Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Общие сведения о мостах 17
1.1. Классификация мостов 20
1.2. Элементы мостового перехода и моста 27
1.3. Выводы по главе 1 29
Глава 2. Геодезическая разбивочная основа для строительства мостового перехода 31
2.1. Особенности проектирования и создания геодезической разбивочной основы 33
2.2. Закрепление пунктов ГРО 34
2.3. Плановая геодезическая разбивочная основа в мостостроении, методы её создания 37
2.3.1. Линейно-угловой метод 38
2.3.2. Метод полигонометрии 40
2.3.3.Спутниковая навигационная система в создании ГРО 43
2.3.3.1. Режимы спутниковых измерений при относительном методе 43
2.3.3.2. Проект геодезической разбивочной основы с использованием GNSS 44
2.3.3.3. Общие рекомендации по производству наблюдений и обработке результатов 45
2.3.4. Уравнивание плановой сети ГРО 47
2.4. Высотная основа в строительстве мостового перехода 49
2.4.1. Геометрическое нивелирование 49
2.4.2. Тригонометрическое нивелирование 55
2.5. Выводы по главе 2 60
Глава 3. Общие сведения о деформациях 62
3.1. Исследования деформаций и их учет при монтаже пролёта цельносварного металлического моста на стапеле 64
3.2. Выводы по главе 3 81
Глава 4. Геодезическое обеспечение монтажа стального пролета на стапельной площадке и методики учета деформаций 83
4.1. Стапельная площадка, её назначение и устройство 83
4.1.1. Устройство стапельной площадки 84
4.1.2. Подкрановые пути 86
4.1.3. Монтаж козлового крана 90
4.2.Монтаж стального пролета на стапеле 93
4.2.1. Сгущение планово-высотной разбивочной основы 93
4.2.2. Монтаж конструкции ПС 95
4.3. Подготовительные работы к надвижке пролета на опоры 100
4.4. Геодезический контроль за положением ПС в процессе циклической надвижки 103
4.5. Контроль за деформациями капитальных опор при надвижке ПС 106
4.6. Монтаж блоков (плети) на стапеле после цикла надвижки 108
4.7. Выводы по главе 4 110
Глава 5. Методика установки пролета на опорные части 114
5.1. Геодезическое обеспечение надвижки ПС с двух берегов 114
5.2. Выводы по главе 5 122
Глава 6. Железобетонные мосты, деформации пролетных строений при их изготовлении. Геодезический метод учета деформаций 124
6.1. Выводы по главе 6 132
Заключение 134
Список использованных источников 138
Список аббревиатур 148
- Классификация мостов
- Геометрическое нивелирование
- Монтаж конструкции ПС
- Железобетонные мосты, деформации пролетных строений при их изготовлении. Геодезический метод учета деформаций
Классификация мостов
Мосты классифицируют по следующим признакам: назначению, типу опор и пролетных строений, виду материала, расположению уровня проезда, статической системе, пересечению препятствия, обеспеченности пропуска высоких вод и ледохода, ширине проезжей части и длине моста [11, 52].
По назначению различают мосты:
- железнодорожные – для железнодорожных поездов;
- автодорожные – для всех видов транспорта, пропускаемого по автомобильным дорогам, в том числе и пешеходов;
- городские – для всех видов городского транспорта (автомобилей, троллейбусов, трамваев, метро) и пешеходов;
- пешеходные – только для пешеходов;
- совмещенные – для автомобилей и железнодорожных поездов;
- специальные – для пропуска трубопроводов, кабелей и др.
По типу опор:
- на жестких опорах, передающих нагрузку от пролетных строений через фундаменты непосредственно грунту (Рисунок 1.5 а). При этом осадки опор должны быть минимальными (в идеале – отсутствовать);
- на плавучих опорах, передающих нагрузку воде (наплавные мосты на понтонах, баржах, Рисунок 1.5. б) и отличающихся значительными осадками.
