Осмотр мостовых сооружений. Бетонные, каменные и железобетонные опоры. Содержание транспортных сооружений. Содержание мостового полотна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра: «Транспортное строительство» (ТСТ)»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Надежность и грузоподъемность мостов»

по теме: «Осмотр мостовых сооружений. Бетонные, каменные и железобетонные опоры. Содержание транспортных сооружений. Содержание мостового полотна»

Выполнил: студент группы с1-СМТз 61

Сергеев Сергей Владимирович

Шифр: 151078 Форма обучения: заочная

Проверил: Раткин Василий Викторович

Саратов 2021 г.

Содержание

Введение

Осмотр мостовых сооружений. Бетонные, каменные и железобетонные опоры

Содержание транспортных сооружений. Содержание мостового полотна

Список используемой литературы

Введение

Опоры являются важнейшей частью моста, они служат для поддержания пролетных строений и передачи усилий от них на грунт основания. От прочности и устойчивости опор зависит состояние и долговечность моста. Все нагрузки, действующие в определенных сочетаниях, не должны вызывать в опорах напряжений, осадок и перемещений, превышающих допустимые по СНиП 2.05.03-84. 45 Стоимость опор и фундаментов составляет 50--60 % от общих затрат на все сооружение, поэтому конструкции опор должны быть экономичными и отвечающими принципу индустриализации в строительстве мостов их элементов.

Осмотр мостовых сооружений. Бетонные, каменные и железобетонные опоры

Капитальные опоры мостов строят из бетона, бутобетона, камня и железобетона. Кладка из камня (песчаника, известняка, гранита и т.д.), формованного глиняного обожженного кирпича на известковом, а позже на цементном растворе, широко применялась при сооружении мостов. Большая трудоемкость тески камней правильной формы (при тесовой кладке) и сложность укладки неотесанных камней (при укладке в 46 подбор) привели к широкому использованию бетона. Бетон -- искусственный строительный материал. Необходимая прочность бетона, его плотность, морозостойкость и долговечность обеспечиваются соответствующим подбором состава бетона. Для конструкций мостов применяют портландцемент. Для надземных и надводных конструкций при неагрессивной среде используются:

* обычный портландцемент;

* пластифицированный портландцемент, повышающий подвижность бетонной смеси;

* гидрофобный портландцемент, понижающий гигроскопичность бетона;

* глиноземистый цемент, отличающийся быстротой твердения и стойкостью к химическим воздействиям.

Проектная марка бетона по морозостойкости F соответствует числу циклов переменного замораживания и оттаивания, после которых его прочность на сжатие снижается не более чем на 10--15 %. Важным средством повышения морозостойкости и улучшения структуры бетона является применение пластирующих и воздухововлекающих добавок. Для подземных и подводных частей при неагрессивной среде, кроме пластифицированного и гидрофобного портландцемента, применяется пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент. При агрессивной среде и для зон переменного уровня воды используется сульфатостойкий и глиноземистый портландцемент. Состав бетона рассчитывают в лаборатории. Правильно запроектированная бетонная смесь должна быть удобоукладываемой, т.е. не расслаиваться при транспортировании, легко укладываться в опалубку и плотно заполнять форму. Подвижность бетонной смеси для монолитных конструкций определяется осадкой конуса или показателем удобоукладываемости и назначается в зависимости от вида бетонируемой конструкции. Приготовление бетонной смеси для мостовых конструкций должно производиться в бетономешалках. Бетономешалка загружается составляющими бетона одновременно, но не допускается вводить цемент первым. При больших объемах бетонных работ устанавливаются бетонные заводы, имеющие мощные бетономешалки и оборудование механизированной дозировки и загрузки материалов и выдачи готового бетона. В бетономешалках емкостью 1000--1200 л наименьшая продолжительность перемешивания бетонной смеси с осадкой менее 6 см составляет 120 с, а при осадке конуса более 6 см -- 90 с. 47 Железобетон в массивных опорах применяется для устройства прокладников, подферменных плит, откосных крыльев балластного корыта. Бутобетон применяется с целью экономии бетона. В бетон опоры включается бутовый камень размером не менее 15 см и объемом до 20 % полного объема кладки. Такое включение бута в кладку называется «изюм». Камень укладывается только в свежий бетон. Уплотнение бетонной смеси осуществляется с помощью вибраторов. Расстояние между смежными камнями не должно быть меньше 10 см, а между камнем и опалубкой -- не менее 25 см. Бутовая кладка опор осуществляется из естественного камня твердых пород, невыветривающихся и морозоустойчивых. Камень используется постелистый с размерами граней не менее 15 см, булыжный камень с окатанными поверхностями без плинтовки (околки) в кладку не допускается. Бутовая кладка ведется на цементном растворе с облицовкой наружной поверхности естественным камнем прочных пород (гранит, песчаник, известняк и др.). Ввиду большой трудоемкости бутовая кладка вытеснена бетонной и бутобетонной. Бутонобетонные и бетонные опоры -- монолитные опоры. В настоящее время широко применяется сооружение опор из сборного и монолитного железобетона. Важной составной частью железобетона является арматура, предназначенная для восприятия вместе с бетоном внутренних усилий, развивающихся в элементах конструкции под действием внешних нагрузок. В железобетонных конструкциях в качестве арматуры применяются различные виды стали: горячекатанные круглые стержни из углеродистой мартеновской и конвекторной стали, горячекатанные стержни периодического профиля из более прочной углеродистой стали.

