Строительство мостов
Источник: Транспортное строительство, № 2-3, 1933 г., автор: М.А. Киеня
Описываемый мост представляет собой исключительный интерес для железобетонщиков и мостовиков, так как он является пионером в новом мостостроении.
Чрезвычайно трудно, описывая работы, из-за обилия материала уложиться в рамки журнальной статьи, но сказать про самое главное все же необходимо.
Опалубка арок
На строительстве моста на левом и правом берегах было организовано два строительных двора. На каждом дворе стояло по одной лесораме производительностью 20 м3 досок в смену, по две циркулярных пилы, по два строгальных станка и по одному рейсмусовому станку. Все станки за исключением лесорам изготовлены в своих мастерских.
Доски, предназначенные для опалубы, доставлялись на стройдвор, где их предварительно строгали и выбирали четверти. Затем они шли на циркулярную пилу. Нарезанные по заранее заказанным длинам, они поступали на площадку-плаз. На плазу имелась ограниченная рейками арка-шаблон, при помощи которой доски по секциям подгонялись друг к другу, нумеровались и отдельными связками доставлялись на место установки.
Такое расчленение работы было совершенно необходимо для нашего крупного производства, иначе мы не уложились бы ни в сроки, ни в ресурсы, нам отпущенные. Однако, стройдворы можно рекомендовать не только для больших строек, – и малые стройки могут с успехом практиковать их у себя. Это расчленение работы в значительной степени экономит рабсилу и материалы.
Доски для опалубы нижней части арок брались толщиной 40 мм, а для боковых и верхних частей – 25 мм. Нижняя часть опалубы собиралась вместе с кружалами, иногда составляя одно целое с ними. Остальная опалуба арок и надарочного строения изготовлялась на стройдворах за исключением шести пролетов, для которых доски были взяты без прострожки и поставлены впритык. Эта опалуба давала утечку раствора, несмотря на то, что перед бетонировкой за двое суток обильно поливалась водой и местами конопатилась. Верхняя часть опалубы ставилась по мере бетонировки арки. Для этого заготовленные заранее на стройдворе доски по мере подхода бетона кверху заводились в специальные пазы, окаймляющие арку.
Опалубка надарочного строения (см. рис. 1)
Рис.1. Опалубка надарочного строения
Надарочное строение для пролетов средней величины собиралось в два приема. Вначале ставилась опалуба стоек, а после их бетонировки устанавливалась опалуба надарочного строения. На больших пролетах сборка производилась полностью. Эта опалуба является последним образцом американской техники. В средних по величине пролетах обращают на себя внимание забетонированные уголки, служившие опорой для балок проезжей части.
Для мостового дела качество опалубы играет существенную роль. При применении бетона литой консистенции неплотная опалуба приносит много неприятностей строителям. Уходящий раствор образует в местах утечки каверны, добавляющие неприятную работу по их уничтожению. Из нашей практики можно сделать следующие выводы:
1. опалубка безусловно должна изготовляться "в четверть" или в шпунт. Предпочтительнее первое;
2. стойки должны быть поставлены с таким расчетом, чтобы в досках при изгибе напряжение не превышало 120 кг/см2;
3. очень желательно применять для опалубы сухой лес, но это условие нельзя считать обязательным при нашем недостатке в строительных материалах и больших темпах работ;
4. перед бетонировкой за 8-9 часов опалубу необходимо поливать водой. За это время доски успевают несколько разбухнуть и опалуба становится более плотной;
5. промасливание опалубы достигает цели только в том случае, если для этого применяется олифа; сырая нефть не рекомендуется, так как грязнит бетон;
6. строжка досок весьма желательна, так как позволяет придать бетону приятную поверхность. На прочность бетона это никакого влияния не имеет;
7. закладные щиты для бетонировки колонок рекомендуется делать высотой не более 20 см.
