Фундаменты мостов проектируют из бетона марки по прочности на сжатие не менее указанной ниже:
Форму и размеры плиты фундаментов назначают на основании результатов расчета фундаментов, особенностей размещения свай, размеров и формы надфундаментной части опор.
Размеры плиты (или железобетонной насадки) в плане назначают в зависимости от количества несущих элементов и размещения их в плане, принимая расстояние от края плиты до ближайшей сваи в свету (свес плиты) не менее 25 см. Для оболочек диаметром свыше 1,6 м допускается устройство плиты без свеса, вровень с поверхностью оболочки. Высоту плит и насадок определяют расчетом и принимают не меньше размера, необходимого для осуществления заделки верха свай, оболочек или столбов, но не менее 40 см.
Расстояния в свету между забивными сваями в уровне их нижних концов принимают не менее двух толщин (диаметров) свай, а в уровне подошвы плиты - не менее половины толщи сваи. Между нижними концами свай-стоек расстояния в свету допускается уменьшать до половины их толщины.
Расстояния в свету между вертикальными оболочками или столбами в уровне их нижних концов (а при наличии уширенных пят в уровне наибольшего диаметра пяты) и в уровне подошвы плиты должно быть не менее 1 м. Для наклонно расположенных оболочек или столбов расстояния в уровне нижних концов следует назначать, как правило, не менее 2 м.
Указанные расстояния между сваями любых типов в уровне подошвы плиты фундамента допускается уменьшать при условии обеспечения возможности доброкачественного выполнения работ по установке и заглублению в грунт свай, а также армированию плиты.
Величину обреза фундамента и его положение по высоте опоры назначают исходя из обеспечения наиболее благоприятных условий судоходства, пропуска льда и лесосплава, а для городских мостов - также эстетических требований при минимально возможных затратах на устройство и разборку ограждений котлованов, в которых сооружают плиту фундаментов.
Для плит, на которых расположено тело массивной опоры, допускается без расчета принимать линию уступов плиты или наклон ее боковых граней в вертикали не более 30° для бутобетона и 35° для бетона. При наклонах, превышающих указанные, размеры уступов следует проверять расчетом и при необходимости армировать.
Бетонную плиту фундамента в промежутках между сваями любого типа рекомендуется армировать вблизи подошвы плиты, а при наличии тампонажного слоя бетона (уложенного подводным способом) - над этим слоем. Вдоль и поперек оси моста следует укладывать стержни суммарным сечением 10-20 см2 на 1 м плиты, если по расчету не требуется более мощного армирования.
Тампонажный слой бетона (водозащитная подушка), уложенный подводным способом с целью возможности осушения затопленных котловацов, не допускается использовать в качестве составного элемента плиты в расчетах несущей способности и деформируемости фундаментов.
Толщину тампонажного слоя (подушки) следует определять в зависимости от величины давления воды на этот слой снизу (при осушенном котловане), диаметра свай, оболочек или столбов, расстояния между ними, а также прочности бетона к моменту начала водоотлива из котлована. Если бетонную смесь укладывают на искусственное дно котлована (из досок или железобетонной плиты), толщину слоя рекомендуется принимать не менее 1 м; при укладке смеси на грунтовое дно - не менее 1,5 м (при условии тщательных промеров отметки грунтового дна котлована).
Железобетонные полые сваи и оболочки в конструкции фундаментов допускается применять без бетонного заполнения их полости при условии проверки прочности и жесткости стен и стыковых соединений секций на воздействие расчетных вертикальных и горизонтальных нагрузок. Полость оболочек и свай следует заполнять бетоном в случае устройства в их основании уширений, опирания на скальные породы или крупнообломочные отложения, а также при недостаточной прочности и жесткости стен и стыковых соединений.
В полости оболочек, заглубленных с опережающей подводной выемкой грунтов, а затем заполняемых (на части высоты или на полную высоту) бетонной смесью, следует сохранять на последнем этапе погружения ядро (высотой 0,5-1 м из несвязных грунтов и 0,1-0,2 м - из связных грунтов), способствующее уменьшению разуплотнения основания.
В нижней части незаполненных бетоном на всю высоту оболочек диаметром 1 м и более (на поверхности грунтового ядра) следует предусматривать устройство бетонной пробки на высоту, определяемую расчетом и принимаемую не менее 3 м при условии осуществления конструктивных мер по обеспечению передачи расчетных нагрузок от стен оболочки на пробку. Такие меры включают в себя придание искусственной шероховатости бетону с внутренней поверхности оболочки, удаление туфообразного слоя бетона в оболочках центрифугированного изготовления.
Наружную поверхность свай, оболочек и столбов, находящихся в зоне перемещающихся гравийно-галечных и гравийно-валунных отложений (при скорости течения в реке более 3 м/с), следует защищать от истирания, например, стальными гильзами, железобетонными фартуками и т. п.
Для защиты от истирания оболочек и столбов гильзы следует заглублять на 0,5-1 м ниже уровня возможного размыва крупнообломочных отложений. Верх гильз в фундаментах с плитой, возвышающейся над грунтом, достаточно расположить на 1 м над уровнем естественной поверхности грунта (до его размыва).
