Деформационный шов железобетонного пролетного строения моста и способ его монтажа

 

Изобретение относится к мостостроению, а именно к деформационным швам автодорожных мостов, их конструкции и способу монтажа. Деформационный шов железобетонного (ж/б) пролетного строения моста содержит ж/б плиты с металлическим окаймлением из двух швеллеров, опирающихся основанием на ж/б плиты через предварительно уложенные слои гидроизоляции, наружные стороны полок швеллеров, обращенные к деформационному зазору, расположены вровень с краями ж/б плит, а их верхние концы - вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, в основании швеллеров, гидроизоляции, эластичном компенсаторе и ж/б плитах выполнены соосные отверстия. Способ монтажа деформационного шва ж/б пролетного строения моста предусматривает окончательную укладку дорожной одежды и ее разборку на участке деформационного шва, выполнение соосных отверстий под анкерные шпильки в ж/б плитах, гидроизоляции, эластичном компенсаторе и металлическом окаймлении из двух швеллеров, установку на полимерцемент в глухие отверстия в ж/б плитах анкерных шпилек крепления швеллеров. Затем укладывают выравнивающий слой полимербетона и эластичный компенсатор с предварительной обмазкой обеих его сторон эпоксидным клеем, за исключением зоны, располагаемой в деформационном зазоре, устанавливают швеллера металлического окаймления вровень с краями ж/б плит в деформационном зазоре, а верхние концы полок швеллеров - вровень с полотном дорожной одежды, закрепляют швеллера гайками на шпильках, укладывают поверх эластичного компенсатора гернитовый шнур, полость поверх него и в торцевых зазорах между швеллерами и дорожной одеждой заполняют резинобитумной мастикой, а внутренние полости швеллеров заполняют полимербетоном вровень с полотном дорожной одежды. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в создании простого, надежного и ремонтопригодного деформационного шва и способа его монтажа. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к мостостроению, а именно к деформационным швам автодорожных мостов.

Известно, что долговечность проезжей части автодорожных мостов в значительной мере зависит от состояния деформационных швов. Кроме надежности и долговечности деформационные швы должны быть достаточно технологичны в монтаже и ремонте, а входящие в них материалы доступны и сравнительно недороги, что во многих технических решениях учитывается не в полной мере.

Известен деформационный шов (патент RU 2122063, заявка 98104439/03 от 24.03.98) Конструкция шва представляет собой резиновую плиту, армированную тремя металлическими листами - одним горизонтальным и двумя F-образными. Плита крепится гайками к шпилькам, заделанным в пролетное строение. Достоинство конструкции заключается в простоте ее монтажа и демонтажа при ремонте. Однако изготовление такой армированной плиты с ее длинами от 3 до 10 метров и сложным профилем арматуры достаточно сложно, требует специальных пресс-форм и достаточно дорого. Кроме того, для обеспечения долговечности ее работы качество резины плиты должно быть очень высоким, что в современных условиях является не всегда осуществимым.

Известен деформационный шов (патент RU 2119565, заявка 96123253 от 03.12.96). Он состоит из швеллеров, стержней, наполнителя из эластичного материала. Основание верхнего швеллера расположено заподлицо с верхней кромкой пролетных строений и перекрывает зазор между ними. Два нижних швеллера жестко закреплены в пролетных строениях и обрамляют полки верхнего швеллера. Эластичным материалом заполнены полости нижних швеллеров. Стержни жестко закреплены концами на полках верхнего швеллера и проходят через полки нижних швеллеров с возможностью горизонтального перемещения относительно них. Недостаток конструкции заключается в том, что достаточно сложно и дорого получать профильный эластичный материал да еще с внутренними полостями на всей его длине. Кроме того, жесткое закрепление нижних швеллеров к пролетному строению затрудняет и удорожает его ремонт.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является деформационный шов с резиновым компенсатором К-8 3.503.1-101.0-17 (Типовые конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений. Серия 3.503.1-101. Изоляция проезжей части, перекрытие деформационных швов ж/б пролетных строений длиной до 33 м автодорожных мостов и путепроводов. Введены в действие с 01.01.92 Союздорпроектом. Приложение 1 на двух листах к данной заявке). Он содержит металлическое окаймление в виде уголков, обрамляющих заподлицо каждое пролетное строение в деформационном зазоре и вверху с дорожной одеждой. Металлические уголки неподвижно заделаны (приварены) к закладным деталям пролетных строений. В деформационном зазоре размещен эластичный листовой компенсатор, изогнутый дугой вверх.