Арматура арок и надарочного строения(см. рис. 2)
Вся рабочая арматура арок больших пролетов, а также и рамной эстакады левого берега состояла из круглого железа d=36 мм (марка "сталь 3"). Всего в мосте в арках и надарочном строении уложено арматуры 2 000 т.
Рис.2. Арматура арок и надарочного строения
При проектировке моста была допущена одна существенная ошибка, весьма осложнившая производство работ, – это недостаточная ширина арок. Стремление автора проекта сэкономить бетон вынудило его из-за значительных напряжений в бетоне поставить большее количество железа (2,5 %). В пятах арматура располагалась в три ряда (рис. 3) с расстоянием между центрами стержней 7,8 см. Кроме этого, горизонтальные стержни, связывающие между собой арки двух смежных пролетов, проходили между основными стержнями арок и в районе пересечения еще больше осложняли производство работ по установке арматуры, а особенно при бетонировании арок.
Рис.3. Расположение арматуры в пятах
Порядок производства работ при установке арматуры был следующий.
1. Во время сооружения опоры в нее заделывались пяты арок. Для соединения пят с аркой из опоры выходили концы арматуры длиной от 2 до 7 м.
2. По установке кружал намечалась ось арки. Будущая арка окаймлялась снизу специальными рейками, ставились наружные стойки, раскладывались "гребенки", а после этого начинали укладывать арматуру. Верхние ряды укладывались на поперечные железные прутья, опертые на опалубу арок. Длина стержней колебалась от 4 до 13 м. Стержни большей длины укладывались значительно легче, так как можно более точно выдерживать требуемые расстояния между ними.
Хомуты в арках заводились после сварки арматуры; они делались из железа диаметром 10 мм.
Сварка на мосту являлась трудной работой. Ее осваивание, особенно в таких больших размерах, не легко доставалось строителям. Сварено 12 000 стыков только по арматуре, не считая громадной работы по электросварке других конструкций: металлические кружала, консоли тротуаров, ремонтные работы, сварные балки для кранов и др.
Для хорошей работы нужны хорошие сварщики и постоянное напряжение в сети. Падение напряжения в сети на 10-15 вольт снижает прочность сварного стыка при прочих равных условиях на 40-50 %. Для поддержания равномерного напряжения строительству приходилось выделять специальную сварочную линию и работать на электростанции на отдельных машинах, не загруженных другими работами.
Одна арка была сварена опытными сварщиками и пробные стыки, вырезанные из сваренной арматуры, дали требуемое сопротивление. Часть арок варилась менее опытными мастерами, и эти арки пришлось дважды переваривать, несмотря на то, что сварщики эти имели стаж практической работы по 2-3 года. Подробно об этом говорится в специальной статье.
Одновременно на строительстве работало до 16 сварочных агрегатов с числом сварщиков, доходившим до 60 человек. Контроль за качеством сварки осуществлялся инспекцией моста. При приемке часть стыков браковалась и тут же переваривалась, а из остальных вырезывалось от 4 до 12 стыков для отправки в лабораторию на испытание. Если результаты испытаний получились неудовлетворительные, стыки переваривались. Сварочные работы на мосту производились силами Днепропетровского отделения ВАТ.
Арматура надарочного строения частью показана на рис. 3 и 4.
Рис.4. Арматура надарочного строения
Порядок установки арматуры был такой:
а) устанавливались колонны, после чего на малых пролетах производилась бетонировка, б) собиралась арматура продольных и поперечных балок, в) собиралась арматура плиты.
Арматура больших арок собиралась от 6 до 12 дней в зависимости от количества арматурщиков и их навыка в работе. Установка арматуры надарочного строения вместе с колоннами занимала 2-4 дня.
Заготовка арматуры производилась на специальных арматурных дворах. Все 2 000 т пришлось заготовлять вручную, так как не было приводных станков для гнутья 30-миллиметрового железа, а для надарочного строения, где было железо d=19 мм, предпочитали гнуть вручную, так как этот способ оказался более производительным.
