О внимании к малым деталям мостовых сооружений

Такие элементы мостовых сооружений, как опорные части и деформационные швы – небольшие, но очень ответственные детали: они во многом определяют эксплуатационные свойства объекта: неработающие опорные части могут вызвать деформации опор, трещины в пролетных строениях, отколы подферменников и т.п.; дефектные деформационные швы не только негативно сказываются на комфорте езды по мосту, но и снижают срок службы сооружения в целом.

К сожалению, поскольку стоимость этих деталей составляет доли процента от стоимости моста в целом, внимание к ним со стороны и проектировщиков, и строителей, и заказчиков оставляет желать лучшего.

Такое отношение приводит к появлению многочисленных дефектов в опорных частях и деформационных швах.

Для опорных частей характерны не только коррозионные повреждения, но и дефекты самих конструкций и ошибки в их применении.

Для деформационных швов – неудачные конструктивные решения и отсутствие ухода за ними при эксплуатации.

Вот некоторые примеры дефектов, не нуждающиеся в комментариях:

Дефектная катковая опорная часть
Рис. 1. Дефектная катковая опорная часть
Дефектная РОЧ
Рис. 2. Дефектная РОЧ
Дефектный моноплитный ДШ
Рис. 3. Дефектный моноплитный ДШ
Дефектный D-80
Рис. 4. Дефектный D-80

Ремонтировать дефектные опорные части и деформационные швы чаще всего бессмысленно. Их надо заменять, но лучше всего не допускать появления таких неприятных, а порой и опасных моментов.

Группа компаний «Стройкомплекс-5» специализируется на разработке и изготовлении различных изделий для мостостроения. В первую очередь это – опорные части и деформационные швы. Конструкции, предлагаемые нашей фирмой для применения в мостовых сооружениях и на других объектах строительства – полностью основаны на собственных разработках, при их изготовлении используются исключительно отечественные материалы и комплектующие. Наши изделия уже около двадцати лет успешно применяются и в новом строительстве, и для замены дефектных конструкций.

Опорные части

Опорные части, поставляемые Группой компаний «Стройкомплекс-5», предназначены для мостовых сооружений, ферм и перекрытий стадионов, театров, зданий оригинальной архитектуры. Всего изготовлено более 5000 опорных частей различных модификаций на нагрузки от 20 до 2620 т.

На сегодня основной тип опорных частей – шаровые сегментные.

Шаровая сегментная опорная часть состоит из нижнего и верхнего балансиров (основания и шарового сегмента), контактирующих по сферической поверхности, причем одна из контактных поверхностей выполнена из полированной нержавеющей стали, а на другой сформирован антифрикционный слой, что обеспечивает поворот опорного сечения; плиты скольжения, имеющей нижнюю поверхность из полированной нержавеющей стали, которая контактирует с верхней поверхностью верхнего балансира (шарового сегмента), на которой также сформирован антифрикционный слой; линейки с указателем перемещений и транспортных креплений. Плиты скольжения всех типов опорных частей имеют боковые борта-упоры (силовые или водоотбойные), причем для неподвижных опорных частей (ШСН) силовые упоры устанавливаются со всех 4 сторон опорной части или выполняются кольцевыми, для продольно или поперечно подвижных (ШСПЛ и ШСПП) – с 2 сторон. Для всесторонне подвижных опорных частей (ШСПВ) используются только водоотбойные борта. Для всех случаев борта образуют замкнутое перевернутое «корыто», надежно защищающее пары скольжения от попадания загрязнений.

В качестве антифрикционного материала шаровых сегментных опорных частей используются:

  • армированный тканый материал «Даклен», несущей основой которого являются полиэфирные ткани из волокон СВМ (типа «кевлара»). Антифрикционность ткани обеспечивается вплетением в СВМ с лицевой поверхности фторопластовых нитей.
  • фторопластовые листы, снабженные лунками, заполняемыми смазкой.

По всем эксплуатационным показателям опорные части обоих типов равноценны.

Опорная часть с материалом «Даклен»
Рис. 5. Опорная часть с материалом «Даклен»
Опорные части со фторопластом
Рис. 6. Опорные части со фторопластом

Некоторые решения шаровых сегментных опорных частей являются уникальными:

