1 стр. из 1

Теме комплексного решения транспортных проблем в мегаполисах была посвящена одна из встреч за круглым столом, состоявшаяся 16 марта в столичном Экспоцентре в рамках IV Транспортного конгресса. Опытом применения на практике конкретных технических решений поделилась компания «Мостотрест», ведущее российское предприятие в сфере строительства объектов транспортной инфраструктуры. Главный технолог компании Игорь Ченцов выступил с докладом «Инновационные технологии в дорожно-мостовом строительстве».

Масштаб реализуемых в настоящее время проектов в сфере развития транспортной инфраструктуры России, таких как объекты к Олимпиаде-2014 в Сочи, высокие темпы строительства требуют от подрядчиков широкой компетенции, обладания передовыми технологиями и современной техникой. Уделяя особое внимание развитию своего научно-технического потенциала, «Мостотрест» активно внедряет инновации, а также принимает участие в разработке новых технологий в сфере дорожно-мостового строительства. Компании принадлежит более 60 научных патентов.

Развитие технологии сооружения плиты проезда в сталежелезобетонных пролетных строениях

В последние годы «Мостотрест» освоил и сегодня широко применяет метод бетонирования монолитной железобетонной плиты проезда сталежелезобетонных пролетных строений с использованием специальных передвижных агрегатов. В отличие от традиционного способа бетонирования, в стационарной опалубке, эта более современная технология позволяет не только добиваться гарантированно высокого качества бетонирования, но и достигать индустриальных темпов производства работ.

Суть процесса заключается в том, что на пролетном строении монтируются агрегаты определенной длины с инвентарной опалубкой, с помощью которых и бетонируется плита — посекционно, соответственно длине агрегата, и последовательно, по длине пролетного строения. При этом инвентарные элементы можно использовать многократно на разных объектах, при отличных друг от друга конструкциях пролетного строения, так как агрегат можно собрать по новой схеме и доукомплектовать при необходимости, опять же, типовыми элементами.

Данную технологию можно сравнить с сооружением монолитных железобетонных пролетных строений методом цикличной продольной надвижки (ЦПН). Только при надвижке «цех» по изготовлению секций пролетного строения располагается стационарно у устоя, а готовая конструкция выдвигается в пролеты, как, например, происходило на недавно завершенных компанией объектах в Сочи — двух железнодорожных мостах через реку Мзымту. При агрегатном методе «цех» передвигается по пролетному строению, оставляя за собой готовую монолитную железобетонную плиту проезда.

Использование агрегата подразумевает отработанную цикличность ведения работ. При переходе к следующей захватке бетон уже приобретает достаточную для предотвращения появления трещин прочность. Необходимо только учитывать эту последовательность бетонирования в проектах и обеспечить необходимое для этого армирование плиты.

Данная технология с использованием унифицированного агрегата PERI была впервые применена одним из филиалов «Мостотреста», РТФ «Мостоотряд-10», на строительстве мостового перехода через реку Дон (в створе ул. Сиверса в Ростове-на-Дону). Специалистам «Мостоотряда-10» предстояло в сжатые сроки построить большой мост с эстакадами подходов со сталежелезобетонными пролетными строениями длиной более 4 км, что потребовало основательной проработки вариантов технологии бетонирования плиты проезда. Положительный опыт применения передвижных агрегатов в Ростове-на-Дону был сразу же использован предприятием на строительстве еще двух объектов на автодороге М-4 «Дон». Для новых объектов агрегаты были разработаны и изготовлены силами ОАО «Мостотрест» и фирмы ООО «МОСТОР-7».

Использование агрегата, который обслуживается опытным персоналом, освоившим «конвейер», позволяет значительно снизить трудозатраты, повысить культуру производства, а также надежно планировать выполнение работ, поскольку секции плиты изготавливаются одинаковыми циклами продолжительностью 7–10 дней. Еще одним преимуществом агрегата-опалубки перед стационарными съемными опалубками является возможность просто, без принятия специальных конструктивных и организационных решений, производить бетонирование плиты над действующими дорогами, коммуникациями и существующей застройкой.

Стыкование стержневой арматурной стали с помощью обжимных муфт и соединительных коротышей на резьбе

В ходе возведения моста в Ростове-на-Дону была использована еще одна инновация — механическое стыкование стержневой арматуры обжимными муфтами и соединительными коротышами на резьбе.