В разгар арматурных работ (август-октябрь 1932 г.) одновременно в работе по сборке находилось 3 арки и 3 надарочных строения. Арматурные работы велись в одну-две смены, а электросварочные круглосуточно. На строительстве максимальное число арматурщиков доходило до 120 человек. Арматурными работами ведали 1 инженер, 2 техника, 5 десятников и 2 инструктора электросварщика, главная масса арматурщиков обучена из чернорабочих. Для их обучения были организованы специальные курсы.
Бетонные работы
В бетонных работах моста было два периода:
а) бетонирование опор и заделка пят арок и
б) бетонирование арок и надарочного строения. Временное сопротивление для бетона на 28-й день требовалось 150 кг/см2. Рабочее напряжение с учетом температуры усадки исчисляется 64 кг/см2.
Материалы
Щебень для бетона изготавливался на двух дробильных хорошо механизированных заводах. Камень для щебня разрабатывался своими же силами на берегу Днепра, у самого моста. Наибольшая крупность щебня для опор допускалась 9 см, для арок и надарочного строения – 4,0 см. Мк = 7,7. При заготовке щебня отделялись мелкие частицы до 8 мм, что считалось уже песком. Работа дробильных заводов и карьера была организована довольно удачно.
Песок доставлялся преимущественно из карьера ст. Пологи, на расстоянии от моста 350 км. Песок имел модуль крупности 2,5. 70 % бетонных работ выполнено на этом песке. Применялись еще пески Шефской косы Мк = 2,0, евпаторийский Мк = 4 и искусственный, как отход от дробильных заводов Мк =3,5. Наилучшим песком являлся песок пологосского карьера: он давал при прочих равных условиях большую прочность и лучшую удобообрабатываемость бетона.
Искусственный песок самостоятельной добавкой в бетон не шел и применялся только в смеси с другими песками. Так, при пологском и шефском песках искусственного можно было брать до 70 %, а при евпаторийском и 30 % давали неудобообрабатываемый бетон. Примесь искусственного песка очень желательна: она в значительной степени увеличивает прочность бетона. Для бетона с осадкой по конусу Абрамса до 10 см искусственный песок может применяться самостоятельно, без добавок песка естественного, при бетоне же с осадкой 14-16 см он дает неудобообрабатываемую, жесткую, неподвижную массу.
Цемент на строительстве применялся трех марок: 0, 00 и 000. Поставщиками цемента являлись, главным образом, новороссийские заводы, только в последнее время перешли на амвросиевский цемент.
Производственные выгоды того или иного цемента слагаются из удобообрабатываемости, стоимости кубометра бетона в зависимости от марок цемента и требуемой прочности бетона. В наших условиях при требуемой прочности на 28-й день 150 кг/см2 самым выгодным оказался цемент марки 0. Вследствие повышенного расхода его на кубометр кладки бетон получается, как выражаются производственники, "мягкий" и легко укладывается в формы.
При цементе марки 000 бетон при той же прочности и при одинаковой консистенции выходит менее подвижным, легко распадается на свои составные части, при чем на поверхности этого бетона, всегда появляется слой воды, неприятно действующий на технический надзор.
Цемент марки 00 с точки зрения удобообрабатываемости занимает среднее положение.
Выгодность марки 0 еще заключается в дальнейшем нарастании прочности бетона в сооружении. Цемент марки 000 после трехмесячного возраста приостанавливает рост прочности, в то время как бетон при цементе 0 продолжает нарастать.
