Руководство для каменщика и бетонщика мостовых и тоннельных работ (1942 год) - часть 11

ГЛАВА ШЕСТАЯ
ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ КАМЕННЫХ, БЕТОННЫХ И железобетонных ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ

§ 28. ПРОЕКТ И РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ

Общие соображения

До начала возведения какого-либо искусственного сооружения, являющегося составной частью железнодорожной линии, составляется проект его. Этот проект (технический) является основным документом строительства, на основании которого изготовляются так называемые рабочие чертежи, выдаваемые непосредственно строителям. На чертежах все части сооружения представлены в уменьшенном виде в 5, 10, 25 и более раз. Такое уменьшение изображаемого сооружения называется масштабом. Масштаб изображается на каждом чертеже отрезком прямой линии с делениями, показывающими, какой длины линия на чертеже соответствует длине в натуре. Чаще масштаб изображается на чертеже отношением двух чисел, например пишут М = 1 : 5, М — 1 : 10, М = 1 : 25. Это значит, что на чертеже размеры сооружения уменьшены в 5, 10 и 25 раз.

На чертежах сооружение и его части изображаются обычно в плане, в фасаде (т. е. дается общий вид сооружения с какой-либо стороны) и в разрезах поперечных и продольных. Разрезы поясняют внутреннее устройство сооружения. На чертежах показываются все размеры сооружения и отдельных его частей, а также даются, как указано, отметки различных важных частей сооружения, например заложения подошвы фундамента, обреза фундамента, подферменной площадки, верха кордонных камней, низа пролетных строений и пр. В этих же отметках дается и возвышение элементов железнодорожного полотна, причем различают черные отметки, т. е. отметки естественной поверхности земли, и красные отметки, т. е. отметки бровки железнодорожной насыпи или выемки. Этими отметками увязывается положение искусственного сооружения с земляным полотном железной дороги.

На чертежах искусственного сооружения отдельные важные части сооружения даются в более крупном масштабе, т. е. даются так называемые детали сооружения.

Для железобетонных сооружений обычно деталируется железная арматура, причем все отличающиеся один от другого стержни вычерчиваются отдельно и даются указания, сколько таких стержней нужно изготовить. Для всего сооружения составляется перечень арматуры (называемый спецификаци ей арматуры) с указанием номера, размеров, веса, количества арматуры. Кроме того, на чертежах дается марка бетона.

§ 29. РАЗБИВКА СООРУЖЕНИЙ

Прежде чем приступить к работе по возведению искусственного сооружения, необходимо разбить это сооружение на месте. Разбивка сооружений для определения места его положения и мест основных его элементов на местности называется основной разбивкой, а разбивка и закрепление расположения деталей отдельных элементов сооружений носят название детальной разбивки. Основной линией, от которой производится разбивка всех сооружений, является на железных дорогах продольная ось земляного полотна, разделенная на Километры и пикеты (точки через 100 м). Отмечаются также промежуточные характерные точки, так называемые плюсы. Разбивка производится на основании рабочих чертежей искусственного сооружения и начинается с разбивки продольной оси моста, осей опор, осей труб, осей подпорных стенок. Разбивка осей опор моста, определяющих размер пролетного строения, требует особой точности, так как на опоры устанавливаются пролетные строения, являющиеся очень ответственной частью моста. Разбивка осей опор производится геодезистами при помощи угломерных инструментов и проверенных стальных лент. Эта разбивка и составляет основную разбивку.

При детальной разбивке необходимо разбить и закрепить следующие элементы сооружения: грани фундаментных плит, грани тела опор выше обреза фундамента, начало и конец трубы, высотное положение разных уступов и переломов, высотное положение каждого ряда облицовки. Для этой разбивки у каждой опоры моста, у оголовков труб и подпорных стенок устанавливаются обноски и порядовки.

Обноска — это горизонтальная рама из обрезных 40 — 50-мм досок, поддерживаемых столбами, зарытыми в грунт на глубину I — 1,2 м и расположенными на расстоянии 2 — 3 м один от другого, так что стык досок, прибиваемых на ребро к столбам, приходится на столбе. Диаметр столба обычно равен 12 — 18 см. Длина столбов выбирается так, чтобы, после того как столбы будут зарыты в землю, они возвышались над ней на высоту 0,90— 1,15 л/; более высокая обноска неудобна для натягивания на нее проволок (осей) и для выверки самой обноски (фиг. 212). Доски должны иметь правильно остроганные верхние кромки и лежать на одном уровне. По форме рекомендуется обноску (в плане) приближать к прямоугольнику

§ 30. ФУНДАМЕНТЫ МОСТОВЫХ ОПОР И ТРУБ

Фундаменты мостовых опор и труб устраиваются:

1) в открытых котлованах, которые вырываются в грунте до возведения фундамента сооружения;

2) на опускных колодцах;

3) на кессонах.