По типу пролетного строения:
- неподвижные, в которых пролетное строение всегда занимает неизменное положение по отношению к опорам (Рисунок 1.5 а);
- разводные, в которых устраивают специальный разводной пролет для пропуска судов (Рисунок 1.5 в). Такие мосты возводят, когда невозможно или экономически невыгодно поднимать пролетное строение на высоту, достаточную для пропуска судов. Существенным недостатком этих мостов является неизвестность перерывов в движении транспорта и пешеходов.
По виду применяемых материалов мосты различают на деревянные, каменные, бетонные, железобетонные, сталежелезобетонные, металлические. Определяющим является здесь материал пролетного строения (ПС), опоры могут быть из любых материалов.
Деревянные мосты строят только на временных дорогах, а также иногда в таежных условиях. Каменные, вследствие своей неиндустриальности, в настоящее время не строят.
Первый типовой проект сталежелезобетонного пролетного строения для автодорожных мостов был разработан в нашей стране в 1946 г. для перекрытия пролетов длиной 21,0 м, 32,4 м, 42,5 м. С середины 50-х годов идет активное внедрение в строительную практику этих мостов с возможностью их продольной надвижки при монтаже. В настоящее время такие ПС широко применяются.
По уровню расположения проезжей части мосты различают с ездой:
- поверху, когда проезжая часть расположена по верху пролетных строений (Рисунок 1.6 а);
- понизу, когда проезжая часть находится на уровне низа пролетных строений (Рисунок 1.6 б);
- посередине, когда проезжая часть находится в средней по высоте части пролетного строения (Рисунок 1.6 в).
Классификация по этому признаку вызвана существенными различиями в их работе и во вписывании в местность. Мост с ездой поверху имеет значительно большую высоту. По конструктивной схеме пролетных строений различают мосты: - балочные, рамные, вантовые, комбинированные, экстрадозные (Рисунок 1.7), арочные (Рисунок 1.5), висячие (Рисунок 1.6). В балочной системе пролетные строения представляют собой сквозную балку, свободно опирающуюся на опоры. Здесь под воздействием вертикальной нагрузки пролетные строения работают на изгиб, и на опоры передаются вертикальные давления.
В рамных мостах опоры и пролетные строения связаны между собой и на опоры, кроме вертикального давления передаются еще изгибающий момент и горизонтальный распор (Рисунок 1.8).
В арочных мостах (Рисунок 1.9) нагрузка вызывает также распор и вертикальные опорные реакции. Если концы арки соединены затяжкой, распор исключается. Снятие напряжения с арок, вызванного деформациями пролетного строения от нагрузки, достигается (частично) устройством шарниров в местах опирания, а также в середине пролета, что реализовано в конструкции метромоста «Воробьёвы горы» в Лужниках. Рисунок 1.8 Схема моста рамной конструкции, где I – мостовое сооружение; II мост; III – подходы к мосту
Висячие мосты состоят из гибких элементов – цепей или тросов, которые являются несущей частью конструкции. К ним подвешивается пролетное строение. В узлах крепления тросов (устой, пилон) действуют и горизонтальные, и вертикальные опорные реакции (Рисунок 1.10). Рисунок 1.10 Подвесной цепной «Крымский мост» через р. Москва
Вантовые мосты состоят из гибких элементов – стальных канатов, образующих вантовую ферму, удерживающую проезжую часть (Рисунок 1.11). Высокое развитие промышленности мостостроения позволяет в настоящее время довольно часто возводить вантовые мосты большой протяженности, не затрудняя судоходство или использование территории, занятой мостовым переходом, что является их существенным преимуществом.
Большинство приведенных мостов были построены с участием В.Я. Швидкого.
Экстрадозные мосты - принципиально новый класс сооружений, конструкция которых объединяет предварительно напряженные пролётные строения, возводимые методом уравновешенного бетонирования, и вантовые пролётные строения. Используется внешнее предварительное напряжение. Построены в США, Германии, Швейцарии, других странах. В России пока применения не нашли [12].