Для опор бетон применялся преимущественно состава 1 : 2, 1 : 4 при цементе марки 0. Расход цемента на кубометр 285 кг, осадка конуса 4-5 см. Опоры бетонировались в зимнее время. Песок и вода для бетона подогревались: вода до 60°С, песок до 30°С. Щебень не обогревался. Вода подавалась в бетономешалку до поступления туда инертных частей. Практика двух крупнейших мостов, Днепропетровского и Саратовского показала, что обогрев щебня обходится очень дорого и совершенно не нужен. Кубики, изготовленные на обогретом и необогретом щебне при песке и воде с температурой 20°С, хранившиеся в одинаковых условиях, при испытании дают одинаковую прочность. К такому же выводу на основании своей работы пришли и многие другие строители. В технических условиях на производство бетонных работ в зимнее время необходимо пересмотреть пункт о подогреве щебня, как не дающий ничего, кроме лишних затрат.
Бетон для опор изготовлялся бетономешалками, установленными у опор. Одна бетономешалка обслуживала три опоры. Бетон для средней опоры подавался вертикальным подъемником, а для двух боковых – при помощи кабель-крана, показанного на рис. 5. Из бетономешалки бетон выбрасывался в кубло, установленное на вагонетку, подкатывался вагонеткой к кабель-крану и поднимался на опору. Путем поворота вокруг горизонтальной оси кубло разгружалось, бетон по строго вертикальной трубе попадал внутрь опалубки.
Рис.5. Кабель-кран
Наш кабель-кран при емкости кубла в 0,32 м3, при расстоянии между опорами 52 м, может подать в смену до 70 м3 бетона. Установка подъемника для опор требовала 6 плотничных рабочих дней и 4 слесаря. Этот подъемник был предложен механиком Д.Д. Свиридовым, исключительно талантливым изобретателем, уже внесшим не одно изобретение в наше мостовое строительство.
Сооружение части опор было осложнено, тем что они расположены в протоке Днепра, по которому почти в течение всей зимы идет ледоход. На правом берегу Днепра расположен ряд заводов, дающих массу теплой воды, вследствие чего правая сторона Днепра, в том числе и проток, замерзает редко. Пользоваться кабель-краном для бетонирования опор протока там было нельзя, а плавучие средства срезал лед. Поэтому здесь сконструировали подвесную двухпутную дорогу, с которой и были забетонированы все 4 опоры. Дорога выполнена своими силами в своих мастерских. Ее производительность для расстояния в 100 м равнялась 50 м3 в смену.
Бетонировка арок
Расчетное напряжение бетона в арках моста доходит до 64 кг/см2. Временное сопротивление бетона в 28-дневном возрасте требовалось не менее 150 кг/см2.
Подбору и контролю бетона уделялось громадное внимание. К подбору было преступлено за 4 месяца до бетонировки арок. Работа производилась лаборантами Днепростроя, моста и Института сооружений независимо друг от друга.
Строительством были заданы материалы, на которых предположено работать, и консистенция бетона. Последняя для арок предполагалась с осадкой конуса 18-20 см, а для надарочного строения 14-16 см. Все три лаборатории дали результаты, близкие между собою, с небольшим отклонением расхода цемента на кубометр бетона.
Для производства были взяты составы, рекомендуемые лабораторией Днепростроя. Расход цемента при марке 0 и при W/c=0,60 был 420 кг/см2. Иногда из соображений ускоренного раскружаливания арки приходилось увеличивать расход цемента до 500 кг/см2 (W/c=0,47). При применении цемента 000 водоцементный фактор равнялся 0,78 и 0,80 и расход цемента на кубометр бетона 300 кг. Главная масса бетонных работ выполнена на цементе марки 0.
Как уже сказано выше, бетон при цементе марки 0 отличался большей пластичностью ("мягкостью") и хорошо укладывался в формы. При цементе марки 000 бетон той же консистенции туго подвижен и легко распадается на составные части при наклоне лотков 33-35°. Во время транспортировки бетона в кублах по узкоколейной дороге он от встряхивания просаживает щебень в нижнюю часть кубла, оставляя на поверхности раствор песка с цементом, выделяет много воды, которая при опрокидывании кубла в бункер уходит по лоткам впереди бетона, и получается бетон меньшей консистенции. Для того, чтобы этого избежать, приходилось разгружать бетон не в бункер, а в вагонетку, где он перемешивался и после этого поступал в приемный бункер.
