Монтаж опор арочного перехода

Устройство массивных опор с учетом требований СНиПа III-Д.2−62:

разработка котлована ЭО-4322 с вместимостью ковша 1 м 3.

• ? установка опалубки на подготовленное и выверенное основание;
• ? установка арматурных каркасов;
• ? очистка блока сжатым воздухом от щепы, пыли и мусора;
• ? бетонирование с уплотнением бетонной смеси вибраторами;
• ? уход за бетоном с последующей распалубкой по достижении бетоном необходимой прочности;
• ? засыпка пазух котлованов.

Монолитные опоры сооружают, как правило, из бетона, бутобетона или железобетона.

В местах сооружения монолитных опор, расположенных на необводненных участках, выполняют открытый котлован.

Сборку инвентарных щитов опалубки и арматурных каркасов, а также сварку каркасов выполняют на месте. При установке щитов опалубки и при бетонировании в случае необходимости устраивают подмости, используя инвентарные элементы.

Бетон укладывают на подготовленное и выверенное основание после проверки состояния опалубки, а также правильности установки арматуры и закладных частей.

Распалубку выполняют при достижении бетоном не менее 75% проектной прочности.

Рис. 4.1 — Опорный узел арки

1 — труба газопровода; 2 — бетонная опора; 3 — монтажные упоры; 4 — монтажный столик; 5 — закладной двутавр; 6 — подкладки.

Монтаж арочного перехода Технология монтажа арочного перехода производится в соответствии с «Гольдштейн А. С., Киреенко В. И. Висячие и арочные переходы нефтепроводов. — Москва: „Недра“, 1964.-115 с.» [4], «ВСН-1−30−71. Мингазпром. Указания по производству работ при сооружении магистральных стальных трубопроводов. Строительство надземных переходов. Выпуск 8. -м.:1971;106 с.» [11].

Арочные переходы представляют собой конструкции с пролетными строениями криволинейного очертания, имеющими форму арки. Арочные переходы обычно сооружают при пересечении трубопроводом ущелий, судоходных каналов и рек, железнодорожных и шоссейных выемок, где необходимо обеспечить просвет, достаточный для прохода транспорта.

По конструкции пролетного строения арочный переход самонесущий двухтрубный.

Арочные переходы, имеющие в пролетном строении только трубопровод как самонесущую конструкцию, применяют для пересечения препятствий для пересечения препятствий шириной 25−60 м (в зависимости от диаметра).

Опоры арочных переходов воспринимают не только вертикальные усилия от массы пролетных строений, но и распор, необходимый для сохранения расчетной формы переходов. В соответствии с размерами перехода (длины пролета, начальной стрелки подъема и местных условий) опоры выполнены в виде массивных опор, воспринимающих вертикальное давление, распор, обеспечивают переходу повышенную устойчивость против опрокидывания.

Организационно-технологические схемы производства работ стараются строить на принципах индустриализации строительства с целью оптимизации работ, выполняемых на открытом воздухе.

Индустриализация строительства реализуется за счет применения типовых конструктивных элементов трубопроводов повышенной технологической готовности, в т. ч. изолированных в заводских или базовых условиях труб, а также укрупненных узлов, блоков, модулей заводского или базового изготовления (крановых узлов, камер пуска-приема очистных устройств, трубных блоков и секций различного назначения, неподвижных и скользящих опор надземных трубопроводов, облегченных строительных конструкций и т. п.).

Проект производства работ или технологическая карта по сооружению надземных переходов через судоходные водные препятствия, оросительные каналы, железные и автомобильные дороги строительная организация согласовывается с соответствующими эксплуатирующими организациями.

Комплекс строительно-монтажных работ по сооружению надземных трубопроводов (разбивка оси трассы, устройство опор, монтаж трубных плетей и компенсаторов, регулировка положения трубопровода и т. п.) должен сопровождаться поэтапной исполнительной геодезической съемкой с целью недопущения сверхнормативных параметров готового объекта от принятых в проекте.

Проект производства работ должен содержать указания о способе и последовательности монтажа и укладки, обеспечивающих прочность, устойчивость и неизменяемость конструкций на всех стадиях строительства. При этом расчетная величина монтажных напряжений в трубопроводе должна быть не более 90% от нормативного предела текучести материала трубы.

Переходы в каждом конкретном случае необходимо сооружать в наиболее благоприятное время года, исходя из условий его доступности для ведения монтажных работ.

До начала основных работ вблизи створа перехода обустраивают строительную площадку, размещают на ней производственные и вспомогательные средства и службы. Одновременно с этим в створе перехода выполняют необходимые геодезические (разбивочные) работы. В тот же период могут начаться сварочные работы по заготовке трубных секций и плетей.

Арки воздушного перехода собирали на площадке на левом берегу реки, выше оси перехода из труб, предварительно изогнутых по оси круга радиусом 50,9 м. Гнутье было выполнено на трубогибочном станке ГТ 532. Неизбежно остающиеся при этом прямые участки в местах зажима труб вырезались.

Особое внимание обращено на строгое соблюдение радиуса изгиба и на ограничение допусков в стреле подъема арки. Неточность изготовления и несоблюдение размеров могли вызвать большие дополнительные напряжения в трубах от их изгиба при принудительной установке на опорные части. При относительно большой гибкости труб и пролете 44 м даже неправильно изготовленная арка всегда станет на опорные части, изогнувшись над собственным весом.

Сваренные на полную длину арки укрупняли в целое пролетное строение из двух ниток труб с помощью хомутов объединяющих распорок связей. Вес полученной таким образом монтажной единицы составил примерно 9 т. Перед установкой арки в проектное положение каждую нитку арочного перехода предварительно испытывали гидравлическим способом под давлением 9,5 Мпа.