Последние два способа устройства фундаментов ввиду их сложности применяются только при постройке больших мостов и притом тогда, когда подошва фундамента опор располагается на значительной глубине ниже уровня грунтовых или поверхностных вод.

1. Фундаменты в открытых котлованах

Фундаменты каменных опор мостов, труб делаются из каменной (бутовой) кладки. В том случае, когда подошва фундамента располагается ниже уровня грунтовых вод, нижняя часть фундамента делается из бетона. Если грунт основания плохой и требуется устроить искусственное свайное основание, то в этом случае нижняя часть фундамента также делается из бетона. Вообще фундамент опор мостов и труб состоит из одной или нескольких подушек, причем верхние подушки имеют меньшие размеры, чем нижняя подушка, и, таким образом, массив фундамента имеет уступы. При нескольких подушках толщина их делается от 0,5 до 1,5 м. Уступы имеют размеры от 0,1 до 0,35 м. Нижний ряд бутовой кладки как при устройстве фундамента на естественном основании, так и при устройстве подушки из бетона закладывается насухо и по выкладке заливается сверху жидким раствором. Дальнейшая кладка ведется уже на растворе под лопатку.

Камни наружного ряда фундамента укладываются по шнуру, который натягивается по меткам обноски вдоль граней фундамента. Отклонение кромки ряда от проектного положения не должно превышать 5 см в ту или другую сторону.

Трубы, как указано, разделяются на отдельные звенья длиной от 2 до 6 м. Это деление распространяется и на их фундамент, который, таким образом, делится деформационными швами толщиной 2 — 2,5 см на отдельные массивы.

Для образования хорош й вертикальной плоскости по шву ставят опалубку, а кладку ведут впритык к этой опалубке, выбирая такие камни, чтобы на лице их не было острых выступов. При наличии выступов их нужно притуплять окалыванием. В швы между камнями нужно закладывать в нескольких местах деревянные пробки, к которым впоследствии можно будет прикрепить доски опалубки, образующей шов. Когда кладка одного звена закончена, то опалубку снимают, делают затирку лица цементным раствором, придавая ему вид плоскости без больших впадин в швах между камнями. Затем на пробки нашивают остроганные с обеих сторон доски толщиной 2 — 2,5 см. Соседний блок фундамента ведут впритык к этим доскам. Неплотности в прилегании камней к доскам следует ликвидировать заливкой сверху каждого ряда жидкого цементного раствора.

Фундаменты бетонных опор и фундаменты бетонных труб делаются также из бетона.

Бетонные фундаменты мостовых опор обычно состоят из нижней бетонной или железобетонной подушки и верхнего массива. Этот верхний массив имеет уступы или пирамидальную форму, т. е. он постепенно суживается кверху. Уступы фундамента делаются размером от 0,3 до 0,6 м.

Толщина подушек колеблется так же, как в каменных фундаментах, от 0,5 до 1,5 м.

Фундаменты труб, общие и раздельные, делаются подобно фундаментам мостовых опор. При бетонировании нижней фундаментной

крепления котлована показаны на фиг. 215. При дальнейшем бетонировании тела опоры, если это надо, производят повое перекрепление распорок с упором шпунтового ряда в бетон верхней подушки.

При очень сильном притоке воды в котлован, удаление которой усиленным водоотливом может вызвать вымывание частиц грунта и ослабление прочности основания, рекомендуется вести выемку грунта без водоотлива. Когда грунт котлована вынут до проектной отметки, нижнюю подушку фундамента нужно устроить также без водоотлива подводным бетонированием и только после отвердения ее под водой произвести осушение котлована и далее вести бетонирование или каменную кладку насухо.

Способ подводного бетонирования описан выше. Толщина бетонной подушки, укладываемой подводным способом, должна быть назначена такой, чтобы она не разрушилась при откачивании котлована, и, во всяком случае, эта толщина не должна быть менее 1,5 м.

2. Фундаменты на опускных колодцах

Фундамент при устройстве его способом опускных колодцев состоит из одного или нескольких колодцев, опущенных до проектной отметки и заполненных после их опускания в большинстве случаев бетоном. При опускании колодцев производится выемка грунта из под стен колодца и из его внутренней полости и колодец под действием собственного веса постепенно опускается.

