Общие понятия, задачи и структура эксплуатации мостов (стр. 5 )

3) Обследование ограждений безопасности

Состояние ограждений безопасности оценивается по их высоте, надежности закрепления элементов колесоотбоев (сдвиги бордюров, деформации полужесткого ограждения, повреждения анкеровки стоек), а также наличие помех для водоотвода.

Ограждения безопасности должны отвечать требованиям п.5.62, СП 35.13330.2011 (высота 0,75 м – I–III т. к. дороги; 0,60 м – IV–V т. к. дороги).

4) Обследование тротуаров и перил

Оценка состояния тротуаров и перил определяется их способностью обеспечивать безопасное движение пешеходов. Следует, выявить опасные проломы тротуаров, выломы решетки перил, места нарушения закрепления стоек, а также определить недоступные для прохода участки тротуаров. Дополнительно, следует оценить износ покрытия на тротуарах, степень повреждения боковых наружных граней тротуарных блоков.

Тротуары и перила должны отвечать требованиям п.5.62, СП 35.13330.2011 (высота 1,1 м).

5) Обследование гидроизоляции

При оценке гидроизоляции анализируется степень защиты сооружения от внешних водных потоков. Состояние гидроизоляции оценивается по результатам внешнего осмотра плиты проезжей части снизу. Признаком неудовлетворительного состояния гидроизоляции являются следы выщелачивания цеметного камня из бетона, темные пятна на поверхности бетона при сквозных протечках воды, потеки или ржавчина на металле. Необходимо количественно (или в процентах) оценивать длину участков выщелачивания и протечек воды по продольным швам в балочных железобетонных пролетных строениях, так как состояние швов влияет на грузоподъемность пролетных строений моста. Особое внимание уделяется на состояние швов, ближайшие к ограждению безопасности и тротуарам, так как более интенсивная фильтрация воды осуществляется вдоль ограждения безопасности.

Потребительские свойства гидроизоляции должны отвечать требованиям ВСН 32-81.

6) Деформационные швы

Состояние деформационных швов оценивается по двум главным критериям:

а) Обеспечение плавного проезда, т. е. наличие неровностей, разрушений, отрыв элементов деформационного шва, бугры или провалы покрытия в зонах деформационных швов.

б) Герметичность конструкции деформационного шва, т. е. наличие протечек воды через деформационный шов и зоны замокания в опорных сечениях пролетных строений и верхней части опор (подферменников и ригелей).

Если деформационные швы пропускают воду по всей длине и создают некомфортный проезд, следует признать их состояние неудовлетворительным и рекомендовать их ремонт или замену.

Конструкция деформационного шва должна соответствовать величине температурного зазора между соседними пролетами или пролетным строением и устоем.

7) Несущие конструкции

Оценка состояния несущих конструкций производится на основе выявленных повреждений и изменений, по которым можно оценить свойства материалов и степень повреждения сечений элементов несущих конструкций.

Состояние сооружения оценивается по следующим параметрам:

а) Определяются нарушения сплошности элементов сооружения из-за коррозии металла, трещин, сколов бетона, разрывов стыков, разрывов элементов и т. д.

б) Изменение физического состояния материала сооружения из-за коррозии бетона, и арматуры, карбонизации и наличия хлоридов в бетоне.

в) Выход из строя элементов, снижение их несущей способности или наличие повреждений, которые изменяют проектную расчетную схему сооружения (например, нерасчетная работа опорных частей, диафрагм, плиты проезжей части и др.).

Все выявленные повреждения целесообразно разделить на четыре группы по их происхождению:

1. Силовые (от постоянной и временной нагрузки).

2. Технологические (усадочные, температурные и др.).

3. Коррозионные (атмосферные, химические и др. происхождения).

4. Механические.

Все выявленные повреждения и изменения должны быть зафиксированы и обязательно оценены по их влиянию на прочность и долговечность сооружения, а также необходимо дать прогноз их развития и степень их опасности в настоящее время и в будущем.

8 Статические испытания мостов

Цель статических испытаний – это загружение сооружения неподвижными нагрузками и измерение возникающих при этом деформаций и напряжений.

Согласно, СП 79.13330.2012 актуализированная редакция СНиП 3.06.07-86 «Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний» статические испытания мостов проводят в следующие сроки:

1) При приемке в эксплуатацию мостов по решению приемочной комиссии с обоснованием причин необходимости проведения испытаний.

2) При приемке в эксплуатацию мостов с опытными и впервые применяемыми конструкциями.

3) В процессе эксплуатации – плановые испытания 1 раз в 5 или 10 лет.

4) После проведения крупного ремонта или реконструкции.

5) При организации пропуска СНН и после ее прохода.

6) В случае выявления дефектов, снижающих грузоподъемность моста более чем на 10% – оценка: неудовлетворительное состояние.

Перед испытанием мост необходимо обследовать: визуальный осмотр, контрольно-инструментальные измерения и оценка свойств строительных материалов.

