Строительство моста через озеро Качгорт

Лист 1.dwg

Примечание: 1. План составлен по материалам изысканий
ДП.270205.10.34.010.
Схема и план объездной адороги г. Нарьян-Мара
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00
кафедра "Автомобильные дороги"
Схема и план объездной адороги г.Нарьян-Мара
Общие сведения о районе проектирования мостового перехода

Лист 7.dwg

Железобетонная плита
(Полоса безопасности)
Ось моста (симметрии)
Домкратная балка на крайней опоре
(поз. 3 не показанa)
(поз. 6 не показанa)
Труба 1220х12 ГОСТ 10704-91 Ст3сп ГОСТ 380-94
d 22 AIII ГОСТ 5781-82* I=7620
d 8 AI ГОСТ 5781-82* I=116091
Полоса 6х50 ГОСТ 103-76 Ст3сп ГОСТ 380-94
d 25 AIII ГОСТ 5781-82* I=10250
d 8 AI ГОСТ 5781-82* I=175277
ДП.270205.10.34.010.
Каркасы пространственные КП-1
кафедра "Автомобильные дороги"
Каркасы пространственные(КП-1
Спецификация каркасов пространственных
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00

ПЗ Маслов.doc

Общие сведения о районе проектирования мостового перехода 10
1. Экономическая характеристика района 10
2. Климат рельеф растительность и почвы 11
3. Инженерно-геологические условия 15
4. Краткая гидрологическая характеристика озера Качгорт 17
Разработка вариантов мостового перехода 19
1. Описание первого варианта мостового перехода 19
2. Описание второго варианта мостового перехода 20
3. Описание третьего варианта мостового перехода 21
4. Сравнение вариантов 22
Расчетно-конструктивная часть. Расчет промежуточной опоры 29
1. Исходные данные 29
2 .Сбор нагрузок на обрез фундамента промежуточной опоры моста 29
2.1. Постоянные нагрузки 30
2.2. Временные нагрузки 35
2.3. Прочие нагрузки 40
2.4. Коэффициенты надежности 42
3. Проектирование промежуточной опоры 44
3.1. Расчет свай-оболочек 44
3.2. Расчет давления под подошвой условного фундамента 50
3.3. Расчет ростверка 54
3.4. Расчет стоек 59
3.5. Расчет ригеля 65
3.6. Расчет подферменников 69
Организация строительсва мостового перехода 72
1. Основные положения по организации строительства мостового
2. Определение объемов работ и трудозатрат на возведение мостового
3. Обеспечение строительства основными строительными
4. Подготовительные работы 74
5. Производство работ по забивке свай 75
6. Устройство фундамента и монолитных опор 76
7. Монтаж пролетного строения 77
8. Устройство сопряжения с насыпью и укрепление конусов 78
9. Устройство мостового полотна и гидроизоляционного слоя 79
Деталь проекта: Расчет барьерного ограждения на мостовом переходе 82
1. Классификация конструкций барьерных ограждений 82
2. Сопряжение барьерных ограждений мостовой группы с ограждениями на подходах 85
3. Деформационные швы в ограждениях 86
4. Расчет узлов крепления ограждений 88
5. Расчет барьерных ограждений на удар автомобиля 90
Экономическая часть проекта 95
1. Расчтные данные для составления смет 95
2. Локальные сметы в базисном уровне цен на монтаж опорпролтного строения 95
3. Накладные расходы 95
4. Сметный расчёт 95
Безопасность и экологичность проекта 96
1. Охрана окружающей среды.Мероприятия на водных преградах на период строительства и после 96
2.1. Основные требования по охране труда при строительстве мостового перехода 100
2.2. Охрана труда при строительстве промежуточной опоры 104
3. Защита моста от паводковых вод и ледовой нагрузки 106
Список использованных источников 110
Приложение А (обязательное) Сбор нагрузок на отметку обреза фундамента промежуточной опоры моста 112
Приложение Б (обязательное) Локальная смета 124
Приложение В (обязательное) Сводный сметный расчёт 133
В состав мостового перехода включаются: мост подходы к нему регуляционные сооружения направляющие водный поток а также берегоукрепительные ограждающие и другие устройства.
Мосты и путепроводы как элементы дорожного строительства – наиболее сложные и трудоемкие инженерные сооружения стоимость строительства которых составляет 20-30% от общей стоимости автомобильной дороги. Строящиеся на автомобильных дорогах мосты и путепроводы должны удовлетворять ряду требований и в первую очередь техническим (расчетно-конструктивным) экономическим производственным архитектурно-эстетическим и эксплуатационным требованиям.
Сооружение должно иметь необходимую пропускную способность соответствующую пропускной способности дороги с учетом перспективной интенсивности движения и условий безопасности движения. Продольный профиль проезжей части запроектированного моста или путепровода должен быть плавным с минимальным количеством деформационных швов. На сооружении должен быть организован плавный въезд с переходными плитами уложенными одним концом на мягкую подушку устраиваемую на насыпи подхода.
Опоры моста являются важнейшими элементами мостового сооружения. Стоимость возведения опор примерно составляет половину стоимости моста а трудозатраты на их строительство порой существенно превосходят затраты труда по монтажу пролетных строений. В связи с этим проблема повышения эффективности капитальных вложений в строительство мостов во многом зависит от снижения стоимости возведения опор и улучшения их качества что может быть достигнуто как в результате применения новых систем и конструктивных решений так и в результате совершенствования способов расчета и технологии возведения мостов.
Общие сведения о районе проектирования мостового перехода
1. Экономическая характеристика района
Ненецкий автономный округ расположен на крайнем северо-востоке Европейской части Российской Федерации. Его территория площадью 1767 тыс. квадратных километров простирается с севера на юг более чем на 300 километров а с запада на восток вытянута почти на 1000 км от мыса Канин Нос до Уральского хребта. Почти вся территория за исключением крайней юго-западной части находится за северным полярным кругом. На юге на большом протяжении граница проходит с Республикой Коми на юго-западе с Мезенским районом Архангельской области.
В состав административного деления Ненецкого автономного округа входят «Городской округ « Город Нарьян-Мар» и район «Заполярный район» с 19 административными центрами в населенных пунктах.
Численность населения округа на 1 января 2006 года составляет 421 тыс. человек г.Нарьян-Мар - 194 тыс. человек п.Искателей - 76 тыс. человек. Остальное население округа проживает в сельской местности. Плотность населения всего 024 человека на один квадратный метр.
В округе в 50 населенных пунктах проживают представители 75 национальностей в том числе: ненцы - 72 тыс. человек коми 95%.
Динамика промышленного производства в Ненецком автономном округе показывает продолжающийся уже в течение восьми лет рост объемов промышленного производства. Однако это объясняется не стабильной работой отраслей народного хозяйства а развитием новой отрасли - нефтедобывающей промышленности в округе. Начатая в 1989 году промышленная эксплуатация месторождений углеводородного сырья стала мощным толчком для развития топливной промышленности. И сегодня в структуре хозяйства округа происходят принципиальные сдвиги связанные с превращением нефтегазового комплекса в главную отрасль экономики.
Основным предприятием электроэнергетики округа является ОГУП "Нарьян-Марская электростанция". Вырабатываемая электростанцией мощность составляет 12 Мвт в час. В качестве топлива для выработки электроэнергии применяется природный газ (80%) и дизельное топливо (20%).
В округе имеется мясоперерабатывающий завод и два цеха по переработке мяса.
В сельском хозяйстве округа наметился рост по основным показателям.
2. Климат рельеф растительность и почвы
Район работ расположен за полярным кругом в I дорожно-климатической зоне. Климат района субарктический суровый. Динамичность воздушных масс частое перемещение климатических фронтов и связанных с ними циклонов обуславливают неустойчивые погодные условия. Характерные черты района – слабая теплообеспеченность продолжительная суровая зима короткое прохладное лето наличие многолетней мерзлоты низкая биологическая продуктивность. Близость морей наличие многочисленных рек озер и особенно болот способствует большой влажности климата.
При составлении климатических характеристик использованы материалы СНиП 23-01-99 [1] и Справочник по климату [2].
Поступление солнечной радиации в течении года неравномерно что связано с наличием полярного дня и полярной ночи. Период белых ночей начинается с конца апреля и продолжается до середины августа. Высокая облачность территории снижает поступление прямой радиации увеличивая рассеянную радиацию.
Суммарная солнечная радиация составляет 4674 МДжм 2 - год.
Среднегодовая температура воздуха -35º С.
Самый теплый месяц года – июль ( +127º С ).
Самый холодный месяц – февраль ( -173º С).
Абсолютный минимум температуры воздуха минус 48º С.
Абсолютный максимум +33º С.
Устойчивый переход температуры воздуха через 0º С к положительной температуре наблюдается 20 мая. Лето наступает в конце июня и продолжается два месяца. Средняя месячная температура воздуха самого теплого месяца (июль) составляет 127º С в этом же месяце наблюдается абсолютный максимум температуры воздуха – плюс 33С. В любой из летних месяцев возможны заморозки а в зимние – оттепели.
Осень наступает в конце августа. Для осени характерна облачная погода с осадками и частыми усилениями ветра. Переход средней суточной температуры воздуха через 0º С к отрицательной температуре происходит 10 октября.
Продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ниже 0 С составляет 223 дня.
Средняя месячная и годовая температуры воздуха представлены в таблице 1.1.
Средняя месячная и годовая температуры воздуха
Характер осадков главным образом определяется активной циклонической деятельностью. Экстремальные осадки наблюдаются при перемещении циклонов: северо-западных (из Скандинавии Финляндии и иногда со стороны Баренцева моря) и северных (из Арктики главным образом с Карского моря).
Северо-западные циклоны отличаются большой интенсивностью и глубиной. Арктические воздушные массы являются холодными и сухими.
Годовое количество осадков составляет 430 мм.
В холодный период (ноябрь-март) выпадает 123 мм (примерно 29 %); а в теплый период (апрель-октябрь) выпадает 307 мм (примерно 71 %) от годового количества осадков.
Максимальное количество осадков приходится на летние месяцы минимальное на зимние месяцы. Около 60 % осадков выпадает в жидком виде;
% - в твёрдом. Смешанные осадки составляют 15 %.
Суточный максимум осадков в теплый период года равен 54 мм.
Снег выпадает в начале октября с переходом температуры через 0º С. Устойчивый снежный покров образуется во второй половине октября. Максимальной величины снежный покров достигает во второй половине марта. Число дней со снежным покровом в среднем составляет 214 дней.
Распределение снежного покрова крайне неравномерно и зависит от характера рельефа и растительности. Вследствие ветрового переноса высота снежного покрова в понижениях может достигать 15 и более метров на открытых участках 02 – 055 м а на возвышенных участках 01 – 03 м.
Уменьшение высоты снежного покрова происходит с начала апреля. Территория освобождается от снега в конце мая. На пониженных защищенных местах снеготаяние идет медленнее. Средняя дата схода снежного покрова близка к весенней дате перехода средней суточной температуры через 0º С.
Плотность снежного покрова возрастает в течение зимы от 015 до 030 гсм³ (в мае при снеготаянии).
Число дней со снежным покровом даты появления и образования устойчивого снежного покрова.
Расчётная высота снежного покрова 5 % вероятности превышения на открытой местности составляет 60 сантиметров.
Нормативная глубина сезонного промерзания для глинистых и суглинистых грунтов 204 см для песчаных грунтов 248см.
Для района работ в течение года характерна частая повторяемость направления ветров значительной скорости и продолжительности.
Преобладающее направление ветра на декабрь – февраль южное.
Летом преобладающим является ветер северного направления.
В течение всего года средняя месячная скорость ветра изменяется от 46 мс летом до 56 мс зимой.
Направления и скорости господствующих ветров сведены в таблицу 1.2.
Средняя скорость ветра по месяцам
По данным таблицы 1.2 можно построить розы ветров для января и июля и определить господствующие направления ветров:
Рис. 1.1 - Розы ветров
Штили отмечаются достаточно редко. В январе их повторяемость состав-ляет около 7 % летом уменьшается до 4 % в месяц.
В регионе часты туманы. Среднее число дней с туманами в глубине материка за год составляет от 37 до 72 дней.
Район строительства объездной автодороги г. Нарьян-Мара характеризует-ся как участок плоской озерно-аллювиальной равнины полого наклонной к водораздельным возвышенностям интенсивно заторфованной.
Растительность в районе изысканий относится к предтундровому редко-лесью в сочетании с ерниковыми травяно-кустарничково-мохово-лишайниковыми в комплексе с пушицево-осоково-сфагновыми (плоскобугристыми) болотами. Суровый климат северных территорий ограничивает выбор древесных пород. Растительность скудная представленная в виде мелких пород ели лиственницы берёзы средней густоты; кустарника ивы и ерника (карликовая берёзка) способные к нормальному развитию на бедных кислых выщелоченных почвах.
Почвы образуются на рыхлых наносах в условиях застоя влаги (преобладания осадков над испарением и затруднённости дренажа) низких температур недостатка кислорода медленного накопления органического вещества (медленного разложения растительных остатков) что приводит к формированию мерзлотно-застойного водного режима почв. Это определяет широкое развитие глеевых процессов и групп почв избыточного увлажнения. Химическое выветривание протекает слабо при этом высвобождающиеся основания вымываются из почвы и она обеднена кальцием натрием калием но обогащена железом и алюминием.
Профиль почв морфологически слабо дифференцирован на горизонты и сильно укорочен. Почвы бедны питательными веществами и почти не пригодны для сельскохозяйственного освоения.
В почвенном покрове наиболее широко представлены болотно-тундровые торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые почвы.
Подстилающие грунты - пески мелкие влажные и водонасыщенные.
3. Инженерно-геологические условия
Характерной особенностью трассы объездной автодороги является близкое залегание грунтовых вод.
На трассе автодороги развиты процессы заболачивания. Болота распространены в узких понижениях рельефа и на обширных площадях в долинах рек и ручьёв на водоразделах и их склонах.
Причина заболачивания – преобладание выпадающих осадков над испаре-нием незначительные уклоны поверхности близкое залегание подземных вод. Питание болот происходит за счёт атмосферных осадков и вод озера Качгорт и залива Лесозаводская курья расположенные в долине реки Печоры.
Наиболее распространены низинные болота на месте зарастающих стариц и озёр.
По строительной классификации болота относятся к I и III типу.
Болота I-го типа распространены на первом и втором участках объездной автодороги а болото III-го типа выявлено в конце первого участка. Болота I-го типа закустарены. Выявленная мощность торфа на болотах I-го типа достигает до 40 метров (см. ведомость болот).
Болото III-го типа закустарено частично заполнено болотной водой с растекающимся торфом и большим количеством длинных и тонких корней (типа сабельника). Мощность данного болота около 80-ми метров.
Общая протяжённость болот и заболоченных участков на трассе объездной автодороги составляет: на первом участке 0683 км; на втором участке 1882 км что составляет соответственно 2499 % и 4837 % от общей протяжённости участков автодороги.
Эрозионные процессы на трассе объездной автодороги не наблюдаются.
В геологическом строении участвуют отложения различного возраста и генезиса.
Техногенные отложения t IV представлены мелкими песками различных насыпей.
Вскрытая мощность техногенных отложений составляет до 38 метра.