Выемка грунта из колодца производится или с предварительным водоотливом или без водоотлива. В первом случае рабочие опускаются в колодец, а во втором случае грунт выбирается из него разными механическими способами, например индийской лопатой, грейфером п т. д. (фиг. 216).

3. Фундаменты на кессонах

Кессоном называется бездонный ящик из металла, железобетона или деревобетона, на потолке которого возводится фундамент мостовой опоры по мере опускания кессона в грунт. Кладка фундамента на кессоне выполняется обычно из бетона. Кессон имеет потолок и стены, которые ограничивают камеру, называемую рабочей камерой, в которой работают люди, опускающие кессон в грунт. Так как кессоны применяются только тогда, когда подошва фундамента закладывается на значительной глубине ниже уровня грунтовых или поверхностных вод, то для возможности работы в кессоне в рабочую камеру кессона нагнетают по трубам сжатый воздух. Сжатый воздух вытесняет воду из рабочей камеры.

На фиг. 219 представлены схематически устройство кессона и главнейшее оборудование кессонных работ. На этой фигуре кессон обозначен 7. Он имеет стены и потолок, но не имеет дна. Люди, опускающие кессон, находятся в рабочей камере кессона 2. Кладка фундамента 3 ведется над потолком непрерывно по мере опускания кессона и поддерживается всегда выше поверхности земли или воды; кладка производится обычным порядком. В кладке фундамента

4. Конструкция кессонов и производство бетонных работ при постройке кессонов

Как указано выше, кессоны делаются из металла, железобетона и деревобетона. Металлические кессоны в настоящее время у нас вышли из употребления, а потому они здесь не рассматриваются. Из двух видов кессонов — железобетонных и деревобетонных — будут рассмотрены только простейшие типы, так как более углубленное рассмотрение конструкции кессонов выходит из рамок настоящего руководства.

На фиг. 220а и 220б представлена конструкция железобетонного кессона, имеющего в плане вид прямоугольника. Толщина боковых стен кессона постепенно уменьшается книзу, где они переходят в металлический нож.

По наружным граням кессона поставлена деревянная обшивка, которая служит наружной опалубкой потолка и стен кессона.

Стены и потолок кессона усилены стальной арматурой. Высота, рабочей камеры делается для удобства работы в ней не менее 2,2 мм.

На фиг. 221 представлена конструкция деревобетонного кессона,, в котором стальная арматура заменена арматурой из реек, выпиленных из досок толщиной 2,5 и 5 см. Стальная арматура применена лишь местами.
На фиг. 222 представлен деревобетон-ный кессон, в котором арматура состоит
из брусьев и бревен, а сталь служит только для соединения деревянных частей
и для устройства ножа. Кессон кроме наружной обшивки имеет внутреннюю обшивку из досок.
Сооружение кессонов начинается со сварки ножа на месте опускания кессона
на выровненной площадке. Затем для железобетонных кессонов и для деревобетонных со слабой арматурой (из реек) устраиваются опалубка и подмости для поддержания частей кессона во время бетонирования. На фиг. 223 приведен пример устройства опалубки и подмостей, а также показано крепление боковой обшивки кессона на время бетонирования.

Первоначально делается нижняя часть внутренней опалубки и подмостей, состоящая из лежней и коротышей. На этой опалубке собирается нож. После этого полностью устраиваются внутренняя опалубка и подмости, поддерживающие ее. Затем производится сборка арматуры и, наконец, ставится наружная обшивка, предохраняемая от выпучивания при бетонировании кессона.

Одновременно с устройством кессона ведутся работы по устройству приспособлений для подачи бетона в кессон во время его бетонирования.

Эти приспособления необходимо так устраивать, чтобы они могли служить и при бетонировании фундамента, возводимого над потолком кессона при его опускании. На фиг. 224, а представлены устройства для подачи бетона при бетонировании в том случае, когда кессон (уровень грунтовых вод значительно ниже поверхности грунта) сооружается в достаточно глубоком котловане и верх кессона достигает примерно верхней бровки котлована. На фиг. 224, б, в показаны устройства для бетонирования кессона в том случае, когда он не может

быть устроен в котловане вследствие высокого уровня грунтовых вод. При бетонировании стен бетон опускается в стены кессона хоботами. По окончании бетонирования стен производится бетонирование потолка непосредственным сбрасыванием бетонной смеси. Перед концом работ арматуру потолка нужно очистить от налипшего цемента, так как он имеет слабую прочность. Кроме того, верхнюю арматуру перед бетонированием нужно исправить ввиду возможного смещения ее с места при бетонировании нижележащих частей потолка. Бетонную смесь при укладке нужно уплотнять длинными шуровками, а также вибролопатами.