При осмотре опор необходимо проверять состояние видимой части фундамента, подводной и надводной частей тела опоры и подферменников, проверять положение опоры в вертикальной плоскости и ее высотные отметки, а также качество работ по содержанию опоры (загрязнение горизонтальных участков, наличие водослива). В опорах, прежде всего, обращают внимание на дефекты в виде осадки, крена, наклона, смещения, а также оползней и других отклонений от проектного положения. При появлении нарушений в положении опоры необходимо проверять состояние фундамента и геологические условия в зоне опоры, используя имеющуюся техническую документацию. В случае отсутствия убедительных данных в ней для установления причин появления дефекта следует проводить соответствующие исследования, согласовав их с дорожной организацией. При необходимости, организуют длительные наблюдения за деформациями положения опор, используя приборы и инструментальное измерение, определяют глубину заложения фундамента. В конструкциях опоры и фундамента обращают внимание на прочность бетона или кладки массива, крупные трещины в массивных частях, трещины и качество бетона по швам омоноличивания блоков и трещины в железобетонных элементах. Кроме того, проверяют состояние поверхности опоры, выявляя ее повреждения от выветривания или механических воздействий -- раковины, сколы. Наиболее распространенные типы трещин в ж/б балочных конструкциях 33 каверны, истирание, выщелачивание бетона. Опасным дефектом в опорах следует считать плохое качество бетона и его разрушение, особенно в ростверках опоры. В речных опорах при обнаружении повреждений в ростверке (появление сколов и каверн, а также размораживания бетона в поверхностных слоях по боковым граням, а при высоком свайном ростверке -- и по нижней поверхности плиты ростверка) необходимо проверять воду реки на агрессивность по отношению к бетону. Воду следует брать с участков реки, расположенных ближе к опоре с обнаруженными дефектами, так как агрессивность воды может быть неодинаковой у разных берегов реки. Состояние подводной части опоры оценивают по косвенным признакам -- по материалам длительных наблюдений осадки или изменения наклона опоры, а также повышенной вибрации опор при воздействии на мост временной нагрузки. При обнаружении дефектов необходимо проводить подводное обследование. Наличие осадки опор устанавливают по результатам сравнения данных измерений, полученных при обследованиях в различные периоды, или по документации. При осмотре подферменной части опоры выявляют признаки ее увлажнения, проверяют обеспеченность отвода воды с горизонтальных ее поверхностей. Появление трещин следует рассматривать как чрезвычайно опасный дефект, так как влага, проникая в трещины и не имея выхода наружу, постепенно разрушает бетон подферменной части опоры. В массивных опорах необходимо проверять наличие силовых вертикальных и наклонных трещин в теле опоры, которые могут раскалывать опору на части из-за неправильного опирания элементов пролетных строений, а также из-за отсутствия противоусадочной арматуры, влияние которой на целостность опор значительна; выявлять усадочные или температурно-усадочные трещины и дефекты от механических повреждений. Опоры из каменной кладки, имеющие большой срок службы, необходимо обследовать более тщательно. При осмотре таких опор следует обращать внимание на качество расшивки швов, наличие выветривания, расстройство подферменных и облицовочных камней, выщелачивание цементного раствора. В наиболее старых опорах выявляют места разрушения кладки: трещины и щели в швах, выпадение отдельных камней или целых блоков, неравномерную осадку кладки и ее расчленение вертикальными трещинами и пр. В облицованных опорах выявляют поверхностные трещины в облицовке, а также глубокие, проникающие вглубь тела опоры (иногда сквозные). Для определения глубины трещин используют щупы, нагнетание подкрашенной жидкости или же вскрывают облицовку. При осмотре железобетонной насадки (ригеля) выявляют трещины, вызванные силовыми факторами (перенапряжением бетона вследствие неравномерной осадки опоры и др.), наклонных трещин в консольной части ригелей из-за преждевременного обрыва арматуры и проверяют состояние сопряжения насадки с колоннами и стойками, где могут возникнуть трещины и сколы бетона по контуру объединения вследствие нарушения контакта между этими элементами. В стойках (сваях) опоры выявляют продольные трещины по высоте или разрушение бетона (с коррозией арматуры) в зоне переменной влажности в русле реки. Такие трещины возникают в размороженном бетоне, а также при повреждении бетона в период ледохода. В комбинированных опорах, состоящих из массивной нижней части и колонн, следует проверять наличие вертикальной трещины в массивной части между колоннами. При осмотре обсыпных устоев следует обращать внимание на состояние сопряжения моста с насыпью и состояние конусов. При этом необходимо выявлять места повреждения конусов и их смещения, разрушение укрепления откосов конусов, что свидетельствует, как правило, о нарушении системы водоотвода с проезжей части. На подферменных частях устоя не должно быть загрязнения, отрицательно сказывающегося на работе опорных частей. На устоях проверяют также состояние шкафных стенок, открылков и узлов их объединения, где могут быть повреждения. В старых устоях (с обратными стенками) на участке сопряжения передней и боковой стенок могут быть трещины в бетоне из-за увеличения давления переувлажненного грунта за устоем. В случае необходимости для исследования недоступных частей опор (находящихся в земле) и фундаментов могут применяться специальные геофизические методы. В исключительных случаях при небольшой глубине залегания для осмотра производят вскрытие недоступных частей опоры, фундамента.