Биогенные отложения b IV представлены среднеразложившимся торфом тёмно-коричневого цвета средней и низкой плотности насыщенного водой распространённого в пониженных элементах рельефа: речных долинах озёрных и других впадинах. Выявленная мощность торфа достигает до 80-ми метров.
Залегают с поверхности подстилаются современными аллювиальными отложениями.
Аллювиальные отложения а IV слагают долину реки Печора. Представлены песками и линзами суглинка.
Пески серые мелкие однородные редко неоднородные сезонномёрзлые влажные и насыщенные водой.
Суглинки серые мягкопластичные. Залегают с поверхности и в средней части разрезов.
Общая мощность аллювиальных отложений достигает 26-28 метров. Подстилаются среднечетвертичными ледниково-морскими отложениями (gm II) вычегодского горизонта (суглинки и глины) на глубину бурения не вскрыты. Водоупор имеет небольшую мощность (около 60-100 м). Ниже расположен напорный водоносный горизонт с солёной водой неоген-четвертичного возраста.
4. Краткая гидрологическая характеристика озера Качгорт
Проектируемая объездная дорога пересекает ряд водотоков.(Лист 1)
Наиболее крупным водотоком пересекаемый трассой автодороги на ПК 3+08 – ПК 4+12 является озеро Качгорт через который требуется строительство моста. Мостовой переход расположен в пределах участка ПК 2+8500 – ПК 4+4206 объездной дороги.
Площадка мостового перехода через Качгортинскую протоку расположена в долине р. Печоры.
В соответствии с Водным кодексом РФ (статья 65 п. 6) ширина водоохранной зоны озера за исключением озера расположенного внутри болота или озера акватория которого менее 05 км устанавливается в размере 50 м. Ширина прибрежной защитной полосы указана в п. 10 статьи 65 Водного кодекса и составляет 30 м для обратного или нулевого уклона 40 м для уклона до 3 градусов и 50 м для уклона 3 и более градуса.
В пределах участка работ выделено 4 инженерно-геологических элемента:
- ИГЭ-1. Техногенные отложения;
- ИГЭ-2. Биогенные отложения;
- ИГЭ-3. Пески мелкие;
- ИГЭ-4. Суглинки мягкопластичные.
Сезонномерзлые пески в отдельный ИГЭ не выделен так как после возведения насыпи сезонномерзлые пески перейдут в пески насыщенные водой. Ниже приводится описание выделенных ИГЭ.
ИГЭ-3. Песок мелкий насыщенный водой (включая пески средней степени водонасыщения т. к. при подъеме уровня грунтовых вод они переходят в пески насыщенные водой). Залегает под сезонномерзлыми песками. Песок мелкий коэффициент водонасыщения 092 д. е. по степени неоднородности – в основном однородные по коэффициенту пористости - средней плотности по степени плотности – среднеуплотненные с гл. 40 м - сильноуплотненные. Влажность грунта в среднем 235 % плотность 195 гсм3 плотность минеральных частиц 265 гсм3. Вскрытая мощность ИГЭ от 240 до 242 м.
Результаты по определению основных и производных характеристик грунтов по слоям представлены в таблице 1.3.
Основные и производные показатели физико-механических свойств грунтов
Разработка вариантов мостового перехода
Варианты мостовых переходов представлены на Листе 2.
1. Описание первого варианта мостового перехода
Вариант 1 проектируем по схеме 3×42 м.
Длина моста составит 13552 м габарит 9+2×15. В плане мост расположен на прямой в продольном профиле с уклоном 3 и 6 . Нумерация опор принята слева направо по ходу пикетажа. Пролетные строения сталежелезобетонное длиной L=42м ТП 3.503.9-110.93. Несущие металлоконструкции пролетного строения состоят из двух сварных сплошностенчатых двутавровых балок высотой 2480 мм. Расстояние между балками 7600 мм. По оси пролетного строения расположена сварная балка двутаврового сечения опирающаяся на поперечные связи. Главные балки объединены в единую систему при помощи поперечных и диагональных связей. Сборно-железобетонная плита проезжей части по ТП 3.503.9-110.93. Смотровые приспособления в виде смотровых ходов внутри пролетного строения по ТП 3.503.9-110.93.
Балки пролетного строения устанавливаются на резиновые опорные части.
Береговые опоры - железобетонные монолитные индивидуальной конструкции на столбчатых опорах из металлических труб диаметром 1220 мм заполненных армированным бетоном.
Промежуточные опоры - железобетонные монолитные индивидуальной конструкции свайно-стоечные на буронабивных сваях из металлических труб диаметром 1220 мм заполненных армированным бетоном. Стойки из металлических труб диаметром 1220 мм заполненных армированным бетоном.
Проезжая часть на мосту состоит из выравнивающего слоя гидроизоляции защитного слоя и асфальтобетонного покрытия.
Деформационные швы над береговыми опорами приняты фирмы «MAURER MMM DT160R» двухпрофильный с резиновыми компенсаторами.
Сопряжение моста с насыпью принято сборно-монолитное поверхностного типа применительно к ТП серии 3.503.1-96. Длина сборных железобетонных переходных плит составляет 8 м.
Отвод воды с проезжей части моста за его пределы осуществляется за счет продольного уклона моста по водоотводному лотку в пределах полосы безопасности проезжей части с последующим отводом в телескопические лотки уложенные на откосах насыпи в начале моста и далее в фильтрующие площадки. Конструкция водоотводных сооружений принята по ТП серии 503-09-7.84. Железобетонные элементы водоотвода по ТП серии 3.503.1-66 СДП. В конце моста также предусматривается устройство водосбросов аналогичной конструкции для отвода воды с проезжей части подходов.
2. Описание второго варианта мостового перехода
Вариант 2 проектируем по схеме 4×33 м.
Длина моста составит 14167 м габарит 9+2×15. В плане мост расположен на прямой в продольном профиле с уклоном 23 от середины в стороны начала и конца моста. Нумерация опор принята слева направо по ходу пикетажа. Пролетные строения сталежелезобетонное длиной L=33 м по ТП 3.503.9-4389. Несущие металлоконструкции пролетного строения состоят из четырех сварных сплошностенчатых двутавровых балок высотой 18 м. Расстояние между балками 32 м. Главные балки объединены в единую систему при помощи поперечных и диагональных связей. Сборно-железобетонная плита проезжей части по ТП 3.503.9-4389. Смотровые приспособления в виде смотровых ходов внутри пролетного строения по ТП 3.503.9-4389.
Береговые опоры - железобетонные монолитные индивидуальной конструкции на столбчатых опорах из металлических труб диаметром 1220 мм заполненных армированным бетоном.
Деформационные швы над береговыми опорами приняты фирмы «MAURER MMM DT-160R» двухпрофильный с резиновыми компенсаторами.
Отвод воды с проезжей части моста за его пределы осуществляется за счет продольного уклона моста по водоотводному лотку в пределах полосы безопасности проезжей части с последующим отводом в телескопические лотки уложенные на откосах насыпи в начале моста и далее в фильтрующие площадки. Конструкция водоотводных сооружений принята по ТП серии 503-09-7.84. Железобетонные элементы водоотвода по ТП серии 3.503.1-66 СДП). В конце моста также предусматривается устройство водосбросов аналогичной конструкции для отвода воды с проезжей части подходов.
3. Описание третьего варианта мостового перехода
Вариант 3 проектируем по схеме 7×18 м.
Длина моста составит 13198 м габарит 9+2×15. В плане мост расположен на прямой в продольном профиле с уклоном 4 и 53 . Нумерация опор принята слева направо по ходу пикетажа. Пролетные строения сборные железобетонные из ребристых балок длиной L=18 м приняты по ТП серии 3.503.1-73 СДП. В поперечном сечении пролетного строения 7 балок с шагом 117 м. Балки пролетного строения устанавливаются на резиновые опорные части.
Все балки пролетного строения устанавливаются с уклоном 20 от оси моста.
Береговые опоры - сборные железобетонные свайно-стоечные козлового типа запроектированы применительно к ТП серии 3.503-23 СДП.
Промежуточные опоры - железобетонные сборные опоры-стенки по ТП серии 3.503-23 СДП.
Конструкция проезжей части моста принята по ТП серии 3.503.1-73 СДП. Проезжая часть на мосту состоит из выравнивающего слоя гидроизоляции защитного слоя и асфальтобетонного покрытия. Конструкции металлического барьерного ограждения и перильного ограждения приняты применительно к ТП 3.503.1-73 СДП. Высота барьерного ограждения 075 м перильного 11 м.
Деформационные швы над береговыми опорами приняты фирмы «MAURER MMM D-50» с резиновым компенсатором.
Отвод воды с проезжей части моста за его пределы осуществляется за счет продольного уклона моста по водоотводному лотку в пределах полосы безопасности проезжей части с последующим отводом в телескопические лотки уложенные на откосах насыпи в начале моста и далее в фильтрующие площадки. Конструкция водоотводных сооружений принята по ТП серии 503-09-7.84. Железобетонные элементы водоотвода по ТП серии 3.503.1-66 СДП. В конце моста также предусматривается устройство водосбросов аналогичной конструкции для отвода воды с проезжей части подходов.
4. Сравнение вариантов
При сравнении вариантов наиболее значимыми являются технико-экономические показатели. Немалое значение имеют конструктивные особенности моста которые влияют на способ возведения моста выбор строительных машинах и строительно-монтажного оборудования их характеристик и показателей.
Так экономически выгодный вариант не всегда может быть принят к строительству из-за его конструктивных особенностей которые требуют более мощного сложного и дорого строительно-монтажного оборудования и транспортных машин.
Для сравнения для каждого варианта моста подсчитываем основные объемы строительно-монтажных работ строительных материалов железобетонных и металлических изделий. Объем работ строительных материалов и изделий представлен в таблицах 2.1 2.2 2.3.
Расчёт объёмов основных работ первого варианта моста
Сваи 1220 мм l = 12 м
Сваи 1220 мм l = 15м
Пролётные строения из сталежелезобетона
Сопряжение с насыпью
Железобетонные плиты
Расчёт объёмов основных работ второго варианта моста
Расчёт объёмов основных работ третьего варианта моста
Сваи 35х35 см l = 14 м
Окончание таблицы 2.3
Пролётные строения из железобетона
Железобетонные балки
Стоимость вариантов мостов определяем по объектам аналогам расчет представлен в таблице 2.4.
Расчет стоимости вариантов мостов
Стоимость единицы по объектам аналогам тыс. руб.
Общая стоимость тыс. руб.
Продолжение таблицы 2.4
Итого затраты по первому варианту
Итого затраты по второму варианту
Сваи 35х35 см l = 12 м
Окончание таблицы 2.4
Итого затраты по третьему варианту
В результате экономического сравнения самый дешевый третий вариант мостового перехода (86700401 тыс.руб.) центральное слагаемое стоимости которого составляют шесть промежуточных опор. Второй по стоимости первый вариант (106696195 тыс.руб.) который дороже за счет высокой стоимости сталежелезобетонных пролетных строений и свай. Самым дорогим представляется второй вариант со сталежелезобетонным пролетным строением и тремя промежуточными опорами (110740848 тыс.руб.).
При выборе оптимальной схемы моста необходимо учитывать эстетику мостового перехода технологические особенности возведения и монтажа а так же трудоемкость работ. По совокупности параметров первый вариант схемы является наилучшим выбором несмотря на его большую стоимость.
Расчетно-конструктивная часть. Расчет промежуточной опоры
Промежуточная опора представлена на Листе 3.
В соответствии с § 1.35. СНиП 2.05.03-84* [3] несущие конструкции и основания мостов и труб необходимо рассчитывать на действие постоянных нагрузок и неблагоприятных сочетаний временных нагрузок.
Промежуточная опора рассчитывается на действие временных колесных нагрузок А-11 и НК-80 и проектируется из бетона В25. Рабочая арматура А-III. Расчеты ростверка ригеля стоек и подферменников производятся по первой группе предельных состояний на прочность свай – на несущую способность.
2. Сбор нагрузок на обрез фундамента промежуточной опоры моста
По разработанной конструкции моста производим сбор нагрузок действующих на обрез фундамента промежуточной опоры в продольном и поперечном направлениях моста.
В общем случае рассматриваются три сочетания нагрузок: основное дополнительное и особое.
В дипломной работе мы рассматриваем два сочетания нагрузок - основное для нагрузок действующих в продольном направлении моста и дополнительное для нагрузок действующих в поперечном направлении моста.
По продолжительности действия различают постоянные и временные нагрузки.
В основное сочетание (вдоль моста по оси Х-Х) входят:
постоянные нагрузки - от собственного веса пролетных строений и опоры собственный вес фундамента и грунта на обрезах фундамента;
временные нагрузки - вертикальные от подвижного состава и людского потока горизонтальные продольные от торможения транспорта.
В дополнительное сочетание (поперек моста по оси Y-Y) входят:
временные нагрузки - вертикальные от подвижного состава горизонтальные поперечные от торможения транспорта;
прочие нагрузки - ветровая.
2.1. Постоянные нагрузки
Сбор данного вида нагрузок производится в расчете на один пролет длиной 42 метра.
) Вес покрытия моста
Вес покрытия моста определяется по формуле (3.1):
где - длина пролетного строения = 42 м;
- ширина покрытия на пролетном строении = 127м;
- удельный вес i - го слоя кНм3.
Расчет веса покрытия сводим в таблицу 3.1.
Длина пролетного строения м
Удельный вес материала кНм3
Коэффициент запаса прочности γf i
Асфальто-бетонное покрытие
Окончание таблицы 3.1
Цементобетон-ное покрытие
) Вес барьерного и перильного ограждений и блоков открылка
Для осуществления безопасного движения транспортных средств по мосту предусмотрено барьерное ограждение марки 11МО-2 в соответствии с ГОСТ 26804-86 [4].одного погонного метра которого составляет .
Вес барьерного ограждения определим по формуле (3.2):
Для безопасного движения пешеходов по тротуарам моста предусмотрено перильное ограждение с длиной одного блока мм и массой =1079 кг.
Вес перильного ограждения определим по формуле (3.3):
Карнизный блок имеет длину мм и массой
Вес карнизного блока определим по формуле (3.4):
) Вес балки пролетного строения
Вес балки пролетного строения определим по формуле (3.5)
где - вес стальной балки пролетного строения = 8590 кН (по ТП 3.503.9-110.93);
- вес плиты проезжей части пролетного строения кН;
Вес плиты проезжей части пролетного строения определим по формуле (3.6)
где - объем плиты проезжей части (по ТП 3.503.9-110.93);
- удельный вес железобетона .
) Вес ригеля с подферменниками
Вес ригеля без учета взвешивающего действия воды определим по формуле (3.7)
где - объем ригеля .
Вес ригеля с учетом взвешивающего действия воды (при РУВВ) определиим по формуле (3.8)
где - расстояние от отметки низа ригеля до РУВВ = 08 м;
- площадь сечения ригеля ;
- удельный вес железобетона с учетом взвешивающего действия воды .
Вес подферменников определим по формуле (3.9)
где - количество подферменников на ригеле ;
- объем одного подферменника .
Общий вес ригеля и подферменников определим по формуле (3.10)
Вес опоры на обрез фундамента без учета взвешивающего действия воды определим по формуле (3.11)
где - объем железобетонной части опоры моста от отметки обреза фундамента до отметки низа ригеля ;
- объем стальной части опоры моста от отметки обреза фундамента до отметки низа ригеля ;
- удельный вес стали .
Вес опоры при РУВВ (УМВ) определим по формуле (3.12)
где - расстояние от отметки обреза фундамента до РУВВ (УМВ) ;
- площадь сечения опоры моста .
2.2. Временные нагрузки
)Нагрузки от подвижного состава
В соответствии с СНиП 2.05.03-84* [3] п. 2.12 нормативную временную вертикальную нагрузку от подвижного состава на автомобильных дорогах (общего пользования внутрихозяйственных в колхозах совхозах и других сельскохозяйственных предприятиях и организациях) на улицах и дорогах городов поселков и сельских населенных пунктов следует принимать (с учетом перспективы) от автотранспортных средств - в виде полос АК (рисунок 3.1) каждая из которых включает одну двухосную тележку с осевой нагрузкой Р равной 981К кН (1К тс) и равномерно распределенную нагрузку интенсивностью n (на обе колеи) -098К кНм.
Рис.3.1 - Автомобильные нагрузки: а) нагрузка А-11; б) нагрузка НК-80.