На пролетном строении уложен слой гидроизоляции, бетона и асфальтобетонного покрытия. Зазоры между уголками и асфальтобетонным покрытием заполнены мастикой.

Недостаток конструкции заключается в том, что при монтаже деформационного шва под уголками возникают непроливы и воздушные пузыри, способствующие ускорению коррозии, так как под уже смонтированные уголки невозможно подать бетон вверх и на 100% заполнить все полости. Кроме того, затруднено удаление уголков при ремонте ввиду их неразборности и приварке к закладным деталям пролетного строения.

Основной недостаток конструкции заключается, во-первых, в том, что невозможно обеспечить укладку дорожной одежды вровень без уступа с металлическим окаймлением из уголков ввиду того, что асфальтобетонное покрытие осуществляется после окончания монтажа деформационного шва. Во-вторых, при эксплуатации асфальтобетонное покрытие изнашивается значительно быстрее, чем окаймление из металлических уголков, вследствие чего уголки начинают выступать над полотном дорожной одежды. При очистке моста бульдозерами происходит сдвиг или вырывание уголков.

Целью изобретения является создание простого, надежного и ремонтопригодного деформационного шва и способа его монтажа.

Поставленная цель достигается за счет того, что в деформационном шве ж/б пролетного строения моста, включающем ж/б плиты пролетного строения, уложенные с деформационным зазором между их краями, металлическое окаймление деформационного шва с элементами его крепления к ж/б плитам, заливочную массу, заполняющую полости окаймления, гидроизоляцию, эластичный компенсатор и элементы его крепления, торцевые зазоры между элементами деформационного шва и дорожной одеждой, заполняемые мастикой, согласно изобретению металлическое окаймление выполнено в виде двух швеллеров, уложенных вдоль каждой стороны деформационного зазора и опирающихся основанием на ж/б плиты через предварительно уложенные слои гидроизоляции, заливочной массы и эластичный компенсатор таким образом, что наружные стороны полок швеллеров, обращенные к деформационному зазору, расположены вровень с краями ж/б плит, а их верхние концы вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, при этом в основании швеллеров, эластичном компенсаторе, гидроизоляции и ж/б плитах выполнены соосные отверстия, в которые установлены анкерные шпильки крепления швеллеров, полости внутри швеллеров заполнены заливочной массой, в петле компенсатора размещен пористый заполнитель, а оставшаяся часть шва и торцевые зазоры между наружными сторонами полок швеллеров и срезом дорожной одежды заполнены мастикой, причем в качестве заливочной массы использован полимербетон.

Вместе с тем отверстия под анкерные шпильки в ж/б плитах выполнены глухими и шпильки установлены в них на полимерцементный раствор, а их резьбовые концы с гайкой взаимодействуют со швеллерами.

Кроме того, эластичный компенсатор выполнен из резиноткани, например транспортерной ленты или ленты ВСП-55М, и расположен петлей вниз.

В качестве пористого заполнителя петли эластичного компенсатора использован гернитовый шнур, а в качестве мастики, заполняющей зазоры, использована резинобитумная мастика.

Кроме того, изобретением предусмотрен способ монтажа деформационного шва.

