Московский экономический журнал 2/2020

image_pdfimage_print

УДК 528.48:624.21

DOI 10.24411/2413-046Х-2020-10083

Геодезические работы при замыкании двух плетей пролетного строения моста

Geodetic works at closing of two lashes of the bridge span structure

Швидкий Валентин Яковлевич, канд.техн.наук, профессор каф. Прикладной геодезии МИИГАиК, Эл.почта: Shvidkyvi@mail.ru

Зверева Татьяна Геннадьевна, Заместитель директора НИЦ «Курчатовский институт»-ИРЕА по развитию, преподаватель Московского колледжа геодезии и картографии МИИГАиК, Эл.почта: kriotat@mail.ru

Shvidkii Valentin Iakovlevich

Zvereva Tatiana Gennadevna

Аннотация. Обоснованы экономико-технические аспекты актуальности использования геодезических методов для сокращения сроков строительства объектов транспортной инфраструктуры. Изложены требования и опыт геодезических работ при сборке стального пролетного строения моста на противоположных берегах и его замыкании после надвижки .Приведены допустимые величины предельных отклонений от проекта геометрических параметров сборки пролета и деформаций, вызванных сварочными работами. Построены  зависимости учета деформаций, позволяющие определить величину опускания концов балок в зависимости от температуры окружающей среды для наружных и внутренних балок.

Summary. Substantiated economic and technical aspects of the relevance of the use of geodesic methods to reduce the time frame for the construction of transport infrastructure. The requirements and experience of geodesic work in the assembly of the steel flying structure of the bridge on opposite shores and its closure after the installation are outlined. overflight and deformations caused by welding. Deformity dependencies have been built to determine the amount of drop of the ends of the beams depending on the ambient temperature for the outer and inner beams.

Ключевые слова: национальные проекты, строительство транспортной инфраструктуры, геодезическое обеспечение строительства, экономико-технические задачи, мостовые переходы, стапельная площадка, пролетное строение, надвижка, геодезический контроль, деформации, регулировка, замыкание, опорные части.

Key words: national projects, construction of transport infrastructure, geodetic support of construction, economic and technical tasks, bridge crossings, staple platform, flying structure, overconstruction, geodesic control, deformation, adjustment, closure, support parts.

На современном этапе развития транспортной инфраструктуры Российской Федерации, в особенности, в свете реализации Национальных проектов, важнейшую роль играет минимизация сроков строительства объектов при соблюдении всех параметров в соответствии с действующими стандартами. Это даёт возможность ускорения увеличения пропускной способности магистралей, экономии фондов строительства и получения других преимуществ, связанных с вводом в эксплуатации новых объектов, в том числе в области экологии.              

Для сокращения сроков строительства мостовых переходов, при наличии внешних условий и технических возможностей, сборка плетей пролетного строения (ПС) моста может быть выполнена на двух стапельных площадках, расположенных на противоположных берегах.              

Монтаж  конструкции ПС начинается с установки на стапельные (перекаточные) и вспомогательные временные опоры внутренних главных балок блока (фото 1). 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. При этом обеспечивается проектное расстояние между осями балок, и торцы нижних поясов балок должны находиться в одной вертикальной плоскости. Невыполнение последнего требования вызывает «забег» балок (∆11, табл.1).

На качество и точность монтажа пролетного строения моста влияют: заводское изготовление элементов конструкции моста, т.е. обеспечение всех требуемых параметров, предъявляемых соответствующими  «Сводами правил»  (СП 46.13330.2012, СП 126.13330.2012, СП 24.13330.2011 и др., СТО 01393674-735-2006), в том числе – требования к материалам; качество рабочей силы (профессиональная подготовка, дисциплина, добросовестность труда работников всех звеньев мостостроения); внешняя среда, точнее – природно-климатические условия; учет влияния сварочных деформаций на положение конструкции и размеры; неравномерный разогрев монтируемого пролетного строения солнечной радиацией, приводящей к его деформациям; геодезическое обеспечение строительства, на которое возлагается ответственность за соблюдение проектных размеров и геометрию всех элементов и моста в целом, а также его пространственное положение после установки на капитальные опоры.           

Технология монтажа пролетов на стапелях, надвижка и геодезическое обеспечение изложены в работах [1,2,3,4].

Наличие замка, объединяющего плети пролета, требует соответственно дополнительных монтажных работ, геодезического обеспечения.

После окончания надвижки концы консолей  пролетных строений в замке (мост Чубук) заняли положения по высоте п.4, 7. Для их установки в проектное положение по высоте и объединение на концы ПС поместили пригрузы массой 170 т из железобетонных плит, в результате чего концы опустились на 2200 мм, а концы консолей в замке заняли положение С2 (рис.1, б) [1].      

Согласно компьютерным расчетам, выполненных в АО «Гипротрансмост» по программам «Starpss-m» и «Montana», при неподвижно закрепленной опорной диафрагме на опоре № 3 и выпрямлении пролета (снятии пригрузов) с учетом изменения длины центрального пролета под воздействием температуры воздуха, деформации оголовков опор от их изгиба от сил трения, возникающих при наезде пролетов на опоры, диафрагма опоры № 2 переместится на 140 мм в сторону опоры № 1.  Суммарное влияние перечисленных деформаций на положение ПС при его регулировании необходимо учесть, и выдвинуть плеть устоя № 1 при надвижке в центральный пролет на величину возврата опорных диафрагм. 

