ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ


МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ КОНСТРУКЦИЙ
ТЕМПЕРАТУРНО-НЕРАЗРЕЗНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

УТВЕРЖДЕНЫ распоряжением Минтранса России от 26.05.2003 г. N ОС-477-р

 ВВЕДЕНИЕ

Наличие деформационных швов в проезжей части мостовых сооружений ухудшает условия движения транспортных средств вследствие, как правило, наличия неровностей в местах сопряжения дорожной одежды с конструкциями деформационных швов, а также наличия углов перелома в профиле проезжей части от поворотов торцов смежных пролетных строений.

Конструкции деформационных швов требуют постоянного ухода и содержания, через какое-то время эксплуатации - ремонта и замены, и, как правило, являются причиной коррозионных процессов, происходящих в торцевых сечениях пролетных строений и головных частей опор вследствие проникания через них воды, что снижает долговечность мостовых конструкций. Минимальное количество деформационных швов имеют неразрезные пролетные строения, однако их монтаж значительно более сложен, чем монтаж разрезных пролетных строений, и они имеют иную область рационального применения, чем пролетные строения с длинами пролетов пролетных строений разрезной системы.

Начиная с 1972 г. (за рубежом с 1966 г.) в СССР получили применение конструкции пролетных строений, монтируемых из разрезных балок, которые в надопорных сечениях в уровне плиты проезжей части тем или иным способом объединены в непрерывные цепи различных длин.

В таких пролетных строениях на длине цепи отсутствуют деформационные швы, дорожная одежда на длине цепи непрерывна, углы перелома над опорами сглажены элементом объединения пролетных строений. Езда по таким пролетным строениям более комфортна, долговечность конструкций сооружения выше.

Такие пролетные строения получили название пролетных строений с шарнирными сопряжениями, позже за ними закрепилось название "температурно-неразрезные".

Объединение разрезных пролетных строений в цепи не меняет характера их работы на вертикальные нагрузки, при действии же горизонтальных сил и изменениях температуры объединенные пролетные строения работают как неразрезные.

В основу настоящих Методических рекомендаций положены "Методические рекомендации по проектированию и строительству температурно-неразрезных пролетных строений мостов на автомобильных дорогах" (Союздорнии, 1997 г.); "Технические условия по применению температурно-неразрезных пролетных строений при строительстве автодорожных мостов" (Росавтодор, Росдорнии, 1992 г.); "Методические рекомендации по внедрению конструктивно-технологического решения "Температурно-неразрезные пролетные строения по патенту N 1323630 "Мост" на автомобильной дороге М-3 "Украина" (Союздорнии, Союздорпроект, 2000 г.); "Рекомендации по объединению пролетных строений путепровода транспортной развязки ул.Комсомольская и 50 лет СССР в г.Уфе в температурно-неразрезную цепь" (Союздорнии, 2001 г.) и др.

При разработке Рекомендаций приняты во внимание конструктивные решения по проекту Союздорпроекта (инв. N 32300-М, вып.10, 1996 г.) "Температурно-неразрезные пролетные строения. Рабочие чертежи"; типовому проекту Союздорпроекта (серия 3.503.1-81 вып.0-2) "Материалы для проектирования температурно-неразрезных пролетных строений мостов и путепроводов, расположенных на автомобильных дорогах общего пользования"; типовому проекту Киевского филиала Союздорпроекта (серия 3.503.1-58 вып.0-4, ч.I, 1982 г.) "Пролетные строения автодорожных мостов и путепроводов железобетонные температурно-неразрезные пролетами от 12 до 33 м с использованием серий 3.503-12 и 3.503-14"; проекту Укргипродора (серия 5.106-76) "Автодорожные железобетонные температурно-неразрезные пролетные строения из пустотных плит длиной 12 и 18 м", а также индивидуальные проекты мостовых сооружений с температурно-неразрезными пролетными строениями.

В настоящих Методических рекомендациях учтены разработки Росдорнии в части объединения в ТНПС сталежелезобетонных пролетных строений. Одним из вариантов объединения пролетных строений в цепь является объединение посредством металлических тяг по патенту N 1323630 "Мост".

Температурно-неразрезные пролетные строения, в основе которых лежат разработки Союздорнии, начиная с 1970 г., в 80-е - начале 90-х годов составляли на сети автомобильных дорог порядка 60% от области применения сооружений, охватываемой разрезными пролетными строениями. Их состояние - бездефектное, - идеология повышения надежности надопорных узлов за счет исключения деформационных швов и замены их шарнирными сопряжениями полностью оправдалась. Движение по ТНПС более комфортное, чем по разрезным. Необходимость выполнения ремонта надопорных узлов полностью исключена.

Среди мостов ТНПС следует назвать первый по времени строительства мост с ТНПС через р.Оку в г.Рязани - 3 цепи по 270 м, путепровод на автомобильной дороге Москва-Самара с длиной цепи 524 м, мост через р.Красную в Ханое - с длинами цепей 724 м.

Методические рекомендации разработаны коллективом авторов: зав. отделом искусственных сооружений Сахаровой И.Д., зав. сектором мостового полотна Казаряном В.Ю. (ФГУП "Союздорнии"); главным инженером проектов Решетниковым В.Г. (ФГУП "Союздорпроект"); зам. генерального директора Шестериковым В.И. (ГП "Росдорнии").

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации разработаны в развитие требований главы СНиП "Мосты и трубы" в части повышения эксплуатационной надежности пролетных строений мостовых сооружений, обеспечения комфортных и безопасных условий движения транспортных средств без снижения скорости, уменьшения затрат на ремонт мостового полотна, а также повышения долговечности мостового сооружения в целом.

1.2. Требования настоящих Рекомендаций должны соблюдаться при проектировании и строительстве температурно-неразрезных пролетных строений (ТНПС) мостовых сооружений на автомобильных дорогах и в городах, а также при реконструкции эксплуатируемых сооружений путем замены разрезных пролетных строений температурно-неразрезными.

Объединение пролетных строений в температурно-неразрезное производят за счет уменьшения количества деформационных швов, работающих на продольные перемещения, в пределах цепи пролетных строений путем объединения пролетных строений в надопорных участках.

1.3. Температурно-неразрезными названы объединенные между собой в уровне плиты проезжей части или центра тяжести балок разрезные пролетные строения, в результате чего при температурных воздействиях они работают как неразрезные, а при вертикальных - как разрезные.

Температурно-неразрезными могут быть также пролетные строения консольных систем, в которых консоли объединены с подвесными пролетными строениями.

1.4. Группа разрезных пролетных строений, объединенных в температурно-неразрезное, носит название цепи; узел сопряжения смежных пролетных строений в цепь назван шарнирным сопряжением; участок плиты, соединяющей пролетные строения над деформационным швом, - соединительной плитой.

Конструкция узла сопряжения должна обеспечивать непрерывность дорожной одежды и воспринимать усилия, возникающие в цепи пролетных строений, не препятствуя их поворотам.

1.5. Пролетные строения, объединяемые в температурно-неразрезное, должны быть рассчитаны на дополнительные усилия, возникающие при работе их в цепи пролетных строений, а их элементы (плита проезжей части, ребро балки, бетон продольного стыка) - проверены на усилия, действующие в них, с учетом изменений их сечений, и соответствующим образом заармированы.

2. ОБРАЗОВАНИЕ СХЕМ ТЕМПЕРАТУРНО-НЕРАЗРЕЗНЫХ
ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

2.1. ТНПС могут быть образованы из пролетных строений, расположенных в плане на прямой и криволинейной продольных осях, в косых пересечениях, при любом расположении в профиле. Объединение сборных пролетных строений в косых пролетных строениях может быть применено при любом угле косины, однако область рационального применения ТНПС в косых пролетных строениях ограничивается 60°.

2.2. Количество пролетных строений, объединяемых в температурно-неразрезную цепь, определяют путем анализа затрат на строительство мостового сооружения по альтернативным вариантам сопоставлением перемещений на концах цепи (соответственно им - требуемых конструкций деформационных швов и типоразмеров опорных частей).

2.3. Предпочтительно образовывать цепи с максимальным количеством пролетных строений, поскольку при этом обеспечиваются наилучшие условия эксплуатации моста, определяемые отсутствием углов перелома в надопорных сечениях, минимальным количеством деформационных швов, применением более совершенных, изготовленных в заводских условиях конструкций деформационных швов, обеспечивающих большие перемещения по концам цепей*.

_____________________

* Наиболее комфортные условия движения на мостах - с минимальным числом цепей.

2.4. Цепи пролетных строений предпочтительно формировать таким образом, чтобы продольные перемещения пролетных строений происходили в обе стороны от середины цепи. В этом случае возможно более эффективно использовать конструкции деформационных швов и опорных частей.

2.5. В продольном направлении цепи пролетных строений все опорные части могут быть в случае применения резиновых слоистых и комбинированных на части длины цепи подвижными, либо на одной из опор под концом одного пролетного строения может быть установлена неподвижная опорная часть. При установке неподвижных опорных частей на одной опоре под концами балок смежных пролетных строений объединение над этой опорой не производят. При наличии неподвижных опорных частей в цепи пролетных строений должна быть обеспечена возможность перемещений балок в поперечном направлении пролетного строения. Принципиальные схемы объединения пролетных строений в цепь приведены на рис.1, 1а.

