ПЗ Диплом (Проект моста через р. Левый Орокот на 3440 км ПК 7 линии Новый Ургал - Комсомольск-на-Амуре-Сортировочный ДВ ж.д), страница 6

По показателям в таблице видно, что вариант № 5 самый дорогой. Вариант № 1, № 2 и № 3 нецелесообразно применять, так как на эти варианты приходится существенное количество опор и пролетных строений, что повлечет за собой большую трудоёмкость и строительную стоимость. Вариант № 6 близок по технико-экономическим показателям к самому дорогому варианту из-за количества и стоимости строительных работ.

Таким образом, наиболее выгодным является четвертый вариант моста, так как строительная стоимость, общий расход металла, бетона и железобетона, меньше чем у всех остальных вариантов.

3 Подробная проработка оптимального варианта моста

Рекомендуемый вариант с целью дальнейшего проектирования, вариант № 4. Из расчета на значительную экономичность согласно сопоставлению с другими вариантами.

3.1 Пролетные строения, проезжая часть

Металлические пролетные строения с ездой понизу длиной 77,96 м под железную дорогу со сварными элементами и монтажными соединениями на высокопрочных болтах. Пролетное строение имеет следующие геометрические размеры: высота главных ферм-11,25м; панели главных и продольных связей - 8,25 и 5,5 м; расстояние между фермами - 5,7 м.

Пролетные строения запроектированы под нагрузку С-14, один железнодорожный путь.

3.1.1 Конструкция пролетных строений

Сечения элементов главных ферм приняты нижние и верхние пояса, раскосы-коробчатого типа, состоящих из вертикальных листов, верхнего горизонтального сплошного и нижнего перфорированного листов.

Высота сечения и ширина коробки приняты одинаковыми для всех элементов и равными: высота-450мм, ширина-526мм. Подвески и стойки Н-образного типа.

Главные фермы соединены продольными связями в плоскости нижних и верхних поясов, опорными поперечными связями(порталы) в плоскости крайних раскосов и поперечными связями в плоскости стоек.

Диагонали и распорки запроектированы Н-образного сечения, состоящего из двух горизонтальных листов и вертикального перфорированного листа.

Продольные и поперечные балки приняты двутаврового сечения одной высоты.

3.2 Расчет и конструирование береговой опоры

Береговые опоры индивидуального проектирования с ростверком на буронабивных железобетонных столбах диаметром 1,5 м, разработаны применительно к типовому проекту серии 3.501.1-150, выпуск 0-3 "Опоры унифицированные железнодорожных мостов с применением изделий заводского изготовления, опоры столбчатые". Основанием столбов служит галечниковый грунт с песком. Столбы располагаются в два ряда по три столба в каждом ряду. Расстояние между осями столбов в направлении вдоль моста – 2,5 м, в направлении поперек моста – 2,5 м. Материал столбов – бетон В25 F300 W6.

Железобетонные столбы объединены насадкой высотой 1,6 м. Насадка в плане имеет размеры 8,0х5,5 м. Материал ростверка – бетон В30 F300 W6.

3.2.1 Расчет фундамента береговой опоры

Расчет фундамента опор производится в вычислительной программе «Опора X».

Программа ОПОРА_X предназначена для cбора нагрузок и расчета фундаментов устоев и промежуточных опор автодорожных, железнодорожных, и пешеходных мостов (любых габаритов проезжей части, с разрезными и неразрезными пролетными строениями, мостов на кривых, и косых путепроводов) на следующие нагрузки и их сочетания:

- Постоянные нагрузки от веса конструкций и от воздействия грунта;
- Временные вертикальные нагрузки (с сопутствующими горизонтальными):

- СК - для железнодорожных мостов;

- АК и нагрузка от толпы - для а/д мостов. Также для а/д мостов выбирается одна из тяжелых нагрузок: НГ-60, НК-80, НК-100 (по ГОСТ Р 52748-2007), или шестиосные НК-120 и НК-180 (по СТ РК 1380-2005 для Кыргызстана);

- Ветровая нагрузка с учетом динамической составляющей;

- Давление грунта от временной нагрузки на призме обрушения (для устоев);

- ледовые нагрузки (для русловых опор);

- нагрузки от навала судов (для мостов на судоходных реках);

- сейсмические нагрузки при сейсмичности от 7 до 9 баллов в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84* "Мосты и трубы", СНиП 2.02.01-83* "Основания и фундаменты" и СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты", СНиП II-7-81* "Строительство в сейсмических районах", СНиП 2-01-07-85 "Нагрузки и воздействия", СП 50-102-2003, ГОСТ Р 52748-2007 "Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения".