Класс нагрузки К надлежит принимать равным 11 для всех мостов и труб кроме деревянных мостов на дорогах V категории и внутрихозяйственных дорогах II и III категорий для которых он может приниматься равным 8.
Для дорог I-III категорий К принимается равным 11 для дорог IV и V категорий - 8.
Для определения максимальной нагрузки поперек моста рассматриваем несколько вариантов загружения пролетного строения (рис. 3.2).
)Вертикальная нагрузка от А-11 (нагрузка: от двух тележек и от толпы на тротуарах) определим по формуле (3.13)
где - суммарная осевая нагрузка ;
- ординаты линии влияния.
)Вертикальная нагрузка от А-11 (нагрузка: от двух тележек) определим по формуле (3.14)
)Вертикальная нагрузка от НК-80 (нагрузка: от одной тележки) определим по формуле (3.15)
Максимальная опорная реакция возникает от нагрузки НК-80. Вычисляем момент для этого варианта загружения по формуре (3.16)
где - эксцентриситет
При многополосном движении автотранспорта (с количеством полос - n) на дополнительные полосы (n-1) вводится коэффициент сочетаний: 10 - для тележек и 06 - для равномерно распределенной нагрузки.
Динамические коэффициенты 1+m к нагрузкам от подвижного состава автомобильных и городских дорог следует принимать равными:
где - величина для разрезных пролетных строений принимаемая равной длине пролета .
Рис. 3.2 - Варианты загружения пролетного строения и линия влияния давления на плиту.
Для определения максимальной нагрузки от подвижного состава вдоль моста рассматриваем несколько схем загружения: нагрузкой А-11 и НК-80 (рис. 3.3).
Интенсивность равномерно распределенной нагрузки от транспорта определим по формуле (3.18)
Вертикальную нагрузку от А-11 (нагрузки: от тележки равномерно распределенная от толпы на тротуарах) определим по формуле (3.19)
Рис. 3.3 - Загружение линии влияния нагрузками А-11 и НК-80.
Вертикальную нагрузку от НК-80 (нагрузка от одиночной тележки) определим по формуле (3.20)
Из расчета следует что для дальнейшего расчета принимаем нагрузку от А-11.
)Нагрузки от людского потока
Нормативная вертикальная нагрузка от людского потока на тротуары мостов принимается по формуле (3.21)
где - ширина тротуара ;
- количество тротуаров .
но не менее 196 (п.2.21 [1])
)Нагрузки от торможения автотранспорта
Нормативная горизонтальная поперечная нагрузка от торможения автотранспорта п.2.19 б СНиП 2.05.03-84* [3] принимается в виде равномерно распределенной нагрузки равной 039К приложенной в уровне верха покрытия проезжей части где К -класс нагрузки.
Горизонтальную поперечную нагрузку от торможения автотранспорта определяем по формуле (3.22)
Нормативная горизонтальная продольная нагрузка от торможения автотранспорта п.2.20 а СНиП 2.05.03-84* [3] принимается равной 50% равномерно распределенной части нагрузки А11 (вес тележек в нагрузках не учитывается) от транспорта но не менее 78К (858 кН) и не более 245К (2695 кН)
Следовательно для дальнейшего расчета принимаем горизонтальную продольную нагрузку от торможения автотранспорта равную 2695 кН.
2.3. Прочие нагрузки
Ветровую нагрузку определяем по формуле (3.24)
где - нормативная величина ветровой нагрузки ;
- строительная высота пролетного строения ;
- высота опоры от УМВ до ригеля ;
Нормативную величину ветровой нагрузки следует определять как сумму нормативных значений средней и пульсационной по формуле (3.25)
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью воды или земли определим по формуле (3.26)
где - нормативное значение ветрового давления принимаемое по СНиП 2.01.07-85* [5] пункт 6.4 и приложение 5 (г. Нарьян-Мар расположен во втором ветровом районе );
- коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте z принимаемый по СНиП 2.01.07-85* [5] п. 6.5 таблица 5 ;
- аэродинамический коэффициент лобового сопротивления конструкций моста определяется в приложении 9 СНиП 2.05.03-84* [3]. Для автодорожных мостов с пролетными строениями со сплошными балками принимается равным 17 для опор 14.
)Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на пролетное строение и ригель:
)Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на опору:
Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки на высоте z определим по формуле (3.27)
где - коэффициент динамичности;
- коэффициент пульсации давления ветра на уровне z;
- коэффициент пространственной корреляции пульсации давления для расчетной поверхности сооружения.
При определении пульсационной составляющей ветровой нагрузки применительно к конструкциям мостов допускается руководствоваться следующим:
а)Произведение коэффициентов принимать равным:
5÷015 l100 но не менее 030
где l - длина пролета или высота опоры м.
б)Для неразрезных балочных пролетных строений коэффициент динамичности принимается равным 12.
По формуле (3.25) находим нормативную величину ветровой нагрузки:
)для пролетного строения и ригеля:
По формуле (3.24) находим ветровую нагрузку:
2.4. Коэффициенты надежности
Для определения постоянных расчетных нагрузок при основном их сочетании следует применять коэффициент надежности по нагрузке γf равным 11 за исключением веса дорожного покрытия для которого γf принимается равным 15 (СНиП 2.01.07-85* [5] п. 2.10 таблица 8*).
Для определения всех постоянных расчетных нагрузок при дополнительном их сочетании следует применять коэффициент надежности по нагрузке γf равным 09
Временные равномерно распределенные нагрузки от подвижного транспорта следует принимать с коэффициентом 12; нагрузки от двуосной тележки с коэффициентом 15. Горизонтальные нагрузки от подвижного транспорта (СНиП 2.01.07-85* [5] п. 2.23).
Временная ветровая нагрузка принимается с коэффициентом надежности по нагрузке γf равным 15.
При одновременном учете нескольких временных нагрузок от двух и более к этим нагрузкам вводится коэффициент сочетаний - : для одной нагрузки которая является неблагоприятной в рассматриваемом сочетании принимает значение 08 а к остальным 07 (СНиП 2.01.07-85* [5] пункт 2.2).
Для временных нагрузок указанные коэффициенты надежности и сочетаний принимаются при основном и дополнительном их сочетании.
Значения рассчитанных постоянных временных и прочих нагрузок в пункте 3.2 сводим в приложение (Приложение А).
Сводная нормативных усилий действующих по верхнему обрезу плиты ростверка
Опорное давление от веса мостового полотна и пролетного строения
Вес опоры и ригеля при УМВ
Вес опоры и ригеля при УВВ
Опорная реакция от временной нагрузки на пролетном строении:
) значение для расчета вдоль моста
) при несимметричном загружении в направлении поперек моста
Продольная нагрузка от А-11
Окончание таблицы 3.2
Поперечная нагрузка от А-11
Давление ветра на опору и пролетное строение в направлении вдоль моста:
Давление ветра на опору и пролетное строение в направлении поперек моста:
3. Проектирование промежуточной опоры
3.1. Расчет свай-оболочек
Свая представлена на Листе 4.
Поскольку проектируемый фундамент расположен в водотоке большой глубины то принимаем свайный фундамент с высоким ростверком. Глубину заложения обреза ростверка принимаем ниже УМВ на 05 м.
Заделка свай в ростверк осуществляется на величину 010 м и выпуском продольной арматуры – 075м.
Размеры ростверка по верху определяются размерами надфундаментной конструкции понизу - площадью для размещения свай. Плита ростверка бетонируется в извлекаемом шпунтовом ограждении из профиля «Ларсен-V» с устройством тампонажного слоя подводным бетонированием толщиной не менее 10 м.
Для свайного фундамента принимаем сваи-оболочки круглого сечения 1220 мм длиной 12 метров исходя из того что грунт – песок мелкий.
Конструкция фундамента и грунтово-геологические условия приведены на рисунке 3.4. Физико-механические характеристики грунтов приведены в главе 1.
Рис. 3.4 - Схема для расчёта несущей способности сваи по грунту
Определяем нагрузки на фундамент. Все нагрузки определяются относительно центра тяжести низа плиты ростверка то есть к нагрузкам действующим по верхнему обрезу плиты следует прибавить её собственный вес с учётом гидростатического давления воды.
Расчёт фундамента на действие сил направленных вдоль моста выполним по нагрузкам сочетания 3 поперёк моста - по нагрузкам сочетания 7.
Собственный вес плиты ростверка и тампонажного слоя с учётом гидростатического давления воды:
Остальные усилия записаны в таблице. 3.3
Таблица усилий действующих по подошве плиты ростверка
Расчетные усилия вдоль моста
Расчётные усилия поперек моста
Усилия действую-щие по низу плиты ростверка
Вес плиты ростверка тампонаж. слоя
Определяем несущую способность сваи по грунту. Несущая способность свай определена в соответствии с рекомендациями [6].
Расчётное сопротивление сваи (допускаемая нагрузка на сваю) определяется по прочности материала и прочности грунта. Расчёт висячих свай по материалу как правило не требуется т.к. оно обычно больше чем по грунту.
Расчётное сопротивление сваи-стойки по грунту определим по формуле (3.28)
где - коэффициент условий работы сваи ;
- расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи
где - безразмерные коэффициенты принимаемые по таблице 6 СНиП 2.02.03-85 [7]
- расчетное значение удельного веса грунта в основании сваи с учетом взвешивающего действия воды ;
- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов расположенных выше нижнего конца сваи с учетом взвешивающего действия воды ;
- глубина заложения нижнего конца сваи ;
- площадь поперечного сечения сваи ;
- наружный периметр сваи ;
- расчётное сопротивление
- коэффициенты условий работы под нижним концом сваи ;
- коэффициенты условий работы по боковой поверхности сваи в зависимости от способа погружения .
Расчет сопротивления грунта по боковой поверхности сваи выполняется в табличной форме (таблица 3.4).
Данные для расчета сопротивления грунта по боковой поверхности сваи
Средняя глубина расположения слоя грунта м
Песок мелкий (плотный насыщенный водой)
Нагрузка приходящуюся на каждую сваю определяется по следующей формуле:
- моменты от действия сил в поперечном и продольном направлениях .
Рис. 3.5 - Схема ростверка с размещением свай в плане
Рассчитываем сваи на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и моментов действующих вдоль моста (сочетание 3 таблица 3.4)
Максимальную нагрузку на голову сваи определяем по формуле (3.30)
Рассчитываем сваи на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и моментов действующих поперёк моста (сочетание 7 табл. 3.4):
Максимальная нагрузка на голову сваи (по формуле 3.30):
Несущую способность сваи по грунту основания следует рассчитывать исходя из условия (3.31)
Условия по несущей способности сваи выполняются.
Проверяем возможность работы крайних свай на выдергивание:
Т.к. оба выражения больше нуля то крайние сваи работают только на вдавливание.
3.2. Расчет давления под подошвой условного фундамента
Находим размеры условного фундамента по формулам:
где -длина участка сваи вдоль которой окружающий грунт вовлекается в работу за счет сил трения т.е. участка на котором расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности берется со знаком плюс
- средний угол внутреннего трения грунтов контактирующих со сваей на том же участке определяется как средневзвешенное значение по слоям включенным в работу на участке
)Ширина условного фундамента:
) Длина условного фундамента:
) Площадь условного фундамента:
Находим суммарную нагрузку действующую по подошве условного фундамента с учетом веса ростверка тампонажного слоя свай грунта и столба воды от ГМВ до отметки дна.
) Вес грунта на отметке условного фундамента:
) Вес воды от ГМВ до отметки дна:
Вертикальная нагрузка действующая на подошву условного фундамента равна:
Сопротивление грунта по подошве условного фундамента определяется по формуле (3.36)
где - условное сопротивление грунта;
- ширина (меньшая сторона) подошвы фундамента при ширине более 6 м принимается ;
- глубина заложения фундамента ;
- осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта расположенного выше подошвы фундамента вычисленное без учета взвешивающего действия воды ;
Определяем среднее давление действующее по подошве условного фундамента и проверяем условие (3.37)
где - площадь подошвы условного фундамента ;
- расчетное сопротивление грунта ;
- коэффициент надежности по нагрузке .
Условия (3.37) выполняются среднее давление действующее по подошве условного фундамента не превышает расчетного сопротивления грунта.
Определяем максимальное давление под подошвой условного фундамента от действия внецентренно приложенной нагрузки и проверяем условие (3.38):
где - момент сопротивления прямоугольной площади подошвы фундамента:
-для момента действующего в продольном направлении:
где - длина условного фундамента ;
- ширина условного фундамента .
-для момента действующего в поперечном направлении:
- коэффициент условий работы ;
- коэффициент надежности .
Условия выполняются. Максимальное давление по подошве условного фундамента не превышает расчетного сопротивления грунта.
После того как произведено размещение свай в свайном фундаменте уточняется необходимость устройства наклонных свай. Наклонные сваи устраиваются для восприятия горизонтальных нагрузок. Их устройство необходимо если не выполняется условие (3.41):
Следовательно в продольном направлении наклонные сваи не устраиваются.
В поперечном направлении наклонные сваи так же не устраиваются.
3.3. Расчет ростверка
Ростверк представлен на Листе 8
)Проверка ростверка на продавливание от монолитной железобетонной колонны с раздельными базами
Проверка ростверка на продавливание от монолитной железобетонной колонны с раздельными базами производится наиболее нагруженной ветвью колонны.
Расчетные нагрузки на ростверк:
- продольная сила на уровне верха ростверка.
Проверка на продавливание плиты ростверка производится по условию (3.42):
где - расчетная продавливающая сила равная сумме реакций всех свай расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания (При этом реакции свай подсчитываются только от продольной силы действующей в сечении колонны у верхней горизонтальной грани ростверка) определяемая по формуле (3.42):
где - число свай в ростверке;
- число свай расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;
- расчетное сопротивление бетона (В25) растяжению для железобетонных конструкций с учетом коэффициента условий работы бетона ;
- рабочая высота сечения ростверка на проверяемом участке равная расстоянию от рабочей арматуры плиты до низа колонны ;
- размеры сечения колонны ;
- расстояние от грани колонны с размером до параллельной ей плоскости проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;
- расстояние от грани колонны с размером до параллельной ей плоскости проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания.
Следовательно прочность ростверка на продавливание колонной обеспечена.
Рис. 3.7 - Свайный фундамент под монолитную железобетонную колонну с раздельными базами
)Проверка ростверка на продавливание колонной внутренней сваей
Определяем величину расчетной нагрузки на внутреннюю сваю с учетом нагрузок от собственного веса ростверка по пункту 3.3.1 формуле (3.30):
Предельную величину продавливающей силы внутренней сваи определяем по формуле (3.43):
где - расчетная нагрузка на угловую сваю с учетом моментов включая влияние местной нагрузки (например от стенового заполнения)
- рабочая высота сечения на проверяемом участке равная расстоянию от верха свай до верхней горизонтальной грани плиты ростверка или его нижней ступени ;
- расстояния от внутренних граней внутренних свай до наружных граней плиты ростверка ;
- расстояния от внутренних граней угловых свай до ближайших граней подколенника ростверка или до ближайших граней ступени при ступенчатом ростверке ;
Следовательно прочность ростверка на продавливание внутренней сваей обеспечена.
)Расчет по прочности наклонных сечений ростверка на действие поперечной силы.
Расчет по прочности наклонных сечений ростверков на действие поперечной силы производится по формуле (3.44):
где.. - сумма реакций всех свай находящихся за пределами наиболее нагруженной части ростверка с учетом большего по величине изгибающего момента ;