Рис.6. Схематический чертеж арок с показанием порядка бетонирования
Однако, этим не кончались неудобства работ с цементом 000. Бетон после прохода по лоткам нельзя было пускать непосредственно в арку, так как он при ничтожном падении (45-50 см) под углом более 33° успевал отделить от себя часть щебня. Чтобы избежать этого явления, приходилось бетон принимать в особые ящики и после перемешивания лопатами постепенно вводить в арку. Цемент марки 000 принес нам много дополнительных работ. Об этом будет более подробно сказано ниже.
Наш опыт показал, что при высокосортном цементе 000 новороссийских, а возможно, и других заводов, консистенция бетона должна быть такова, чтобы сплыв бетона по конусу Абрамса не превышал 12-14 см, т.е. он может рекомендоваться для бетонов, транспортируемых к месту укладки, но с помощью лотков.
Бетон при цементе марки 00, по нашему мнению, может применяться для некоторой дополнительной гарантии прочности при том же расходе цемента он также становится тугоподвижным и с тенденциями к разъединению бетона на составные части, хотя меньше, чем цемент 00.
Причина неудобообрабатываемости бетона при 000 и 00 объясняется, главным образом, меньшим расходом цемента. Если расход цемента повысить до того количества, что и при цементе 0, бетон становится более "мягким", лучше подвижным в лотках, но все же при укладке выделяет на поверхности бетона значительное количество воды. Правда, этот недостаток может и не иметь решающего значения при выборе марки цемента.
Изготовление бетона
Бетон изготовлялся на бетонных заводах и отдельных бетонных установках, менее механизированных. Дозировка инертных производилась по объему, а цемента по весу. Вода дозировалась особым бачком, сконструированным на строительстве. На стройках так много возятся с дозировкой воды и так несовершенны все бачки, присылаемые с заводов, что мы для знакомства читателей приводим здесь чертеж бачка, применявшегося на нашем строительстве (см. рис. 7). Бачки работали без всяких задержек и не требовали ремонта. Конструкция их настолько проста, что не требует никакого заводского изготовления.
Рис.7. Чертеж бачка на бетономешалках
Всего на строительстве имелось три хорошо механизированных завода и две отдельные более или менее механизированные бетонные установки.
Часть пролетов обслуживалась с бетонного завода на острове, часть бетонировалась с двух плавучих бетонных заводов, а часть двумя отдельными бетонными установками. Наиболее механизированным и отлично работавшим был завод, расположенный на острове. Он состоял из двух бетономешалок системы "Кайзер", емкостью барабана в 400 литров, имел для песка и щебня два мачтовых подъемника, для цемента мешковый конвейер и 3 бункера с одним комплектом мерных ящиков.
Щебень в вагонетках поступал к подъемнику непосредственно из-под камнедробильного завода или из резерва. Вагонетка опрокидывалась в приемный ковш подъемника, который в течение 0,6-0,7 минут успевал поднять щебень вверх и автоматически выгрузить в бункер. Из бункера путем секторных затворов один рабочий загружал его по мере надобности в мерный ящик, а оттуда в бетономешалки.
Совершенно аналогичная операция производилась и с песком.
Цемент взвешивался внизу на весах и в завязанных мешках (по два мешка в один замес) бесконечным конвейером поднимался в средний этаж завода. В среднем этаже мешки разгружались по мере надобности непосредственно в бетономешалку.
Вода, как сказано выше, дозировалась полуавтоматически и заливалась в бетономешалку до поступления смеси.
Перемешивание смеси происходило 2 минуты.