Кроме определения постоянных и временных нагрузок, а также их сочетаний в любом сечении опоры, если указать расчетное сечение в уровне подошвы фундамента /ростверка/, программа делает:

1. Для фундаментов на естественном основании:

- проверку несущей способности грунта основания;

- проверку несущей способности подстилающих слоев грунта;

- проверку фундамента на опрокидывание (положение равнодействующей внешних сил);

- проверку фундамента на сдвиг;

- проверку фундамента на опрокидывание.

2. Для свайных фундаментов:

- расчет усилий в головах и по длине свай;

- определение экстремальных усилий в сваях для проверок и расчета армирования свай;

- проверку сваи по грунту на вертикальные нагрузки;

- проверку давления сваи на грунт по боковой поверхности;

- проверку несущей способности грунта в основании свай (как для условного массивного фундамента);

- проверку несущей способности подстилающих слоев грунта (как для условного массивного фундамента);

- проверку несущей способности заделки сваи в скальный грунт (для свай, забуренных в скалу);

- Проверку сваи на воздействие морозного пучения грунта по СНиП 2.02.04-88.

Расчет береговой опоры представлен в приложении В.

Конструкция береговой опоры представлена на листе №4.

3.2.2 Армирование столбов береговой опоры

Исходные данные по армированию буронабивных столбов береговой опоры:

Конструкция:

- железобетонная;

- внецентренно сжатая.

Сечение:

- круглое диаметр 1,5м.

Конструкция арматурного каркаса и армирование плиты-насадки представлены на листах №4, №5.

Расчет армирования береговой опоры представлен в приложении Г.

3.2.3 Расчет фундамента промежуточной опоры

Расчет промежуточной опоры представлен в приложении Д.

Конструкция промежуточной опоры представлена на листе №5.

3.2.4 Армирование столбов промежуточной опоры

Исходные данные по армированию буронабивных столбов береговой опоры:

Конструкция:

- железобетонная.

- внецентренно сжатая.

Сечение: круглое, диаметр 1,5м.

Конструкция арматурного каркаса и армирование подферменника представлены на листах №5, №6.

Расчет армирования промежуточной опоры представлен в приложении Е.

4 Разработка вопросов технологии работ

4.1 Проект производства работ по сооружению береговой опоры №0

Стадия 1. Подготовка и планирование строительной площадки

Для установки буровой машины производится выравнивание строительной площадки, при помощи бульдозера Т-130 (Технические характеристики бульдозера Т-130 приведены в приложении О) и автосамосвалов типа МАЗ 551603-2123, грунт отсыпается из срезанного вблизи находящегося подъема, что является продолжением площадки. Во время этой стадии так же производится разбивка осей, центров опор, столбов.

Стадия 2. Бурение скважин

Непосредственно бурение осуществляется буровой машиной «KATO PF1200-YSVII» (технические характеристики приведены приложении Ж). Заглубление и извлечение обсадной трубы производится захватным механизмом буровой машины. Бурение производится с опережением шнека относительно низа обсадной трубы на 0,5 м. После погружения ножевой секции устанавливаются и закрепляются следующие секции обсадных труб. Крепление обсадных труб между собой производится через монтажный фланец при помощи специальных инвентарных пробок. В течение всего периода буровых работ ведётся контроль производителем работ и сменным мастером за вертикальностью скважины, характером разрабатываемого грунта и его соответствием проектным данным. Бурение скважин диаметром 1,5 м до проектной отметки буровым агрегатом в обсадных трубах.