Если взамен столбов применяют сваи сплошного сечения, то для предотвращения их истирания подошву плиты фундамента рекомендуется заглубить на 0,5-1,0 м ниже зоны возможного размыва отложений.
В случаях когда нецелесообразно заглублять в грунт плиту, можно использовать для защиты свай от истирания (вместо специально устраиваемых навесных фартуков) тонкостенный железобетонный колодец, который опускают на 1 м ниже уровня возможного размыва, а затем соединяют выпусками арматуры с бетонируемой плитой фундамента. В местах, где размываются гравийно-песчаные грунты, можно применять столбы из бетона марки 400-500, имеющего крупный заполнитель из высокопрочных магматичесиих пород.
Верхние концы свай, оболочек и столбов следует заделывать в бетонируемую на месте плиту фундамента (выше слоя бетона, уложенного подводным способом) или в железобетонную насадку (ригель), как правило, не менее чем на две толщины ствола элемента, а при толщине ствола более 0,6 м - не менее чем на 1,2 м.
Допускается заделка элементов в монолитной или сборной плите на длине не менее 15 см при условии, что остальная часть заделки осуществляется с помощью выпусков стержней продольной арматуры (без устройства отгибов и крюков) на длине, определяемой расчетом, но не менее 20 диаметров стержня при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержня при гладкой арматуре.
Для составных свай, свай-оболочек и сборных насадок рекомендуется использовать конструкции стыков, которые проверены в практике строительства фундаментов. Для не заполняемых бетоном полых свай и оболочек следует использовать преимущественно сварные или клееные стыки.
С плитами, бетонируемыми на месте строительства фундаментов, или плитами сборно-монолитной конструкции сваи, столбы и оболочки лучше всего соединять с помощью выпусков стержней продольной арматуры. Для соединения этих элементов с плитами из сборного железобетона целесообразно использовать преимущественно стыки сварной конструкции. Болтовые соединения элементов фундаментов рекомендуется применять, как правило, в случаях, если болты воспринимают усилия сдвига, а не отрыва.
Напряжение в бетоне плиты от давления, передаваемого торцом сваи (оболочки или столба), как правило, не должно превышать более чем на 30% расчетное сопротивление бетона плиты (по нормам для осевого сжатия по всей площади). Для выполнения этого требования в необходимых случаях допускается для плиты использовать бетон более высокой марки. Если напряжения превышают расчетное сопротивление бетона плиты, над верхним концом каждой сваи следует укладывать одну (в случае превышения напряжениями на 15-20% расчетного сопротивления бетона плиты) или две (при напряжениях, превышающих на 20-30% расчетное сопротивление бетона) сетки из стержней диаметром 12 мм. Длина каждой стороны сетки должна превышать на 0,5 м толщину ствола элемента. Размеры ячеек сетки рекомендуется назначать от 10х10 см для свай до 15x15 см для оболочек и столбов. Нижнюю (или одиночную) сетку следует располагать непосредственно над торцом элемента, а верхнюю - на расстоянии 10-15 см от нижней.
Для восприятия растягивающих напряжений в бетоне столбов их следует армировать каркасами, длина и мощность которых определяются расчетом в зависимости от характера эпюры изгибающих моментов по высоте столбов.
В бурообсадных столбах с железобетонными оболочками, имеющими сварную конструкцию стыков в расчетах на действие изгибающих моментов, рекомендуется, учитывать армирование оболочек. Дополнительное армирование столбов каркасом производится в местах отсутствия железобетонных оболочек, а при недостаточной мощности армирования оболочек каркас размещают в их полости.
Сваи, оболочки, столбы и плиты фундаментов мостов следует проектировать, применяя, как правило, стержневую арматуру. Рекомендуются стержни диаметром не менее 16 мм, хомуты и спиральная арматура не менее 8 мм. Полые сваи и оболочки центрифугированного изготовления допускается армировать продольными стержнями диаметром 14 мм. Для элементов фундаментов других" сооружений диаметр продольной (рабочей) арматуры должен быть не менее 8 мм для свай и 12 м для оболочек. Диаметр поперечной и косвенной арматуры должен быть не менее 6 мм.
В качестве продольной арматуры столбов, бетонируемых подводным способом в грунтах и скальных породах, рекомендуется использовать стержни диаметром не менее 26 мм. Если скважины пробурены с применением глинистого раствора, следует использовать арматуру периодического профиля.
Применяемое по расчету армирование столбов, бетонируемых подводным способом, должно удовлетворять следующим требованиям: толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 10 см; расстояние между продольными стержнями и шаг спирали следует принимать равным 15-20 см; для соединения продольных стержней со спиралью в местах взаимного пересечения следует использовать контактную сварку (или вязальную проволоку), так как дуговая сварка для этой цели не допускается; для обеспечения поперечной жесткости арматурного каркаса с его наружной стороны на расстоянии 2-3 м друг от друга следует приваривать кольца из стержней такого же диаметра, что и продольная арматура.
На нижних концах свай и свай-оболочек необходимо предусматривать устройство наконечников для облегчения погружения в грунт и предохранения от разрушения при встрече с препятствиями, при бурении скальных пород или устройстве уширений с помощью взрывчатых веществ.
|