Для уплотнения стен кессона нужно заготовить несколько вибролопат, подвешенных на тросе, так как штанги вибролопат коротки и ими нельзя достать стен кессона.

Уплотнение бетона потолка производится обычными вибролопатами .

При бетонировании стен и потолка кессона осадка конуса в бетоне должна быть не менее 5 — 7 см. Марка бетона не должна быть ниже 140 кг на 1 см2.

Бетон для устройства кессонов должен быть плотным, так как потолок и стены' должны удерживать сжатый воздух, нагнетаемый в кессон при опускании.

При неплотном бетоне воздух через поры и возможные пустоты в кладке будет уходить из кессона в недопустимом количестве, а эго усложнит и удорожит опускание кессона.

Плотность бетона достигается тщательным подбором его состава и тщательностью его укладки.

По отвердении бетона кессона делается распалубка его и удаляются подмости, поддерживающие потолок его во время бетонирования. Затем начинают подготовку кессона к опусканию, которая заключается в придании большей воздухонепроницаемости бетону кессона и в сборке шахтных труб, воздушных шлюзов, электро- и воздухопроводке и т. п.

Бетонирование фундамента опор. Одновременно с началом опускания кессона или даже несколько ранее начинается бетонирование фундамента опоры над потолком кессона. Опалубкой бетонной кладки фундамента служит деревянная обшивка кессона, продолжаемая выше потолка до верхнего обреза фундамента. Эта обшивка делается из досок толщиной 4 см. Она уходит вместе с кладкой под землю или под воду при опускании кессона. Обшивка пришивается к внутренним закладным горизонтальным рамам, уложенным по наружному краю кладки. Расстояние между смежными рамами по высоте принимается от 1 до 1,6 м. С внутренней стороны рам устанавливаются стойки, поддерживающие рамы по высоте и связанные с рамами болтами. Между стойками, расположенными на противоположных сторонах фундамента, ставятся горизонтальные деревянные схватки и железные тяжи. Схватки снимаются по мере бетонирования, а тяжи оставляются в бетоне, предохраняя обшивку от выпучивания при давлении на нее свежего бетона.

На фиг. 225 показано устройство надкессонной обшивки фундамента опоры.

В обшивке оставляются окна для подачи бетона и для прохода бетонщиков во время бетонирования, заделываемые по мере бетонирования и опускания кессона.

Для того чтобы возможно было вынуть шахтные трубы, по которым производится сообщение с кессоном, в бетонной кладке делаются колодцы несколько больших размеров, чем шахтные трубы. Для этого в колодцах ставят опалубку, состоящую из вертикальных досок, пришитых к горизонтальным дощатым рамам, заделанным в бетон (фиг. 226).

Кладка фундамента ведется одновременно с опусканием кессона. Верх кладки остается почти на одном и том же уровне относительно земли, но, во всяком случае, она должна возвышаться над поверхностью грунта не менее чем на 1 м, так как цементный раствор

§ 31. МОСТОВЫЕ ОПОРЫ ВЫШЕ ОБРЕЗА ФУНДАМЕНТА

1. Общие соображения

После устройства фундамента мостовых опор приступают к возведению тела опор выше фундамента. Верх фундамента, называемый обрезом фундамента, делается всегда шире и длиннее тела опоры так,
что по верху фундамента получается уступ кладки. Наличие этого уступа дает возможность исправить неточности, которые могут получиться при разбивке тела опоры на фундаменте.

Наибольшие неточности получаются при устройстве фундаментов опускным способом; сообразно с этим фундамент назначается шире в каждую сторону на 50 — 60 см, а при устройстве фундаментов в открытых котлованах — на 10 — 20 см.

2. Опоры мостов из бутовой кладки

Промежуточные опоры многопролетных мостов — быки — при возведении их из бутовой кладки облицовываются по наружным их поверхностям естественным камнем. Крайние опоры мостов, соединяющие мост с насыпью (устои), при возведении их из бутовой кладки облицовываются только по поверхностям, не засыпаемым землей.

Облицовка опор должна быть заготовлена и доставлена на место работ заранее. Заготовляется она согласно проектной разрезке облицовки.

Особенно строго по чертежам изготовляются переходные камни от ледореза к боковым плоскостям, ограничивающим ледорез, так называемые пятикаты, а также камни в местах сопряжения прямых и круговых частей быка, так называемые разлопатки.

