+7 (925) 580-28-08
Опора мостового сооружения — это основной несущий элемент, который принимает нагрузку от пролетного строения и передает её на фундамент и далее на грунтовое основание. При обследовании мостов и путепроводов важно правильно определить тип опоры и тип фундамента, потому что от этого зависит расчётная схема, перечень контролируемых дефектов, а также выбор технологии ремонта или усиления.
Ниже приведена практичная классификация опор, которая применяется при обследовании автодорожных мостов и путепроводов. Для общего понимания конструктивных решений мостов полезно также ознакомиться с материалами строительство мостов: сложности и технологии и строительство опор моста: технологии и этапы.
По реализации надфундаментной части опоры (то есть той части, которая находится над фундаментом и непосредственно воспринимает усилия от пролетного строения) различают три основных группы: сборно-монолитные, сборные и монолитные.
Сборно-монолитные решения характеризуются тем, что центральная часть выполняется из монолитного бетона, железобетона или бутобетона, а облицовка — из блоков. Для этого типа опор типично преобладание бетонной части, то есть монолитный компонент составляет основную долю объёма материала.
Сборные опоры формируют из отдельных блоков, укладываемых с перевязкой вертикальных швов. Пространство между блоками, как правило, заполняют бетонным раствором. Для сборных решений характерно то, что доля монолитного заполнения меньше, чем у сборно-монолитных конструкций.
Монолитные опоры выполняют из бетона, железобетона, бутобетона или камня. Для обследования монолитных опор важны состояние бетона, трещинообразование, защитный слой, а также геометрические деформации и признаки неравномерной работы основания.
Для устройства моста или путепровода в расчётной схеме всегда присутствуют два вида опор: устои (крайние опоры) и промежуточные опоры. Их конструктивная роль различается, поэтому при обследовании для каждого типа выбирают свой набор критических зон и элементов контроля.
Устои — это крайние опоры мостового сооружения, на которые опираются пролетные строения. Устои также связаны с земляным полотном и насыпью подходов, поэтому при обследовании обязательно учитывают состояние сопряжения «мост–насыпь» и элементы, работающие совместно с грунтом.
Конструктивно устои делят на обсыпные и необсыпные. Такое разделение связано с тем, как расположена насыпь относительно тела устоя.
Необсыпной устой — это конструкция, где насыпь не «обсыпает» устой по всей его длине. В типовой схеме необсыпного устоя выделяют обратную стенку, шкафную стенку, подферменную плиту, переднюю стенку и фундаментную часть. В обследовании эти элементы рассматривают как узлы передачи нагрузок и зоны концентрации напряжений.
Обсыпной устой отличается тем, что конструкция работает совместно с конусом насыпи, который формирует подход к сооружению. При обследовании таких устоев важно оценивать состояние конуса, наличие размывов, просадок и деформаций, поскольку они отражаются на работе устоя и сопряжении с пролетным строением.
Если задача обследования затрагивает взаимодействие с грунтами и основанием, полезно опираться на материалы обследование оснований и фундаментов и инженерно-геологические изыскания.
Промежуточные опоры располагаются между смежными пролетными строениями и передают нагрузку от них на фундамент. В зависимости от конструктивного исполнения и применяемых элементов промежуточные опоры подразделяют на сборные, сборно-монолитные и монолитные решения.
В практике обследования автодорожных мостов широко встречаются несколько основных типов промежуточных опор. Их отличает схема работы, технологичность устройства и требования к контролю в эксплуатации.
К сборным опорам относят свайные однорядные и двурядные решения, опоры-стенки, а также массивные опоры со столбчатой надстройкой. В обследовании сборных опор особое внимание уделяют узлам сопряжения элементов, состоянию бетонных швов, а также работе свайного основания, если оно применено.
Свайные однорядные и двурядные опоры применяют в тех случаях, когда рельеф и условия площадки позволяют забивать сваи. При обследовании таких опор критично понять, как работает насадка (ригель) и как распределяется нагрузка на свайный ряд.
Практический контекст свайных решений полезно сопоставлять с материалами свайный куст в мостовой опоре и погружение свай при строительстве мостов и путепроводов.
