Diplom_ГОТОВ (Проект моста через реку Подхоренок под железнодорожную нагрузку дв), страница 7

Разность площадей линий влияния определяется по формуле:

, (2.28)

;

.

Подставляя численные значения в формулу 2.23, получим:

.

2.1.6. Определение и сравнение классов опоры и нагрузки

Класс опоры в различных сечениях определяется по формуле 2.29:

, (2.29)

где: - предельная интенсивность временной нагрузки;

- интенсивность эталонной нагрузки по схеме С1, принимается по характеристикам и линии влияния ([6] приложение А);

- динамический коэффициент для эталонной нагрузки.

Классы нагрузок по категориям определяются по ([6] приложение У), в зависимости от категории:

, при и ;

, при и ;

Все вычисленные классы опоры сводятся в таблицу 2.2.

Таблица 2.2. - Классы грузоподъемности и нагрузки для промежуточной опоры

Примечания: Обозначения в таблице k - эквивалентная нагрузка, K_i- класс опоры, K₀ - класс заданной категории нагрузки.

На основании расчета по грузоподъемности, рассматриваемая промежуточная опора обеспечивает безопасность пропуска заданной нагрузки II категории, но в целях продления службы опоры и восстановления разрушенных частей, необходимо выполнить усиление.

1. ВАРИАНТЫ РЕКОНСТРУКЦИИ МОСТА

3.1. Общие положения

На основании расчёта грузоподъёмности пролётного строения, промежуточной опоры и береговой опоры, а также на основе анализа технического состояния моста в целом, можно сделать следующие выводы:

Состояние пролетных строений, как показало проведение технической оценки в целом удовлетворительное, но несмотря на это выявлены следующие дефекты:

- На пролетных строениях №№ 1-4 наблюдается выщелачивание цементного камня и шелушение окрасочного слоя;

- На пролетных строениях №№ 1-4 по отдельным швам омоноличивания проходят трещины раскрытием до 1мм со следами выщелачивания;

- Имеют место сверхнормативные отклонения от проектного взаиморасположения осей балансиров и опорных плит подвижных опорных частей пролетных строений:

-на опоре № 2 правая ПОЧ ПС № 3 - 31 мм;

-на опоре № 2 левая ПОЧ ПС № 3 - 47 мм;

-на опоре № 3 правая ПОЧ ПС № 4 - 38 мм;

-на опоре № 3 левая ПОЧ ПС № 4 - 23 мм.

Пролётные строения ПС №№ 1-4 подлежат ремонту, а опорные части замене из-за значительного наклона и последующего сгиба.

На промежуточных и береговых опорах необходимо провести капитальный ремонт, так как:

- на боковых поверхностях и шкафной стенке устоя №4 по штукатурному слою проходит сеть хаотических трещин раскрытием 0,1-0,4 мм со следами выщелачивания. На общей площади до 6 м² частично разрушен штукатурный слой;

- сливные призмы подферменников на промежуточных опорах №№ 1, 2, 3 имеют сколы и трещины раскрытием 0.1-0.3 мм;

- На промежуточных опорах №№ 1-3 в зоне переменного уровня воды разрушена цементная заделка отдельных горизонтальных и вертикальных швов между железобетонными блоками облицовки на глубину до 15-30 см;

- По опорным тумбам подферменников промежуточных опор №№ 1-3 проходят трещины раскрытием 0.1-1.0 мм (вне зоны распределения давления опорных частей);

- По левой боковой стенке шкафного блока устоя № 0 проходит вертикальная трещина раскрытием до 1.0 мм. Сеть хаотичных трещин по штукатурке левой стенки шкафного блока раскрытием 0.1-0.3 мм;

- Промежуточная опора № 2 имеет не стабилизировавшиеся деформации фундамента на естественном основании, заложенного на вечномерзлом грунте: наблюдаются сезонные крены опоры во II пролет моста со смещением верха опоры до 95 мм. Это вызвало значительный наклон секторов подвижных опорных частей пролетных строений №№ 2, 3 на этой опоре и опоре № 1, а также упирание торцов левых главных балок пролетных строений № 1 и № 2 друг в друга на опоре № 1;

- состояние промежуточных опор в целом удовлетворительное, наблюдается раскрытие незначительных трещин;

-состояние устоев в целом удовлетворительное, наблюдается выщелачивание цементного камня.