- ширина подошвы ростверка ;
- расчетная высота в рассматриваемом сечении ростверка ;
- длина проекции наклонного сечения принимаемая равной расстоянию от плоскости внутренних граней свай до ближайшей грани подколенника или ступени ростверка а при плитных ростверках - до ближайшей грани колонны
Прочность наклонных сечений ростверка на действие поперечной силы обеспечена.
Стойка представлена на Листе 5. Так же в расчётах требуются чертежи пространственных каркасов6
В связи с тем что фундамент симметричен относительно плоскости действия нагрузки и его плита (ригель) может рассматриваться как бесконечно жесткая стойки рассчитываем по схеме жестко закрепленных в плите ростверка стержней определяя продольную силу N поперечную H и изгибающий момент М действующие в сечении перехода каждой стойки в плиту ростверка в предположении о том что внешняя нагрузка поровну распределяется между двумя стойками. Расчет произведем принимая нагрузки действующие на одну стойку в сечении перехода стойки в ростверк:
Находим площадь круглого сечения стойки по формуле (3.45):
где - внешний диаметр стойки ;
Радиус инерции сечения:
Гибкость элемента находится по формуле (3.46):
где - длина стойки .
При гибкости элементов необходимо учитывать влияние на их несущую способность прогибов в плоскости эксцентриситета продольного усилия и в нормальной к ней плоскости путем умножения значений на коэффициент . В случае расчета из плоскости эксцентриситета продольного усилия значение принимается равным значению случайного эксцентриситета.
Следовательно расчет производим с учетом влияния прогиба элемента.[8] Значение определим по формуле (3.47):
где - модуль упругости бетона при сжатии и растяжении
- коэффициент учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии:
- моменты внешних сил относительно оси параллельной линии ограничивающей сжатую зону и проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого стержня арматуры соответственно от действия полной нагрузки и от действия постоянных и длительных нагрузок в нашем случае принимаем моменты тогда:
- коэффициент принимаемый равным:
где - эксцентриситет:
Коэффициент должен быть не менее :
где - расчетное сопротивление бетона (В25) .
I - момент инерции бетонного сечения определим по формуле (3.52):
- момент инерции арматуры определим по формуле (3.53):
где - площадь арматуры ;
- радиус окружности на котором расположена арматура (рисунок 3.8):
где - защитный слой бетона .
- коэффициент определяемый по формуле (3.55):
где - модуль упругости арматуры ;
- модуль упругости бетона
Тогда продольная критическая сила по формуле (3.47) равна:
Рисунок 3.8 – Расположение арматуры в стойке.
Коэффициент h определим по формуле (3.56):
По значениям формул (3.57) и (3.58) и рисунку 3.9 пособия к СП 52-101-2003 [9]находим :
где - расчетное сопротивление арматуры .
Рис.3.9 - Графики несущей способности внецентренносжатых элементов круглого сечения
Проверяем прочность сечения по условию (3.60):
Прочность сечения обеспечена.
Свая представлена в на Листе 7.
В поперечном сечении моста ригель опирается на две стойки. Нагрузка по сочетанию 1 кроме веса опоры делится между ними поровну и составляет:
Ригель в площади смятия армирован сварными сетками размером 1600 х 1200 мм из арматуры 16 А-III. Сетки установлены по высоте с шагом s = 1330 мм.
Несущая способность подферменника равна:
где - площадь смятия:
где - длина подферменника ;
- ширина подферменника .
- приведенная призменная прочность бетона:
где - расчетное сопротивление бетона В25 ;
- коэффициент равный:
где - условная расчетная площадь равная площади подферменника но не более следовательно .
где - коэффициент равный:
где - расчетное сопротивление арматуры ;
- объемный коэффициент поперечного армирования:
где - число стержней в сетке ;
- площадь сечения стержня:
где - диаметр стержня .
где - площадь бетона внутри контура сеток косвенного армирования
Несущая способность подферменника по формуле (3.61) равна:
Следовательно прочность ригеля обеспечена.
3.6. Расчет подферменников
В поперечном сечении моста две опорные части под каждую главную балку. Нагрузка по сочетанию 1 кроме веса опоры и ригеля делится между ними поровну и составляет: N = 593934 кН.
Подферменник армирован сварными сетками размером 1520 х 1120 мм из арматуры 10 А-III. Сетки установлены по высоте с шагом s = 150 мм.
- ширина опорной части главной балки .
где - расчетное сопротивление бетона (В25) ;
k - коэффициент равный:
где коэффициент равный:
Несущая способность подферменника по формуле (3.70) равна:
Следовательно прочность подферменника обеспечена.
Организация строительсва мостового перехода
1. Основные положения по организации строительства мостового перехода
В подготовительные работы входит: устройство строительной площадки (Лист 9) завозка строительных материалов устройство подходов.
Основные работы по строительству моста через озеро Качгорт необходимо начинать со строительства промежуточных опор. Возведение промежуточных опор включает в себя: устройство шпунтового ограждения устройство свай-оболочек установка опалубки и бетонирование ростверка бетонирование стоек установка опалубки и бетонирование ригеля и подферменников.
После этого возводятся береговые опоры.
Оболочки свай погружаются вибропогружателями. Возведение опор ведется поточным методом с переходом машин и механизмов с одной на другую. Возведение береговых опор производится после сооружения промежуточных опор.
После возведения опор начинается монтаж пролетного строения. Установка пролетного строения производится продольной надвижкой. Ликвидация строительства включает в себя следующие работы: разборка оборудования ликвидация строительной площадки вывоз строительного мусора.
Монтаж пролётного строения и возведение опор представлено на Листе 10.
Работы по строительству моста производятся с восьмичасовым рабочим днем.
2. Определение объемов работ и трудозатрат на возведение мостового перехода
Трудозатраты по основным видам работ определены по объектам-аналогам и представлены в таблице 4.1.
Трудозатраты по основным видам работ
Затраты труда чел.-дни
На единицу измерения
Подготовительные работы
Подготовка территории стройплощадки
Устройство промежуточных опор
Устройство котлована
Устройство фундамента
Устройство ригеля и подферменников
Устройство береговых опор
Устройство пролетного строения
Монтаж пролетного строения
Устройство плиты проезжей части
Устройство выравнивающего слоя
Устройство гидроизо-ляции
Устройство защитного слоя
Устройство асфальто-бетонного покрытия
Установка барьерного и перильного ограждений
Устройство сопряжения моста с насыпью
Устройство сопряжений моста с насыпью
Окончание таблицы 4.1
Ликвидация строительства
Ликвидация строительной площадки
Неучтенные работы 10%
На основании данных о трудозатратах строится календарный график работ представленный на Листе 12.
3. Обеспечение строительства основными строительными материалами
Поставка строительных материалов и конструкций предполагается с разных мест. Бетон для монолитных конструкций мостов предполагается готовить на строительной площадке. Цемент для бетонной смеси доставляем из поселка Савинский. Металлоконструкции и арматура привозятся из города Северодвинск.
Щебень для укрепления откосов насыпи на подходах к мосту устройства дорожной одежды и приготовления бетонной смеси привозится из г. Мурманск. Песок для приготовления бетонной смеси и устройства подходов берется из карьера в г. Нарьян-Мар.
4. Подготовительные работы
До начала выполнения работ по сооружению промежуточных опор моста предусмотрена организация строительной площадки строительство и установка инвентарных временных сооружений на строительной площадке планировочные работы.
Строительная площадка предназначена для временного складирования всех конструкций и материалов необходимых для строительства моста а так же устройства мостового перехода. На ней располагаются временные бытовые здания электростанции бетонный узел и прочее оборудование и подъезды к месту строительства. Снабжение электроэнергией предусмотрено от городской сети сжатым воздухом от передвижных компрессоров горюче-смазочными материалами с городской базы ГСМ теплом – от инвентарных электропечей и электрокалориферов.
План строительной площадки представлен в графической части (Лист 10). Для отвода поверхностных вод территория строительной площадки устраивается с уклоном 10 и отсыпается из песка мощностью 05-10 м.
5. Производство работ по забивке свай
Процесс погружения свай в грунт слагается из перемещения вибропогружателя и установки его в рабочее положение транспортирования оболочек к вибропогружателю их подъема установки и закрепления в направляющих и собственно погружения. Производительность свайных работ зависит от скорости рабочего перемещения вибропогружателя к очередной оболочке удобства ее подъема установки на место и заводки. Операция по непосредственному погружению оболочки занимает в общем процессе лишь 20—30% всего рабочего времени.
В строительстве моста через озеро Качгорт используются сваи оболочки диаметром 1220 мм.
Технология погружения свай включает следующие технологические процессы:
) сборка металлической сваи-оболочки из секций;
) подготовку сваи-оболочки (визуальный осмотр с целью выявления дефектов подготовку строповочных устройств);
) транспортировка свай-оболочек к месту;
) монтаж и установку вибропогружателя и направляющих каркасов;
) погружение сваи-оболочки;
) извлечение грунта из полостей свай-оболочек;
) установка арматурного каркаса;
Сваи-оболочки доставляются к месту строительства плавсредствами. При доставке свай-оболочек на место строительства их укладывают в штабель между рядами свай укладывают деревянные подкладки.
На строительной площадке сваи разгружают и складируют автомобильным краном КС-6473 грузоподъемностью 50 т. Транспортирование и хранение в одном штабеле свай-оболочек или шпунта разных конструкций длин и сечения запрещено.
Погружение свай-оболочек береговых опор производится вибропогружателем ВУ-16 его установка осуществляется с помощью автомобильного крана КС-6473. Погружение свай-оболочек промежуточных опор производится вибропогружателем ВУ-16 его установка осуществляется с помощью плавучего крана СПК 1835 грузоподъемностью 35 т. Монтаж конструкций опор ведется автомобильным и плавучим кранами.
Последовательность забивки свай должна сводить к минимуму затраты на перемещение вибропогружателя и его установку над местом погружения сваи-оболочки. Сваи-оболочки погружают до проектной отметки.
6. Устройство фундамента и монолитных опор
К сооружению плиты фундамента приступают после погружения и приемки всех свай и устройства ограждения котлована.
Перед началом устройства плиты дно котлована должно быть очищено до проектной отметки. При незначительном фильтрационном притоке плиту фундамента бетонируют непосредственно на дно котлована в местах значительного притока воды через дно котлована укладывают способом вертикально перемещаемой трубы тампонажный слой (водозащитную подушку) толщиной не менее 1 м из литой бетонной смеси Водозащитную подушку укладывают на грунт ограждаемого котлована. После удаления воды следует удалить туфообразный слой слабого бетона с поверхности водозащитной подушки и снять или срубить верхнюю часть свай.
В процессе возведения фундамента распорные крепления котлована удаляют вместо них устанавливают коротыши упираемые в плиту фундамента.
Головы свай срубают до проектной отметки пневматическими отбойным молотком или бетоноломами. Лишнюю арматуру обнаруженную при срубке бетона срезают автогеном; оставшуюся часть арматуры очищают и выправляют.
Перед омоноличиванием фундамента устанавливается арматурный каркас и приваривается к нему выпуски арматуры свай и стоек.
7. Монтаж пролетного строения
Монтаж сборных пролетных строений содержит ряд последовательных операций: 1) доставка и разгрузка элементов сборных конструкции в местах удобных для последующих работ; 2) подготовка элементов к монтажу их очистка; 3) выправка металлических частей; 4) укрупнительная сборка проверка строповочных приспособлений; 5) проверка и подготовка надвижных механизмов и вспомогательных монтажных обустройств; 6) подготовка элементов к установке; 7) строповка и подача элементов в проектное положение; 8) установка опалубки и омоноличивание плиты проезда.
Места установки элементов монтируемых конструкций заранее подготавливают а элементы очищают обстраивают необходимыми подмостями размечают оси и установочные риски. Стропуют элементы обеспечивая необходимую прочность и надежность. Строповочные устройства элементов изготавливают из мягких но достаточно прочных сортов стали создавая не менее чем трехкратный запас прочности.
Особые требования предъявляют к монтажному оборудованию. Оно должно быть маневренным иметь большой диапазон изменения скорости подъема и спуска грузов а также простую схему сборки и демонтажа. Важно чтобы монтажное оборудование обладало возможностью перемещения элементов сборных конструкций в высотном продольном и поперечном направлениях без устройств вспомогательных подмостей. Это облегчает монтаж сооружений в любых местных условиях при любом состоянии реки и позволяет снизить трудовые затраты и стоимость строительства.
Монтажу сборных стальных мостовых конструкций требуются транспортные средства для подачи элементов к монтажному агрегату краны для погрузочно-разгрузочных работ краны и агрегаты обеспечивающие установку конструкций в проектное положение а также различные монтажные приспособления и устройства. Выбор крановых средств зависит от вида монтируемой конструкции способов сборки и местных производственных условий.
Пролетное строение моста озеро Качгорт – сборное сталежелезобетонное балочное принято применительно к ТП серии 3.503.9-110.93.
Монтаж стального пролетного строения ведется продольной надвижкой с помощью тяговой лебедки.
Вертикальное положение балок выверяют относительно постоянных реперов а в плане – относительно осей и рисок нанесенных заранее на основание (насадку). После выверки балки окончательно закрепляют.
Для крепления барьерного ограждения предусматривается устройство закладных деталей к которым приваривается металлические цокольные коробки на которые с помощью болтов устанавливаются стойки металлического барьерного ограждения.
8. Устройство сопряжения с насыпью и укрепление конусов
Для обеспечения подачи балок и установки оборудования в рабочее положение сопряжение моста с насыпью частично выполняем до устройства пролетного строения. В этом случае на береговых опорах устанавливаются блоки открылков и шкафные стенки. Сопряжение с насыпью устраивается сборно-монолитное поверхностного типа. Длина сборных железобетонных переходных плит составляет 4 м. Длина промежуточной монолитной армированной плиты 4 м. Общая длина сопряжения 8 м.
В качестве дренирующей засыпки на сопряжении моста с насыпью используется песчаный грунт средне- или крупнозернистый с коэффициентом фильтрации после уплотнения не менее 2 мсутки.
На откосах конусов вначале и конце моста устраиваются телескопические лотки для отвода воды с моста и с подходов к мосту в фильтрующие площадки расположенные в основании конусов.
9. Устройство мостового полотна и гидроизоляционного слоя
Конструкция дорожной одежды на пролетном строении состоит из выравнивающего слоя толщиной 30 мм гидроизоляции защитного слоя цементобетона толщиной 60 мм и асфальтобетона толщиной 70мм.
Выравнивающий слой устраивается из бетона В25 защитный слой устраивается из бетона В40 армированного стальной сеткой.
Защитно-сцепляющий слой гидроизоляции выполняется из рулонного материала Техноэластмост С изготавливаемого по техническим условиям ТУ 5774-004-17925162-2003. Техноэластмост покрыт легкооплавляемой пленкой с одной стороны и мелкозернистой посыпкой с другой.