Весь завод обслуживался одним мотористом у бетономешалки, одним рабочим, стоящим на рычагах секторов, и одним рабочим, принимавшим с конвейера мешки цемента. Рабочих по взвешиванию и подаче цемента ставилось в зависимости от отдаленности доставки цемента от 2 до 3 человек.
За время работы с 20 апреля по 12 октября по вине завода было только 5 часов простоя. Завод мог выработать 150 м3 бетона в сутки при коэффициенте использования в 0,80. Всей производительностью мы воспользоваться не могли из-за медленной укладки бетона в дело и работали, как правило, только одной бетономешалкой.
Транспортирование бетона к месту укладки
Разгрузка бетономешалок производилась в кубла емкостью от 0,32 до 0,60 м3. Кубла устраивались на маленьких вагонетках по одному, развозились двумя или одним рабочим к кабель-крану, где кубло цеплялось за тележку крана и шло на приемный мостик, установленный в ключе арки. На мостике кубла разгружались в вагонетку, а последняя поочередно подавала бетон в один из двух бункеров.
Плавучие бетонные заводы были сооружены один на барже, а второй на специально выстроенном для этой цели понтоне размером 20х10х2 м.
Бетон в опрокидных кублах поднимался на верх подъемника и разгружался в приемный бункер, подвешенный к мачте. Бункер имел на одном заводе один, на втором – два секторных затвора, при помощи которых регулировалась подача бетона в арку или надарочную часть.
Производительность плавучего завода доходила до 30 м3 бетона в 8-часовую смену, а в среднем равнялась 18-20 м3. Большей производительности завода нам не требовалось, так как укладка бетона была затруднительной.
Перед строительством в самом начале стоял выбор метода бетонировки. Мы имели вариант бетонировки всех пролетов с берега, последовательно двигаясь с пролета на пролет. Практика бетонировки с острова показала, что этот способ не позволяет развить большие темпы работ, сужает возможность маневрирования в работе, забирает много рабочей силы на транспортирование бетона и не может быть рекомендован для больших строек. Подача бетона с плавучих бетонных заводов значительно проще, гибче в работе, не мешает производству работ на соседних пролетах.
Как сказано выше, бетон в арки поступал по лоткам. Лоткам придавался уклон от 29 до 32°. В конце лотков бетон переходил в вертикальные трубы, из которых на малых арках бетон поступал в специальный ящик, а на больших – в небольшой бункер, а оттуда по коротким лоткам непосредственно в арку. Бетонировка производилась одновременно в обоих концах пролета, следовательно, мест для укладки бетона было четыре. На каждой секции стояло по два рабочих, которые стержнями из железа диаметром 10 мм шуровали бетон.
Для равномерной загрузки кружал, а также из усадочных сооружений, арки бетонировались по секциям. Малые арки имели 7 секций, а большие вначале имели по 17 секций, а для остальных число секций нами было уменьшено до 9 (см. рис. 6). После бетонировки секций через 4 дня бетонировали замыкающие клинья, как показано на чертеже.
На речных арках мы довели длину секций до 12 метров, перекрывая одной секцией три косяка кружал. Арки с меньшим количеством секций и клиньев после раскружаливания и после испытания расчетной нагрузки ни раскрытых швов, ни трещин не дали.
Кабель-краны
На строительстве мостов нам все время приходится иметь дело с подъемом бетона наверх. Применявшиеся до сего времени подъемники или громоздки (лифтный) или маломощны (укосина). Кабель-кран, применявшийся на нашем мосту, отличается исключительными удобствами и простотой, почему мы и считаем нужным его описать более подробно (см. рис. 5 и 8).