Стадия 3. Разработка грунта грейфером, вывоз в отвал

Выработанный буровым станком грунт вывозится с места производства работ автосамосвалом МАЗ 551603-2123, в который непосредственно со шнека производится его сброс, осуществляется за водоохранную зону.

Техническая характеристика грузового автомобиля МАЗ 551603-2123 показано в приложении К.

Подача обсадных труб для бурового станка производится автокраном ДЭК-251. Технические характеристики ДЭК-251 представлены в приложении И.

Стадия 4. Установка арматурного каркаса

Установку арматурного каркаса выполнить краном ДЭК-251. Арматурный каркас буронабивных столбов опоры № 1 состоит из двух секций.

Секция каркаса К1, L=7500мм, масса 425,98 кг, количество каркасов-6 штук.

Секция каркаса К2, L=7500мм, масса 425,98 кг, количество каркасов- 6 штук.

Перед установкой арматурного каркаса произвести освидетельствование: обязательно проверить диаметр секций каркаса в местах расположения колец жесткости; наличие фиксаторов, обеспечивающих сохранение проектной толщины защитного слоя буронабивных столбов, тщательно очистить от ржавчины и грязи. Установка арматурного каркаса в скважину при отсутствии соответствующего паспорта к нему не допускается.

Скважину очистить от грунта, освидетельствовать в присутствии представителя Заказчика по осуществлению технического надзора с составлением акта.

Краном ДЭК-251 подать первую секцию каркаса в вертикальном положении. Нижнюю секцию опускать до тех пор, пока место стыковки не достигнет устья скважины, и зафиксировать в этом уровне с помощью поперечных стержней, закладываемых в каркас под кольцо жесткости и опираемых на верх обсадной трубы.

Установить верхнюю секцию каркаса, выполнить стыковку секций арматурного каркаса согласно утвержденным чертежам.

Установленный арматурный каркас закрепить в проектном положении для предотвращения подъема и смещения каркаса.

Стадия 6. Забивка шпунта

Ограждение из стального шпунта следует проектировать при глубине воды более двух метров ,а также плотных и крупнообломочных грунтов. Конструкция шпунтового ограждения проектируется с учетом минимального расхода шпунта. В данном случае забивка шпунтового ограждения ведется с поверхности железобетонных плит, установленные на лед, с помощью сваебойной копровой установки на базе крана ДЭК-251.

После устройства тампонажного слоя бетона на верхней поверхности образуется шламовидный слой бетона, который представляет собой смесь бетонной смеси с породой грунта, на которую устраивается тампонаж. Данный шламовидный слой бетона должен быть срублен.

Стадия 7. Разработка котлована

Разработка грунта из котлована производится с помощью грейфера-долото фирмы "KATO". Так как разработка ведется в породе галечниковый грунт с песком до 15%, валунов 20-30%, то это позволяет применить грейфер-долото тип 1500 GBS. Грейфер-долото навешивается на кран ДЭК-251.

Стадия 8. Сооружение плиты-насадки и опорной площадки

Бетонирование плиты производится с помощью кубла. Объём кубла, а также подача бетонной смеси, подбирается с учетом размера плиты, заданной скорости бетонирования по высоте и другими условиями. Подача бетонной смеси в кубло производится из бетоносмесительной установки на базе КамАЗа, характеристики которой, приведены в приложении Л.

Перед бетонированием производят подготовку необходимого оборудования: лопаты, кубло, вибраторы, мастерки, плёнку, воду и так далее. Кубло отчищают от старого бетона и перед заполнением проливают водой.

Вибраторы подключают к сети питания и проверяют их работоспособность. Кубло размещают таким образом, чтобы расстояние от оси вращения крана до него соответствовало грузоподъёмности при данном вылете стрелы.

Бетонирование производят послойно, без перерывов в процессе работы. Вибрирование также осуществляют послойно, особенно тщательно проходят участки сопряжения с арматурой столба, где наибольшая густота армирования, а также у стенок опалубки с целью удаления из бетонной смеси воздуха. Верхний слой бетона тщательно вибрируют и заглаживают мастерками.

После этого для предотвращения высыхания бетона его накрывают плёнкой, а через некоторое время проливают водой. Данную операцию повторяют несколько раз.