Отверстие моста назначено с учетом расчетного горизонта, подпора, естественной деформации русла, устойчивого уширения подмостового русла (срезки), общего и местного размывов у опоры и конусов, и с учетом допустимого коэффициента размыва и требуемой заделки свай (4,0м) в не размываемый грунт.
Расчет общего размыва производился по рекомендациям НиМП-72. Пересечение водотока с трассой произведено под углом близким к 90°, поэтому при гидравлических расчетах косина не учитывалась.
Расчеты гидравлических данных приведены в таблице:
| № п/п | Наименование | Ед.изм. | Кол-во |
| 1. | Расчетный расход | м3/сек | |
| 2. | Расчетный горизонт | м | 160,00 |
| 3. | Подпертый горизонт | м | 160,14 |
| 4. | Отверстие моста | м | 30,2 |
| 5. | Средняя глубина воды до размыва | м | 2,01 |
| 6. | Максимальная глубина воды до размыва | м | 2,58 |
| 7. | Набранная площадь до размыва | м2 | 60,4 |
| 8. | Скорость воды до размыва | м/сек | 2,46 |
| 9. | Требуемая площадь | м2 | 100,17 |
| 10. | Коэффициент размыва | - | 1,64 |
| 11. | Скорость воды после размыва | м/сек | 1,47 |
| 12. | Средняя глубина воды после размыва | м | 2,33 |
Допустимый коэффициент размыва определен по расходу воды на 1п.м. отверстия моста g=4,93м3/сек и равен 1,65 (НиМП-72).
Учитывая, что основной расход воды проходит под мостом, регуляционные сооружения выполнены в виде укрепленных конусов. Заложение откосов в пределах укрепления 1:1,5, отметка верха укрепления 160,5м. Укрепление выполняется наброской из камня диаметром 0,2м в три слоя общей толщиной 0,6м. В подошве конуса предусмотрена рисберма из камня того же диаметра. Площадь рисбермы определена с учетом удержания укрепления на откосе и защиты его на глубину общего размыва. С верховой стороны производится засыпка правостороннего понижения.
Для плавного подведения паводковых вод к мостовому отверстию и плавного вывода их из отверстия, а так же для уменьшения неравномерности деформации подмостового русла и обеспечения нормального режима работы моста предусмотрена частичная левосторонняя и правосторонняя срезка с верховой стороны и левобережная срезка с низовой стороны. Отметка срезки 158,30.
Учитывая инженерно-геологические условия и обеспечение несущей способности свай, проектом предусмотрено устройство промежуточной опоры на свайном основании длиной 12,0м.
Конструкция моста
Варианты моста
Варианты моста рассматривались с учетом инженерно-геологических, гидравлических условий, а так же с учетом номенклатуры железобетонных конструкций выпускаемых действующими заводами.
Схемы мостов рассматривались с применением двух типов пролетных строений при одинаковой конструкции опор.
Пролетные строения плитные длиной 18м и длиной – 12м со схемами 2х18 и 3х12. варианты моста с пролетами длиной 21,0м и 15,0м были отклонены по гидравлическим данным. Однопролетный мост при схеме 1х21,0 имеет недостаточное отверстие, а двухпролетный мост экономически нецелесообразен. Мост по схеме 2х15 отклонен по гидравлическим данным: недостаточное отверстие.
Применение плит длиной 12м ведет к дополнительному устройству промежуточной опоры.
Поэтому применение пролетных строений длиной 12м так же отклонено.
В проекте был рассмотрен вариант моста со схемой 2х18 с устройством опор на свайном основании.
Учитывая инженерно-геологические условия погружение свай производить строго по проекту.
Конструкция моста
Принятая схема моста 2х18,0 общей протяженностью 41,15п.м., габарит моста Г-11,5, ввиду отсутствия регулярного пешеходного движения (менее 200 чел. сутки) тротуары приняты только для служебного пользования шириной 0,75м, с высотой бордюрной части с барьерным ограждением 0,75м, нагрузки А-II НК-80.
Мост расположен на прямолинейном участке в плане, в продольном профиле на вертикальных кривых.
А) пролетное строение
Пролетное строение в поперечном сечении состоит из четырнадцати пустотных плит длиной 18,0м. Шаг плит в осях 1,0м. высота 0,75м. Бетон В 35, армирование преднапряженными канатами К7 Æ15 и стержневой арматурой классов А-I, А-II, согласно выданного чертежа в плитах предусмотреть установку закладных деталей для прикрепления деформационных швов, при их изготовлении в заводских условиях.
Объединение плит выполняется монолитным бетоном В 35 в шпонках.
Плиты укладываются с уклоном 20‰ на подуклонки насадок. В качестве опорных частей используются резино-металлические опорные части РОЧСП сеч. 300х200х33.