По обеспеченности пропуска высоких вод и ледохода различают:
- высоководные – мосты длительной нормальной эксплуатации, позволяющие пропуск паводковых вод и ледоход;
- низководные – мосты, не обеспечивающие пропуск высокой воды и весеннего ледохода, эксплуатация их ограничена во времени.
По характеру пересечения препятствия мосты подразделяются на прямые, косые, криволинейные. Ось прямого моста перпендикулярна берегам реки и ее течению, ось косого моста пересекает берега под углом, отличающимся от прямого угла. Ось криволинейного моста пересекает препятствие под переменным по его длине углом.
По протяженности, в зависимости от размеров и сложности конструкции, принято условное разделение мостов на четыре группы: малые – длиной до 25 м, средние – длиной до 100 м при величине отдельных пролетов в свету не более 42 м; большие – длиной свыше 100 м и величиной отдельных пролетов в свету более 42 м; внеклассные – длиной свыше 500 м или с пролетами в свету более 120 м.
Габариты моста выражаются схемой, например, 24+64,3+4х84,3+64,3+24; габарит 15,25+1,5+0,75 (мост через р. Оку у г. Серпухов, автомагистраль Москва-Симферополь, построен в 1992 г., Мостоотряд №99), что обозначает длину пролетов в метрах и их повторяемость (4), ширину проезжей части и ширину тротуаров. Длина моста определяется по концам береговых опор, при этом длина переходных плит не включается.
Геометрическое нивелирование
Передача высот через препятствие на дальнее расстояние – актуальная задача при строительстве больших и внеклассных мостов, когда необходимо связать обе противоположные стороны надежной системой высот. Это возможно выполнить, используя метод геометрического нивелирования [10, 38, 44 - 45].
Если расстояние между знаками, расположенными на разных берегах препятствия не более 150 м, то передача высот выполняется нивелированием с соблюдением равенства плеч, с использованием реек – трёхметровые цельные. При этом одно расстояние (плечо) расположено на одном берегу (например, вдоль берега), а другое проходит через препятствие. Визирный луч над водной поверхностью должен проходить не ниже 2 - 3-х метров.
При расстояниях от 150 до 400-1000 м передача высот выполняется методом двойного нивелирования с использованием марок-щитков. Толщина штрихов 10 мм при расстоянии 500 м. Щитки подвижные, крепятся на рейки - заднюю и переднюю. У опорных пунктов, на обоих берегах, выбираются точки стояния нивелира на одинаково равных расстояниях, примерно 15-20 м. Приведя пузырёк уровня в нульпункт, берётся отсчет по рейке, установленной на ближнем пункте, а затем, после перефокусировки зрительной трубы, выполняется визирование на дальний пункт (другой берег). По команде наблюдателя на рейке помощник перемещает щиток до точного совпадения штриха с биссектором нивелира и в этом положении берёт отсчёт по рейке. Затем, не меняя фокусировки трубы, прибор переправляется на другой берег, устанавливается на выбранную вспомогательную точку, приводится в рабочее положение. Зрительная труба наводится на дальний пункт (другой берег), пузырёк уровня приводится в нульпункт, и по команде наблюдателя помощник перемещает щиток по рейке до совпадения штриха с биссектором – берёт отсчет по рейке. Затем труба переводится на рейку, установленную на ближнем опорном пункте от наблюдателя, перефокусируется, пузырёк уровня (если надо) приводится в нульпункт - берётся отсчет по рейке. Вычисляются превышения – прямое и обратное. Расхождение в превышения вызвано измерениями на дальние расстояния, так как изменение угла «Х» именно здесь проявится максимально, а не на коротких плечах. Эти действия составляют один прием. Таких приёмов делается несколько, в зависимости от дальности расстояния и условий измерений. На точность измерений будут оказывать влияние изменение температуры и рефракции, произошедшие в период работы, а также кривизна Земли. По данным ЦНИИГАиК изменение температуры на 10 С влечёт изменение угла «Х» нивелира на 0,5. А изменение угла на 2 в полуприёме, при расстоянии 1000 м, приводит к погрешности определения превышения 5 мм. Поэтому передачу отметки следует выполнять как можно быстрее, когда изменение температуры минимально. Для этого рекомендуется использовать два нивелира одновременно на противоположных берегах, меняя их местами. Время выполнения измерений – спустя 3 часа после восхода солнца, окончание – за 3 часа до захода солнца, т.е. когда воздух атмосферы прогрет и однороден. Наилучшие условия – пасмурная погода, хорошая видимость целей – штрихов-прорезей на подвижных щитках, прикрепленных к рейкам.