  • минимизированные опорные части, характеризующиеся тем, что их размеры не превышают размеров резиновых опорных частей той же грузоподъемности. Это важно при замене РОЧ, которые нередко выходят из строя раньше, чем прогнозируют их поставщики. Применение минимизированных опорных частей наиболее эффективно при ремонте мостов с температурно неразрезными пролетными строениями. Технические и эксплуатационные показатели минимизированных опорных частей не уступают традиционным. По сравнению с РОЧ шаровые сегментные опорные части минимизированные отличаются долговечностью, минимальным коэффициентом трения, надежностью работы в любых климатических условиях.
  • шаровые сегментные опорные части, работающие на положительные и отрицательные опорные реакции. Необходимость применения таких опорных частей возникает при применении рамных или неразрезных пролетных строений с малыми крайними пролетами, в косых мостах и при строительстве в сейсмических районах. В этих опорных частях используются внешние высокопрочные болты в сочетании с тарельчатыми пружинами. Впервые такое решение было опробовано для опорных частей, использованных в опорных узлах перекрытия спорткомплекса «Арена-Рига» в 2005 году. Опыт был положительным. Поэтому в 2011 году для моста через р. Терек в Чеченской республике мы предложили подобные решения для опорных частей, которые должны воспринимать отрицательные нагрузки от сейсмических воздействий. В дальнейшем такие опорные части применялись для здания Апарт-отеля в г. Сочи и для пешеходного моста в г. Липецке.

     

    Схема опорных частей на отрицательные нагрузки
    Рис. 7. Схема опорных частей на отрицательные нагрузки
    Фотография опорных частей на отрицательные нагрузки
    Рис. 8. Фотография опорных частей на отрицательные нагрузки
  • опорные части пылезащищенные. Такие решения наиболее часто требуются для зданий и сооружений промышленного назначения. Мы изготовляли пылезащищенные опорные части для цементного завода в Калужской обл. и для комплекса РУСАЛ в г. Красноярске. Для защиты рабочей зоны от пыли используется резиновая окантовка плит скольжения, контактирующая с нижней опорной плитой.

Иногда приходится решать нестандартные задачи, которые ставят перед нами заказчики.

Например, для оригинального жилого здания в г. Щелково Московской обл. потребовались опорные части с минимальными продольными размерами для их размещения на стенах с опорными площадками ограниченной величины. Мы предложили тангенциальные скользящие опорные части, которые вполне удовлетворили поставленным требованиям.

Для нескольких промышленных объектов мы изготовляли опорные части скольжения. Такие опорные части применяются в случаях, когда жесткость опираемой конструкции настолько велика, что повороты опорного сечения ничтожны, а для обеспечения свободы горизонтальных перемещений достаточно одной антифрикционной пары.

Центральная часть этого здания в Щелкове стоит на тангенциальных скользящих опорных частях
Рис. 9. Центральная часть этого здания в Щелкове стоит на тангенциальных скользящих опорных частях

Для обеспечения возможности поворота опорного узла только в одном направлении нами были разработаны цилиндрические скользящие опорные части.

Для замены опорных частей на эксплуатирующихся мостах без перерыва движения мы изготовляем опорные части в комплекте с металлическими переходными тумбами, компенсирующими разницу высот демонтируемых катковых и устанавливаемых шаровых сегментных опорных частей.

Шаровая сегментная опорная часть с переходной тумбой
Рис. 10. Шаровая сегментная опорная часть с переходной тумбой

Группа компаний «Стройкомплекс-5» имеет также большой опыт изготовления опорных частей по типовым проектам и различных индивидуальных конструкций.

Деформационные швы

Для применения на мостах и путепроводах Группа компаний «Стройкомплекс-5» поставляет деформационные швы следующих типов:

1. Для перемещений до 20 мм (в мостовых сооружениях с пролетами до 20 м) – деформационные швы в виде резинового Т-образного компенсатора, приклеиваемого к бетону или металлу одной из стыкуемых конструкций, заклеиваемого гидроизоляционным материалом (например, мостопластом) и закатываемого армированным геосеткой асфальтобетоном. Деформационные швы ДШТ могут быть использованы в составе щебнемастичных деформационных швов типа «Тормоджойнт» взамен металлических листов перекрытия зазоров. В этом случае такие деформационные швы становятся более надежными.

Деформационные швы ДШТ незаменимы для перекрытия продольных зазоров между пролетными строениями раздельных мостов под разные направления движения и для двухпутных железнодорожных мостов.

Деформационный шов ДШТ – схема
Рис. 11. Деформационный шов ДШТ – схема
Деформационный шов ДШТ – фото
Рис. 12. Деформационный шов ДШТ – фото

2. Для перемещений до 80 мм – одномодульные деформационные швы ДШС-60 и ДШС-80 с гибким резиновым компенсатором, заделываемым в металлические окаймления в уровне асфальтобетонного покрытия. Предлагаемая конструкция отличается от аналогов применением для заделки компенсатора деформационного шва системы «ласточкин хвост» и использованием металлических деталей с профилем, вытачиваемым из прокатного листа.

ДШС-60 на Матисовом мосту в Санкт-Петербурге
Рис. 13. ДШС-60 на Матисовом мосту в Санкт-Петербурге

Металлоконструкции окаймлений деформационных швов ДШС-60 и ДШС-80 заделываются в бетон пролетного строения и/или устоя с помощью омоноличиваемых анкеров или привариваются к плите металлического пролетного строения с ортотропной плитой. Положительно себя зарекомендовало использование для крепления окаймлений деформационных швов ДШС-60 и ДШС-80 химических анкеров типа Хилти.

