В учебнике изложены технология изготовления сборных мостовых конструкций и постройки опор и пролетных строений как монолитной, так и сборной конструкции. Рассмотрены современные методы и способы выполнения строительно-монтажных работ.

Большое внимание уделено расчетам прочности и устойчивости мостовых конструкций в процессе их сооружения.

Первое издание вышло в 1978 г.

Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений железнодорожного транспорта, обучающихся по специализации «Мосты» специальности «Мосты и тоннели».
Учебник

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СБОРНЫХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Глава 1. Изготовление сборных бетонных и железобетонных мостовых конструкций

1.1. Предприятия для изготовления конструкций
1.2. Изготовление конструкций
1.3. Изготовление элементов опор
1.4. Изготовление элементов пролетных строений
1.5. Особенности изготовления конструкций для районов северной климатической зоны
1.6. Контроль качества изготовления железобетонных и бетонных конструкций

Глава 2. Изготовление стальных мостовых конструкций

2.1. Предприятия для изготовления стальных конструкций. Заготовка деталей
2.2. Изготовление клепаных конструкций
2.3. Изготовление сварных конструкций
2.4. Образование монтажных отверстий. Маркировка и грунтовка стальных элементов
2.5. Контроль качества изготовления стальных конструкций

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. СООРУЖЕНИЕ ОПОР

Глава 3. Устройство массивных фундаментов опор

3.1. Разбивка осей и контуров опор
3.2. Сооружение фундаментов в открытых котлованах
3.3. Подводное бетонирование
3.4. Возведение фундаментов с применением опускных колодцев

Глава 4. Сооружение фундаментов из свай и оболочек

4.1. Устройство фундаментов из забивных свай
4.2. Возведение фундаментов из сборных железобетонных оболочек
4.3. Возведение фундаментов из буровых свай
4.4. Возведение подземных конструкций способом «стена в грунте»
4.5. Устройство высоких свайных ростверков
4.6. Сооружение фундаментов в северной климатической зоне и в условиях вечной мерзлоты
4.7. Задачи совершенствования технологии строительства фундаментов опор

Глава 5. Сооружение надфундаментных частей опор

5.1. Конструкция опалубки монолитных опор
5.2. Расчет опалубки
5.3. Бетонирование и устройство облицовки монолитных опор
5.4. Монтаж сборных и сооружение сборно монолитных опор
5.5. Особенности возведения пилонов вантовых и висячих мостов

РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ. СООРУЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

Глава 6. Постройка монолитных железобетонных пролетных строений

6.1. Способы постройки монолитных пролетных строений
6.2. Сооружение балочных пролетных строений на подмостях
6.3. Сооружение балочных и рамно консольных пролетных строений навесным бетонированием
6.4. Сооружение арочных пролетных строений

Глава 7. Монтаж сборных железобетонных пролетных строений

7.1. Способы монтажа пролетных строений
7.2. Перевозка и укрупнительная сборка балок
7.3. Монтаж простых балочных пролетных строений
7.4. Установка железобетонных балок консольными и шлюзовыми кранами
7.5. Монтаж сборных балочных консольных и неразрезных пролетных строений и рамно консольных мостов
7.6. Сооружение вантовых железобетонных пролетных строений
7.7. Монтаж арочных пролетных строений

РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ. МОНТАЖ СТАЛЬНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

Глава 8. Сборка стальных пролетных строений

8.1. Основные способы сборки
8.2. Подготовка и укрупнительная сборка стальных элементов пролетных строений
8.3. Монтажные соединения элементов пролетных строений
8.4. Сборка пролетных строений на подмостях
8.5. Навесная и полунавесная сборка
8.6. Особенности сборки рамных арочных вантовых и висячих стальных пролетных строений
8.7. Устройство мостового полотна

Глава 9. Установка стальных пролетных строений на опоры

9.1. Способы установки пролетных строений
9.2. Установка пролетных строений кранами
9.3. Продольная и поперечная надвижки пролетных строений
9.4. Подъем и опускание пролетных строений
9.5. Перевозка и установка пролетных строений плавучими опорами

РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ. СТРОИТЕЛЬСТВО ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ И ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ

Глава 10. Строительство деревянных мостов

10.1. Способы строительства деревянных мостов
10.2. Изготовление деревянных конструкций
10.3. Защиты деревянных мостов от гниения
10.4. Постройка деревянных опор
10.5. Монтаж деревянных пролетных строений

Глава 11. Строительство водопропускных труб

11.1. Способы строительства труб
11.2. Изготовление элементов железобетонных труб
11.3. Постройка сборных железобетонных и бетонных труб
11.4. Строительство стальных гофрированных труб

Приложение 1. Техническая характеристика основных элементов МИК-С

Приложение 2. Техническая характеристика элементов МИК-П

Приложение 3. Техническая характеристика понтонов КС-3

Приложение 4. Рекомендуемые способы погружения свай

Приложение 5. Коэффициент применимости молотов k

Приложение 6. Копры на рельсовом ходу

Приложение 7. Сваебойные молоты

Приложение 8. Низкочастотные вибропогружатели

Приложение 9. Станки вращательного бурения скважин в нескальных грунтах

Приложение 10. Экзотермия цемента (Э) при средней температуре твердения 15 °С

Приложение 11. Коэффициенты теплопроводности различных материалов

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Ускорение социально-экономического развития нашего общества путем интенсификации производства на основе научно-технического прогресса, мобилизации внутренних ресурсов, использования природных богатств страны, освоения месторождений топливных и сырьевых ресурсов требует развития транспортных связей, строительства новых дорог, особенно в отдаленных районах Сибири, Севера и Дальнего Востока.

В транспортном строительстве главная задача состоит в повышении эффективности капитальных вложений путем сокращения продолжительности и себестоимости строительства, повышения качества сооружений и производительности труда. Основные направления решения этой задачи — индустриализация строительства (применение сборных конструкций из элементов заводского изготовления высокой степени готовности), повышение уровня механизации строительномонтажных работ, разработка и внедрение новой технологии изготовления и монтажа конструкций.

Эти вопросы являются предметом изучения в дисциплине «Строительство мостов», которой посвящен настояший учебник. Организация строительства мостов, планирование и управление здесь не рассматриваются.

На всех этапах развития мостостроения прослеживается зависимость технического уровня конструкций и методов их постройки от степени развития производительных сил. Появление высокопрочных арматурных сталей и высокомарочных цементов, совершенствование технологии изготовления железобетонных элементов сделали возможным применение тонкостенных предварительно напряженных конструкций. Это позволило увеличить размеры блоков сборных конструкций и расширить область их применения.

Развитие промышленности по изготовлению металлоконструкций, применение автоматической сварки и внедрение мощных монтажных кранов, выпуск высокопрочных легированных сталей создали условия перехода от трудоемких многораскосных клепаных стальных пролетных строений с большим числом легких элементов к треугольной решетке главных ферм с более мощными сварными элементами с фракционными соединениями, к балочным пролетным строениям коробчатого сечения, что способствовало совершенствованию способов монтажа.

В процессе строительства в конструкциях возникают необратимые усилия и деформации, существенно влияющие на напряженное состояние во время эксплуатации сооружения. Эти дополнительные усилия определяются на каждой стадии сооружения и учитываются при проектировании конструкций. Отсюда взаимосвязь и взаимозависимость проектирования конструкций и технологии производства. Она приобретает особое значение при возведении современных мостовых сооружений, имеющих сложные схемы и конструкции и требующих освоения новых технологических процессов с применением современных машин, оборудования и устройств.

Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства» положило начало индустриализации строительства железобетонных мостов.

Наряду с заводами сборных железобетонных конструкций функционируют полигоны, на которых изготовляют железобетонные и бетонные элементы, не требующие сложного технологического оборудования.