Способ монтажа деформационного шва железобетонного пролетного строения моста, включающий установку металлического окаймления деформационного шва с элементами его крепления к ж/б плитам пролетного строения, укладку гидроизоляции и заливочной массы, заполняющей полости под металлическим окаймлением, установку эластичного компенсатора, укладку дорожной одежды и заполнение мастикой торцовых зазоров между элементами деформационного шва и дорожной одеждой, согласно изобретению перед монтажом деформационного шва производят окончательную укладку дорожной одежды и ее разборку на участке деформационного шва, выполняют глухие отверстия в ж/б плитах под анкерные шпильки и соосно с ними отверстия в гидроизоляции, эластичном компенсаторе и металлическом окаймлении из двух швеллеров, вклеивают в глухие отверстия в ж/б плитах анкерные шпильки, укладывают выравнивающий слой заливочной массы и эластичный компенсатор с предварительной его обмазкой обеих сторон клеем, за исключением зоны, располагаемой в деформационном зазоре, устанавливают швеллера металлического окаймления таким образом, чтобы наружные стороны полок швеллеров были расположены вровень с краями ж/б плит в деформационном зазоре, а верхние концы швеллеров - с плоскостью полотна дорожной одежды и закручивают гайки крепления швеллеров на шпильках, укладывают поверх эластичного компенсатора в деформационном зазоре пористый заполнитель, а полость поверх него и в торцевых зазорах между полками швеллеров и срезом дорожной одежды заполняют мастикой вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, производят укладку армирующей сетки во внутреннюю полость швеллеров и заливают их заливочной массой вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, причем в качестве заливочной массы используют полимербетон.

Перед покрытием дорожной одежды в деформационный зазор между ж/б плитами устанавливают клин, например деревянный, с последующим его удалением вместе с участком дорожной одежды под деформационный шов.

Целесообразно разборку участка дорожной одежды под деформационный шов производить шириной, составляющей более ширины деформационного шва на (2÷15)% и необходимой глубиной с сохранением целостности гидроизоляции.

При этом в качестве пористого заполнителя, размещенного в петле компенсатора, может быть использован гернитовый шнур или лента ВСП-55М, а в качестве клея для вклеивания анкерных шпилек использован полимерцементный раствор.

Вместе с тем в качестве мастики, заполняющей деформационный зазор и торцевые зазоры между наружными сторонами полок швеллеров и срезом дорожной одежды, может быть использована резинобитумная мастика, а в качестве клея для обмазки поверхностей эластичного компенсатора может быть использован клей на основе эпоксидных соединений.

Предлагаемое техническое решение обладает следующими преимуществами: - деформационный шов получается вровень с полотном дорожной одежды без уступов, так как металлическое окаймление из швеллеров укладывается на жидкую заливочную массу, крепится гайками и заливается этой же массой; - происходит соизмеримый износ дорожной одежды и металлического окаймления ввиду того, что верхняя часть окаймления, располагающаяся на уровне полотна дорожной одежды, представляет не плоскость, а только узкие концы полок швеллеров, и в случае необходимости они могут быть выровнены с плоскостью дорожного полотна ручным наждаком; - эластичный компенсатор закрыт мастикой и не подвергается воздействию внешних факторов, что повышает его долговечность; - деформационный шов ремонтопригоден, так как его демонтаж достаточно прост. Необходимо удалить заливку в зоне гаек крепления швеллеров, отвернуть гайки, снять их и установить новое металлическое окаймление; - простота монтажа и применение полимерматериалов позволяют открывать движение по мосту с таким швом через сутки после завершения работ.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен деформационный шов в разрезе.

Деформационный шов включает ж/б плиты 1 пролетного строения моста, смонтированные с деформационным зазором 2 между их краями. На плиты уложены слои гидроизоляции 3, выравнивающего слоя заливочной массы 4 из полимербетона и эластичный компенсатор 5, выполненный из резиноткани, например из транспортерной ленты или ленты ВСП-55М из полимерного вулканизированного гидроизоляционного армированного материала (ТУ 5770-540-00284718-93), на которые устанавливается металлическое окаймление из двух швеллеров 6. Наружные стороны полок швеллеров, обращенные к деформационному зазору, расположены вровень с краями ж/б плит на всей их длине с каждой стороны деформационного зазора 2. Верхние концы полок швеллеров расположены вровень с плоскостью полотна дорожной одежды 7.