Содержание транспортных сооружений. Содержание мостового полотна

мост опора бетонный железнодорожный

На железнодорожных мостах применяют мостовое полотно двух основных типов: балластное и безбалластное.

Балластное мостовое полотно обладает весьма существенными достоинствами. Его использование позволяет обеспечить однотипность конструкции пути на земляном полотне и искусственных сооружениях, применять при содержании мостов механизированную путеремонтную технику, уменьшить за счет поглощающих свойств балластного слоя высокочастотные динамические воздействия на элементы сооружений, а также уровень шума во взаимодействующей системе "мост- поезд". Указанные обстоятельства обусловливают не только традиционную укладку балластного пути на железобетонных мостах, но и расширение его применения на мостах со сталежелезобетонными и цельнометаллическими пролетными строениями. Отсыпка балласта в железобетонное корыто используется в типовых балочных сталежелезобетонных пролетных строениях, предусматривающих включение сборных железобетонных блоков в совместную работу с металлическими балками в условиях монтажа, либо монтируемых на месте из сталежелезобетонных блоков заводской готовности. Езда на балласте в металлическом корыте используется в типовых балочных коробчатых пролетных строениях с пролетами до 45 м. В настоящее время ведутся поиски конструктивных решений решетчатых металлических пролетных строений с ездой понизу средних и больших пролетов для мостов проектируемой высокоскоростной специализированной железнодорожной магистрали С.-Петербург - Москва (скорость до 350 км/ч), на всем протяжении которой, включая искусственные сооружения, предусматривается укладка пути только на балласте. Такая ориентация объясняется отмеченными выше достоинствами мостового полотна, реализация которых особенно важна при высоких скоростях движения поездов.

На мостах при езде на балласте применяется обычная рельсошпальная решетка, на которой дополнительно должны укладываться специальные охранные приспособления, обеспечивающие безопасный проход поезда в случае схода с рельсов колесной пары или тележки на мосту. В качестве охранных приспособлений применяют располагаемые внутри колеи контруголки сечением 160x160x16 мм или контррельсы (того же типа, что и путевые). При езде на балласте эти приспособления обязательны при длине моста в прямых свыше 50 м, путепровода - свыше 25 м, а на кривых радиусом менее 600 м для моста и менее 1000 м для путепровода - при любой длине сооружения. В "этом случае используют специальные железобетонные или деревянные шпалы и их число увеличивают до 2000 шт. на 1 км пути.

Срок службы пролетных строений с ездой на балласте и расходы на их содержание в значительной мере определяются долговечностью гидроизоляции внутренних поверхностей балластных корыт и исправностью системы водоотвода с этих поверхностей. Поэтому при приемке новых и содержании эксплуатируемых сооружений с ездой на балласте обеспечению служебных свойств и качеству исполнения гидроизоляции балластных корыт должно уделяться повышенное внимание. При железобетонном балластном корыте, формируемом из сборных блоков, повышение надежности и долговечности гидроизоляции может быть достигнуто при ее устройстве в заводских условиях, а в цельнометаллических пролетных строениях -- за счет применения в местах контакта балласта с несущей конструкцией двухслойных листов с верхним слоем из нержавеющей стали.

Безбалластное мостовое полотно укладывают на металлических мостах. Конструкции с ездой на металлических поперечинах вследствие повышенной металлоемкости, значительной жесткости пути, коррозии и других недостатков в настоящее время применяют редко. Наибольшее распространение получило мостовое полотно с ездой на деревянных поперечинах.

На всех мостах с деревянным мостовым полотном, наряду с контруголками (контррельсами), дополнительно ставят снаружи колеи противоугонные уголки (брусья), препятствующие продольному угону пути. Эти элементы одновременно выполняют роль дополнительного усиления охранных приспособлений. Расстояние между мостовыми брусьями в свету принимают не более 15 см, что уменьшает опасность провала сошедших с путевых рельсов колес. Над поперечными балками проезжей части, где такое расстояние выдержать невозможно, устраивают специальные подвесные мостики.

Мостовые брусья должны плотно прирубаться к поясам пролетных строений или продольным балкам проезжей части. Глубина врубок должна быть не менее 0,5 см и не более 3 см. Для головок заклепок и высокопрочных болтов поперек бруса вырубают канавки. Для уменьшения износа мостовых брусьев под рельсовыми подкладками следует укладывать резиновые прокладки. Лапчатые и другие болты должны находиться в правильном положении и быть плотно подтянутыми. Не допускаются неплотности опирания рельсов и мостовых брусьев более 1 мм.

Из-за большой дефицитности высокосортной древесины и значительных расходов на содержание полотно на деревянных поперечинах все более вытесняется безбалластным мостовым полотном на железобетонных плитах. Блоки сборных плит шириной 3,2 м, длиной 1,5 - 2,0 м и толщиной 16 см изготавливают на заводах в металлической опалубке из обычного или предварительно напряженного железобетона. Через соединительные устройства плиты укладывают на верхние пояса продольных или главных балок и прикрепляют к ним высокопрочными шпильками с предварительным натяжением. В качестве соединительного устройства в основном используется прокладной слой из армированного цементно-песчаного раствора, укладываемого с верхней поверхности полотна через специальные отверстия в плитах. До омоноличивания плит с балками их проектное положение в профиле и плане обеспечивается предварительной укладкой плит на деревянные прокладки соответствующей толщины.

Раздельные рельсовые скрепления путевых рельсов прикрепляются к плитам так же, как и к типовым железобетонным шпалам. В качестве охранных приспособлений используются контруголки.

Укладку рельсов на железобетонные плиты следует рассматривать как наиболее перспективный тип безбалластного мостового полотна, позволяющий устранить большинство недостатков, присущих полотну на деревянных и металлических поперечинах. Вместе с тем рассмотренная выше конструкция плитного основания нуждается в дальнейшем совершенствовании. Наиболее слабым ее звеном, как показывает опыт эксплуатации, является недолговечность сплошного цементно-песчаного прокладного слоя между плитами и поясами балок. В настоящее время ведутся поиски новых конструкций соединительных устройств, в том числе с применением дискретных цементно-песчаных опор в металлических кольцевых обоймах, типовых резинометаллических опорных частей и др.

При текущем содержании безбалластного мостового полотна на железобетонных плитах основное внимание должно быть уделено наблюдению за состоянием армоцементного прокладного слоя или другой конструкции сопряжения плиты с балками пролетных строений. Периодически должна осуществляться проверка натяжения высокопрочных шпилек прикрепления плит к поясам балок, и в случае необходимости ДОЛЖНЫ быть подтянуты до нормального усилия. Необходимо также поддерживать в исправном состоянии гидроизоляцию наружных поверхностей плит и поперечных стыков между ними. При выборе конструкции, содержании и реконструкции рельсового пути на мостах необходимо учитывать особенности его напряженного состояния. В отличие от земляного полотна подрельсовое основание на мосту вследствие температурных и силовых деформаций элементов существенно перемещается как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.

Список используемой литературы

1. Железнодорожный путь [Текст]: учеб./под ред. Е.С.Ашпиза. М.:ФГБОУ УМЦ ЖДТ, 2013.

2. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути [Текст]: утв. 29. 12. 2012г. № 2791р в ред. распоряжения ОАО "РЖД" от 10. 06. 2014г. № 1491р. /ОАО "РЖД". М.: [б.и.], 2014. 208 с.

3. Ахмедов, Р.М. Ремонт искусственных сооружений [Тест]: учеб.пособие / Р.М.Ахмедов, Р.Р.Ахмедов. М.:ФГБОУ УМЦ ЖДТ, 2013.

4. Ахмедов, Р.М. Ремонт искусственных сооружений [Электронный сетевой ресурс]: учеб.пособие / Р.М.Ахмедов, Р.Р.Ахмедов. М.:ФГБОУ УМЦ ЖДТ, 2013.- Режим доступа://www. ibooks. ru.

5. Искусственные сооружения [Текст]: методич. указания и контрольные задания по спец. 2904 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство/ авт.А.Н.Иванов. М.: ФГБОУ УМЦ ЖДТ, 2013.

Размещено на Allbest.ru