Гидроизолируемая поверхность не должна иметь раковин наплывов бетона трещин неровностей с остроганными кромками масляных пятен должна быть очищена от пыли и соответствовать классу шероховатости 2-Ш при котором допускается суммарная площадь отдельных раковин и углублений не более 3 мм до 02 % на 1 м2 при расстоянии между выступами и впадинами 12-25 м.
После устройства выравнивающего слоя за бетоном должен быть обеспечен уход с укрытием полиэтиленовой пленкой и периодически увлажняемой мешковиной. К началу выполнения гидроизоляционных работ прочность выравнивающего слоя должна быть не менее 75 % марочной прочности.
Перед непосредственным устройством гидроизоляции поверхность бетона должна быть очищена от строительного мусора грязи пыли и цементного молока. Снятие пленки цементного молока производится влажной струйнообразивной очисткой. Работы по гидроизоляции допускается проводить только в сухую погоду и на сухой поверхности.
Гидроизоляционные работы начинают с выполнения узлов примыкания гидроизоляции к элементам мостового полотна после их завершения приступают к изоляции основных поверхностей.
Устройство гидроизоляции проводят путем наклейки рулонного материала на бетонную поверхность оплавляя нижнюю поверхность рулона пламенем воздушно-газовой горелки и одновременно подогревая поверхность основания рулон медленно разворачивают и прижимают к основанию. При выполнении гидроизоляционных работ следует избегать попадания на гидроизоляционный материал и поверхность бетона масел бензина дизельного топлива и других растворителей в случае попадания поврежденный участок вырезают и ставят заплату.
Полотна рулонного материала следует укладывать начиная с низких точек изолируемой поверхности по направлению к более высоким и располагать их стыки перпендикулярно скату. Соединение полотен рулонного материала должно производиться внахлестку не менее 10 см в продольном направлении и 15 см в поперечном направлении с последующим оплавлением и проглаживанием стыка роликом или шпателем. Поперечные стыки в смежных продольных полотнищах должны быть сдвинуты на 500 мм.
Перед укладкой гидроизоляции рекомендуется развернуть на подготовленное основание 5-6 рулонов примерить каждый рулон по отношению к другому обеспечив необходимый нахлест. Затем приклеить концы всех рулонов с одной стороны и скатать материал снова в рулон. Рулон материала для удобства работы с ним и обеспечением качества гидроизоляции должен быть круглым.
В случае образования при наклейке рулона Техноэластмост С воздушного пузыря его следует удалить в следующем порядке:
а) в дефектном месте делают надрез - отгибают концы материала
б) пламенем горелки прогревают изолируемую поверхность и поверхность отогнутых полотен
в) тщательно прижимают шпателем полотна оплавляемой стороной к основанию
г) наклеивают дополнительное полотно способом оплавления с перекрытием надрезов не менее 10 см.
В процессе производства работ по устройству гидроизоляции проверяют адгезию материала к основанию на отдир. Для этого в выполненном гидроизоляционном слое делают П-образные надрезы размером 200x50x200 мм. Свободный конец полосы надрывают крепят к динамометру и тянут под углом 90-120 °. Усилие при отрыве должно быть не менее 5 кгс. Характер разрыва должен быть когезионным по слою материала. Проколы и надрезы в изоляции служащие для контроля допускаются не более 1 на каждые 10м2. После проверки места проколов и надрезов следует тщательно заделывать.
Состояние поверхности гидроизоляции проверяют простукиванием фиксируя подлежащие устранению дефекты: вздутия складки разрывы и т.п. Обнаруженные дефекты или отклонения от проекта должны быть устранены до укладки асфальто-бетонного покрытия.
Раствор цементобетонного покрытия должен быть уложен с уклоном 20 на всю толщину слоя и ширину проезжей части. Арматурные сетки укладывают на бетонные сухарики тем самым обеспечивают необходимую величину защитного слоя бетона. Укладка арматурных сеток непосредственно на гидроизоляцию не допускается. Введение в бетон слоя химических добавок которые могут вызвать коррозию арматуры не допускается. Раствор уложенный поверх арматуры должен быть уплотнен и выровнен виброрейкой. Для избегания появления трещин при сушке бетона его следует укрывать полиэтиленовой пленкой и периодически увлажнять.
На пролетных строениях предусмотрено устройство дренажа с направляющей для отвода воды.
Покрытия и основания из асфальтобетонных смесей устраиваются на защитный слой бетона в сухую погоду. Укладку горячих смесей следует производить летом при температуре окружающего воздуха не ниже 5 0С осенью - не ниже 10 градусов С.
Деталь проекта. Расчет барьерного ограждения на мостовом переходе
Расчет барьерного ограждения выполняем на основе ГОСТ 26804-86 [4] и ГОСТ Р 52289-2004 [10]. Схема барьерного ограждения представлена на Листе 11.
1. Классификация конструкций барьерных ограждений
В зависимости от расположения в пределах мостового полотна конструкции ограждений они подразделяются на установленные:
между проезжей частью и тротуаром (служебным проходом);
- на краю стороны сооружения без тротуаров (служебных проходов);
- на разделительной полосе.
По классификации ГОСТ 26804-86 [4] указанные конструкции являются односторонними (наезд возможен только с одной стороны). Конструкции устанавливаемые на разделительной полосе могут быть двусторонние.
По внешнему виду конструкции ограждений подразделяют на ограждения бордюрного парапетного и барьерного типов ГОСТ 26804-86 [4].
Бордюрные ограждения (бордюр) - элемент мостового полотна обозначающий границу проезжей части и препятствующий выезду транспортных средств за ее пределы. К бордюрам относятся элементы (например бордюрные камни) высотой до 50 см с вертикальной стенкой либо иной конфигурации при которой сохраняется условие взаимодействия колеса с бордюром характерное для вертикальной поверхности.
Парапетное ограждение - элемент мостового полотна в виде стенки высотой более 50 см.
Барьерное ограждение - элемент мостового полотна устанавливаемый по границам проезжей части и имеющий непрерывную направляющую балку (планку) прикрепленную к стойкам т.е. для барьерных ограждений обязательно наличие стоек и продольных балок. По степени податливости барьерные ограждения могут быть жесткими с железобетонными стойками и продольными брусьями полужесткими с деформирующимися стойками и гибкими балками и гибкими с тросовыми направляющими элементами. В настоящей работе из барьерных ограждений рассмотрены только наиболее эффективные для мостовых сооружений – полужесткие ограждения. Причем акцент сделан на отечественные барьерные ограждения в основном разработанные на базе стандартных конструкций прошедших всесторонние исследования. В нашем проекте применена конструкция ограждения барьерного типа.
В соответствии с требованиями ГОСТ Р 52289-2004 [10] удерживающая способность ограждения устанавливаемого на мостовых сооружениях на городских улицах и дорогах должна быть не менее 300 кДж. Конструкция барьерного ограждения принимается высотой 075 м с шагом стоек 2 м и представлена на рисунке 5.1.
Рисунок 5.1 - Конструкция металлического барьерного ограждения
При расчетном наезде автомобиля на барьерное ограждение склонение верха стоек а следовательно сужение габарита служебного прохода или тротуара шириной 15 м не должно превышать 075 м. Указанные ограничения вызваны необходимостью обеспечения безопасности прохода пешеходов.
Исходя из обеспечения надежности следует дополнительно обеспечить требования по закреплению конструкций в плите проезжей часта или других элементах мостового полотна (карнизе цоколе тротуаре и т.д.). При выборе ограждений для мостовых сооружений необходимо иметь в виду следующее:
а) конструкция ограждения не должна вызывать изменение закладных деталей балок устанавливаемых при их бетонировании (закладная деталь и ее анкера рассчи-таны на крутящий момент 40 тс.м);
б) конструкция ограждения не должна вызывать изменение типовых размеров железобетонной плиты или ее армирование; применяемые типовые железобетонные балки имеют такое сечение и армирование плиты при которых на плиту можно передать крутящий момент (на длине 1 м) 4 тс.м на консольной части и 5 тс.м в средней части;
в) при закреплении конструкций болтами пропускаемыми через всю толщину железобетонной плиты в бетоне плиты не должно появляться напряжений превышающих расчетные сопротивления на изгиб с коэффициентом условия работ 09 (усилие на отдельный болт не должно превышать 10 тс при толщине плиты 20 см и 6 тс при толщине плиты 15 см включая усилие натяжения).
К дополнительным требованиям предъявляемым к барьерным ограждениям следует отнести и требование «единообразия условий движения» на дороге и мостовом сооружении. То есть если на дороге в качестве направляющего элемента бокового ограждения применен волновой профиль то и на мостовом сооружении желательно использовать такой же профиль.
Исходя из особенностей конструкций пролетных строений можно сформулировать и специальные конструктивные требования к ограждениям устанавливаемым на мостовых сооружениях общей сети:
- сечение стоек барьерных ограждений устанавливаемых на типовых пролетных строениях мостовых сооружений общей сети следует назначать таким чтобы момент сопротивления не превышал W = 100 см3 а в пролетных строениях индивидуального проектирования - W150 см3. Стойки крепят болтами к закладным деталям или подставкам (столикам) которые приваривают к закладным деталям в балках. При этом плоскость крепления стоек должна быть не ниже верха покрытия проезжей части.
В барьерных ограждениях в качестве направляющею элемента наиболее целесообразно использовать балки волнового профиля стыкуемые на подходах с аналогичными профилями дорожного ограждения.
2. Сопряжение барьерных ограждений мостовой группы с ограждениями на подходах
Сопряжение в плане. В нашем случае когда на сопрягающемся с мостом участке дороги имеются ограждения между ограждениями на дороге и мостовом сооружении располагается переходной участок перед мостом и за мостом. Ограждение мостовой группы устанавливают в пределах длины сооружения и в пределах длины переходных плит а переходной участок располагается за границей мостовых ограждений и состоит из ограждений дорожной группы с изменяющейся поперечной жесткостью в том числе и за счет шага стоек. Для III категории автомобильной дороги размер отгона незначительный и составляет 025 м в сторону проезжей части при ширине полосы безопасности на мостовом сооружении 10 м (рисунок 5.2).
Рисунок 5.2 - Отгон ограждения в плане:а) ограждение на обочине дороги;
б) ограждение на мостовом сооружении.Труба усиления не показана.
Сопряжение по высоте. Высотное сопряжение ограждений осуществляется в пределах переходного участка lп = 4 м принятого в соответствии с разницей в высотах 0.05 м. На длине участка постепенно выравниваются и жесткости конструкций. В качестве переходного участка может быть использован участок отгона.
Рисунок 5.3 - Высотное сопряжение барьерных ограждений на мосту и обочине
Труба усиления не показана.
При выравнивании высоты по нижнему уровню верхняя планка может заканчиваться концевым элементом не ближе чем за переходной плитой либо отводиться к краю обочины на участке большей длины.
3. Деформационные швы в ограждениях
Требования к устройству деформационных швов в ограждениях при различных комбинациях конструкций сопрягаемых ограждений и величинах расчетных перемещениях ΔР в швах пролетных строений приводятся в Рекомендации по применению ограждающих устройств на мостовых сооружениях автомобильных дорог [11].
При величине перемещения ΔР ≤ 50 мм в направляющей балке над деформационным швом в пролетном строении (далее ДШ) которая принимается укороченной длиной не более 3 м или в специальной вставке между ближайшими к шву стойками все стыковые отверстия (9в каждом стыке если стык устроен напротив стойки) устраивают овальными по ГОСТ 26804-86 [4].
Рисунок 5.4 - Схема сопряжения балок над ДШ при ΔР ≤ 500 мм (а) и
ΔР > 500 мм (б) вид со стороны тротуара (размеры в сантиметрах):
- направляющая балка; 2 - направляющая труба; 3 - односторонний шток;
-удлиненная прорезь в месте стыка; 5 - болт стыка;6 - удлиненная прорезь напротив
стойки; 7 - отрезок балки над швом;8 - ДШ в пролетном строении; 9 - лицевая наклака;
- двустороннийшток; 11 - ближайшая к ДШ стойка.Труба усиления не показана.
При перемещениях ΔР ≤ 100 мм длина овальных отверстий в стыках перекрыва-ющей направляющей балки или вставки должна составлять 110 мм.
При перемещениях ΔР ≤ 500 мм с обратной стороны перекрывающей шов балки или вставки в зоне стыков устраивают направляющие телескопические трубы диаметром 40-75 мм. При этом все стыковочные отверстия с одной стороны вставки выполняют с увеличенными прорезями. Деформационный шов в ограждении может быть устроен как с двух сторон так и с одной стороны вставки (балки) (рисунок 5.4 а). Допускается стык устраивать между ближайшими к оси ДШ стойками.
При перемещениях свыше 500 мм стык направляющих балок устраивают между ближайшими к оси ДШ стойками. При этом направляющие балки сопрягаемых участков соединены двусторонними телескопическими устройствами а зазор между ними закрыт лицевой накладкой приваренной с одной стороны по периметру к балке (рисунок 5.4 б).
Для исключения заклинивания штока в направляющих элементах (трубах) из-за трения целесообразно в трубу помещать втулки из полиэтилена или фторопласта.
4. Расчет узлов крепления ограждений
Согласно СНиП 2.05.03-84* [3] элементы металлических ограждений барьерного типа выполняемые в соответствии в ГОСТ 26804-86 [4] (группы 11 МО и 11 МД) на воздействие горизонтальных нагрузок не рассчитываются.
Крепление узла анкеровки болтов стоек барьерного ограждения должно быть отдельно проверено на действие:
- горизонтального усилия отвечающего срезу четырех болтов прикрепления;
- момента возникающего от усилия соответствующего разрыву двух рядом расположенных болтов относительно противоположного ребра.
Прочность болтов проверяют от действия пластического изгибающего момента в стойке при ее пластическом изгибе от усилия N действующего на стойку. Пластический момент в корне стойки определяют в плоскости 0-0 (рисунок 5.5 а) т.е. по высоте hраб до ребер жесткости по формуле (5.1):
где Run - нормативное сопротивление материала стойки по показателю «временное сопротивление» СНиП 2.05.03-84* [3] Run = 370 МПа;
- коэффициент надежности по материалу СНиП 2.05.03-84* [3] = 109;
Wст - момент сопротивления сечения стойки Wст = 100 см3.
Рисунок 5.5 - Схема к проверке прочности крепления стоек барьерных ограждений
Горизонтальное усилие на стойку найдем по формуле (5.2):
где а - расстояние от расчетного уровня приложения силы до начала ребер жест-кости в нижней части стойки:
где Н1 – расстояние от ребер жесткости до центра балки Н1 = 0434 м;
Н2 – расстояние от ребер жесткости до центра балки Н2 = 0865 м;
Из условия работы на срез согласно Рекомендации по применению ограждающих устройств на мостовых сооружениях автомобильных дорог. [11] расчетное усилие воспринимаемое одним болтом М 20х70 6080 кН. Усилие воспринимаемое 4 болтами 24320 кН что значительно превышает горизонтальное усилие на одну стойку.
Усилие в болтах одного ряда (рисунок 5.5 б) определяется по формуле (5.4):
Из условия работы на растяжение согласно Рекомендации по применению ограждающих устройств на мостовых сооружениях автомобильных дорог. [11] расчетное усилие восприни-маемое одним болтом М 20х70 490 кН. Усилие воспринимаемое 2 болтами 980 кН для металлических барьерных ограждений согласно СНиП 23-01-99 [1] при непрерывных направля-ющих планках нагрузку допускается распределять на четыре расположенные рядом стойки 3920 кН что значительно превышает усилие на растяжение для 2 болтов одного ряда.
Прочность узлов крепления ограждения обеспечивается.
5. Расчет барьерных ограждений на удар автомобиля
Расчет ограждений или перил на удар автомобиля можно производить с некото-рым приближением исходя из предпосылки что при косом наезде на ограждение автомобиль поворачивается в положение вдоль ограждения одновременно замедляя свое поперечное движение (рисунок 5.6 а).
