Разработка вариантов моста через реку VII класса по судоходству

                                                  1 Вариант

В задании указан VII класс реки по судоходству, поэтому требуется предусмотреть пролет не менее 30 м. Предполагая применение устоев обсыпного типа и, учитывая, что отверстие моста составляет 90 м, намечаем пятипролетную схему моста с типовыми балочными 18,7+23,6+34,2+23,6+18,7.

Необходимая длина моста между крайними точками устоев:

       Ln=Lo+n*b+3*H+2*a                                                                                                                где  n – количество быков, попадающих в воду

b – толщина промежуточной опоры (быка) на уровне ГВВ, м

a – величина захода устоя в насыпь, м

H – Высота насыпи от средней линии трапеции, образуемой ГВВ и ГМВ, до отметки бровки насыпи

3*H – длина двух заложений откосов насыпи

Lo – отверстие моста, м

 Учитывая наличие ледохода, быки принимаем обтекаемой формы, сборно-монолитные, толщиною 2,6 м, применительно к типовому проекту (данные по типовым опорам приведены в методических указаниях 1-й части, стр. 29)

Горизонт высоких вод 26,20 м, меженных вод 24,20 м, число опор попадающих в воду 4. В этих условиях необходимая длина моста поверху составляет 

          Ln=90+4*2,6+3*4,8+2*1,0=135,8 м

Устои приняты свайные. Длина крыла устоя поверху при пролете примыкающих балок 18,7 м составляет 3,75 м (ч 1 стр. 36). Фактическая длина моста при принятых конструкциях составит (с учетом расстояния между торцами балок по 0,2 м):

           Lф=2*3,75+2*18,7+42*23,6+34,2+6*0,05=126,6 м

Эта длина больше необходимой на:

          [(Lф- Ln)/ Ln]*100%=[(135,8-126,6)/135,8]*100%=4,8%

Определение объемов работ.

Пролетные строения. Объем железобетона пролетного строения полной длиной 18,7 м с ездой поверху – 44,4 м³ (стр.25 ч 1). Объем железобетона пролетного строения полной длиной 23,6 м – 64,33 м³. Длиной 34,2 м – 93,2.

Промежуточные опоры. Четыре опоры высотой до 5,6 м принимаем в виде сборно-монолитных конструкций (стр. 29 ч 1). Объем железобетонных блоков одной опоры составляет около:

          Vб=9,32*3+3,12=31,08 м³ 

Бетон омоноличивания блоков и заполнения опор:

          Vз=2,21*3+15,32=21,95 м³

Объем ростверка высотой 1,6 м из монолитного железобетона примем с размерами в плане 11,9*5 м

          V=1,6*(11,9*5-4*0,5*0,5*0,5)=94,4 м³

Сваи. Определяем необходимое количество свай оболочек из железобетона диаметром 1,6 м, заполненных после погружения бетонной смесью. Вертикальное давление на опору от временной нагрузки при загружении двух пролетов:

          Nвр=υ*Кэ[(L1+L2)/2]                                                                                                                     где   υ –  коэффициент надежности для временной нагрузки 

К – эквивалентная временная нагрузка

          Nвр=1,16*15,32*[(34,2+23,6)/2]=514,98 т.с.

Вертикальное давление на опору от веса пролетных строений:

          Nпр.ст=1,1*2,5*0,5*(93,2+64,33)=135,64 т.с.

Вертикальное давление от веса балласта:

          Nбалл=2*1,3*1,8*[(34,2+23,6)/2]=136,42 т.с.

Вертикальное давление от веса опоры и ростверка:

          Nоп= 1,1*2,4*(31,08+21,95+94,4)=389,21 т.с.

Суммарное давление на сваи:

          ΣN=514,98+135,64+136,42+389,15=1176,2 т.с.

Необходимое количество свай:

          n=μ*( ΣN/Pq)

При длине свай 15 м несущая способность каждой сваи около 125 т. с. (рис. 2 ч 1), тогда:

          n=1,8*(1176,2/125)=14,87

Примем 15 свай диаметром 0,6 м длиной 15 м, под каждую опору.

Объем полных свай при толщине стенок 20 см, из расчета 6 штук опор:

          15*15*[(3,14*0,6²)/4-(3,14*0,44²)/4]=29,3 м³

Объем бетона для заполнения полых свай:

          15*15*[(3,14*0,44²)/4]=34,2 м³

Устои принимаем одинаковыми во всех вариантах, поэтому их стоимость и объем работ рассчитывать не будем.

            Объем работ и определение стоимости конструкции

Наименование работ	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы                                                                                       измерения  руб.	Общая стоимость  тыс. руб.
Изготовление и монтаж балочного  ПС  длиной  18,7 м	1 м3	44,4	380	16,9
Изготовление и монтаж балочного  ПС  длиной  23,6 м	1 м3	64,33	380	24,4
Изготовление и монтаж балочного  ПС  длиной  23,6 м	1 м3	93,2	380	35,4
Устройство ограждения котлована из брусчатого шпунта	1 м2 стенки	194,4	30	5,8
Изготовление и погружение ж/б свай d=0,6 м, длиной 15 м	1шт/1 м3	15/29,3	340	10,0
Устройство ростверка из монолитного  ж/б	1 м3	48,8	140	6,8
Устройство тела опоры из сборного железобетона	1 м3	31,8	250	8,0
Омоноличивание блоков опор	1 м3	83,3	70	5,8
Изготовление и погружение свай устоя (60 см длиной 20 м)	1шт/1 м3	9/24,1	340	8,2
Оголовок устоя	1 м3	68,9	140	9,6
Заполнение бетоном полых свай	1 м3	27,4	70	1,9

                 Определение общей стоимости моста.

Наименование элементов моста	Количество элементов	Стоимость тыс. Одного	руб.     Общая
Арочное пролетное строение	1	139,88	139,88
Балочное пролетное строение	2	11,52	23,04
Промежуточные опоры	2	44,25	88,5

          Полная стоимость моста 251,42 тыс. рублей.

                                         2 Вариант.

Стоимость центрального пролета в предыдущем варианте составляет почти половину стоимости моста, поэтому целесообразно подыскать вариант с меньшей стоимостью центрального пролетного строения.

Возьмем к рассмотрению трех пролетный мост с типовыми балочными пролетными строениями длиной 34,2 м и 18,7 м, при схеме 18,7+34,2+18,7 м. Устои и промежуточные опоры возьмем как и в 1 варианте.

Необходимая длина моста

          Ln=60+2*3,5+3*4+2*0,75=80,5 м

Фактическая длина моста

          Lф=2*3,2+2*18,7+34,2+4*0,2=78,8 м

Эта длина меньше необходимой

          [(Lф- Ln)/ Ln]*100%=[(78,8-80,5)/80,5]*100%=2,1%

                           Определяем объем работ.

Пролетные строения. Объем железобетона пролетного строения полной длиной  27,6м с ездой поверху – 83,0 м³ (стр.25 ч 1). Объем железобетона пролетного строения полной длиной 23,6 м – 64,33 м³.

Промежуточные опоры. Две опоры высотой до 5,6 м принимаем в виде сборно-монолитных конструкций (стр. 29 ч 1). Объем железобетонных блоков одной опоры составляет около: