, а на расстоянии 60 м от оси - 36,75 м. Пяты арочного пролетного строения опираются на массивные устои из монолитного бетона.

Опоры надарочного строения в поперечном сечении состоят из двух тонких стоек толщиной 60 см, а в пятах арки они имеют высоту 30 м и толщину 76 см. Опоры выполнены из монолитного предварительно напряженного железобетона и объединены поверху мощным ригелем из обычного монолитного железобетона. Напряжение стоек производилось перед бетонированием ригеля с помощью арматурных стержней диаметром 30 мм типа Макелоя в количестве 14-48 штук на каждую стойку.

Центральный арочный пролет в поперечном сечении состоит из четырех железобетонных арок коробчатого сечения.

Каждая арка в отдельности была собрана из 108 сборных блоков-коробок и 19 диафрагм, изготовленных из обычного железобетона (бетон М-400).

Размеры блока менялись по высоте от 4,26 м в ключе арки до 7,0 м у пят и по фасаду арки от 2,36 до 2,87 м.

Ширина коробчатого блока постоянная - 6,09 м. Вес блока, не более 50 т, ограничен транспортными возможностями и грузоподъемностью крана.

Ось арки подобрана таким образом, что при любых самых невыгодных комбинациях нагрузок блоки не испытывали растягивающих напряжений. Поэтому легкое армирование блоков было произведено только с учетом монтажных усилий.

Максимальные напряжения при сжатии в фибрах арки не превышают 140 кГ/см ².

Сборные железобетонные диафрагмы в виде пластин толщиной 61 см расположены в арке через каждые 5 коробчатых блоков и выполняют в ней двойную роль: объединяют 4 арки-близнеца в одну конструкцию (жесткую в поперечном сечении) и воспринимают на себя вертикальные реакции стоек надарочного пролетного строения. Для увеличения поперечной жесткости всей конструкции диафрагмы после монтажа арок напрягали. Из условий увеличения жесткости конструкции были омоноличены промежутки между соседними арками в верхней части в виде продольного непрерывного ребра по всей длине пролета сечением 30x60 см.

Арматура ребер (3 шт.) - предварительно напряженная и заанкерена в устоях (рис. 1). Блоки-коробки омоноличены цементным раствором с шириной шва 7,5 см.

Рис. 1. Конструкция пролетного строения моста:
1 - коробчатые блоки; 2 - диафрагмы; 3 - продольные ребра; 4 - блоки пролетного строения; 5 - стойки

После монтажа и омоноличивания каждую арку в отдельности раскружаливали. Для этого в четырех симметричных к оси арки сечениях по контуру блока было установлено по 56 плоских (тарелочных) домкратов системы Фрейссине.

Надарочное пролетное строение, пролетные строения эстакад состоят из сборных железобетонных предварительно напряженных балок с четырьмя пучками типа Фрейссине Т-образного сечения длиной 30,47 м. Напряжение производилось в две очереди: первый раз натягивали один пучок через 24 ч после бетонирования для предотвращения возможного трещинообразования в балках при последующем натяжении, второй - через 28 суток после набора бетоном проектной прочности.

После установки в пролетное строение блоки омоноличивали в поперечном и продольном направлениях между собой, образуя многопролетную неразрезную балочную систему. Два деформационных шва были сделаны только над первыми опорами за устоями арки. Таким образом, все горизонтальные усилия от торможения и температуры передаются, благодаря неразрезности пролетного строения и гибкости стоечных опор, на береговые анкерные устои эстакад и на ключевую часть арки.

Подмости и кружала были смонтированы только под одну арку из трубчатых элементов - стоек и легких металлических балок перекрытия пролетов длиной 18,2 м.

Для пропуска судов был сооружен один судоходный пролет длиной 66 м, перекрытый решетчатой фермой с двумя криволинейными поясами.

Каждая временная опора состояла из двух трубчатых стоек, соединенных решетчатыми (крестовыми) ветровыми связями.

Опоры объединены поверху железобетонными плитами ростверка и металлическими балками-рельсами, по которым перемещались подмости в поперечном направлении после монтажа каждой отдельной арки.

Кран для подъема блоков был расположен на консоли портальной рамы, установленной по оси арки (рис. 2).

Поднятый с баржи блок устанавливали на тележки, перемещающиеся в поперечном направлении до оси монтируемой арки, затем на продольных тележках опускали по несущим криволинейным балкам-кружалам в проектное положение.

Рис. 2. Установка блоков в проектное положение

После монтажа одной арки подмости перемещали в поперечном направлении до оси следующей арки, и монтаж блоков повторялся в том же порядке.

Монтаж сборных блоков пролетного строения эстакад и надарочной части моста производился с помощью шлюзового консольного крана, а поперечное и продольное их омоноличивание - с помощью подвесной металлической люльки на всю ширину моста, перемещавшейся вдоль, от пролета к пролету.

Несколько общих данных по сооружению:
расход бетона и железобетона............32000 м³;
расход обычной арматуры....................2200 т;
расход высокопрочной арматуры..............328 т