Рисунок 5.6 - Схемы к расчету ограждения:
а) схема к расчету удара автомобиля об ограждение;
б) схема к расчету опрокидывания автомобиля
По формуле физики можно связать скорость и ускорение (замедление) в направлении нормальном к ограждению (5.5):
где - скорость движения автомобиля перпендикулярная ограждению;
S - путь перемещения центра массы автомобиля перпендикулярно к ограждению от начала до конца наезда;
а - равномерное замедление перпендикулярно к ограждению в период измене-ния траектории пути автомобиля.
Учитывая что и получим:
где - угол наезда на ограждение;
e - расстояние от центра массы автомобиля до передней его оси (для легкового е = 08; для грузового е = 17);
Если ограждение полужесткое или гибкое то к пути S надо добавить поперечную деформацию Δ ограждения под действием удара откуда:
Усилие Z передаваемое жесткому ограждению составляет:
где m - масса автомобиля кг;
Q- вес автомобиля кН;
g - ускорение свободного падения g = 981 мс2.
) для легкового автомобиля:
) для грузового автомобиля:
Под действием силы Z автомобиль не должен опрокидываться через ограждение (рисунок 5.6 б). Условие его устойчивости может быть записано как сумма моментов сил относительно точки опирания колеса у ограждения. Тогда:
где - расстояние от поверхности проезжей части до центра тяжести автомобиля согласно ГОСТ 26804-86 [4] (для легкового h1 = 10 м; для грузового h1 = 15 м);
- расстояние от поверхности проезжей части до места контакта колеса автомобиля с барьерным ограждением согласно ГОСТ 26804-86 [4] h0 = 103 м;
- расстояние от края колеса до центра тяжести автомобиля согласно ГОСТ 26804-86 [4] (для легкового b = 10 м; для грузового b = 12 м).
Условия выполняются следовательно опрокидывание автомобиля через ограждение не произойдет.
Усилия Z действующие на ограждение могут достигать двойного веса самого автомобиля. Чтобы не подвергать конструкцию пролетного строения и особенно плиту проезжей части таким значительным воздействиям ограждения проектируют воспринимающими только четверть или треть этих усилий. При максимальный ударах ограждение разрушается но останавливает автомобиль не повреждая несущей конструкции сооружения. Металлические ограждения рассчитывают с учетом их работы в пластической стадии в момент разрушения.
Основные расчетные параметры барьерного ограждения представлены в таблице 5.1.
Основные расчетные параметры барьерного ограждения
Наименование показателя
Расчетная удерживающая способность Е кДж
Предельный прогиб f при максимальном Е м
Рабочая высота стойки hраб м
Предельное смещение верха стойки уст м
Количество смятых амортизаторов шт
Количество погнутых стоек шт
Скорость наезда автомобиля кмч:
Поперечная перегрузка g
- легкового автомобиля (в центре масс)
- грузового автомобиля (в центре масс)
Экономическая часть проекта.
1. Расчетные данные для составления смет.
Район строительства относится к районам Крайнего Севера.
Индексы изменения сметной стоимости на II квартал 2011 года к уровню цен 2001 г.
Индекс на СМР к ФЕР составляет 857 кроме того для районов Крайнего Севера применяется поправочный коэффициент к индексу на СМР к ФЕР равный 117 и для учета повышенной нормы накладный расходов применяется коэффициент 102.
Нормы накладных расходов определяются согласно документу МДС 81-34.2001 «Методические указания по определению величины накладных расходов в строительстве осуществляемом в районах Крайнего Севера и местностях приравненных к ним»[12].
Нормы сметной прибыли определяются согласно МДС 81-25.2001 «Методические указания по определению величины сметной прибыли в строительстве»[13]. Величина сметной прибыли определяется за итогом прямых затрат на основании норм составленных по видам строительно-монтажных работ.
Локальная смета на возведение промежуточной опоры выполнена в уровне цен II квартала 2011 г. базисно-индексным методом с использованием сметно-нормативной базы ФЕР 2001. Расчёт выполнен в программе Гранд Смета.
Локальная смета представлена в приложении (Приложение А)
Сметный расчёт представлен в приложении (Приложение Б)
Безопасность и экологичность проекта
1.Охрана окружающей среды.Мероприятия на водных преградах на период строительства и после.
Окружающая среда - совокупность компонентов природной среды природных и природно-антропогенных объектов а также антропогенных объектов;
Охрана окружающей среды - деятельность органов государственной власти Российской Федерации органов государственной власти субъектов Российской Федерации органов местного самоуправления общественных и иных некоммерческих объединений юридических и физических лиц направленная на сохранение и восстановление природной среды рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов предотвращение негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и ликвидацию ее последствий.
Воздействия на растительный и животный мир могут быть прямыми (механические повреждения уничтожение отравление производственными отходами отработавшими газами транспортных средств или строительных машин влияние шума и т.п.) или косвенными которые обусловлены изменением среды обитания.
Работы по строительству мостового перехода обязательно должны подчиняться ФЗ №7 [14]. На основании ФЗ №174 [15] проект обязан проходит экологическую экспертизу с предоставляемыми расчётами схемами чертежами и обоснованиями принятых решений. Расчёты схемы чертежи и обоснования выделяются в отдельный том.Обоснованием проектных решений должны служить выполненные по данным экологических обследований оценки возможного количественного или качественного ущерба лесам охотничьим и редким животным и птицам промысловым и ценным видам рыбы а также сельскохозяйственному производству.
Заказчиком по требованию соответствующих природоохранных органов или других заинтересованных ведомств могут быть выданы дополнительные задания на проектирование мероприятий по охране растений ценных видов животных заповедных или иных угодий особого природоохранного режима или специальных видов сельскохозяйственного производства. Мероприятия по дополнительным заданиям разрабатываются индивидуально как правило при участии специализированных научных или проектных учреждений.
В соответствии с ВСН 9-89 [16] при выполнении работ по строительству мостового перехода следует рассматривать следующие направления охраны природной среды и рационального расходования природных ресурсов:
)Вода и рыбное хозяйство:
-Строительная площадка для сооружения моста выбирается как правило за пределами водоохранной зоны. Одновременно с природоохранными органами должны быть согласованы допустимые способы и сроки производства работ.
В соответствии с «Положением о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах» [17] ширина водоохранной зоны озера Качгорт составляет 500 м.
Сброс загрязненных вод свалка мусора стоянка автомобилей и строительство временных сооружений в проделах водоохранных зон на берегах рек запрещается.
-Степень необходимой очистки обезвреживания и обеззараживания сточных вод в отстойниках устанавливается санитарно-техническим расчетом и должна соответствовать «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» [18].
Сброс очищенных сточных вод в реку может производиться только с разрешения органов санитарно-эпидемиологической службы и рыбоохраны в местах указанных этими органами.
-Строительство мостов через рыбохозяйственные водоемы должно производиться с соблюдением Федерального закона “О животном мире”[19] и должно быть согласовано с органами рыбоохраны.
Отвод обвалование или преграждение русел на время строительства водопропускного сооружения на водотоках (водоемах) используемых в рыбохозяйственных целях допускается только с разрешения органов рыбоохраны.
Стеснение периодического водотока на время производства работ при котором возможно подтопление сельскохозяйственных угодий должно быть согласовано с сельскохозяйственными органами.
)Почва и землепользование:
-Расчистку дорожной полосы и площадей для дорожных сооружений следует выполнять строго в отведенных границах.
-Снятию подлежит плодородный грунт по всей площади сооружений. Толщина снимаемого слоя задается проектом по указанию землепользователей.
-При снятии слоя почвы должны быть приняты меры к защите ее от загрязнения смешиванием с минеральным грунтом засорения водной и ветровой эрозии.
-При выполнении земляных работ наибольший ущерб окружающей среде наносится эрозионными явлениями.Предупреждение эрозии достигается быстрейшим устройством и включением в работу сооружений водоотвода водопропускных устройств быстротоков укреплением откосов.
- Для размещения карьеров и резервов следует как правило выбирать земли непригодные для сельскохозяйственного использования или сельскохозяйственные земли худшего качества а из земель лесного фонда - участки не покрытые лесом или занятые кустарниками и малоценными насаждениями.
- Работы по рекультивации нарушенных земель должны проводиться поэтапно: технический и биологический.
На техническом этапе рекультивации земель следует выполнять работы по планировке выработанного пространства формированию откосов карьеров (резервов) транспортировке и нанесению потенциально-плодородных пород и почв на рекультивируемые земли строительству подъездных дорог гидротехнических и мелиоративных сооружений и др.
На биологическом этапе рекультивации земель должен выполняться комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий направленных на возобновление флоры и фауны.
)Дорожные машины и оборудованеи:
- Дорожные машины и оборудование должны находиться на объекте только на протяжении периода производства соответствующих работ. Не допускается хранение на приобъектных площадках временного отвода неиспользуемых списанных или подлежащих ремонту в стационарных условиях машин или их частей и агрегатов.
- При работе машины и оборудование оказывают воздействие на окружающую среду в виде загрязнения атмосферы отработавшими газами пылью а также являются источниками шума вибрации и засорения прилегающей зоны выбросами.
- Заправка автомобилей тракторов и др. самоходных машин топливом и маслами должна производиться на стационарных или передвижных заправочных пунктах в специально отведенных местах удаленных от водных объектов. Заправка стационарных машин и механизмов с ограниченной подвижностью (экскаваторы и др.) производится автозаправщиками.
- На каждом объекте работы машин должен быть организован сбор отработанных и заменяемых масел с последующей отправкой их на регенерацию. Слив масла на растительный почвенный покров или в водные объекты запрещается.
- При проведении технического обслуживания дорожных машин следует особое внимание уделять контрольным и регулировочным работам по системе питания зажигания и газораспределительному механизму двигателя. Эти меры обеспечивают полное сгорание топлива снижают его расход значительно уменьшают выброс токсичных веществ.
- При работе дорожных машин необходимо осуществлять контроль за соблюдением допустимого уровня шума в населенных пунктах на территориях жилой застройки в помещениях жилых и общественных зданий.
- Особое внимание следует обратить на предупреждение резких шумовых воздействий в малоосвоенных местах в целях сохранения безопасности диких животных.
- При необходимости снижения уровня шума дорожных машин следует применять следующие меры:
технические средства борьбы с шумом (применение технологических процессов с меньшим шумообразованием и др.);
защитные акустические устройства (шумоизоляцию ограждения специальные помещения для источников звука и др.);
организационные мероприятия (выбор режима работы ограничение времени работы и др.).
- Во многих случаях снижение шума достигается герметизацией отверстий в противошумных покрытиях и кожухах.
- При выполнении механизированных работ в населенных пунктах или около них следует соблюдать нормы по уровням вибрации.
- При применении ударных или вибрационных машин проектом должна быть рассмотрена необходимость специальных мер или сооружений для зашиты от вибрации жилых и коммунальных зданий архитектурных памятников и т.п.
При производстве строительно-монтажных работ необходимо соблюдать требования СНиП 12-04-2002 [20] «Правила по охране труда при сооружении мостов»[21].
2.1. Основные требования по охране труда при строительстве мостового перехода
Вновь поступившие рабочие могут быть допущены к работе только после прохождения вводного (рабочего) инструктажа по охране труда и производственной санитарии и инструктажа по охране труда непосредственно на рабочем месте.
Проведение инструктажа должно регистрироваться в специальном журнале. Независимо от проведения указанного выше инструктажа все рабочие должны пройти обязательное обучение безопасным методам работы по специальной программе утвержденной главным инженером строительной организации. После окончания обучения быть организована проверка знаний обучающихся и выданы соответствующие удостоверения.
К управлению строительными машинами запрещается допускать рабочих и обслуживающий персонал не имеющих удостоверения на право управления машиной.
Рабочие занятые на работах по устройству эксплуатации и ремонту временных электрических установок должны быть обучены практическим приемам освобождения от тока пострадавших лиц и оказания им первой помощи.
На площадке должны быть оборудованы санитарно-бытовые помещения и устройства: гардеробные умывальные душевые уборные помещения помещения для сушки спецодежды для приема пищи для обогрева рабочих в холодное время года медпункт. На каждом объекте необходимо иметь аптечки с медикаментами и набором средств для оказания первой помощи пострадавшим.
Всех рабочих на строительной площадке обеспечивают питьевой водой. Питьевые установки должны быть расположены на расстоянии не более 75 м от рабочих мест.
Рабочим иметь спецодежду спецобувь и средства индивидуальной защиты в соответствии с действующими нормами и характером работы. Выдаваемые рабочим индивидуальные средства защиты должны быть проверены а рабочие проинструктированы о порядке пользования ими.
Рабочие на строительной площадке в местах где возможно падение предметов должны быть обеспечены защитными касками а работающие на высоте снабжены индивидуальными сумками для переноски и хранения мелких деталей (гвоздей болтов инструментов и т.д.)
На участках строительства где это требуется по условиям работы должны быть вывешены хорошо видимые предупредительные и указательные знаки.
В необходимых случаях следует устраивать ограждения или назначать специальных дежурных.
Организация рабочих мест должна обеспечивать безопасность выполнения работ. Рабочие места расположенные над землей на высоте 1 м и выше ограждают перилами или металлической сеткой высотой не менее 1 м. Перила должны выдерживать сосредоточенную нагрузку не менее 70 кг. При невозможности или нецелесообразности устройства ограждений работающих на высоте снабжают специальными предохранительными поясами. Места закрепления карабина предохранительного пояса должны быть заранее указаны рабочим.
Предохранительные пояса выдаваемые рабочим должны иметь паспорта и бирки. При их отсутствии пояса и бирки пояса следует испытать в соответствии с действующим ГОСТом.
В местах перехода через канавы и траншеи глубиной более 1 м устраивают переходные мостики или ходы шириной не менее 06 м с перилами. Проходы для рабочих расположенные на уступах откосах с уклоном более 200 оборудуют стремянками и лестницами с односторонними перилами. Проезды проходы подкрановые пути погрузочно-разгрузочные площадки и рабочие места необходимо регулярно очищать от строительного мусора в зимнее время очищать от снега и льда посыпать песком шлаком и т.д. а в летнее время поливать водой.
Рабочие места проезды проходы и склады на строительной площадке в темное время суток должны быть освещены. Работа в неосвещенных местах запрещается.