Крепление окаймлений деформационного шва химическими анкерами
Рис. 14. Крепление окаймлений деформационного шва химическими анкерами

3. Для перемещений до 240 мм предлагаются двух- и трехмодульные деформационные швы, аналогичные по конструкции деформационным швам ДШС-60 и ДШС-80. В отличие от импортных деформационных швов предлагаемые конструкции за счет применения простейших механических синхронизаторов перемещений (типа «пантограф») характеризуются не только простотой изготовления, но и высокой надежностью. При этом все положительные качества импортных деформационных швов (бесшумность, герметичность и др.) сохраняются полностью.

ДШС-120 на Кольцевой автодороге вокруг Санкт-Петербурга
Рис. 15. ДШС-120 на Кольцевой автодороге вокруг Санкт-Петербурга
Сборка трехмодульного деформационного шва
Рис. 16. Сборка трехмодульного деформационного шва

Деформационные швы ДШС-80, ДШС-160, ДШС-240 и другие, с большим числом модулей, полностью соответствуют линейке деформационных швов, принятой различными инофирмами. Таким образом, эти деформационные швы обеспечивают 100-% импортозамещение.

4. Для перемещений до 400 мм – листовые металлические деформационные швы гребенчатого типа с эластично-антифрикционными прокладками. Предлагаемая конструкция деформационного шва являет собой модернизированное традиционное решение с подпружиненной гребенчатой плитой скольжения.

ДШГ на путепроводе в Санкт-Петербурге
Рис. 17. ДШГ на путепроводе в Санкт-Петербурге
Контрольная сборка на заводе гребенчатого деформационного шва
Рис. 18. Контрольная сборка на заводе гребенчатого деформационного шва

5. Для применения в качестве деформационно-осадочных швов в подпорных стенах, транспортных и пешеходных тоннелях – трехкулачковые резиновые компенсаторы (гидрошпонки), заделываемые в монолитный бетон конструкций. Комбинация из Т-образных и трехкулачковых резиновых компенсаторов образует систему «ватерстоп» применяемую для гидроизоляции деформационных швов тоннелей и подпорных стенок.

6. Для железнодорожных мостов с ездой на балласте, строящихся в обычных условиях и в сейсмоопасных районах, разработаны и согласованы с ОАО «РЖД» деформационные швы с резиновыми компенсаторами на перемещения 60 и 200 мм. Особенностями этих деформационных швов являются:

  • недопущение попадания воды из балластного корыта на подферменные площадки опор;
  • недопущение попадания балласта на резиновый компенсатор;
  • дополнительная защита антикоррозийных покрытий от износа;
  • удобство монтажа конструкции полной заводской готовности;
  • ремонтопригодность.
Деформационный шов ДШС-жд-200 на эстакаде в г. Сочи
Рис. 19. Деформационный шов ДШС-жд-200 на эстакаде в г. Сочи

7. Наша новая разработка: деформационные швы косые и всесторонне подвижные. Поставляемые ООО «СК Стройкомплекс-5» деформационные швы типа ДШС позволяют сопрягаемым конструкциям иметь не только продольные взаимные перемещения, но и поперечные.

Сейсмозащитные устройства

Разработанные нашей компанией конструктивные решения по обеспечению сейсмостойкости сооружений характеризуются большим разнообразием, но могут быть объединены основным принципом «настраиваемой сейсмозащиты», включающей сейсмогашение (за счет противофазности колебаний различных элементов сооружения) и сейсмоизоляцию. По нашим разработкам изготовлено более 150 сейсмозащитных устройств различных видов. В частности, оригинальные, не имеющие аналогов стержневые амортизаторы, снабженные демпферами сухого трения, обеспечивают защиту от землетрясений железнодорожных мостов и эстакад, построенных к Сочинской Олимпиаде, и внеклассного моста через р. Иле в Казахстане, а изготовленные по нашему «ноу-хау» сейсмозащитные опорные части и пружинные амортизаторы успешно работают на мосту через р. Амудери у пос. Керки в Туркмении.

Амортизатор пружинный для эстакады в Сочи
Рис. 20. Амортизатор пружинный для эстакады в Сочи
Амортизатор стержневой на эстакаде в Сочи
Рис. 21. Амортизатор стержневой на эстакаде в Сочи
Мост через р. Иле в Казахстане, где использованы опорные части и сейсмозащитные устройства Группы компаний «Стройкомплекс-5»
Рис. 22. Мост через р. Иле в Казахстане, где использованы опорные части и сейсмозащитные устройства Группы компаний «Стройкомплекс-5»

 

 

С.А. Шульман, генеральный директор
Группы компаний «Стройкомплекс-5»
СПб, ул. Бабушкина, д. 36
тел./факс (812) 560-71-69
тел. (921) 969-76-93
E-mail: info@stroycomplex-5.ru
http://www.stroycomplex-5.ru