Виды опорных конструкций и их применение в строительстве мостов
Опорные конструкции играют ключевую роль в возведении мостов различного назначения. Их назначение заключается в поддержании несущих частей моста, обеспечении устойчивости и равномерного распределения нагрузок. Современное строительство предъявляет высокие требования к качеству и надежности опорных конструкций, ведь именно от них зависят безопасность и эксплуатационная способность всей конструкции.
Типы опорных конструкций
Существует несколько классификаций опорных конструкций, используемых в мостостроении. Наиболее распространёнными являются:
- Столбы и колонны;
- Ростверки и опоры-стенки;
- Ферменные и рамные конструкции;
- Башенные конструкции;
- Монолитные плиты и блоки.
Рассмотрим подробнее каждую категорию и особенности их применения.
Столбы и колонны
Это вертикальные конструктивные элементы, принимающие нагрузку непосредственно от пролетных строений. Обычно изготавливаются из железобетона или металла. Широко применяются в автодорожных и железнодорожных мостах малой и средней протяженности.
Преимущества столбов и колонн заключаются в их относительной простоте исполнения и экономичности. Недостатком является ограниченная высота и необходимость организации надежной анкеровки основания.
Ростверки и опоры-стенки
Используются преимущественно в условиях сложного рельефа местности или слабых грунтовых основ. Представляют собой горизонтальные площадки, объединяющие ряд отдельных опорных элементов.
Ростверк обладает хорошей сопротивляемостью динамическим воздействиям и распределением нагрузки равномерно по поверхности грунта. Чаще всего применяется в эстакадных сооружениях, переходах через овраги и железнодорожные пути.
Ферменные и рамные конструкции
Представляют собой пространственно-взаимосвязанные стержневые системы, выполняемые из стали или алюминиевых сплавов. Характеризуются повышенной жесткостью и прочностью при относительно малом весе. Используется в больших пролетах и специфических условиях эксплуатации.
Ферменные конструкции имеют преимущество в грузоподъемности и устойчивости против ветровых нагрузок. Недостатком является сложность расчета и изготовление узлов соединений.
Башенные конструкции
Особенностью башенных опор является наличие большой высоты и сложной конфигурации. Подобные конструкции используются при возведении висячих и арочных мостов, где требуется большая высота опорных точек.
Преимуществом башенных опор является обеспечение надежного крепления подвесных канатов и поддержания общей стабильности конструкции. Основной недостаток — высокая стоимость строительства и значительные временные затраты.
Монолитные плиты и блоки
Монолитные конструкции представляют собой сплошные массивные формы, выполненные непосредственно на месте строительства. Имеют высокую степень устойчивости и долговременную эксплуатацию.
При изготовлении монолитных плит возникает необходимость привлечения тяжелой техники и большого количества рабочих рук. Несмотря на трудоемкость, монолитные конструкции широко распространены в капитальном мостостроении.
Факторы, определяющие выбор опорных конструкций
При выборе типа опорных конструкций учитываются следующие факторы:
- Геологические условия участка строительства;
- Назначение и интенсивность эксплуатации моста;
- Размеры пролета и нагрузка на конструкцию;
- Климатические условия региона;
- Экономические соображения и сроки строительства.
Анализ перечисленных факторов позволяет инженерам принять оптимальное решение, которое гарантирует надежную эксплуатацию сооружения на долгие годы вперед.
Заключение
Строительство мостов — сложный технологический процесс, требующий грамотного подхода к выбору опорных конструкций. Грамотное проектирование и реализация конструкций позволяет достичь оптимального баланса между стоимостью и качеством строительства.
Представлена новая система для транспортно-дорожного строительства ТН-СТЕНА Подпорная
Решение с использованием геосинтетической мембраны ПЛАНТЕР Д предназначено для устройства гидроизоляции подпорных стен и позволит продлить срок эксплуатации дорог и других транспортно-дорожных сооружений и повысить их надежность.
Из-за многообразия географических и климатических условий проектирование и строительство российских дорог является сложной задачей, требующей от инженеров тщательного выбора решений и ресурсов. Особенно это актуально для территорий со сложным ландшафтом.
Так, в холмистой местности требуется возведение подпорных стен на откосах и склонах. Это необходимо, чтобы предотвратить сползание грунта на дорогу. Конструкция должна выдерживать значительные нагрузки и при этом не разрушаться под воздействием окружающей среды, ведь от нее напрямую зависит безопасность водителей и пассажиров. Для ее возведения должны применяться только надежные и долговечные материалы. Поэтому специалисты компании ТЕХНОНИКОЛЬ разработали систему для транспортно-дорожного строительства ТН-СТЕНА Подпорная.