Для выполнения работ должны применяться исправные и соответствующие характеру данных работ машины механизмы оборудование инструменты инвентарь. Движущие части машин и механизмов в местах возможного доступа людей должны быть ограждены. Запрещается производить строительно-монтажные работы складировать материалы и устраивать стоянки машин в охранной зоне воздушных линий электропередач без согласования с организацией эксплуатирующей линию.
К работе механизированными инструментами допускаются люди имеющие удостоверения на право пользования такими инструментами. Выдаваемый инструмент должен быть исправен. Ремонт и регулировка механизированного инструмента должны производиться после его отключения и полной остановки.
Работать с механизированными инструментами с приставных лестниц запрещается. При работе с механизированными инструментами рабочие должны пользоваться защитными очками.
Корпусы электроинструментов работающих при напряжении выше 36 В должны быть заземлены.
С целью пожарной безопасности на стройплощадке не допускается скопление пожароопасных материалов и отходов горюче-смазочные материалы должны находиться на стройплощадке в соответствии с розой ветров и вдали от остальных объектов на безопасном расстоянии.
На производителей работ (старших производителей работ начальников участков) возлагается в пределах руководимых ими объектов:
- осуществление мероприятий по технике безопасности и производственной санитарии;
- систематическое наблюдение и обеспечение и обеспечение исправного состояния и правильной эксплуатации лесов подмостей креплений ограждений;
- обеспечение чистоты строительных площадок проходов проездов рабочих мест;
- надзор за правильным и безопасным использованием строительных машин механизмов энергетических установок и транспортных средств;
- оформление допусков на право производства работ в охранной зоне линий электропередач в действующих цехах заявок на прекращение работы мостовых кранов и другого оборудования;
- контроль за своевременной выдачей рабочим соответствующей спецодежды и защитных приспособлений согласно действующим нормам;
- инструктаж мастеров и рабочих а также обеспечение своевременного обучения рабочих безопасным методам труда;
- своевременное расследование несчастных случаев связанных с производством и составление соответствующих актов участие в разработке мероприятий по предотвращению производственного травматизма;
На строительных мастеров возлагается в пределах порученных им участков работ:
- осуществление правильного и безопасного ведения строительно-монтажных работ с применением строительных машин механизмов механизированного инструмента и оборудования;
- контроль за состоянием лесов и подмостей защитных приспособлений креплений котлованов траншей и т.д.;
- проверка чистоты и порядка на рабочих местах в проходах и на подъездных путях обеспечение достаточной освещенности рабочих мест а также правильного содержания и эксплуатации подкрановых и транспортных путей;
- контроль за применением и правильным использованием рабочей спецодежды и индивидуальных защитных средств за соблюдением норм переноски тяжестей и т.д.
О каждом несчастном случае связанном с производством в результате которого пострадавший прекращает работу сам пострадавший или свидетель несчастного случая должен немедленно известить своего начальника (прораба мастера начальника цеха и т.п.).
Мастер прораб или другое должностное лицо узнав о несчастном случае должен принять срочные меры к оказанию пострадавшему медицинской помощи и немедленно сообщить о несчастном случае начальнику предприятия.
2.2. Охрана труда при строительстве промежуточной опоры
) Устройство фундаментов и опор мостов из свай-оболочек.
- Вибропогружение шпунта и свай-оболочек бурение заполнение бетонной смесью оболочек и скважин следует производить с предварительно подготовленных площадок или подмостей.
- Вибропогружение свай-оболочек должно производиться с применением специальных направляющих устройств или кондукторов обеспечивающих устойчивое положение элемента в начале погружения.
- Погружение сваи следует производить с применением наголовников соответствующих поперечному сечению сваи.
- Управление работой вибропогружателя должно осуществляться дистанционно с пульта управления соединенного с вибропогружателем гибким кабелем.
- На время освидетельствования водолазами свай-оболочек должны быть прекращены все виды работ по строительству фундамента. Освидетельствование следует производить под непосредственным руководством производителя работ.
- Во время срубки верхней части сваи рабочие должны пользоваться защитными очками. Необходимо предусмотреть меры предосторожности против внезапного падения срубаемой части свай.
- Одновременная срубка голов двух соседних свай запрещается.
- Подъем и установку арматурных каркасов следует производить способом исключающим возможность самопроизвольной расстроповки.
- Во время перемещения каркаса рабочие должны находиться за пределами опасной зоны.
- У приемного бункера необходимо устроить площадку с перилами для размещения рабочих принимающих бетонную смесь.
) Монтаж сборных железобетонных конструкций мостов.
- Общее руководство монтажными работами на строительстве мостов должно поручаться квалифицированным специалистамимеющим опыт выполнения указанных работ и хорошо знающим их специфику. При выполнении особо сложных работ ответственные руководители монтажных работ назначаются приказом.
- К верхолазным работам допускаются монтажники имеющие стаж работы не менее года и разряд не ниже третьего. Рабочие впервые допускаемые к верхолазным работам в течение года должны работать под непосредственным надзором опытных рабочих назначенных приказом руководителя подразделения.
- Монтажники-верхолазы должны работать в нескользящей обуви.
- До начала монтажных работ необходимо установить порядок подачи условными сигналами между лицом руководящим монтажом и машинистом
- Перед подъемом элемента ответственный руководитель монтажных работ обязан:
тщательно осмотреть надежность строповочных устройств;
проверить правильность и надежность закрепления монтажногои крана на данной стоянке;
проверить наличие на месте и готовность к работе крановщика монтажников и сигналистом.
- Не допускается перенос краном монтируемых конструкций и элементов над людьми.
- Запрещается оставлять поднятые элементы на весу.
- Сборку привертку сварку и замоноличивание узлов монтируемых конструкций необходимо производить с огражденных средств подмащивания.
- При монтаже вертикальных мостовых конструкции или конструкций многоярусных сооружений работы в нижерасположенных ярусах производить запрещается.
3. Защита моста от паводковых вод и ледовой нагрузки
Успешный пропуск паводка и ледохода определяется хорошей предшествующей подготовкой сооружения и наличием необходимых материалов и инвентаря.
При спокойном ледоходе следят за правильным проходом льдин под мостом не допуская их столкновения с опорами или задержки у опор и в пролете. Большие льдины застрявшие в пролете моста немедленно раскалывают. Необходимо следить за проходом льда выше и ниже моста не допускается образования заторов.
Сорванные ледоходом и плывущие по реке предметы пропускают беспрепятственно в пролетах моста. Если обеспечить проход этих предметов в пролеты невозможно их зачаливают.
Развивающиеся в ходе паводка и после него размывы определяют путем промеров в русле по контуру опор и устоев моста струенаправляющих дамб и траверсов и сравнения с допустимыми значениями.
При опасности подмыва опор струенаправляющих дамб конусов и откосов места размыва немедленно засыпают камнем забрасывают мешками с песком или грунтом обкладывают хворостом или фашинами не допуская при этом стеснения отверстия т.к. это может привести к новым размывам.
При спокойном характере водотока следят за наивысшими и меженными уровнями профилем русла после прохода паводковых вод.
Подготовку к пропуску паводка и ледохода проводят заблаговременно в осенне-зимний период.
Для определения времени начала паводка и ледохода и их интенсивности мостовой мастер должен использовать прогнозы гидрометеорологической службы. В зависимости от мощности ожидаемого ледохода уровня паводковых вод конструкции опор объем работ по защите сооружений может быть различным. Значительные затраты как правило требуются при пропуске льда и паводка в северных реках и под мостами с мелким заложением опор в размываемых грунтах.
По мостовым переходам подверженным воздействию весеннего ледохода и паводка должны быть своевременно подготовлены и составлены календарные планы практических мероприятий с отражением в этих планах комплекса и объема подготовительных работ потребности инструментов материалов рабочей силы транспортных средств с указанием сроков и ответственных исполнителей.
Для защиты сооружений от повреждений льдом и паводком необходимы систематические наблюдения за режимом потока особенно в период паводков и ледоходов своевременная подготовка сооружения и средств водо и ледоборьбы энергичная и действенная охрана сооружения с начала возникновения угрозы до полной ее ликвидации.
Подготовка сооружения к паводку состоит в заблаговременном ремонте самих сооружений и укреплений расчистке отверстий сколке льда заготовлении и складировании необходимых материалов и конструкций обследовании реки выше и ниже моста.
К паводку заготовляют противоразмывные материалы (фашины кули рогожные колья камень веревку проволоку гвозди круглый и пиленый гвоздь) инструмент и оборудование (лопаты ломы багры кирки пилы топоры фонари прожекторы с электропитанием лодки) спецодежду (рукавицы сапоги и т.д.)- объем этих заготовок зависит от конкретных условий. Все это должно быть своевременно доставлено на мостовой переход.
Охраняемые сооружения к началу ледохода и паводка должны быть обеспечены средствами связи (радио телефоном) автомобилями спасательными средствами.
При ожидаемом интенсивном ледоходе или высоком паводке заблаговременно согласовывают с местными органами власти вопрос о привлечении в случае необходимости команд местных воинских частей или местного населения для защиты сооружений.
Планируемые ремонтные работы должны быть согласованы с органами рыбонадзора.
На каждый большой и средний мост назначают лицо ответственное за подготовку и защиту сооружения от паводка и ледохода. Для выполнения работ организуют бригады.
До начала паводка приводят в порядок водомерные рейки и обследуют участок реки на 5-15 км вверх по течению или до ближайшего моста и на 2-5 км вниз по течению. При этом отмечают прочность ледяного покрова наличие плотин и других препятствий излучин и изгибов где возможны заторы льда. До начала ледохода спускают подпорные воды перед временными плотинами. При расчистке отверстий выполняют следующие работы:
-на мостах через суходолы овраги и малые водотоки расчищают от снега подошвы конусов устраивая канавы с выходом к отверстию моста и прокапывают канаву в снегу по главному руслу.
Работы по устройству канав ведут от сооружения во избежание образования подпора воды в верхней части его затопления или размыва.
Обкалывание льда производится по периметру опор ледорезов вдоль укреплений откосов в виде прорубей – борозд шириной 03-05 м располагаемых как можно ближе к конструкциям но не менее 02-03 м от них.
Перед ледоходом для ослабления его воздействия проводят следующие работы:
- перед каждой опорой прорубают борозду шириной несколько более ширины опор и ледорезов и длиной 10-100 м в зависимости от режима реки.
Список использованных источников
Справочник по климату гидрометеостанции «Нарьян-Мар».
ГОСТ 26804-86 «Ограждения дорожные металлические барьерного типа». - Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 19 декабря 1985 г. № 242
Рекомендации по определению несущей способности свай-оболочек и буровых свай по результатам статического зондирования грунтов. Утверждён 28 декабря 1990 г.
Пособие к СНиП 2.03.01-84 по проектированию бетонных и железо-бетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры. - Утверждено приказом ЦНИИ промзданий Госстроя СССР от 30 ноября 1984 г. № 106а
Пособие к СП 52-101-2003 по проектированию бетонных и железо-бетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры
ГОСТ Р 52289-2004 «Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков разметки светофоров дорожных ограждений и направляющих устройств».
Рекомендации по применению ограждающих устройств на мостовых сооружениях автомобильных дорог.- Утверждены первым заместителем Минтранса России В.Г. Артюховым № 114-р от 7 05 2001 г
МДС 81-34.2001 «Методические указания по определению величины накладных расходов в строительстве осуществляемом в районах Крайнего Севера и местностях приравненных к ним».
Нормы сметной прибыли определяются согласно МДС 81-25.2001 «Методические указания по определению величины сметной прибыли в строительстве»
ФЗ №7 «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002г.
ФЗ №174 «Об экологической экспертизе» от 23.11.1995г.
ВСН 9-89 «Инструкция по охране природной среды при строительстве ремонте и содержании автомобильных дорог»
«Положением о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах» от 23 ноября 1996г. № 1404
«Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». М. 1975.
Федеральный закон от 24 апреля 1995 №52-ФЗ «О животном мире»
СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве.Часть 2. Строительное производство». Принят и введен в действие с 01.01.2003 г.
постановлением Госстроя России от 17.09.2002 № 123
«Правила по охране труда при сооружении мостов» Утверждены зам. министра транспортного строительства В.В. Алексеевым 29 марта 1990 г. и согласованы Президиумом ЦК независимого профсоюза железнодорожников и транспортных строителей 6 июня 1990 г. протокол № 43.01
Сводный сметный расчёт в сумме 189693024 тыс.руб.
в том числе возвратных сумм 6149654 тыс.руб.
Сводный сметный расчёт стоимости строительства
Строительство моста через озеро Качгорт
Составлен в ценах по состоянию на II квартал 2011 года
Номера сметных расчётов и смет
Наименование глав объектов работ и затрат
Сметная стоимость тыс.руб.
Общая сметная стоимость тыс.руб.
Обору-дования мебели и инвентаря
Глава 1. Подготовка территории строительства
Подготови-тельные работы
Глава 2. Земляное полотно
Глава 3. Дорожная одежда
Глава 4. Искусственные сооружения
Устройство промежуточ-ных опор
Продолжение таблицы В.1.
Глава 6. Дорожные устройства и обстановка
Итого по главам 1-7:
Глава 8. Временные здания и сооружения
ГСН 81-05-01-2001 п.3.7 к=08
Временные здания и сооружения 101%08 по гл.1-7
Итого по главам 1-8:
Глава 9. Прочие работы и затраты
ГСН 81-05-01-2001 Расчёт №1
Удорожание в связи с производством работ в зимнее время (3817%)
Временное методическое указание Росавтодор
Затраты на перевозку рабочих 085%
Письмо Минстроя России №ВБ-20-8212 от 10.03.98г.
Средства на покрытие затрат подрядных организаций по платежам на добровольное страхование строительных рисков- 3%
Методические указания п.9.2.22
Обследование и испытание законченных строительством искусственных сооружений
Итого по главам 1-9:
Глава 10. Содержание службы заказчика-застройщика (технического надзора)
Постановление Госстроя России №17 от 13.02.2003г.
Затраты на содержание службы заказчика-застройщика-11%
Глава 12. Проектные и изыскательские работы
Проектно- изыскательские работы (разработка инженерного проекта)
Справочник базовых цен на проектные работы для строительства. Искусственные сооружения. Москва 2004г.
Разработка рабочей документации
Окончание таблицы В.1.
Постановление Госстроя России от 18.08.1997г. №18-44
Проведение экспертизы проекта 187% от расчётной стоимости разработки инженерного проекта
Письмо ГЦО РФ №12-19 от 17.01.96
Авторский надзор 02%
Итого по главам 1-12:
Непредвиденные работы и затраты- 3%
( от итога глав 1-12)
Итого по сводному сметному расчёту:
В том числе возвратных сумм (15% от временных зданий и сооружений)
Налог на добавленную стоимость 18%
Всего по сводному сметному расчёту с НДС по состоянию на II квартал 2011 года

