По конструкционным особенностям сооружения делят на следующие типы:
Монолитные, возводимые путем непрерывной заливки бетона высоких марок в заблаговременно подготовленную опалубку (подмостей) с армирующим каркасом на месте проведения строительных работ. Технология изготовления предполагает проведение навесного бетонирования, осуществляемого секционного.
Сборные, предполагающие использование готовых блочных изделий, отлитых и укрепленных арматурой в заводских условиях. После сооружения конструкции производится омоноличивание стыковочных мест и опор моста.
Комбинированные или сборно-монолитные, сочетающие в себе особенности первых двух технологий. Основные конструктивные элементы собирают из готовых блоков, а пролеты заливают бетоном на месте. По этой технологии выполняются пролетные строения с монолитными плитами и сборными ребрами. Также применяется «скорлупный» способ, когда собирается тонкостенная оболочка из железобетона, а после установки заливается бетоном.
Классические разновидности мостовых конструкций:
- мосты
- путепроводы;
- виадуки;
- эстакады.
По характеру воздействий, испытываемых опорами, мосты могут быть:
- балочными, когда от пролетных строений на опоры передаются вертикальные воздействия,
- арочными, когда опоры получают от пролетных строений наклонные воздействия, направленные в наружные от рассматриваемого пролета стороны,
- подвесными, когда воздействия, испытываемые опорами, оказываются также наклонными, но направленными внутрь рассматриваемого пролета.
В многопролетных мостах пролетные строения :
- разрезными, т. е. отдельными, самостоятельно работающими в каждом пролете;
- неразрезными, т. е. представляющими собой одно неразрывное целое на протяжении ряда пролетов;
- консольными, непрерывно перекрывающими один или ряд пролетов и снабженными свешивающимися в соседние пролеты частями — консолями, концы которых служат опорами для соседнего балочного пролетного строения.
Материалы для изготовления
При возведении изделий из преднапряженного железобетона рекомендуется использовать тяжелые классы бетонной смеси не ниже М 300 и соответствующие прочностные категории. Широкое применение нашли такие сорта, как М200, М250, М300, М400, М500, М600, а также соответствующие им классы по морозостойкости. Использовать можно как готовые сухие смеси, так и местного изготовления.
При замесе бетона используются цементы высоких марок, такие как портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент, глиноземистый класс. Если нужен облегченный тип обработки бетона, рекомендуется использовать пластифицированную марку портландцемента.
Для сооружения пролетов разной величины, опорных частей мостов применяются доменные отходы после грануляции металлургического шлака. Особенностью этого материала является возможность получения бетона класса М140—200 при активации его прочностных характеристик. Инициируется этот процесс благодаря применению в составе активаторов, таких как цемент с известью, которые после размола во влажном состоянии дают желаемый эффект.
Модернизация технологий строительства переправ из железобетона позволила применять более легкие марки бетонов, масса по объему которых составляет 1,2—1,6 г/л3. Требуемые показатели объемного веса достигнуты за счет примешивания легких натуральных порообразователей, таких как лавы и туфы вулканического и известкового происхождения, а также искусственных заполнителей, например, керамзита.
Легкие бетоны перспективны для строительства сборных мостов. Более низкая масса готовых блоков позволяет экономить время и затраты на их кладку за счет применения меньшего количества строительной техники. Легкие бетоны М100, М150 и выше наиболее приемлемы для использования при сооружении железобетонных несущих элементов.
Для сооружения сварных армирующих сеток или арматурного каркаса применяются металлические гибкие пруты с круглым сечением или пруты периодического профиля. Отдельные элементы укрепляются жесткими стержнями фасонного проката. Использование преднапряженных арматурных прутьев из высокопрочного металла позволяет возводить максимально железобетонные мосты, отличающиеся легкостью и экономичностью.
Этапы конструирования мостов:
Опорные сваи
Наиболее затратный этап работ — забивание свай.
Мосты составляются из пролетных секций и опор. Первые принимают нагрузки и передают их опорным структурам, а те переносят усилия на основу моста. Возведение опоры — первый и самый дорогой этап, диаметр одной единицы не менее 3-х метров. На него приходится до 50% затрат. В качестве опоры чаще служит свая. Ее забивают с помощью электровибропогружателей, иногда с использованием дизельного молота. После установки опоры для нее делается специальная оболочка, а затем возводят верхние конструкции. Промежуточные опоры носят название «быки», береговые — «устои».
Пролетные элементы
В мостостроении используются мостовые балки в виде разрезных систем для составления пролетов, неразрезные, консольные, рамные, вантовые, арочные и комбинированные составляющие. Они определяют тип моста по конструкции и его статическую схему. Сборные элементы изготавливают поточно в цехах заводов и на полигонах. На опоры устанавливают структурные единицы из предварительно напряженного или простого железобетона. Обычно пролетные системы прямолинейные, но иногда форму усложняют в кольцевую или спиральную.
Схемы железобетонных предварительно напряженных пролетных строений
К числу наиболее характерных основных систем железобетонных предварительно напряженных пролетных строений, осуществленных в больших автодорожных и городских мостах, относятся следующие:
Балочно-разрезные системы. Они явились развитием основного типа конструкций, применяемых в малых и средних мостах. Предельный по величине размер балочного пролета, достигнутый на постсоветском пространстве, составил 70,1 метр на эстакадной части моста через р. Волгу у Саратова.
Балочно-консольные с центральным шарниром. Максимальный размер перекрываемого пролета 148 метров (мост через р. Москву у автозавода).
Балочно-консольные с подвесными пролетами. Применение этой системы позволило в странах постсоветского пространства перекрыть пролет 131,6 м. Балочно-неразрезные с наибольшими пролетами до 166 метров (в русловой части моста через р. Волгу в Саратове).
Рамно-консольные с центральным шарниром в середине пролета. Предельный по величине размер пролета, достигнутый в постсоветском пространстве, составил 124 м. на мосту через р. Волхов у Киришей.
Консольно-неразрезные. Такая система с максимальным пролетом 79 м применена на мосту Олерон-Континент во Франции общей длиной более 2800 м.
Рамно-консольные с подвесными пролетами. Максимальный размер перекрываемого пролета составил 148 метра (мосты через р. Волгу в Ярославле и Костроме)
Арочно-распорные. Наибольший пролет перекрытий в СССР 228 м (мост через р. Днепр в Запорожье). Арочно-консольные с максимальной длиной пролетов 117 и 123 м. Мосты через р. Москву у Химок и через р. Днепр в Киеве
Вантовые. Вантовое железобетонное пролетное строение пролетом 144 м было осуществлено в СССР при строительстве мостового перехода через гавань р. Днепр в Киеве.
Особенностью, отличающей этот мост от традиционных конструктивных форм железобетонных предварительно напряженных мостов является то, что для создания сжимающих напряжений в бетоне главных балок использованы внутренние силы самой системы — распор вант. Эти обжимающие усилия создаются собственным весом пролетного строения и временной нагрузкой, находящейся на нем.
В сравнении с металлическими аналогами железобетонный мост имеет массу преимуществ: производство, эксплуатация и обслуживание обходятся дешевле, не требуется окрашивание и специальная антикоррозионная обработка. Главное, на их сооружение требуется значительно меньше стали.
В статье используются материалы из следующих источников:
https://znaybeton.ru/soorugeniya/drugie/zhelezobetonnye-mosty.html
https://stroyone.com/stroitelstvo-mostov/zhelezobetonnye-mosty.html
https://kladembeton.ru/sooruzheniya/esche/zhelezobetonnye-mosty.html