Рис. 4.2 — Схема монтажа арочного перехода

1 — Кран КС-4561; 2 — Трубоукладчик ТГ-124А: 3 — Бульдозер Komatsu D155A-5.

Для монтажа готового арочного пролетного строения применяли оборудование: самоходный подъемный кран КС-4561, трубоукладчики ТГ-124А и 2 бульдозера Komatsu D155A-5 c мощностью 225 кВт. Предварительно, для удобства прохода механизмов, на обоих берегах была произведена бульдозерами планировка.

Укрупненный монтажный блок из двух арок со связями транспортировали к месту укладки в горизонтальном положении 2 трубоукладчиками и краном, который поддерживал замковую часть арки. Затем, арку развернули поперек течения реки и подвели ее конец к правобережной опоре. Площадка, необходимая для передвижения трубоукладчика и крана во время монтажа, была обеспечена за счет льда на поверхности реки.

Перед поворотом арки в вертикальное положение пролетное строение расчалили двумя растяжками, закрепленным к прицепным устройствам бульдозеров. Растяжки, направленные перпендикулярно к оси перехода (вверх и вниз по течению), фиксировали положение арки в любой момент ее подъема и воспринимали случайные горизонтальные нагрузки.

Поворот арки из горизонтального положения в вертикально выполнен одним краном и двумя бульдозерами. Краном поднимали замковую часть.

С обеих сторон от арки к бульдозерам были прикреплены оттяжки. По мере подъема оба бульдозера передвигались таким образом, то одна оттяжка постоянно была натянута, а вторая ослаблена. Трубоукладчики поддерживали концы арки в течение всего времени ее поворота. Повернутую в вертикальное положение арку перемещали на ось перехода подъемными механизмами. Затем левым трубоукладчиком и краном подняли левый конец и установили его на опору. Второй трубоукладчик оставался на месте и удерживал правый конец арки.

В конструкции опор предусмотрены специальные монтажные упоры, позволяющие передавать опорам все монтажные нагрузки до замоноличивания опорного узла.

После окончательной рихтовки пяты арки были закреплены и проемы в опорах забетонированы. Настил смотрового мостика монтировали верхолазы, монтажные элементы подавались краном.

Используемые при укладке схемы должны обеспечивать как сохранность самого трубопровода от возможных изломов, так и неповреждаемость теплоизоляционного покрытия за счет использования специальной монтажной оснастки и контроля фактического высотного положения плети, подверженной монтажному изгибу. При укладке не допускается соударение укладываемой плети с металлоконструкциями эксплуатационных опор.

В целях предупреждения повреждений гидрои теплоизоляционного покрытия труб краны-трубоукладчики следует оснащать мягкими полотенцами. Ширина и количество лент в каждом мягком полотенце определяются исходя из максимальных нагрузок на краны-трубоукладчики и прочностных свойств теплоизоляционного покрытия. Закрепление трубопровода в проектном положении на эксплуатационных опорах следует осуществлять с учетом его перемещений при температурных перепадах, определяемых проектом.

Расчетные величины продольных смещений хомутов (монтажные смещения), принимаемые при закреплении, следует определять в зависимости от максимального повышения температуры стенок труб (положительная температура эксплуатации), внутреннего давления (удлинение трубопровода), температуры, при которой производится замыкание монтажного стыка, и расстояния между каждой конкретной подвижной и неподвижной опорами.

Распор воспринимается двумя бетонными опорами. Трубы проходят через эти опоры и защемлены в них. Основной особенностью рассматриваемого сооружения является решение опорных узлов, разрешающих сваренных на берегу арок длиной 45,5 м установить краном и трубоукладчиками на опоры с непосредственной передачей распора на монтажные закрепления. В этой стадии арка является двухшарнирной. Бетонная опора имеет прорезь, в которую опускаются трубы, а усилие от арки воспринимается в монтажный период упором из двух двутавров, заделанных в кладку опоры. К двутаврам приварен столик.

Когда сваренные трубы висят на траверсе, консольные участки труб свисают и свободно проходят между этими упорами. При опускании краном арочной конструкции опорный узел по бокам трубы скользит по столикам до упора, воспринимающего нормальную силу от распора арки. Неточности в величине пролета, возникающие в процессе бетонирования опор и закладки двутавров, устраняются подкладками.

В монтажных условиях нормальную силу воспринимает упор, а после замоноличивания полное усилие передается в основном на бетон кольцами и ребрами, приваренными к муфтам труб.

Для надежной передачи усилия от бетона замоноличивания к ранее возведенной опоре в ней имеются уступы. Свежеуложенный бетон через уступы включает в работу всю опору. Для монтажного закрепления опорного узла, а также для передачи моментов через отверстия боковых стенок пропущен двутавр, который закладывается после опускания труб.

Опоры сооружены на песчаном основании. Для передачи сдвигающих сил распора на грунт фундаменты врезаны в него уступом высотой 1 м.

Газопроводы при надземной прокладке должны защищаться от атмосферной коррозии лакокрасочными, стеклоэмалевыми, металлическими покрытиями или покрытиями из консистентных смазок[8]. Лакокрасочные покрытия должны иметь общую толщину не менее 0,2 мм и сплошность — не менее 1 кВ на толщину покрытия. Толщина стеклоэмалевых покрытий должна быть не менее 0,5 мм, сплошность — не менее 2 кВ на толщину. Консистентные смазки следует применять в районах с температурой воздуха не ниже минус 60 °C на участках с температурой эксплуатации газопроводов не выше плюс 40 °C. Покрытие из консистентной смазки должно содержать 20% (весовых) алюминиевой пудры ПАК-3 или ПАК-4 и иметь толщину в пределах 0,2 — 0,5 мм.