ППР на строительство автодорожного моста через реку Туру

В скважины опускаются арматурные каркасы, и методом ВПТ скважина заполняется бетоном. Применение самоподъёмных платформ ПМК – 67М позволило отказаться от отсыпки островков и применения металлического шпунта, что в свою очередь свело до минимума отрицательные воздействия на речную флору и фауну. При бетонировании ростверков использовались подвесные инвентарные металлические перемычки.

Для контроля качества сплошности и плотности столба в настоящее  время успешно применяется ультразвуковой прибор “Бетон – Х”, что повышает надёжность сооружения.

4.1 Сооружение русловых опор.

Работы по сооружению буровых столбов для опоры  №2 производятся в следующей последовательности:

Стадия №1. Самоподъёмная  платформа ПМК – 67М подводится к оси опоры и устанавливается  в рабочее положение путём опускания стоек и подъёма платформы над водой.

Стадия №2. Погружение обсадных труб производится вибропогружателем  ВПМ – 170. На первом этапе соединяются  три секции оболочки на фланцах, затем  краном СПК – 20/25 устанавливают вибропогружатели. Погружение оболочки ведётся до тех пор, пока фланец не будет находиться над поверхностью воды на 1м. После оболочка наращивается следующей секцией. Секции обсадных труб подвозятся к месту монтажа на плашкоутах из платформ.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Русловая опора №2.

Стадия №3. Грунт во внутренней полости труб разрабатывается эрлифтом, в случае если грунт более плотный и плохо разрабатывается - применяют буровой грейфер.

Стадия №4. Внутренний грунт разрабатывается с помощью  бурового японского станка КАТО – 50ТНС  до необходимых отметок; для устройства необходимого уширения используются уширители, входящие в комплект станка КАТО – 50ТНС. Уширение производится до 3м на отметке 10,25м.

Стадия №5. После этого  опускается арматурный каркас и устанавливается  опалубка ледозащитной оболочки.

Стадия №6. Бетонирование методом  ВПТ внутренней поверхности обсадных труб. В бетоноводе предусмотрены  гасящие устройства в количестве 4-х штук. Бетон подаётся в плашкоутах из платформ в кублах V=1м³. Краном СПК – 20/25 кубло с бетоном подаётся к месту бетонирования.

Стадия №7. Извлечение обсадной трубы.

                                                                                                                                                                 Стадия №8. Установка опалубки и арматурного каркаса тела опоры краном СПК – 20/25.

Стадия №9. Бетонирование тела опоры методом ВПТ.

Стадия №10. Установка опалубки ригеля. Бетонирование, разопалубливание.

Стадия №11. Самоподъёмная платформа опускается на воду и буксирами в плавучем состоянии выводится от опоры.

4.2  Сооружение береговых опор (левобережный устой №1 и правобережный устой №4).

Они запроектированы  из сборного железобетона с фундаментом  на сваях 0,35 0,35м. Работы по сооружению береговых опор производятся в следующей последовательности:

Стадия №1. Копром С – 1966 с помощью дизель-молота С – 949 с ударной частью весом 2,5т производится забивка железобетонных свай 35 35 длиной 10,7м в основание фундамента.

Стадия №2. Укладывается щебёночная подготовка h=100мм, с промывкой цементной подготовкой (раствором). Устанавливается опалубка и производится бетонирование ростверка. Высота ростверка 100см, ширина 560см.

Стадия №3. В стаканы ростверка устанавливают железобетонные столбы прямоугольного сечения 35 35см. Их устанавливают с помощью автомобильного крана КС – 5363С. Затем вбивают клинья в пазы между стенками стакана ростверка и столбами; затем омоноличивают (перед заполнением бетонной смесью устанавливают стальную сетку) бетонным раствором.

Стадия №4. Монтируют блоки шкафной стенки, открылки, омоноличивают со столбами. Затем производят необходимые гидроизоляционные работы, и после этого производят засыпку грунтом с сооружением конусов насыпи 1 1,5, высота насыпи 9,4м.

Рисунок 2. Устой №1.

4.3  Порядок  сооружение бурообсадных столбов  фундамента

I стадия.( по ватману стадия 4 )

Для сооружения столбов  опоры плавкраном СПК – 20/25 устанавливают  на первую стоянку, чтобы в зоне действия крана были расположены все восемь стоек для опоры на грунт.

Производят погружение стоек. Для этого на верх колонны  устанавливают плавкраном переходник с вибропогружателем ВУ – 1,6.