Лист 3.dwg

Железобетонная плита
(Полоса безопасности)
Ось моста (симметрии)
Домкратная балка на крайней опоре
Ось опоры ОП2 ПК3+40
(Ось опоры ОП3 ПК3+83
На чертеже представлена конструкция опоры ОП2. Конструкция опоры ОП3 аналогична. 2. В скобках приведены данные для опоры ОП3. 3. Толщина тампонажного слоя бетона должна быть не менее 1
м. 4. Размеры на чертеже даны в мм
отметки в мм. 5. Система высот Балтийская.
Обозначение документа
Монолитные конструкции
ДП.270205.10.34.010.
кафедра "Автомобильные дороги"
Промежуточная опора моста
Спецификация промежуточной опоры
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00
Расчетно-конструктивная часть.Расчет промежуточной опоры

Лист 11.dwg

Мостовой переход через р. Вель на автомобильной
дороге Пуминово-Федуловская-Гринево
Общий вид моста М 1:200
Устройство подъездов к рабочему мосту
Подготовительные работы
Устройство стройплощадки
Возведение рабочего моста
Устройство промежуточных опор
Устройство шпунтового ограждения
Разработка котлованов
Устройство фундамента
Устройство береговых опор
Устройство шкафных стенок и открылков
Монтаж и омоноличивание пролетов
Устройство цементобетонного покрытия
Установка барьерного ограждения
Устройство пролетного строения
Установка перильного ограждения
Конуса и сопряжение с насыпью
Неучтенные работы (10%)
График движения рабочей силы
Устройство сопряжений
Ликвидация строительства
Разборка рабочего моста
Ликвидация стройплощадки и подъездных путей
ДП.270205.10.34.010.
Определение объемов работ и трудозатрат на возведение мостового пере
кафедра "Автомобильные дороги"
Устройство оголовков
Монтаж пролетного строения
Устройство плиты проезжей части
Устройство выравнивающего слоя
Устройство гидроизоляции
Устройство сопряжения моста с насыпью
Устройство ригелей и подферменников
Устройство защитного слоя
Устройство асфальтобетонного покрытия
Установка барьерного и перильного ограждений
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00"

Лист 2 (изм цвет).dwg

Железобетонная плита
(Полоса безопасности)
Ось моста (симметрии)
Домкратная балка на крайней опоре
Железобетонные монолитные индивидуальной конструкции на столбчатых опорах из металлических труб 1220 мм
заполненных армированным бетоном.
Железобетонные монолитные индивидуальной конструкции свайно-стоечные на сваях оболочках из металлических труб 1220 мм
заполненных армированным бетоном. Стойки из металлических труб 1220 мм
заполненных армированным бетоном.
Сталежелезобетонное по ТП серии 3.503.9-110.93
Железобетонные сборные свайно-стоечного типа по ТП серии 3.503-23 СДП. Сваи призматические сечением 350х350 мм по ТП серии 3.500.1-1.93 ПИ "Ленгипротрансмост
Сборное железобетонное температурно- неразрезное. Железобетонные балки длиной 18 м по ТП серии 3.503.1-73 СДП.
Технические характеристики
Промежу- точные опоры
Пролет- ные строения
ДП.270205.10.34.010.
Схемы вариантов мостовых переходов
Разработка вариантов мостового перехода
кафедра "Автомобильные дороги"
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00"

Лист 6.dwg

Ведомость расхода стали на элемент
Спецификация стойки СТ-1
Обозначение документа
Каркас пространственный КП1
Труба 1220х12 ГОСТ 10704-9109Г2БТ ТУ 14-1-4083
d 16 AI ГОСТ 5781-82* I=700
ДП.270205.10.34.010.
кафедра "Автомобильные дороги"
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00

Лист 4.dwg

Железобетонная плита
(Полоса безопасности)
Ось моста (симметрии)
Домкратная балка на крайней опоре
Ось опоры ОП2 ПК3+40
(Ось опоры ОП3 ПК3+83
На чертеже представлена конструкция опоры ОП2. Конструкция опоры ОП3 аналогична. 2. В скобках приведены данные для опоры ОП3. 3. Толщина тампонажного слоя бетона должна быть не менее 1
м. 4. Размеры на чертеже даны в мм
отметки в мм. 5. Система высот Балтийская.
Обозначение документа
Монолитные конструкции
Каркас пространственный КП2
Труба 1220х12 ГОСТ 10704-9109Г2БТ ТУ 14-1-4083
Труба 1220х12 ГОСТ 10704-91Ст3 сп ГОСТ 380-94
d 16 AI ГОСТ 5781-82* I=700
ДП.270205.10.34.010.
Свая промежуточной опоры СВ-1
Расчет свай-оболочек
кафедра "Автомобильные дороги"
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00
Спецификация сваи СВ-1

Лист 8.dwg

Лист 9.dwg

ДП.270205.10.34.010.
Основные положения по организации строительства мостового перехода
кафедра "Автомобильные дороги"
Прибрежная защитная полоса - 50 м
Ось опоры ОП2 ПК 3+41
Ось опоры ОК1 ПК 2+99
Ось опоры ОП3 ПК 3+83
Ось опоры ОК4 ПК 4+25
План строительной площадки
Система высот Балтийская 2. Сечение рельефа горизонталями через 0
м 3. Ширина прибрежной защитной полосы - 50 м 4. Система координат - местная г. Нарьян-Мара 5. Ширина водоохранной зоны о. Качгорт - 250 м
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00
Площадка для складирования металлоконструкций
Площадка для складирования лесоматериалов
Площадка для складирования железобетонных конструкций
Контора и бытовые помещения
Площадка для складирования щебня
Площадка для складирования песка
Склад песка для пескоструйной очистки
Навес для сушки песка
Склад арматуры и каркасов
Навес для обработки высокопрочных болтов
Технологические площадки
Подъездные пути на стройплощадке
Сборочная площадка для надвижки металлического пролетного строения
Подъездные пути к технологическим площадкам

Лист 5.dwg

Железобетонная плита
(Полоса безопасности)
Ось моста (симметрии)
Домкратная балка на крайней опоре
Каркас пространственный КП2
Каркас пространственный КП1
ДП.270205.10.34.010.
Ростверк промежуточной опоры
кафедра "Автомобильные дороги"
Спецификация элементов ростверка промежуточной опоры
d18 AIII ГОСТ 5781-82* l=11139
d18 AIII ГОСТ 5781-82* l=4280
d18 AIII ГОСТ 5781-82* l=2569
d18 AIII ГОСТ 5781-82* lср=10625
d18 AIII ГОСТ 5781-82* l=3500
d18 AIII ГОСТ 5781-82* l=1866
d18 AIII ГОСТ 5781-82* l=12800
Ведомость расхода стали на элемент
Спецификация ростверка промежуточной опоры
Обозначение документа
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00"

Лист 2.dwg

Железобетонная плита
(Полоса безопасности)
Ось моста (симметрии)
Домкратная балка на крайней опоре
Железобетонные монолитные индивидуальной конструкции на столбчатых опорах из металлических труб 1220 мм
заполненных армированным бетоном.
Железобетонные монолитные индивидуальной конструкции свайно-стоечные на сваях оболочках из металлических труб 1220 мм
заполненных армированным бетоном. Стойки из металлических труб 1220 мм
заполненных армированным бетоном.
Сталежелезобетонное по ТП серии 3.503.9-110.93
Железобетонные сборные свайно-стоечного типа по ТП серии 3.503-23 СДП. Сваи призматические сечением 350х350 мм по ТП серии 3.500.1-1.93 ПИ "Ленгипротрансмост
Сборное железобетонное температурно- неразрезное. Железобетонные балки длиной 18 м по ТП серии 3.503.1-73 СДП.
Технические характеристики
Промежу- точные опоры
Пролет- ные строения
ДП.270205.10.34.010.
Схемы вариантов мостовых переходов
Разработка вариантов мостового перехода
кафедра "Автомобильные дороги"
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00"

Лист 12.dwg

Секция балки СБ-4320 (М 1:20)
Секция балки СБ-4750 (М 1:20)
Схема установки стоек барьерного ограждения на мосту (вид со стороны проезжей части моста) (М 1:50)
Секция балки СБ-6750 (М 1:20)
Консоль-амортизатор КА (М 1:5)
ДП.270205.10.34.010.
кафедра "Автомобильные дороги"
Барьерное ограждение на мосту
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00
Деталь проекта.Расчет барьерного ограждения на мостовом переходе.
Цоколь ЦМ ТП 3.503.9-110.93
Стойка мостовая СМ ГОСТ 26804-86
Секция балки СБ-4320 ГОСТ 26804-86
Секция балки СБ-4750 ГОСТ 26804-86
Секция балки СБ-6750 ГОСТ 26804-86
Консоль-амортизатор КА ГОСТ 26804-86
Труба усиления ГОСТ 8732-78
-6gх45.58 ГОСТ 7798-70
Болт М16-6gх50.58 ГОСТ 7802-81
Болт М20-6gх70.58 ГОСТ 7798-70
Гайка М16-6н ГОСТ 5915-70
Шайба 20 ГОСТ 11371-78
Шайба 16 ГОСТ 11371-78

Лист 10.dwg

Суглинок мягкопластичный
Техногенные отложения
Тампонажный слой бетона
технологическая площадка из ж.б. плит ПДН-АтV
Вибропогружатель ВУ-1
Пригруз из ж.б. блоков
Неподвижный блок полиспаста
Якорь неподвижного блока полиспаста
Временный стык с аванбеком
Направление надвижки
Возведение опор моста
Монтаж пролетного строения
Сооружение береговых опор осуществляется с технологических площадок из ж.б. плит ПДН -AmV. 2. Установка металлоконструкций пролетных строений предусмотрена продольной надвижкой объединенных между собой временными стыками с аванбеком длиной 10
м без временных опор. 3. Длина соприкосающихся поверхностей скользящих устройств на опорах должна быть не менее 2
м под каждой главной балкой. 4. Бетонирование плиты проезжей части должно осуществляться только после установки металлоконструкций на постоянные опорные части.
ДП.270205.10.34.010.
Технологические схемы
кафедра "Автомобильные дороги"
Проект строительства сталежелезобетонного моста через озеро Качгорт на объездной адороге г.Нарьян-Мар
участок ПК0+00 - ПК6+00
Основные положения по организации строительства мостового перехода