После установки и объединения пролетное строение окрасить перхлорвиниловой краской в светлый тон.
Плиты пролетного строения серийно выпускает ЗАО «Железобетон-АЗМК» г.Алматы.
Б) опоры
Береговые опоры свайные, двухрядные безростверкого типа с монолитными конструкциями.
Монолитная насадка сечением 1,5х14,6м имеет переменную высоту от 0,5м (в торце) до 0,646м в середине опоры. Уклон верха насадки 20‰ предусмотрен для установки плит пролетного строения без дополнительного устройства подуклонки.
На торцах насадки запроектированы упоры высотой 0,35м для предотвращения скольжения плит. Бетон В 25, требования по морозостойкости F 300. Армирование выполняется сварными сетками с арматурой класса А-III, верхняя часть насадки армируется сеткой из высокопрочной проволоки диаметром 4мм.
Шкафная стенка и открылки бетонируются одновременно с насадкой. Шкафная стенка запроектирована с учетом опирания переходных плит со штыревым креплением. Толщина шкафной стенки 0,2м, протяженность 14,6м. бетон В 25, требование по морозостойкости F-300. армирование выполняется сварными сетками с арматурой класса А-II. Открылки объединяются со шкафной стенкой и насадкой устройством вутов с дополнительной установкой арматурных стержней.
Насадка объединяет два ряда свай с шагом установки вдоль моста 0,8м, поперек – 2,2м. на высоту 0,45м от верха головы свай разбиваются с оголением арматуры, обвязываются хомутами для объединения с насадкой.
Сваи сечением 35х35 длиной 8,0м, бетон В 25, армирование вертикальным стержнями арматурой класса А-II диаметром 28мм по 4 штуки с обвязкой спиралью из арматуры диаметром 6мм.
Погружение свай производить до проектных отметок для обеспечения несущей способности свай. Максимальная нагрузка на сваю – 50,4т. Несущая способность свай – 52,85т.
Промежуточная опора свайная двухрядная, безростверкого типа с монолитной насадкой.
Насадка сечением 1,5х14,6м имеет переменную высоту от 0,5 до 0,646м с уклоном 20‰ от середины опоры для обеспечения проектной установки плит пролетного строения.
На торцах насадки бетонируются упоры для предотвращения скольжения плит.
Бетон насадки В 25, требование по морозостойкости F 300. Армирование выполняется сварными сетками арматурой класса A-III. Верхняя часть (подуклонка) армируется сеткой с арматурой класса Вр.
Насадка объединяет два ряда свай вдоль моста – 0,8м, поперек – согласно чертежа.
Сваи сечением 35х35 длиной 12,0м, армированы 4 стержнями диаметром 25мм с обвязкой спиралью из арматуры A-I. На высоту 0,45м верх головы свай срубаются с оголением арматуры и ее обвязкой арматурными хомутами для объединения с насадкой.
Погружение свай производить до проектных отметок. Максимальная нагрузка на голову сваи – 50,2, несущая способность свай – 55,49т.
Несущая способность по грунту свай длиной 10,0м с укреплением опоры камнем от местного размыва не обеспечивает расчетной нагрузки на голову сваи. Р0=47,6<Nmax, поэтому в проекте приняты сваи длиной 12,0м.
Первый ряд свай с верховой стороны усиляется с каждой стороны металлическим уголком с объединением пластинами через 0,5м по высоте.
Основанные требования к конструкции и материала приведены на чертежах.
Проезжая часть
Конструкция проезжей части запроектирована с горячим асфальтобетонным покрытием и состоит из выравнивающего слоя бетона марки В 25 толщиной 30мм гидроизоляция с применением стеклоткани толщиной 10мм и армированного защитного слоя толщиной 40мм, марка В 25, армирование выполняется сварной сеткой из арматуры диам. 6мм А-I с шагом 100мм.
Работы по устройству проезжей части выполняются в теплое время в соответствии с требованиями инструкций.
Тротуары приняты шириной 0,75м только для служебного пользования (ввиду отсутствия регулярного пешеходного движения) п.12.64 СНиП 2.05.03-84*. Высота бордюрной части с установкой барьерного ограждения – 0,75м.
Установка тротуаров производится на цементный раствор. Арматурные выпуски из блоков должны быть обвязаны с сеткой покрытия, блоки дополнительно крепятся к пролетному строению согласно прилагаемого чертежа.
Перила металлические, крепление к тротуарам сваркой. Перильный блок в нижней части имеет сплошной уголок. После установки поверхность перил окрасить масляной краской за два раза.
Конструкция деформационного шва по типовому проекту серии 3.503.1-101. Крепление компенсатора сваркой к закладным деталям, предусмотренным в плитах пролетного строения.
Водоотвод с проезжей части в пределах моста осуществляется за счет поперечных и продольных уклонов.