Реконструкція автодорожнього моста з залізобетонними балковими бездіафрагмовими прольотними будовами

Для збільшення несучої здатності і жорсткості, крім влаштування накладної плити і поперечних діафрагм, балки прольотних будов підсилювали шляхом зміни статичної схеми розрізних прольотних будов на трьохпрольотну нерозрізну, що зменшує прольотні згинальні моменти за рахунок виникнення опорних. Нерозрізність над проміжними опорами створювали влаштуванням над опорами в межах висоти існуючих балок армованих поперечних опорних ребер шириною 60 см (рис. 1, г), об’єднаних з накладною плитою, яку на цих ділянках для сприйняття опорних згинальних моментів додатково армували сітками.

Крім підсилення балок суттєвою перевагою створеної нерозрізної системи є ліквідація дефектних деформаційних швів над проміжними опорами, а забетоноване опорне ребро з вбетонованими в нього торцевими ділянками балок ліквідує корозійні дефекти останніх. Ліквідовані також деформаційні шви і над береговими опорами. Для цього накладна плита продовжена за межі берегових опор (рис. 1, б) і об’єднана з додатково влаштованими відкрилками, а її кінець обрамлений вертикальним ребром з опорною площадкою для обпирання перехідних плит. Таким чином зазор деформаційного шва над опорою надійно перекритий накладною плитою, покритою гідроізоляцією, що захищає його від протікання.

Прийнятий спосіб створення нерозрізності дав можливість одночасно підсилити консольні ділянки ригеля проміжних опор шляхом збільшення їх робочої висоти включенням у сумісну роботу з існуючим перерізом забетонованих поперечних ребер (рис. 1, г). При цьому висота консолі ригеля збільшується з 110 см до 210 см, що забезпечує його необхідну несучу здатність і жорсткість. Включення опорного ребра в сумісну роботу з ригелем створює над кожною проміжною опорою жорсткий вузол, в якому опорний згинальний момент розподіляється між балками примикаючих прольотних будов і опорою, тобто нова статична схема прольотної будови швидше є рамною ніж балковою нерозрізною. Аналіз дійсної статичної схеми в прийнятих конструктивних рішеннях реконструкції потребує додаткового дослідження.

Конструкція мостового полотна в реконструйованій прольотній будові відповідає сучасним вимогам. Оклеєчну гідроізоляцію товщиною 5 мм з рулонного матеріалу Testudo влаштовано на вирівняній поверхні накладної плити, по гідроізоляції вкладено двошарове асфальтобетонне покриття товщиною 10 см. Металеве півжорстке бар’єрне огородження кріпиться до стійок, в свою чергу закріплених болтами до закладних деталей, а металеве перильне огородження на зварюванні до закладних деталей на кінці консолей.

Після виконання робіт з реконструкції був виконаний комплекс ремонтних і відновлювальних робіт з ліквідації пошкоджень і дефектів прольотних будов і опор, а також захисту відкритих бетонних поверхонь від агресивного впливу зовнішнього середовища та можливої корозії в процесі майбутньої експлуатації. Загальний вид знизу прольотної будови з вмоноліченими поперечними діафрагмами і опорним ребром над проміжною опорою показаний на рис. 2.

 

Рис. 2. Загальний вид реконструйованої прольотної будови знизу

 

Випробування прольотної будови до та після реконструкції. Метою статичних випробувань було встановлення дійсного розподілу зусиль від тимчасових навантажень між балками прольотної будови до реконструкції та після її розширення і зміни початкової статичної схеми. За результатами випробувань встановлювали відповідність фактичних і прийнятих при проектуванні реконструкції розрахункових схем прольотної будови, а також порівнювали фактичні і закладені в проекті показники міцності і деформативності несучих конструкцій та прогнозували можливості подальшої експлуатації після реконструкції. Випробовували крайній прольот, як найбільше навантажений в нерозрізній системі.

Випробувальним навантаженням були дві колони з двох навантажених великовагових автомобілів-самоскидів різних типів: до реконструкції – два автомобілі КрАЗ (тиск на передню вісь 4, 55 т, на задні осі візка по 9, 23 т), два двовісні автомобілі МАЗ (тиск на передню вісь 5, 38 т, на задню – 10, 0 т) ; після реконструкції – два автомобілі Урал, переобладнані під самоскиди (тиск на передню вісь 4, 24 т, на задні осі візка по 6, 8 т), та два автомобілі МАЗ.

Для отримання максимальної навантаженості балок досліджуваної прольотної будови автомобілі встановлювали поперек і вздовж прольоту у найбільш невигідне положення за відповідними лініями впливу [1]. Існуючу прольотну будову випробовували після видалення елементів мостового полотна, тобто при мінімальному постійному навантаження тільки від власної ваги балок. Поперек прольоту дві колони автомобілів встановлювали максимально наближеними до осі лівої і правої крайніх балок (схеми 1л і 1п на рис. 3, г). Вздовж прольоту одну задню вісь троьохосного автомобіля встановлювали над вершиною лінії впливу згинальних моментів, а другий автомобіль – впритик заднім бортом до першого (рис. 3, а).

Реконструйовану прольоту будову випробовували після завершення всіх робіт з реконструкції, тобто при повному постійному навантаженні. Повторювали ті ж схеми навантаження, що і до реконструкції (схеми 1л і 1п на рис. 3, д) і створювали нові з максимальним наближенням колон автомобілів до бар’єру безпеки для одержання максимальної навантаженості крайньої балки (схеми 2п і 2л на рис. 3, д). Вздовж прольоту, як і в попередньому випадку, автомобілі встановлювали у найбільш невигідне положення за відповідними лініями впливу згинальних моментів у нерозрізній системі (схеми 1 і 2 на рис. 3, б). Прийняті схеми навантаження охопили