Стойки крепят к платформе  с помощью узлов крепления, которые  предотвращают перемещение платформы в вертикальной плоскости.

После установки и  закрепления платформы в проектное  положение плавкран СПК – 20/25 переставляют на вторую, основную стоянку – с  верховой стороны течения реки, на расстоянии 18,4м от оси моста.

II стадия.( по ватману стадия 5 )

Оболочку собирают из двух секций в горизонтальном положении  на трёх подставках.

На опорном пакете подмостей, установленном по оси  очерёдных двух столбов (вдоль моста  расстояние между столбами 4,9м), производится разбивка осей столбов поперёк моста, расстояние между столбами 4,9м. Затем на опорный пакет устанавливают плавкраном две балки длиной 5м направляющего каркаса из I №55 (или ] №22).

Опускают оболочку, и  затем плавкраном устанавливают  на верх оболочки переходник и вибропогружатель ВУ – 1,6. Оболочку опускают до отметки 13,15м.

Демонтируют вибропогружатель, переходник, направляющий каркас.

Удаление грунта из внутренней полости оболочки на глубину 7м осуществляют эрлифтом с подмывкой грунта трубой.

III стадия.(по ватману стадия 6 )

По окончании бетонирования буронабивного столба первого ряда и перед началом сооружения столба второго ряда опирают консоль рабочего мостика под “КАТО” на оболочку забетонированного столба первого ряда:

- агрегат “КАТО” переводят на участок над платформой;

- плавкраном устанавливают на оболочку Æ2,02м два опорных листа с рёбрами;

- на опорные листы  плавкраном устанавливают ригель  из четырёх I №55 длиной 5,62м;

- зазор между ригелем  и опорными листами заполняют  прокладными листами.

На консоль рабочего мостика укладывают плавкраном три инвентарные железобетонные плиты размером 6 2 0,3м, а над сооружаемым столбом второго ряда – стальную плиту с отверстием под выносную плиту “КАТО”.

 Бурение скважины  выполняют с применением комплекта инвентарных обсадных труб, наружным Æ1680мм, состоящим из плети длиной 22м с режущей кромкой из отдельных секций длиной по 4 и 2м.

Скважину на глубину  до 11м (от уровня воды 49м), глубина воды 4м, разрабатывают грейфером агрегата “КАТО” до 25,55м.

Начиная с глубины 23,62м  в грунтах II группы (глина с включениями ракушки) разработку лидерной скважины и затем уширение выполняют буровой установкой “ЦНИИС”, состоящей из двух основных узлов:

- ротора с наголовником, обустроенной подмостями, и буровой штанги. Телескопическая штанга состоит из двух секций. На нижнем конусе буровой штанги установлены рабочие агрегаты – ковшовый бур и выше его уширитель механического действия.

Проходку лидерной скважины Æ1,7м до отметки 13,15м осуществляют ковшом-буром, а устройство уширения Æ3м производят механическим уширителем буровой установки “ЦНИИС” повторяющимися циклами в следующей технологической последовательности:

- подача и опускание  установки в скважину;

- разработка грунта  в скважине ковшовым буром  (устройство уширения в скважине с набором грунта в бур);

- подъём и подача  установки к отвалу;

- выгрузка грунта из  ковшового бура с его очисткой.

Устройство уширения скважины Æ3м на глубине 10,25м (от уровня воды в реке) выполняют за восемь циклов, увеличивая по мере опускания секции штанги, угол раскрытия ножей уширителя. Последний цикл осуществляют ножами уширителя, раскрытыми на Æ3м.

Заполнение полости  скважины начинают с установки в  ней арматурного каркаса длиной 44м, состоящего из двух секций, которые  доставляют на плашкоуте. Работы по установке и наращиванию арматурного каркаса ведут с помощью плавкрана СПК – 20/25. Вес каркаса 3769кг.

По окончании установки  арматурного каркаса производят подготовительные работы перед бетонированием – сборку и опускание в скважину бетонолитной трубы (Æ300мм, длиной 38м), монтаж подмостей из металла.

Бетонную смесь на объект строительства доставляют на “миксерах”, выгружают в бадьи V = 1м³, которые затем укладывают краном на пароме (по 2-3 бадьи) и транспортируют по воде к месту производства работ. Бетонную смесь подают в приёмный буксир краном. Перед бетонированием в устье бетонолитной трубы подвешивают пробку, для изоляции бетонной смеси от воды.

Первоначально бетонной смесью заполняют бункер и верхнюю  часть бетонолитной трубы. Затем пробку освобождают от крепления, и бункер непрерывно заполняют бетонной смесью из бадьи, приподнимая краном бетонную трубу по мере прохождения по ней бетонной смеси. Параллельно с укладкой в скважину бетонной смеси с целью уплотнения бетона колонна обсадной трубы при помощи гидравлического привода бурового агрегата “КАТО” совершает вращательно-поступательные движения с последовательным подъёмом на 20-30см и опусканием на 10-15см. Это обеспечивает одновременно с бетонированием постепенное извлечение обсадной трубы буровым агрегатом.

После бетонирования  скважины бурообсадного столба выполняют  следующие заключительные работы:

- демонтируют и складируют  подмости для бетонирования;

- извлекают грейфером  шламовидный бетон из скважины;

- срезают и извлекают из скважины верхнюю часть армокаркаса.

По окончании выше приведённых работ буровой агрегат “КАТО” устанавливают на ось следующего столба. На одной опоре – 8 столбов.

4.3.1  Схема организации стройплощадки.

1. Платформа ПМК – 67М, закреплённая на восьми колоннах, обеспечивает с одной стороны устройство всех бурообсадных столбов фундамента. При этом подмости с агрегатом “КАТО” в процессе скольжения вдоль платформы перемещают по накатанным путям.

2. Весь комплекс работ выполняют с применением бурового агрегата “КАТО”, установки “ЦНИИС” с механическим уширителем, вибропогружателя ВУ – 1,6 и эрлифта с подмывной трубой, размещённых и складированных на платформе, барже, плашкоуте, пароме.

3. Плавучий кран СПК – 20/25 грузоподъёмностью 25т и максимальным вылетом стрелы 28м работает с двух стоянок:

первая – при погружении с  последующим извлечением колонн платформы в процессе её перестановки; вторая (основная) – при погружении восьми столбов фундамента. Высота подъёма гака крана 35м от зеркала  воды.

4. Секции арматурного каркаса и бетонную смесь подают со свободной от платформы стороны фундамента на паромах, которые швартуют к плавкрану. Длина секций 44м, вес 3769кг.

4.4  Сооружение ростверка, тела и ригеля опоры №2.

Устройство ростверка  промежуточных опор происходит в инвентарной металлической опалубке. Учитывая особенности конструкции буронабивных столбов с защитными металлическими оболочками из труб Æ2,02м, которые забиваются через направляющий каркас, что обеспечивает большую точность их расположения, а также строгую геометрию самих оболочек, можно без больших затрат обеспечить герметичность заделки между оболочками и днищем, т.е. на основании изложенного принимают инвентарную металлическую перемычку, как более выгодную.

Возможно устройство ростверка в шпунтовом ограждении. Если сравнивать по расходу металла, то получается:

- длина шпунта “Ларсен” при забивке от рабочего горизонта Ñ47,5 до глин Ñ23,58 с учётом набега волны 0,5м составит 24,42п.м. Размер фундамента в плане 5,2 13,5м плюс запас 1м во все стороны, то размер шпунтового ограждения составит 6,2 14,5м. Исходя из условия, что на 1п.м. стенки расходуется 2,5 шпунтины, то получим общее количество шпунтин n = 103,5шт.

Вес одной шпунтины составит:

Q = p l = 105 24,42 = 2564,1кг,

Где 2564,1кг – вес шпунтины;

       105кг  – вес 1п.м шпунта ЛарсенV;

       24,42м  – длина шпунта.

Общий вес шпунта: 265,384т.

Расход (на 1 фундамент) шпунта составит 265,384т.

По данным Мостостроя средний % потерь при увеличении шпунта составит 15%, т.е. на каждом фундаменте потеряем 39,808т. Кроме расхода шпунта необходимо учесть, что при глубине воды в реке H = 9,91 – 9,63м получается большая длина (свободная) шпунта, что потребует устройства двух поясов обвязки.

При устройстве фундамента в инвентарной металлической  перемычке теряется только материал, расходуемый на не извлекаемое днище, что составляет » 30т, следовательно, по расходу материала принятый способ выгоднее шпунтового ограждения: 30т < 39,808т.

Выгоднее и по трудозатратам: по данным ВПТИ Трасстроя и Мостостроя общие затраты труда на 1п.м шпунтовой стенки из шпунта ЛарсенV при длине шпунта 33п.м и глубине забивки 10п.м составит 8чел/дн. Затраты труда по установке и снятию перемычки на одной опоре составляет 219чел/дн. На устройство шпунтового ограждения и извлечение шпунта после бетонирования фундамента необходимо затратить 331,2чел/дн.