В настоящее время на полигонах изготовляют до 55% сборных мостовых конструкций. Оснащение заводов и полигонов высокопроизводительным оборудованием и совершенствование технологии обеспечивают необходимую прочность, долговечность и высокие эксплуатационные качества сооружений, снижают себестоимость конструкций, что способствует расширению области применения сборных конструкций.
Изготовление железобетонных оболочек методом центрифугирования, создание мощных вибропогружателей, внедрение в практику строительства буровых свай позволили полностью отказаться от применения кессонов и ограничить применение опускных колодцев. Использование в стыках конструкций клея на основе эпоксидных смол способствовало широкому применению сборных пролетных строений с поперечным членением, сооружаемых навесным способом.

В случае ограничений возможности доставки на строительство блоков сборной конструкции, сложности монтажа, при наличии хороших составляющих бетона (песка, щебня), при условии применения инвентарных конструкций временных сооружений и высокой степени механизации может оказаться технически целесообразным и экономически эффективным применение монолитных конструкций опор и пролетных строений. Такие решения часто встречаются при строительстве виадуков.

Иногда бывает эффективно сооружать железобетонные пролетные строения с укрупнительной сборкой или бетонированием крупных блоков на береговых подмостях с последующей перевозкой в пролет на плавучих средствах, как это было сделано при строительстве моста Александра Невского через р. Неву в г, Ленинграде, через р. Москву в Лужниках в г. Москве, через р. Волгу в г. Саратове и др.

Наряду со строительством железобетонных мостов совершенствуется изготовление стальных пролетных строений для перекрытия пролетов больших и внеклассных мостов под железную дорогу и средних пролетов, расположенных в районах северной климатической зоны. На заводах улучшается технология изготовления сварных элементов ферм коробчатого сечения, сварных ортотропных плит, сварных балочных пролетных строений коробчатого сечения. Монтаж осуществляется в основном навесным способом с применением фрикционных монтажных соединений на высокопрочных болтах.

В связи с введением мощных локомотивов и ростом грузоподъемности подвижного состава железных дорог увеличивается объем работ по замене устаревших стальных пролетных строений.
Повышение технического уровня мостостроения предусматривает автоматизацию производственных процессов. Примером могут служить внедрение автоматики в процессе приготовления бетонной смеси на бетонных заводах, автоматизация натяжения стержневых хомутов в преднапряженных пролетных строениях, погружение свай и др.

Все указанные выше направления в развитии отечественного мостостроения позволили за последние годы построить ряд больших мостов, конструкции и методы строительства которых находятся на переднем рубеже современного мостостроения. К ним относятся вантовые мосты через реки Днепр в г. Киеве, Даугаву в г. Риге и Шексну в г. Череповце; мосты через реки Оку в г. Горьком, Днепр в г. Днепропетровске, Неву в г. Ленинграде; мосты через большие и средние реки на БАМе и др.

Дальнейшее развитие технологии строительства мостов намечается в следующих направлениях:

развитие производственной базы мостостроения с реконструкцией действующих и строительством новых промышленных предприятий;
разработка новых и совершенствование применяемых индустриальных способов возведения фундаментов и надфундаментной части опор;

совершенствование изготовления и монтажа сборных железобетонных и стальных конструкций;

оснащение мостостроительных организаций новыми инвентарными конструкциями, приспособлениями и оснасткой;

дальнейшее повышение механо- и энерговооруженности мостостроительных организаций, обеспечение их высокопроизводительными машинами, механизмами, оборудованием и средствами малой механизации.

В настоящее время ведется разработка и внедрение в мостостроение гибкой (универсальной) технологии строительства мостов, предусматривающей применение сборных унифицированных конструкций заводского изготовления с использованием инвентарной технологической оснастки ограниченной номенклатуры.

Дисциплина «Строительство мостов» базируется на знании ранее изученных дисциплин «Строительные работы и машины», «Строительные материалы», «Основания и фундаменты» и др. Поэтому в учебнике излагаются только вопросы технологии строительства мостов по возможности во всем многообразии этого сложного процесса. В некоторых главах в целях стройности изложения и полноты отражения связи и зависимости отдельных производственных технологических процессов описаны некоторые вопросы, изученные в других дисциплинах.