Для целей контроля по окончании надвижки была выполнена геодезическая съемка положения по высоте обеих частей пролета по всем стыкам блоков, над опорами и в замке. Нивелирование производилось прибором Н 05 по верху полотна ПС коротким лучом, исходными служили отметки реперов, расположенных на верхних обрезах опор. Перед началом этих работ отметки реперов, расположенных на промежуточных опорах, контролировались от капитальных реперов на устоях. Измерения выполнялись рано утром, когда пролет имел одинаковую температуру по всему сечению. Плановое положение пролетов (оси опирания) контролировалось по его положению  относительно проектных осей опирания, прочерченных на верхних обрезах опор.    Расстояния между осями опирания  на опорах измерялись при помощи светодальномерной насадки СТ5 (производства СССР) от устоя № 1 (оп.1), по нарастающей, до устоя № 2 (оп.4), рис. № 1, а.

Так как работы по замыканию производились в летнее время, то разность температур низа и верха пролета составляла dT=260 С (15 час). Амплитуда колебания концов пролета по высоте в замке достигала 50 см. Величины деформаций хорошо согласовывались с расчетными данными. Согласно теоретических расчетов, выполненных в АО «Гипротрансмост»,  при  dT=330 С замок может опускаться на 5-6 см.       После опускания концов пролетов на устойных опорах (рис. 1, б) в течение 4-х суток велось наблюдение за положением по высоте концов пролетов в замке в зависимости от их температуры —  от максимальной до полного остывания (dT=0), практически до 3-х часов ночи, а затем от восхода Солнца. Нивелир Н 05 располагался на палубе на оси опирания опоры № 2. Температура пролета измерялась контактным электронным термометром (производства ФРГ). По данным мониторинга построены графики, из которых видно – замыкание следует выполнять при   dT=80С, когда консоли выходят на отметку С2Ф (рис. 2) [1,2 ].

При первом выходе замка на отметку 941,623 геодезист дает сигнал Главному инженеру – по его команде отмечается прирезка припуска нижних поясов главных балок, выполняется разделка кромок сварного шва. Далее производится окончательное совмещение на сварочный зазор нижних поясов балок. В два приема (двое суток) на этой отметке консолей (сигнал подает геодезист) выполняется их скрепление временными замыкающими элементами (фото 3).

При этой же температуре сняли крепление ПС к перекаточным устройствам на опоре № 2. Далее производились сварочные работы: сначала сваривались нижние пояса балок, затем прирезали и вварили вставки в стенки замка главных балок. После демонтажа устройств, временно замыкающих пролет, вваривались вставки в верхние пояса, затем верхние плиты в коробках, плиты между коробками и, в последнюю очередь, консольные плиты.

После выполнения сварочных работ в замке произвели подъем концов ПС на устойных опорах. Для этого сначала освободили стопоры, фиксирующие концы пролета в опорных стойках подъемных устройств. Сняли пригрузы с концов пролета. Далее при помощи домкратов подняли концы пролета, подвели под них опорные клетки, наверху которых разместили карты скольжения, демонтировали подъемные устройства (фото 4).

Замок при этом опустился на 830 мм вместо 780 мм предрасчетных, но выше на 50 мм отметки С3 (рис.1), что находится в зоне допустимых отклонений (+100мм, -20мм.) положения пролета после завершения надвижки.

Выполнена контрольная геодезическая съемка положения пролета в плане и по высоте по опорным сечениям и замка. Отклонения высот от проекта не превосходили 20 мм. Диафрагма на опоре №2 переместилась на 90 мм в сторону опоры №1,  но после релаксации напряжений в металле (спустя 2-е суток) она заняла проектное положение. Далее был выполнен поворот ПС в поперечном направлении на 2%  последовательно, согласно Проекта производства работ (ППР), после чего подвели опорные части.

Таким образом, инструментарием прикладной геодезии решается одна из важнейших экономико-технических задач строительства объектов транспортной инфраструктуры – сокращение сроков строительства мостовых переходов при соблюдении всех параметров проекта.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Швидкий В.Я., Коротин В.В.  Геодезическое обеспечение сборки цельносварных металлических мостов. «Вестник мостостроения», 1996 г., № 3-4, с. 14-19.
  2. Климов В.А., Коротин В.В., Чемеринский О.И.  Монтаж пролетных строений моста Чубук в Турции.  «Вестник мостостроения», 1996 г., № 3-4, с. 20-24.
  3. Швидкий В.Я., Зверева Т.Г.  Деформации и их учет при сборке пролета цельносварного  металлического моста на стапеле. «Геодезия и аэрофотосъемка», 2017 г., том 61, № 2, с.36-41.
  4. Швидкий В.Я., Зверева Т.Г.  Геодезическое обеспечение продольной надвижки железобетонного пролетного строения эстакады на капитальные опоры и его установки на опорные части. «Геодезия и аэрофотосъемка»,  2018 г., том 62, № 3, с.265-270.
  5.  Швидкий В.Я., Зверева Т.Г.  Контроль геодезическими методами деформаций пролетного строения эстакады при надвижке на опоры. «Транспортное строительство»,  2018 г., № 5, с. 16-18.