На дальних расстояниях следует использовать нивелиры, снабженные микрометром, увеличение зрительной трубы которых не менее 40Х (например, Н 05 или ему эквивалентные). Приведенная методика подробно изложена в Инструкции [38], в работах [9, 45, 88].
В зимнее время возможно нивелирование по льду по заранее вмороженным в лёд кольям для нивелира и реек с вбитыми в торец гвоздями со сферической головкой или проложением хода короткими плечами через ущелье. Приведенные методы не всегда приемлемы и трудозатратны.
Как правило, высотная основа совмещается с плановой. Это создаёт удобство пользования опорной сетью. Например, при решении обратной линейно-угловой засечки можно получить координаты и одновременно высоту «Свободной станции», повышает сохранность реперов, их поиск, наконец, удешевляет стоимость создания сети. Для этого прокладываются ходы геометрического нивелирования по пунктам плановой основы, образуя сомкнутые полигоны, а также отдельные ходы (Рисунок 2.7).
Технические условия при проложении нивелирных ходов должны соответствовать требованиям, предъявляемым к нивелированию II, III класса. Для III класса:
- нивелирование следует выполнять при спокойных и чётких изображениях реек. В летние солнечные дни измерения можно начинать спустя 1,5 часа после восхода солнца и заканчивать за 1 час – 1,5 часа до захода солнца, так как в указанные промежутки времени идет интенсивное изменение температуры воздуха, следовательно, и изменение рефракции;
- высота визирного луча над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,3 м; - расстояние от нивелира до реек должно быть не более 100 м при хороших условиях видимости и увеличении зрительной трубы нивелира 35Х, рекомендуется не более 75 м;
- расстояния от нивелира до задней и передней реек, неравенство плеч, не должны отличаться более 2 м, а накопление их по секции – 5 м. На последней станции накопление должно быть скомпенсировано. Расстояния от прибора до реек откладываются при помощи 100 м рулетки или тросика, контролируются по отсчетам дальномерных нитей черных сторон реек;
- ход прокладывается в двух направлениях: прямо и обратно. Очередность наблюдений на станции: взгляд назад - отсчеты по черной стороне рейки средней нити и дальномерным нитям, взгляд вперед – отсчеты по средней и дальномерным нитям по черной стороне рейки, поворот рейки красной стороной – отсчет по средней нити (красный), вновь взгляд назад – отсчет по средней нити по красной стороне рейки;
- вычисляются превышения из отсчетов по средней нити по черным и красным сторонам реек, а также превышения и расстояния от нивелира до задней и передней рейки по дальномерным нитям; вычисляется среднее значение превышения из отсчетов по средней нити черной и красной сторонам реек. При этом учитывается разность пяток пары реек, полученная из исследований реек. Расхождение вычисленных значений превышений на станции не должно быть больше 3 мм, контролируются пятки реек (Рисунок 2.8)
- если расхождение «черного» и «красного» превышений больше 3 мм, необходимо изменить горизонт нивелира не менее чем на 0,3 м, и измерения вновь повторить.
Монтаж конструкции ПС
Монтаж конструкции ПС начинается с установки на стапельные (перекаточные) и вспомогательные временные опоры внутренних главных балок блока (Рисунок 4.2). Балки объединяются 3 - 4-мя поперечными связями. На эти же опоры (в одном сечении) устанавливаются наружные балки, концы которых в верхней плоскости временно скрепляются с внутренними балками двумя трубчатыми фаркопами. Обеспечивается проектное расстояние между осями балок, и торцы нижних поясов балок должны находиться в одной вертикальной плоскости. Невыполнение последнего требования вызывает «забег» балок (11, см. Таблицу 3.1).
Поэтому, при монтаже балок, на оси монтируемой нитки пролетного строения (ПС) на расстоянии 20-500 мм от торцов нижних поясов балок перпендикулярно в сторону пристыковки следующего блока устанавливается тахеометр для контроля «забега». К концам балок поочередно, под прямым углом к визирной линии (параллельно оси нити), устанавливается стальной калиброванный метр (линейка) с миллиметровыми делениями, по которому производятся отсчеты. Для контроля измерения этих отрезков, характеризующих положение торцов балок, выполняются тахеометром при КП, КЛ. Средние значения не должны отличаться более чем на 2 мм, в противном случае соответствующая балка (и) линейно перемещается в требуемом направлении до устранения «забега». Одновременно обеспечивают нормативные размеры сварочных зазоров (Рисунок 4.3) между нижними поясами главных балок (6-10 мм, оптимально 8 мм.).
Концы балок устанавливаются в проектное положение по высоте, для чего на нижние плоскости концов балок по осям вертикальных стенок наносятся метки, на которые в момент нивелирования устанавливается стальной метр или рулетка с миллиметровыми делениями (Рисунок 4.3). После снятия отсчетов по концам всех четырех балок блока берется отсчет по двухметровой рейке, с закрепленным полотном стальной рулетки, установленной на ближайшем репере. Во избежание неравенства плеч реперы расположены у каждого стыковочного узла.
При необходимости балки поддомкрачиваются и на опоры подкладываются или, наоборот, снимаются с них, стальные или фанерные листы, регулирующие положение балок по высоте. После опускания балок вновь выполняется нивелирование их концов. Действия повторяются до получения требуемой точности положения балок (Таблица 3.1). Осуществляют так же нивелирование середины нижних плоскостей балок по осям стенок, что позволяет установить наличие их прогиба, полученного при заводском изготовлении. Как показывает опыт, устранить имеющийся прогиб балки в вертикальной плоскости поддомкрачиванием середины перед сваркой поясов и вертикальных вставок в стенки балок не удаётся.
При установке внутренних балок в проектное положение в плане использовали тахеометры и 4-х метровые рейки, скрепленные наглухо в складных шарнирах по ребрам жесткости. От пяток реек при помощи стальной рулетки откладывали проектное расстояние, равное расстоянию от оси пролета до стенки балки, и на рейку наносилась метка. От этой метки в обе стороны наносили по 5 миллиметровых делений, что в дальнейшем позволяло более точно устанавливать балки в проектное положение.
Установив тахеометр над ближайшим к монтируемым балкам осевой пункт, крест сетки нитей наводят на наиболее удаленный пункт, закрепляющий ось пролетного строения, зрительную трубу переводят через зенит и берут отсчет по горизонтально установленной рейке в зоне поперечной ветровой связи (Рисунок 3.3). Аналогичные действия выполняются при другом положении вертикального круга тахеометра. Вычисляется среднее значение расстояния, свободное от коллимационной погрешности (метод бокового нивелирования).
Точность этого метода установки конструкции можно вычислить по следующим формулам: где m - средняя квадратическая погрешность (скп) бокового нивелирования; mств-скп установки створа; mц- скп центрирования прибора над пунктом; mуср.- скп установки рейки перпендикулярно линии визирования; mо– скп отсчета по рейке; /– расстояние от пятки рейки до линии визирования; – отклонение рейки от 90; t- цена деления рейки; d- расстояние от прибора до рейки; Гх- увеличение зрительной трубы прибора; = 206265.