Рис.8. Схема кабель-крана
Над местом, в которое нужно подать бетон, устанавливается деревянная рама или тренога, к поперечному брусу которой прикрепляется два блока. Поддерживающий трос одним концом заделывается намертво в землю или в лед, проводится через соответствующий блок на раме и под тем же углом закрепляется в землю с другой стороны подъемника. Для натяжки несущего троса между мертвяком и тросом ставится обычная таль 3-5 тонн, которой все время и регулируется натяжение троса. Особое внимание нужно обращать на закрепление мертвяков в землю, так как они от постоянных сотрясений часто выдергиваются и, конечно, как раз в то время, когда идет по тросу груз. На подвесной дороге через проток натяжение нами было дано до 30 тонн. Несмотря на очень хорошую заделку мертвяков, один из них в процессе работы пришлось переделать.
На несущий трос надевалась несущая тележка на двух роликах. Тележка закреплялась на ведущий трос, перекинутый от лебедки через раму. В целях экономии длины ведущего троса мы лебедку располагали ближе к раме, примерно на половине расстояния между рамой и мертвяком несущего троса.
Кабель-кран при высоте подъема 27 м и горизонтальном проложении 40-50 м при наших лебедках мог сделать до 160 подъемов кубел бетона. Наиболее изнашиваемой часть в кабель-кране являлись ролики тележек. За ними необходимо следить, так как они на изношенных ребордах начинают быстро истирать нити несущего троса. При правильной эксплуатации, при хороших тележках ни ведущий, ни несущий тросы не портятся.
Бетонировка надарочного строения
Колонки малых пролетов бетонировались до постановки опалубки проезжей части. Это необходимо было из соображений конструкции опалубки проезжей части, опиравшейся на железобетонные стойки моста.
После установки опалубки и арматуры колонн наверху устраивались по расшивкам тачечные хода. Бетон подавался наверх тем же кабель-краном и развозился к колоннам, как на тачках. У каждой пары колонн имелась вертикальная железная труба, через которую опускался бетон в отдельный ящик, откуда после предварительного небольшого перемешивания входил по мере надобности в колонки. Колонны были опалубкой закрыты с трех сторон, четвертая сторона закрывалась по мере бетонировки отдельными закладными дощечками высотой 15-20 см.
Колонны больших арок бетонировались с постановкою опалубки проезжей части. Бетон подавался преимущественно теми же двухколесными тачками, изготовленными строительством на месте.
После бетонировки колонн и постановки арматуры проезжей части последняя бетонировалась. Бетон развозился в опрокидных (с углом поворота на 360°) вагонетках. Рельсовый путь основывался на специальных бетонных "кирпичиках", оставляемых в бетоне.
Бетонировка арки с кубатурой 180 м3 производилась в 4-6 дней (№ 20–10 дней), а бетонировка надарочного строения (120 м3) двое суток, считая одни сутки на бетонирование колонн, а вторые – проезжей части.
Производственные затруднения и ошибки на бетонных работах
Наши производственные затруднения могут быть разбиты на две части: на затруднения, зависящие от недостатков в проекте моста и от кадров и неправильно выбранного метода производства работ.
1) Проект затруднял производство работ чрезмерно густой арматурой в арках. По заявлению очень опытного американского инженера Кристенсена, видавшего много железобетонных мостов, ему не встречалось ни одного моста с таким густым расположением арматуры в арках. Как сказано выше, арматура в пятах имела три слоя: первые два по 10 стержней, а третий – 4 стержня. Расстояние между наружными гранями стержней 4,2 см. Через такую густую арматуру трудно прошуровать бетон, тем более, что при наличии боковых щитов и опалубки совершенно невозможно осветить нижние ряды арматуры. Поэтому велась работа в буквальном смысле втемную. Шуровщик шуровал и не имел возможности убедиться в качестве своей работы.
Несмотря на принятые меры: бетонировка более мелким щебнем (крупности до 25 мм), дежурство при бетонировке более надежных инженеров, мы не могли добиться отсутствия раковин на пятах больших арок. Этой участи не избежала даже арка № 20, самая чистая из всех, бетонировавшаяся вместо 4 дней – 10 и имевшая на дежурстве старший технический персонал.