Таким образом, реконструкция моста на 2113 км ПК 5 линии Хани - Тында, предполагает следующие мероприятия:

- выправка пути;

- продольная передвижка пролетных строений для устранения слепых зазоров;

- цементация всех опор;

- усиления опор путём устройства ж.б. рубашек на опоре №№ 0-4;

- устройство каменных обсыпок вокруг всех промежуточных опор для стабилизации вечномерзлого грунта;

- омоноличивание подферменников;

- замена старых опорных частей на новые;

- удлинение устоев железобетонными коробами;

- устройство эксплуатационных обустройств;

В данном проекте разработано два варианта реконструкции моста.

3.2. Разработка варианта №1

3.2.1. Переустройство и лечение опор моста

На опорах моста предусматривается выполнение следующих работ:

- инъектирование кладки опор и фундаментов;

- устройство на опорах №№ 0-4 железобетонных рубашек;

- устройство монолитных подфермеников;

- покрытие боковых стенок устоев смесью «Эмако 90»;

- удлинение устоев железобетонными коробами.

Устои моста удлиняются сборными бездонными коробами марки КБ2-1,5/3,0, принятыми по типовому проекту серии 3.501.1-167 “Железобетонные конструкции для удлинения устоев железнодорожных мостов”. Железобетонные короба удлинения устоев устанавливаются на втрамбованный в грунт насыпи слой щебня. Предварительно перед установкой коробов укладывается геотекстиль и устраивается дренаж из щебня. Класс бетона по прочности на сжатие коробов удлинения В25, F300, W6. Установка блоков удлинения позволит улучшить сопряжение устоев с насыпью и привести положение конусов насыпи в соответствие с требованиями[2], а также частично разгрузит устои от бокового давления насыпи, т.е. повысит их грузоподъемность.

Опалубочный чертеж короба удлинения устоя приведен на рисунке 3.2.

3.2.2. Эксплуатационные обустройства

При реконструкции моста предусматриваются следующие эксплуатационные обустройства:

- смотровые приспособления на опорах;

- перильное ограждение на опорах;

- площадки-убежища на пролётных строениях;

- лестничные сходы по откосам насыпи, принятые по типовому проекту серии 3.501.1-180.95, АО «Трансмост»;

3.2.3. Разработка конструкций и расчёты по варианту

Тело массивных опор усиливают железобетонными оболочками (рубашками), включенными в работу существующей кладки и разгружающими ее от внешних нагрузок.

Связь железобетонной оболочки с кладкой опоры обеспечивают установкой анкеров.

Для включения оболочки в совместную работу оголовок опоры перестраивают, заменяя старую опорную площадку на новый мощный железобетонный подферменник, опертый на верх оболочки.

Низ оболочки опирают на обрезы фундамента. Таким образом, путем передачи постоянных и временных нагрузок с пролетных строений на оболочку достигается максимальное усиление кладки опоры.

Толщину усиливающих железобетонных оболочек на массивных опорах по условию трещиностойкости принимают равной 0,10 - 0,15 полной толщины опоры, но не менее 16 см. Арматуру такой оболочки выполняют в виде двух сеток из стержней диаметром 12-25 мм с ячейками 10-20 см.

Устройство железобетонных каркасов является одним из целесообразных способов усиления массивных опор, предупреждающих развитие имеющихся в опоре дефектов и обеспечивающих ее дальнейшую нормальную эксплуатацию.

Принятая толщина рубашки составляет 30 см, применяется арматура A300 диаметром 12 мм с ячейкой 20 см.

Связь железобетонной рубашки с кладкой опоры обеспечивают постановкой анкеров. Анкера, диаметром 22 мм заделывают в скважины пробуренные в кладке в шахматном порядке на глубину 50 см с шагом 0,5-1,0м. Деталь заделки анкера показана на рисунке 3.1.

Расчёт железобетонной рубашки сводится к определению площади рабочей арматуры. Данная площадь устанавливается на основании определения требуемого коэффициента армирования по формуле 3.1.