Решение предназначено для устройства гидроизоляции подпорных стен из монолитного и сборного железобетона. В его основе лежит сочетание гидроизоляционного слоя из мастики ТЕХНОНИКОЛЬ №21 (Техномаст) и геосинтетической мембраны ПЛАНТЕР Д. Мембрана, которая представляет собой полотно из полиэтилена высокой плотности в отформованными выступами в 9 мм, защищает гидроизоляцию от повреждений, отводит лишнюю влагу, нейтрализует воздействие подземных вод на конструкцию. Герметизация деформационных швов в бетонной конструкции подпорной стены выполняется гидрошпонками FM-140/50, которые сохраняют высокие физико-механические свойства даже под деструктивным воздействием агрессивной среды.
Благодаря применению геосинтетической мембраны в комбинации с двумя дренажными трубами полностью исключается переувлажнение грунта и снижается общая нагрузка на конструкцию подпорной стены. А удобство и скорость монтажа материала значительно экономят трудозатраты на строительство объекта.
Применение решения с геосинтетической мембраной позволит продлить срок эксплуатации конструкции подпорной стены и, соответственно, повысить надежность транспортно-дорожных сооружений.
Исследования подтвердили герметичность Эпоксидного клея ТЕХНОНИКОЛЬ
Испытания, проведенные в ООО НИЦ «Строительных технологий и материалов», показали, что Эпоксидный клей ТЕХНОНИКОЛЬ можно эффективно применять в системах с клеевым соединением.
В различных системах ТЕХНОНИКОЛЬ зачастую используется клеевое соединение. Оно является альтернативой механическому крепежу, когда нет возможности закрепиться механически. Например, в системе ТН-Резервуар Барьер на поверхность бетона или железобетона можно приклеить ленту LOGICBASE V-Strip, к которой далее приваривают ПВХ-мембрану LOGICBASE или ECOBASE. При этом ленту приклеивают с помощью Эпоксидного клея ТЕХНОНИКОЛЬ.
Часто у строителей возникал вопрос, герметичен ли Эпоксидный клей ТЕХНОНИКОЛЬ и способен ли он держать высокое давление воды, которое может возникнуть в различных системах? Чтобы это выяснить, Эпоксидный клей подвергли испытаниям в ООО НИЦ «Строительных технологий и материалов».
Эпоксидный клей испытали на прямое и обратное давление воды (по методике для определения водонепроницаемости бетонов), а также испытали по методике для гидроизоляционных мастик (обмазочной гидроизоляции).
В первом случае для проведения испытания в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5 п.4 были изготовлены 18 бетонных образцов маркой по водонепроницаемости W2 диаметром 150 мм и высотой 50 мм. Изготовленные образцы хранились в камере нормального твердения при температуре (20±2)°С и относительной влажности воздуха не менее 95% в течении 28 суток. Перед нанесением эпоксидного клея образцы выдерживали в помещении лаборатории в течение 3-х суток при температуре (20±2)°С и относительной влажности воздуха (60±5)%. Перед нанесением эпоксидного клея поверхность основания была очищена от цементного молока и обеспылена. Клей был нанесен в один слой толщиной 2 мм. Испытуемые образцы с покрытием выдерживались в помещении с температурой воздуха (20±2)°С и относительной влажностью (60±5)% в течение 7 суток.
Для проведения испытания в соответствии с требованиями ГОСТ 26589 изготавливалась свободная пленка толщиной 2 мм. Нанесение производилось на антиадгезионную подложку. Испытуемые образцы также выдерживались в помещении с температурой воздуха (20±2)°С и относительной влажностью (60±5)% в течение 7 суток.
Испытания показали, что Эпоксидный клей ТЕХНОНИКОЛЬ, нанесенный на бетонное основание, выдерживает прямое давление воды 2 МПА. Свободная пленка толщиной 2 мм из Эпоксидного клея ТЕХНОНИКОЛЬ выдерживает прямое давление воды, составляющее 0,3 МПА, в течение не менее 24 часов. А это значит, что Эпоксидный клей ТЕХНОНИКОЛЬ можно использовать не только как клей, но ещё и как обмазочную гидроизоляцию (т.е. в качестве полимерной мастики в различных системах).