Рис.1. Схемы компоновки пролетных строений:

1 - подвижная опорная часть; 2 - слоистая резиновая опорная часть;
3 - деформационный шов; 4 - соединительная плита;
5 - неподвижная опорная часть; 6 - переходная плита поверхностного типа;
- цепь пролетных строений; - "температурный" пролет

Рис.1, а. Принципиальная схема образования температурно-неразрезных
 цепей с помощью металлических тяг:

1 - разрезное пролетное строение; 2 - слоистая резиновая опорная часть;
3 - конструкция деформационного шва, обеспечивающая продольные
перемещения; 4 - конструкция деформационного шва, обеспечивающая только
угловые перемещения; 5 - продольная тяга; 6 - неподвижная опорная часть;
- температурно-неразрезное пролетное строение (цепь пролетных строений);
- "температурный" пролет цепи

2.6. При большом одностороннем продольном уклоне (свыше 20‰) целесообразно опирание нижнего по уклону пролетного строения на неподвижные опорные части, что приводит к появлению усилий сжатия в узлах шарнирного сопряжения.

В цепи пролетных строений с разными пролетами неподвижные опорные части целесообразно размещать под пролетным строением большего пролета.

2.7. При установке пролетных строений на гибкие опоры под концом одного из них (при металлических опорных частях) на каждой опоре должны быть установлены неподвижные опорные части. Применение резиновых опорных частей не требует дополнительных мер по вовлечению опор в продольные перемещения.

2.8. В районах строительства с просадочными грунтами в цепи пролетных строений под концом одного из пролетных строений необходима постановка неподвижных опорных частей.

2.9. В мостовых сооружениях консольных систем при объединении с консолями подвесных пролетных строений опирание обоих их концов должно быть подвижным. При этом объединение в цепь осуществляют таким образом, чтобы в схеме моста сохранялась статическая определимость.

2.10. Допускается объединение конца цепи пролетных строений с переходными плитами поверхностного типа за устоем. При этом опирание конца пролетного строения на устое должно быть неподвижным, чтобы переходная плита не была вовлечена в продольное перемещение с ТНПС.

Возможно объединение конца цепи пролетных строений со шкафной стенкой устоя. При этом опирание конца пролетного строения на устое должно быть подвижным.

2.11. По концам цепей пролетных строений должны быть установлены конструкции деформационных швов, обеспечивающие перемещения, собирающиеся в цепи пролетных строений на длине "температурного" пролета: от неподвижной опорной части или от оси симметрии цепи и - при отсутствии неподвижной опорной части - до конца цепи. В пролетных строениях, состоящих из нескольких цепей, в надопорном сечении, где сходятся концы смежных цепей, устанавливают конструкции деформационных швов, обеспечивающие воспринятие перемещений со смежных цепей.

2.12. В качестве подвижных опорных частей могут быть применены тангенциальные (при малых перемещениях), катковые, валковые, резиновые и резино-фторопластовые (при больших перемещениях) опорные части.

Опорные части из полимерных материалов и их размещение на опорах должны отвечать требованиям соответствующих нормативных документов.

2.13. Допускается применение составных по высоте опорных частей, объединенных друг с другом шпонками, при условии, что суммарная толщина резины составной опорной части не превышает 0,2 от ее наименьшего размера в плане.

3. КОНСТРУКЦИИ УЗЛОВ СОПРЯЖЕНИЯ ПРОЛЕТНЫХ
СТРОЕНИЙ

     Железобетонные пролетные строения

3.1. В ТНПС объединяют:

а) ребристые пролетные строения

- по плите проезжей части в пределах всей ширины пролетного строения (рис.2) либо ее части (рис.3);

Рис.2. Объединение пролетного строения по всей ширине
плиты проезжей части:

- толщина соединительной плиты; - анкерная зона;
- длина соединительной плиты

Рис.3. (по а.с. N 992645). Схема объединения пролетных
строений по части ширины плиты проезжей части с
отделением соединительной плиты от ребер в вертикальной плоскости:

1 - прокладка; - ширина ребра; - ширина шва бетонирования;
- длина соединительной плиты; - ширина плиты балки;
- расстояние между смежными пролетными строениями

- по продольным бетонируемым стыкам с отделением бетона стыка на части его длины от плиты (рис.4); объединение по продольным стыкам без отделения бетона стыка от плиты не допускается;

Рис.4. Схема объединения пролетных строений по
продольным швам бетонирования:

1 - вертикальная прокладка; - зона отделения плиты
от бетона продольного шва; - толщина плиты

- с помощью стыковых накладок (рис.5) или металлических шпонок (рис.6) и другими способами, при которых элемент объединения имеет достаточную свободную длину и деформируется при воздействиях временной подвижной нагрузки, не следуя за деформациями балки;

Рис.5. Схема объединения пролетных строений по стыковым
накладкам:

1 - анкера; 2 - закладные детали; 3 - стыковые накладки
(стержни); 4 - сварной шов; - ширина плиты;
- расстояние между торцами смежных пролетных строений