В основании швеллеров, эластичном компенсаторе 5, гидроизоляции 3 и ж/б плитах 1 выполнены соосные отверстия, в которые установлены анкерные шпильки 8. Нижние концы шпилек закреплены в глухих отверстиях в ж/б плитах на полимерцементный раствор, а их верхние резьбовые концы снабжены гайками 9 крепления швеллеров 6.

Эластичный компенсатор 5 уложен петлей вниз, а в петле размещен пористый заполнитель 10 в виде, например, гернитового шнура. Оставшаяся полость деформационного зазора над пористым заполнителем и торцевые зазоры между наружными сторонами полок швеллеров 6 и срезом дорожной одежды 7 заполнены мастикой 11, например резинобитумной. Кроме того, во внутренней полости швеллеров 6 размещена армирующая сетка 12 и они залиты полимербетоном 13 вровень с плоскостью полотна дорожной одежды.

Деформационный шов монтируется в следующем порядке.

На ж/б плитах пролетного строения моста производят окончательную укладку дорожной одежды 7, включая гидроизоляцию 3, предварительно установив в деформационный зазор 2 между плитами деревянный клин (не показано), в целях исключения проседания в этом месте дорожной одежды.

Затем на участке, превышающем ширину деформационного шва на (2÷15)%, производят разборку дорожной одежды 7 на глубину, необходимую для размещения элементов деформационного шва, но с сохранением целостности гидроизоляции 3, и удаляют из деформационного зазора деревянный клин.

Выполняют глухие отверстия в ж/б плитах 1 под анкерные шпильки и соосно с ними отверстия в гидроизоляции 3, эластичном компенсаторе 5 и металлическом окаймлении из двух швеллеров 6. В глухие отверстия в ж/б плитах вклеивают на полимерцементный раствор анкерные шпильки 8, укладывают выравнивающий слой заливочной массы 4 из полимербетона и эластичный компенсатор 5 с предварительной обмазкой обеих его сторон клеем на эпоксидной основе, за исключением зоны, располагаемой в деформационном зазоре, причем петлей вниз.

Непосредственно после укладки заливочной массы и компенсатора с клеем до их полимеризации на шпильки 8 надевают швеллеры 6 и предварительно накручивают гайки 9. Выставляют швеллеры таким образом, чтобы наружные стороны полок швеллеров расположились вдоль деформационного зазора и вровень с краями ж/б плит 1, а верхние концы кромок швеллеров были бы вровень с плоскостью полотна дорожной одежды 7, и окончательно закручивают гайки 9.

Укладывают в петлю эластичного компенсатора 5 пористый заполнитель 10 в виде гернитового шнура. Полость поверх шнура в деформационном зазоре и в торцевых зазорах между наружными сторонами полок швеллеров 6 и срезом дорожной одежды 7 заполняют резинобитумной мастикой 11. Внутренние полости швеллеров 6, предварительно заложив армирующую сетку 12, заполняют полимербетоном 13 вровень с плоскостью полотна дорожной одежды.

Такая конструкция и способ монтажа деформационного шва позволяют применять его как при новом строительстве мостов, так и при их ремонте, обеспечивая при этом бесступенчатую укладку деформационного шва и дорожного полотна, а также открывать движение автотранспорта на следующие сутки после окончания работ.

Эксплуатация таких швов, уложенных на федеральных дорогах Кировской области, подтвердила надежность их работы.