Так как визирование выполняется при круге лево и круге право, то окончательно скп установки главной балки будет равно:
Такие измерения выполняются и для другой балки. Съёмка производится по всем ветровым связям. По полученным результатам измерений принимается решение о необходимости изменения положения балок (рихтовке), учитывая допуск (Таблица 3.1). Целесообразно использовать допуск +3 мм для расстояния от оси ПС до стенок. Это позволит в дальнейшем смонтировать укрупненную верхнюю ортотропную плиту, объединяющую несущие коробки, без осложнений и получить проектную ширину пролета.
Установка в проектное положение внутренних балок ПС достигается путем перемещения обеих балок одновременно или увеличением (уменьшением) расстояния от оси ПС до стенки посредством ослабления болтов, скрепляющих ветровую связь со стенкой. Кроме того, возможно ослабление болтов в самой связи и разжим стенки и связи посредством реечного домкрата или при помощи клина, вбиваемого между ребром стенки и связью. Изменить расстояние можно вследствие того, что диаметры отверстий на 3 мм больше, чем диаметры болтов, что в итоге составляет 6 мм. Это, так называемая строителями, «чернота». При необходимости конические монтажные пробки выбиваются (или, наоборот, забиваются) до получения нужного расстояния, болтовые отверстия, если надо, райберуются для установки скрепляющих болтов. Для уменьшения расстояния производится стягивание ветровой связи и стенки балки. После рихтовок и затяжки скрепляющих болтов связей стенки главных балок займут вертикальное положение. Следует вновь проконтролировать положение концов балок по высоте, учитывая влияние сварочных деформаций и температуру воздуха (Рисунок 4.3). При наличии недопустимых отклонений (Таблица 3.1), последние устраняются путем поддомкрачивания балок и соответствующим изменением толщин прокладок на опорах. По завершении контроля положения концов балок по высоте вновь контролируется положение балок в плане вышеизложенным методом.
Убедившись, что балки находятся в проектном положении на опорах, их концы фиксируются металлическими захватами (целесообразно – талрепами) к металлическим закладным элементам в опорах путем сварки (Рисунок 3.3). Фиксируются внутренние края нижних поясов внутренних балок от оси ПС наружу, т.е. в растяжку поперечным связям. Такие меры крайне необходимы для исключения влияния на положение ПС из-за его неравномерного разогрева солнечной радиацией.
Как отмечалось ранее, контроль положения в плане и по высоте балок ПС после их установки следует выполнять рано утром, когда вся конструкция имеет одинаковую температуру во всех её частях. Захваты-талрепы позволяют при необходимости легко устранить возможное изменение положения внутренних балок в плане, вызванное недостаточно плотным натяжением захватов и влиянием суточного изменения температуры воздуха. У талрепов имеются резьбовые муфты-натяжители, и посредством рычага-лома проблема легко устраняется.
Железобетонные мосты, деформации пролетных строений при их изготовлении. Геодезический метод учета деформаций
В настоящее время в мостостроении широко используется железобетон, особенно предварительно напряженные конструкции. В 1961 г. в Москве через р. Москву навесным способом из сборных элементов, изготовленных в заводских условиях был построен Автозаводский мост с пролетами 36,4 м+148 м +36,4 м. Главный пролет 148 м – наибольший в мировой практике мостостроения такой конструкции [52]. Строящиеся в городах и на автомобильных дорогах эстакады имеют, как правило, балочную или рамную конструкции. Неразрезные секции могут быть до 160 м, что повышает комфортность проезда транспорта, поскольку в конструкции сокращается количество деформационных швов, снижается стоимость строительства. На Рисунке 6.1. изображено пролетное строение, монтируемое из преднапряженных балок, имеющих стройподъем, что позволяет увеличить расстояния между смежными капитальными опорами моста до 62 м. Натянутые внутри конструкции балки стальные пучки, с инъецированными каналами, а также внутренний каркас из стальной арматуры, воспринимают нагрузку от собственного веса балки и проходящего транспорта, что и позволяет удлинить балку.