При строительстве протяженных пролетных строений, высоких опор и пилонов из монолитного железобетона одной из основных задач является необходимость быстро и качественно соединять арматурные стержни. В традиционной мостостроительной практике применяются, в основном, два вида соединений: сварные и внахлест без сварки. Применение сварных соединений связано с большими затратами электроэнергии, необходимостью привлечения высококвалифицированных сварщиков, большими затратами времени (от получаса на каждый стык) и сложностью контроля качества. Более простым является соединение внахлест без сварки, но и оно имеет ряд недостатков, например: перерасход арматуры за счет перепуска стержней (особенно если захватки небольшой высоты), необходимость установки дополнительной поперечной арматуры в зоне нахлеста и затруднение при производстве бетонных работ в густоармированных конструкциях. Кроме того, в ряде конструкций по техническим параметрам соединение внахлест вообще не допускается.

Таким образом, механическое соединение арматурных стержней является более передовой и эргономичной технологией, поскольку позволяет не только исключать недостатки традиционных технологий, но и более чем в 10 раз ускорять темпы работ, также значительно повысить их качество.

Впервые в практике «Мостотреста» таким способом арматура стыковалась при сооружении высоких пилонов из монолитного железобетона вантового моста в обход Мурома. Это потребовало решения задачи по определению наиболее эффективного метода стыкования вертикально расположенной арматуры. Следовало учесть технологию бетонирования пилона захватками, высота каждой из которых составила 3–4 м. Для удобства ведения бетонных работ и работ по перестановке секций опалубки требуется с таким же шагом стыковать арматурные стержни. При этом устройство стыков с перехлестом арматуры дает большой ее перерасход, а сварные стыки требуют значительных подготовительных и производственных затрат.

Необходимо выбрать тип механического стыка арматуры, который решал бы следующие задачи:
 стыкование арматуры должно производиться без необходимости применения обжимного станка непосредственно на пилоне, в месте стыковки стержней;
 подготовка арматурных стержней к стыкованию на очередной захватке бетонирования пилона должна производиться заранее, на базе строительного участка;
 ограничение влияния субъективного фактора на качество стыков, то есть максимальная механизация работ.

При рассмотрении различных вариантов резьбовых соединений арматуры, в итоге, было признано целесообразным использовать конструкцию стыка с муфтами, обжатыми на концах стыкуемых стержней и соединенными с помощью резьбовых стержней. Производство элементов стыка данной конструкции налажено на одной из производственных баз ОАО «Мостотрест» — в Тульской территориальной фирме «Мехстроймост».

Подготовка арматуры к стыкованию проста — используется изготовленное по заказу на фирме «Эбершпехер» обжимное устройство для запрессовки соединительных муфт. Стержни готовятся заблаговременно непосредственно на строительной площадке. Прочность соединения «стержень-муфта» обеспечивается прочностью и толщиной металла муфты и длиной обжимаемого участка муфты. Прочность стыка арматурных стрежней обеспечивается соединением стержня с муфтой и прочностью коротыша определенной длины, установленного в муфты на резьбе. Стыки можно использовать как для растянутой, так и для сжатой арматуры мостовых конструкций.

В подготовке необходимых данных для налаживания производства элементов стыков из отечественных материалов принял участие филиал НИЦ «Мосты» ОАО ЦНИИС (Москва), разработав Технические условия на стыкование стержневой арматурной стали диаметром 20, 25, 32 мм класса А-III (А-400) с помощью обжимных муфт и соединительных коротышей на резьбе для конструкций мостов. Техническая документация для производства деталей стыков разработана в компании «Мостотрест».

Применение муфтовых стыков при сооружении пилонов в Муроме, где на каждой захватке нужно было производить до 400 стыков арматуры диаметром 32 мм, позволило увеличить производительность труда в 10–15 раз! Для сравнения: 30 мин. на сварку против 2–3 мин. на муфтовый стык.

Основной показатель качества арматурного соединения — его равнопрочность с основной арматурой; в идеале, при тестировании соединения на прочность разрыв должен проходить по арматуре. Проводимые многократные испытания механических стыков подтверждают данное положение.

Чтобы не отрывать производство стыков от контроля их качества, «Мостотрест» закупил у фирмы «Эбершпехер» вместе с комплектом оборудования для запрессовки муфт и поставил для работы на участках соответствующее испытательное оборудование. Кстати, применение механических стыков предусматривает значительное уменьшение количества испытаний.

Балки трапециевидного сечения производства ОАО «Мостотрест»

Практика дорожно-мостового строительства предусматривает массовое применение пролетных строений из сборного железобетона. Научно-практические изыскания специалистов ОАО «Мостотрест» направлены и на качественное развитие данных конструкций. Так, по инициативе компании в институте ПРОМОС был разработан проект преднапряженной железобетонной балки трапециевидного сечения, которая получила условное название БМП (балка с монолитной плитой).

Пролетные строения с такими балками выглядят, как монолитные: ребра — это непосредственно БМП, а плита проезжей части монолитная, бетонируемая в съемной опалубке. Для устройства этой опалубки в балках предусмотрены специальные закладные детали.