Опора-стенка — это тип промежуточной опоры, где основная несущая часть выполнена в виде стенового элемента. При обследовании оценивают геометрию, трещинообразование, состояние бетона и критические зоны опирания пролетного строения.
Массивная опора со столбчатой надстройкой сочетает массивное основание и надстройку в виде столбов. В обследовании важно разделять работу массивной части и надстройки, оценивать состояние опорных зон и признаки деформаций, связанных с основанием.
К сборно-монолитным решениям относят телескопические опоры, одностолбчатые опоры и безростверковые конструкции из оболочек. Их отличает комбинация сборных элементов и монолитных участков, поэтому при обследовании проверяют как состояние отдельных элементов, так и качество монолитных зон, где передаются усилия.
Телескопическая опора имеет характерную схему, где элементы надфундаментной части компонуются с образованием «телескопического» решения. При обследовании обычно концентрируются на узлах сопряжения, состояниях рабочих поверхностей и признаках смещений.
Одностолбчатые опоры распространены на мостах с определёнными схемами пролетов и нагрузок. В обследовании важно оценивать работу столба как внецентренно сжатого элемента и состояние узлов в зоне опирания пролетного строения.
Безростверковые решения на оболочках отличаются схемой передачи нагрузки в фундамент. При обследовании важны признаки равномерности работы основания и состояние элементов, которые формируют передачу усилий.
Монолитные опоры выполняются цельно из бетона или железобетона. Для них при обследовании обычно характерны проверки состояния бетона, трещин, защитного слоя и геометрических параметров, а также оценка влияния основания на деформации опоры.
При обследовании мостовой опоры обязательно определяют тип её фундамента. Это позволяет корректно выбирать расчётную модель и перечень проверок, потому что разные фундаменты по-разному взаимодействуют с грунтом и имеют разные зоны риска.
Массивный фундамент на естественном основании (мелкого заложения, ориентировочно до 4–5 м).
Ленточный фундамент (мелкого заложения, ориентировочно 2–3 м).
Свайный фундамент (глубокого заложения, ориентировочно 6–12 м).
Столбы, оболочки, буровые сваи (глубокого заложения, ориентировочно 12–50 м).
Опускные колодцы (кессоны) — глубокого заложения, до 50 м.
Если объект относится к свайным решениям, полезно сопоставить тип фундамента с материалами забивные железобетонные сваи и сваебойная техника: виды и особенности.
Свайные фундаменты в обследовательской практике разделяют по положению ростверка относительно поверхности грунта. Выделяют фундаменты с низким свайным ростверком и фундаменты с высоким ростверком.
Низкий ростверк — это решение, где подошва фундамента находится ниже поверхности грунта или лежит на грунте. Высокий ростверк — когда подошва фундамента расположена выше поверхности грунта. Это различие влияет на расчётную схему, на работу ростверка и на требования к обследованию прилегающих грунтов и элементов сопряжения.
Опоры мостовых сооружений при обследовании классифицируют по типу надфундаментной части (сборные, сборно-монолитные, монолитные), по положению в схеме моста (устои и промежуточные опоры) и по типу фундамента (мелкого или глубокого заложения, в том числе свайные и кессонные решения). Правильная идентификация типа опоры и фундамента позволяет корректно выбрать расчётную модель, выделить зоны риска и сформировать инженерно обоснованные рекомендации по ремонту или усилению.
Потому что разные опоры по-разному передают нагрузку на фундамент и имеют разные «слабые зоны» по дефектам и деформациям. От типа опоры зависит расчётная схема и перечень измерений.
Обсыпной устой работает совместно с конусом насыпи, поэтому дополнительно оценивают состояние конуса и влияние деформаций грунта. Для необсыпного устоя важны элементы стенок и подферменной части, которые определяют работу опоры и передачу нагрузок.
Часто встречаются свайные однорядные и двурядные опоры, если рельеф и условия позволяют забивать сваи. Конкретный выбор определяется проектом, грунтами и технологическими возможностями.
Потому что положение ростверка относительно грунта влияет на расчётную схему и условия работы фундамента. Это отражается и на том, какие зоны и элементы нужно обследовать в первую очередь.