Для придания правильной формы опорам в характерных местах устанавливают шаблоны, определяющие форму сложных поверхностей опоры и высоту рядов облицовки.

Прежде всего по 4 углам для прямоугольных в плане опор или по 4 разлоиаткам закругленных в плане опор устанавливают по нивелиру рейки (порядовки), на которых нанесены высота каждого ряда облицовки вплоть до карниза, а также толщина швов между рядами. Затем устанавливаются шаблоны уклонов граней и круговых частей ледорезов, а также намечаются на фундаменте продольная ось опоры и ось моста, от которых и ведется точная разбивка каждого ряда облицовки по чертежам при его наверстывании.

Отклонения кромки ряда при разбивке от проектного положения не должны превосходить:

1) при кладке без облицовки 10 мм в ту или другую сторону;

2) при кладке с облицовкой 5 мм в ту или другую сторону.

Для кладки необходимо устроить вокруг возводимой опоры подмости. Подмости должны быть легкого типа, так как они служат только для прохода людей при кладке опоры, но не для складывания материала. Ввиду их большой высоты при возведении высоких опор им должна быть придана устойчивость против опрокидывания их ветром.

При кладке опоры без облицовки возможно применение одностоечных подмостей.

Стойки этих подмостей изготовляются из парных досок; между ними на определенном расстоянии по высоте укрепляются короткие

3. Опоры мостов из бетона

Возведению тела опоры предшествует устройство опалубки и приспособлений для подачи бетона на опоры.

Конструкция опалубки зависит от высоты и расположения опоры над землей или над водой. Во всяком случае, при устройстве опалубки ее следует устраивать так, чтобы внутренность ее была возможно меньше загромождена схватками и распорками, так как они мешают транспортировать бетон в пределах опоры.

Опалубка устанавливается на обрезе готового фундамента на всю высоту точно по оси моста и осям опоры; перед бетонированием ее положение вновь проверяется.

Одновременно с установкой опалубки строится подъемник для бетона, шахтный или иной в зависимости от имеющегося оборудования, устанавливается кран или используется сменное оборудование экскаватора с превращением его в кран.

Когда устройство опалубки и подъемных приспособлений закончено, приступают к бетонированию опоры, которое надлежит вести в три смены и без перерывов до полного окончания опоры. Перерывы в бетонировании нарушают монолитность бетона и вызывают устройство рабочих швов. Рабочие швы, особенно при недостаточно внимательной их обработке, являются слабым местом в бетоне, и через несколько лет после окончания постройки опор на месте рабочих швов часто появляются горизонтальные трещины, которые под влиянием атмосферных явлений постепенно увеличиваются и ведут к разрушению кладки опоры.

Уплотнение бетонной смеси при возведении опор производится вибролопатами.

Опоры больших мостов в настоящее время строятся с облицовкой. Если облицовка тяжелая, то надобность в устройстве опалубки отпадает.

В случае применения навесной облицовки или облицовки из плавленого базальта устройство опалубки необходимо.

§ 32. КАМЕННЫЕ, БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ТРУБЫ

1. Общие соображения

Трубы из камня и бетона строятся коробовые с подъемистым сводом. Железобетонные трубы строятся главным образом прямоугольные или круглые.

Коробовые трубы из камня и бетона по толщине свода и его очертанию не изменяются от применения того или другого материала, так как проектом труб строителям предоставлено право выбирать при постройке бутовую или бетонную кладку.

2. Каменные и бетонные коробовые трубы

Работа по возведению свода трубы на готовом фундаменте начинается с установки деревянных кружал по форме внутреннего очертания трубы.
Кружала состоят из ребер и дощатой опалубки. Каждое кружальное ребро образовано из двух рядов досок, вырезанных по форме внутреннего очертания трубы и соединенных впритык; стыки досок должны перекрывать друг друга. Кружала усиливаются постановкой вертикальных и радиальных стоек из досок или бревен.

Типы кружальных ребер для разных отверстий труб представлены на фиг. 229.

Кружала устанавливаются на фундаменте трубы илк на подмостях — на клиньях. Клинья служат для правильной установки кружал по высоте, а после возведения свода—для раскружали-вания свода, т. е. плавного опускания поддерживающих кружал и освобождения возведенного свода от поддержки. Рядом с кружалами строятся подмости для подачи материалов или бетона при возведении свода.

Для придания внешнего очертания бетонному своду кроме внутренней опалубки необходимо устраивать внешнюю опалубку. Эта наружная опалубка ставится по мере бетонирования свода (фиг. 230).

содержание .. 9 10 11 12 ..