Из БМП можно сооружать пролетные строения с пролетами до 45 м следующих систем: разрезные, температурно-разрезные, неразрезные.

Основные преимущества БМП:
 малая строительная высота;
 высокая технологичность заводского изготовления балок, бетонируемых в неразъемной опалубке, что позволяет производить «самораскружаливание» балок после передачи на них предварительного напряжения (допускается единый технологический процесс изготовления балок различной длины, высоты и косины торцов);
 простота и надежность конструктивно-технологических решений пролетных строений;
 возможность выбора оптимальной схемы расположения балок в поперечном сечении пролетных строений;
 высокая стойкость балок к агрессивным внешним воздействиям, высокая пожаростойкость;
 низкий расход арматуры позволяет производить высококачественное бетонирование конструкции балки;
 монолитная плита исключает необходимость устройства выравнивающего слоя бетона на пролетных строениях из типовых сборных тавровых балок.

Балки могут изготавливаться длиной до 33 м. В поперечном сечении балка представляет собой трапецию. Основание одинаково для всех длин балок — 0,6 м. Высота балок варьируется в зависимости от их длины. При максимальной длине 33 м высота составляет 1,5 м (при этом ширина по верху балки — 0,75 м).

Трапециевидные балки массово применялись компанией «Мостотрест» при строительстве развязки на пересечении МКАД с пр. Маршала Жукова (Москва). Длина балок на эстакадах объекта составляет, в основном, 27 м. Всего балками с монолитной политой перекрыто более 60 пролетов эстакад на этой развязке.

Самоуплотняющиеся бетонные смеси — ноу-хау в отечественном мостостроении

В Западной Европе самоуплотняющиеся бетонные смеси (СУБ) занимают до 80% всего производимого сборного железобетона. Также СУБ завоевывают все более сильные позиции в монолитном строительстве. В настоящее время компания «Мостотрест» завершила испытания по использованию СУБ в мостовых конструкциях. Для проведения необходимых исследований и разработки нормативно-технической документации предприятие привлекло научно-исследовательский институт транспортного строительства ЦНИИС.

Уже выпущены технические условия на самоуплотняющиеся бетонные смеси для бетонов мостовых и тоннельных конструкций, а также специальные технические условия на проектирование сборных железобетонных балок из самоуплотняющихся бетонных смесей (СУБ). По планам исследований с применением СУБ изготовлены и испытаны опытные образцы типовых сборных балок длиной 24 м для автодорожных мостовых конструкций. Результаты испытаний показали, что балки из СУБ отвечают проектным требованиям по трещиностойкости и прочности.

Самоуплотняющиеся бетонные смеси способны заполнять сложные опалубочные формы с густым армированием под действием только собственного веса. Качество бетона при этом выше, чем при традиционно используемом тяжелом бетоне, требующем применения вибраторов. При этом использование вибраторов не может гарантировать нужного уплотнения бетона и обеспечить ему необходимую возможность преодолевать препятствия; а при избыточном вибрировании приводит к расслоению бетона.

СУБ могут быть получены только с использованием новых добавок -гиперпластификаторов, которые значительно снижают водоцементное отношение в смеси, а также увеличивают ее подвижность и конечную прочность. Применение в составе смесей добавок-модификаторов вязкости позволяет полностью исключить раствороотделение и оседание крупного заполнителя.

Использование СУБ при изготовлении сборных и монолитных мостовых конструкций имеет ряд экономических преимуществ. Стоимость СУБ несколько выше обычного тяжелого бетона (из расчета стоимости материалов на 1 куб. м бетона). Однако при приготовлении СУБ возможно снижение количества вяжущего и мелкого наполнителя, а также допускается отказ от термообработки из-за раннего достижения бетоном требуемой прочности. СУБ позволяют ускорить время укладки, повысив производительность до 5 раз. Комплексные расчеты показали, что применение СУБ на 30% снижает общую себестоимость производства работ (по данным концерна BASF). Кроме того, при производстве бетонных работ резко снижается уровень шума.

Несомненно, применение современных высокопроизводительных технологий позволяет предприятиям сферы инфраструктурного строительства не только более эффективно вести свою деятельность, но и возводить надежные искусственные сооружения, срок службы которых значительно возрастает за счет использования в строительстве различных ноу-хау. ОАО «Мостотрест», будучи приверженцем высочайших стандартов качества и внедрения инноваций, продолжает свои научные изыскания и применяет на практике лучшие достижения отечественной и зарубежной инженерных школ. Пожелаем прославленному предприятию с 80-летней мостостроительной историей и с современным подходом к методам ведения строительных работ дальнейших производственных и научных успехов!

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!