Формула изобретения

1. Деформационный шов железобетонного (ж/б) пролетного строения моста, включающий ж/б плиты пролетного строения, уложенные с деформационным зазором между их краями, металлическое окаймление деформационного шва с элементами его крепления к ж/б плитам, заливочную массу, заполняющую полости окаймления, гидроизоляцию, эластичный компенсатор и элементы его крепления, торцевые зазоры между элементами деформационного шва и дорожной одеждой, заполняемые мастикой, отличающийся тем, что металлическое окаймление выполнено в виде двух швеллеров, уложенных вдоль каждой стороны деформационного зазора и опирающихся основанием на ж/б плиты через предварительно уложенные слои гидроизоляции, заливочной массы и эластичный компенсатор таким образом, что наружные стороны полок швеллеров, обращенные к деформационному зазору, расположены вровень с краями ж/б плит, а их верхние концы - вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, при этом в основании швеллеров, эластичном компенсаторе, гидроизоляции и ж/б плитах выполнены соосные отверстия, в которые установлены анкерные шпильки крепления швеллеров, полости внутри швеллеров заполнены заливочной массой, в петле компенсатора размещен пористый заполнитель, а оставшаяся часть шва и торцевые зазоры между наружными сторонами полок швеллеров и срезом дорожной одежды заполнены мастикой, причем в качестве заливочной массы использован полимербетон.

2. Деформационный шов по п. 1, отличающийся тем, что отверстия в ж/б плитах под анкерные шпильки выполнены глухими.

3. Деформационный шов по п.1, отличающийся тем, что анкерные шпильки резьбовым концом с гайкой взаимодействуют со швеллерами, а противоположные концы шпилек установлены в глухие отверстия в ж/б плитах на полимерцементный раствор.

4. Деформационный шов по п.1, отличающийся тем, что эластичный компенсатор расположен петлей вниз и выполнен из резиноткани, например транспортерной ленты.

5. Деформационный шов по п.1, отличающийся тем, что в качестве пористого заполнителя использован гернитовый шнур.

6. Деформационный шов по п.1, отличающийся тем, что в качестве мастики использована резинобитумная мастика.

7. Способ монтажа деформационного шва железобетонного пролетного строения моста, включающий установку металлического окаймления деформационного шва с элементами его крепления к ж/б плитам пролетного строения, укладку гидроизоляции и заливочной массы, заполняющей полости под металлическим окаймлением, установку эластичного компенсатора, укладку дорожной одежды и заполнение мастикой торцевых зазоров между элементами деформационного шва и дорожной одеждой, отличающийся тем, что перед монтажем деформационного шва производят окончательную укладку дорожной одежды и ее разборку на участке деформационного шва, выполняют глухие отверстия в ж/б плитах под анкерные шпильки и соосно с ними отверстия в гидроизоляции, эластичном компенсаторе и металлическом окаймлении из двух швеллеров, вклеивают в глухие отверстия в ж/б плитах анкерные шпильки, укладывают выравнивающий слой заливочной массы и эластичный компенсатор с предварительной обмазкой обеих его сторон клеем, за исключением зоны, располагаемой в деформационном зазоре, устанавливают швеллера металлического окаймления таким образом, чтобы наружные стороны полок швеллеров были расположены вровень с краями ж/б плит в деформационном зазоре, а верхние концы швеллеров - вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, и закручивают гайки крепления швеллеров на шпильках, укладывают поверх эластичного компенсатора в деформационном зазоре пористый заполнитель, а полость поверх него и в торцевых зазорах между полками швеллеров и срезом дорожной одежды заполняют мастикой вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, производят укладку армирующей сетки во внутреннюю полость швеллеров и заливают их заливочной массой вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, причем в качестве заливочной массы используют полимербетон.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что перед покрытием дорожной одежды в деформационный зазор между ж/б плитами устанавливают клин, например деревянный, с последующим его удалением вместе с участком дорожной одежды под деформационный шов.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что разборку участка дорожной одежды под деформационный шов производят шириной, превышающей ширину деформационного шва на 2 - 15%, и необходимой глубиной с сохранением целостности гидроизоляции.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве пористого заполнителя используют гернитовый шнур.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве клея для вклеивания анкерных шпилек используют полимерцементный раствор.

12. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве мастики, заполняющей деформационный зазор и торцевые зазоры между наружными сторонами полок швеллеров и срезом дорожной одежды, используют резинобитумные мастики.

13. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве клея для обмазки поверхностей эластичного компенсатора используют клей на эпоксидной основе.

РИСУНКИ

Рисунок 1