Прямолинейные участки моста экономически выгодно перекрывать, если это возможно, индустриально изготовленными балками, а также криволинейные, имеющие большой радиус (Рисунок 6.2), [6,11 - 12]. Выделяют железобетонные перекрытия: плитная сталежелезобетонная, балочная двутавровая, ребристая, коробчатая. Ребристое пролетное строение может иметь несколько ребер, толщина которых может быть постоянной или переменной. Коробчатая конструкция может быть одноконтурная, многоконтурная. Здесь рассматривается строительство железобетонных эстакад, как наиболее сложных конструкций по учету деформаций.
Опоры железобетонных эстакад могут иметь вид: стоек, объединенных ригелем (Рисунок 6.3), отдельных стоек, поддерживающих ПС, столбов сплошных или пустотелых, круглой или эллиптической формы в поперечном сечении, опор- стенок, имеющих значительную ширину и малую толщину трапецевидной или прямоугольной формы и др.
На выбор конструкции пролетного строения влияют многие факторы: назначение проводимой дорожной магистрали и её класс, местные условия строительства, наличие строительной техники, расстояние доставки элементов мостовых конструкций, климатические условия, экономическая стоимость строительства и др.
Строительство любого мостового сооружения сопровождается возможными деформациями, в силу разных причин, его элементов: фундаментов опор, стоек опор, ригелей, объединяющих стойки, самого пролетного строения. Методы контроля за возможными деформациями при индустриальной сборке ПС хорошо известны и здесь не рассматриваются.
Наибольшую сложность вызывают учет и контроль деформаций при изготовлении монолитного железобетонного и сталежелезобетонного пролетного строения на месте, с использованием подвесной опалубки, располагающейся в пространстве на строительном вспомогательном сооружении и устройстве (СВСиУ) (Рисунки 6.4, 6.5). Эта технология используется несмотря на всю сложность строительства пролетного строения съездов (ПСС) из-за крутых радиусов, которые неизбежны при устройстве разноуровневых развязок.
Для устройства опалубки ригелей, объединяющих стойки опор (Рисунок 6.3), или опалубки пролета устанавливаются подмости из инвентарных СВСиУ (Рисунок 6.5), соблюдая при этом правила техники безопасности производства работ на высоте [28 - 29].Чтобы обеспечить их устойчивость по высоте под будущим пролетом подготавливают основание: бульдозером срезают верхний плодородный слой почвы и складируют отдельно для будущей рекультивации площади; выполняют песчаную или песчано-щебёночную подготовку площадки с уплотнением катком под нивелир (согласно проекту); укладывают дорожные автомобильные плиты (ПАГ 14, ПАГ 18), [13 - 14]. Геодезист размечает положение стоек по внешнему контуру, выполняется монтаж подмостей из СВСиУ, загружается и укладывается поперечный и продольный деревянный брус; вырезается из финской фанеры (толщина 20 мм.) и крепится к брусу опалубка, верх которой определяет проектное положение низа бетона плиты пролета (Рисунок 6.4).
При этом осуществляется геодезический контроль по высоте при монтаже деревянного бруса и опалубки, руководствуясь следующими известными величинами деформаций обжима при нагрузке (СП 46. 13330.2012, п.3.6), которые необходимо учесть: примыкание дерева к дереву на один контакт – 2 мм; дерева к металлу на один контакт – 1 мм; металла к металлу – 0 мм. Таким образом, при изготовлении опалубки её верх должен быть приподнят относительно проектных отметок на суммарную величину деформаций – 15 мм.
Учитывая указанные величины и результаты испытаний на возможные деформации СВСиУ, а также просадки, вызываемые нагрузкой от веса арматурного каркаса и бетона, ГИП выдает предписание: поднять опалубку на величину суммарного влияния остаточной деформации: в середине 16-и метрового пролета – 25 мм с плавным переходом к опорным сечениям до 2-3 мм, а при 12-14 –метровых пролетах – в середине пролета – 20 мм с плавным переходом к опорным сечениям – 2-3 мм. Регулировка положения опалубки по высоте производится по поперечным профилям, размеченным через 3 м, 5 м или 10 м (в зависимости от радиуса кривой), с учетом продольного и поперечного уклонов съезда, при помощи винтовых домкратов, имеющихся внизу и вверху стоек СВСиУ, а также подбоем деревянных клиньев [62].
Геодезические работы по установке опалубки на съездах рекомендуется выполнять электронным тахеометром. Точность разбивочных работ в плане и по высоте методом тригонометрического нивелирования (2-3 мм) достаточна, но при этом необходимо использовать минипризму с высотой вешки 30 мм, 60 мм, так как при большей высоте отклонение положения вешки от вертикали вызовет недопустимые погрешности в разбивочных работах.
В процессе строительства эстакад съездов Люберецкой развязки (г. Москва) выполнялись исследования деформаций опалубки, вызываемых нагрузкой стального каркаса и уложенным бетоном монолитных плит съездов. Для этого производился пооперационный геодезический контроль положения верха опалубки в плане и по высоте (Рисунок № 6.4), а после укладки бетона и раскружаливания выполнялась съемка низа бетона пролетного строения (Рисунок 6.6) в тех же самых точках наблюдений (Приложение Б). Такие измерения можно проводить с использованием электронных тахеометров, конструктивно допускающих безотражательный метод измерений (Sokkia, имеющие в марке букву R, и других фирм) с земной поверхности (программы меню: «Свободная станция», «Вынос линии», «Смещенная линия»), [23 - 25, 51, 78 - 79].
Сравнивая высоты низа плиты ПСС до и после бетонирования, можно судить о величинах остаточных деформаций, оказывающих влияние на геометрию ПСС. Измерения величины деформаций опалубки выполнялись в продольном направлении по 5-и осям с шагом 1,5 м. Осуществляли электронную обработку материалов измерений, итогом которой являются графики положения верха опалубки перед укладкой бетона и низа бетона плиты съезда после раскружаливания, представленные в Приложении Б.
Графики позволяют наглядно судить о геометрии построения опалубки и геометрии плиты съезда. При компьютерном анализе можно определить величину просадки опалубки после укладки бетона в любой точке сечения.
На величины деформаций опалубки оказывают влияние многие факторы: подготовка основания для укладки плит ПАГ с целью монтажа СВСиУ, просадка самих стоек СВСиУ в узлах их наращивания по высоте, обжим древесины в конструкции палубы, качество и надежность подбойки клиньев при выведении опалубки на заданные высотные отметки, собственно точность и достоверность самих геодезических измерений при изготовлении опалубки, а также погрешности высотной геодезической сети. Как показал опыт, самым непредсказуемым фактором является просадка основания укладки плит под СВСиУ, особенно в период оттаивания грунта в весеннее время.
И, тем не менее, исследуя графики, можно выяснить, в каком из пролетов (между какими опорами) все факторы оказали минимальное влияние на предрасчетные величины деформаций опалубки, вызванные укладкой бетона, а также определить величину стройподъема опалубки, учитывающую суммарное влияние этих факторов на получение заданной геометрии пролета в высотном отношении.
Если необходимо получить в середине пролета плиты съезда между соседними опорами стрелу подъема низа бетона величиной 15 мм относительно прямой, соединяющей соседние опорные площадки, то подъем опалубки в середине пролета должен быть 35-40 мм, с постепенным ее снижением до 3 мм в осях опирания при длине пролета 16 м.[76]. Это важный вывод, который должны учитывать и проектировщики, и строители.