2) Для облегчения бетонировки по предложению инж. Кристенсена три стержня из нижнего ряда были переведены во второй. Таким образом, выше пят мы имели два ряда арматуры по 7 стержней в каждом, с увеличенным расстоянием между наружными гранями.
Бетонировка малых пролетов в этом отношении была несколько облегчена, но все же расстояние между стержнями в 6 см да при двухрядной арматуре не может считаться достаточным.
Пяты речных арок частью бетонировались зимой. Не выходящим из опоры пятам, конечно, был придан уклон будущей арки. Деревянные трехшарнирные кружала были запроектированы так, что после их подъема и замыкания верхняя часть кружал должна была вплотную подойти к бетону, но так как для завозки и замыкания кружал ключ арок нужно было поднимать выше пролетного на 40 см, то в районе пят кружала упирались в бетон и не могли быть поднятыми. Нам совершенно сознательно приходилось весь защитный слой заделанных на реке пят снять, оголив нижний ряд арматуры.
3) Для равномерного загружения кружал и из соображений усадки бетона во время твердения в первые 4-6 дней бетонировка производилась секциями с последующим заполнением замыкающих клиньев. Эти клинья, особенно в малых арках нижние номера, приносили строителям много неприятностей. Вследствие большой крутизны арок строительные швы были близки к горизонтальным. Как ни старались тщательно шуровать бетон, он после заполнения клина в процессе первых двух часов сам по себе в клиньях уплотнялся, образуя неплотное соединение строительного шва в верхней части клина, иногда эта неплотность распространялась до половины сечения арки. Такие швы приходилось вскрывать, иногда перерезая всю арку, и перебетонировать.
Была попытка для бетонировки клиньев давать жесткий бетон. Такой бетон не мог уплотняться в процессе первого времени твердения, строительный шов получался плотным, никаких намеков на плохое соединение бетона клина с бетоном секции не было. Но этот способ имеет свои затруднения: бетон приходилось подавать в ведрах, так как по лоткам он пройти не мог. Конечно, такая работа не может отвечать ни требованиям сроков работ, ни стоимости.
4) Не было опытных кадров как со стороны технического персонала, так и со стороны рабочих. Для подготовки кадров были созданы месячные курсы для десятников и рабочих. Однако, как опыт показал, одних теоретических познаний очень мало. Только пройдя такую школу, какой являлся наш мост, можно было впоследствии получить удовлетворительные кадры.
5) При работе зимой 1931-32 г. при сооружении опор и заделке пят бетонные работы в значительной степени осложнялись неустойчивостью зимы в этом районе. Делать большой запас материалов мы не могли из-за отсутствия места укладки, а регулярная подача их тормозилась или слабостью льда, не выдерживавшего вагонеток, или из-за замораживания судоходного канала. Это обстоятельство не позволяло развить работы темпами, предусмотренными графиком работ. Кроме того, содержание канала с постоянным штатом "ледоколов" значительно удорожало стоимость моста.
6) Лотки на арках были расположены под углом 33°, трубы высотой 2-3 м, вводящие бетон в арку, имели неправильный уклон. Все это привело к тому, что в ряде арок получились поверхности с большим числом раковин. Раковины располагались, главным образом, с внешней стороны арки, у опалубки.
После очистки все неровности были весьма тщательно заторкретированы цемент-пушкой. В местах же с раковинами, ослаблявшими после очистки арку на 20-25 %, отдельные места арки были вырезаны и перебетонированы наново. Работа по заделке семи арок произведена двумя цемент-пушками в течение части июля, августа и части сентября. Она отняла много труда и энергии и у коллектива строителей, но выполнена настолько тщательно, что можно с уверенностью сказать, что эти арки по прочности такие же, как и все остальные, а по наружному виду более красивы.
Испытание моста, произведенное самыми тяжелыми паровозами в Европе (23,5 тонны на ось), дало прекрасные результаты как при стационарном, так и при динамическом (72 км в час) загружении.