В процессе испытания следует замерять:

1) Общие перемещения сооружения и его частей (вертикальные (прогибы) и горизонтальные).

2) Относительные деформации в сечениях элементов (растяжение и сжатие с переходом к напряжениям).

3) Местные деформации в элементах (раскрытие трещин и швов).

4) Угловые деформации (взаимное перемещение) элементов. Например, плиты проезжей части и главной балки пролетного строения.

В качестве испытательной нагрузки применяют трех - и четырехосные грузовые автомобили, загруженные балластом (песком, камнем) полной массой 15–35 т, реже – гусеничная. Величина испытательной нагрузки не должна превышать временную нормативную нагрузку с учетом динамического коэффициента принятого в расчете моста или по п.6.22 СП 35.13330.2011, и по возможности составлять не менее 80% от нее.

При испытании старых мостов допустимая величина загружения должна быть предварительно определена соответствующим расчетом, учитывающим действительное состояние конструкций.

Величины усилий, возникающих в любых элементах сооружения от статической нагрузки должны быть не менее 60% от значений расчетных усилий, согласно проектной документации и требований п. 6.10, СП 79.13330.2012.

К расчетным усилиям относятся:

1) Если сооружение рассчитано по допускаемым напряжениям (по нормам, действовавшим до 1962 г), то расчетным усилием является 100% усилий от временной нормативной нагрузки, принятой в проекте, с полным динамическим коэффициентом.

2) Если сооружение рассчитано по предельным состояниям (по нормам СН 200-62 и СНиП 2.05.03-84*), то расчетным усилием является 80 % усилие от временной вертикальной нагрузки, принятой в проекте, при коэффициенте надежности по нагрузке, равном единице, и полном динамическом коэффициенте.

3) Если сооружение имеет элементы с пониженной несущей способностью или сооружение на которое нет технической документации, то расчетным усилием является усилие от временной вертикальной нагрузки, соответствующей фактической грузоподъемности.

8.1 Хронология нормативных документов по проектированию мостов

1. Временные технические условия и нормы проектирования Госплана СССР (нормы 1926г.). Приказ НКПС от 8.11.22г. № 000, приказ МПС от 1913г., №96 и приказ МПС от 2.03.11 г., №51.

2. Нормы НКПС для мостов обыкновенных дорог. Утверждены НКПС 22.07.27 г.

3. Технические условия, правила и нормы проектирования, изыскания, постройки, ремонта и содержания автогужевых дорог и мостовых сооружений ЦУДОРТРАНСА НКПС. Утверждены в 1931 г.

4. Технические условия на сооружение автомобильных дорог и мостов. Утверждены Гушосдором НКВД от 1.02.38 г.

5. Технические условия на проектирование искусственных сооружений на автомобильных дорогах. Утверждены Гушосдором НКВД 3.03.43 г.

6. Правила и указания по проектированию железобетонных, металлических, бетонных и каменных искусственных сооружений на автомобильных дорогах, Гушосдор МВД СССР, 1948 г.

7. Н 106-53. Нормы подвижных вертикальных нагрузок для расчета искусственных сооружений на автомобильных дорогах. Утверждены Госстроем СССР и введены с 1.04.53г., даны в виде приложения к нормам проектирования автомобильных дорог (НиТУ 128-55).

8. СН 200-62. Технические условия проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб, М. 1962г.

9. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы, 2000.

10. ГОСТ 52748-2007. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения, 2008.

11. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиПа 2.05.03-84*, 2011.

На графике (рис.8.1) представлена динамика роста величины временной нагрузки при проектировании мостов.

Рис.8.1.

Можно выделить четыре основных периода.

В 1938 г были исключены из норм проектирования нагрузки Н-1,5; Н-2,5; Н-4 и Н-6.

В 1962 г были исключены нагрузки Н-8; Н-10; Н-13 и Н-18.

В 1985 г была исключена нагрузка Н-30.

В 2008 г были исключены нагрузки А8; НГ-60.

Места установки измерительных приборов следует назначать исходя из необходимости получения в результате испытания наибольших прогибов и напряжений, для этого выбирают наиболее нагруженные элементы и сечения, которые и подвергают загружению. Нагрузка последовательно устанавливается вдоль и поперек моста в наиболее невыгодном положении.

При выборе элементов для испытания руководствуются следующими правилами:

1) Количество загружаемых элементов должно быть минимальным, во избежание чрезмерных затрат времени и средств.

2) Испытаниями должны быть охвачены все основные виды несущих элементов исследуемых конструкций.

3) Отбираются элементы с возможно более четкой схемой статического опирания и закрепления.

4) Правильно назначить схему загружения, что обеспечит достаточные перемещения и деформации, с учетом реальных возможностей по нагрузке и наименьшей стоимости испытания.

Объем статических испытаний зависит от размеров моста, сложности и состояния его конструкции. Подробно испытывают пролетное строение с наибольшим пролетом. В многопролетных мостах с одинаковыми пролетами и конструкциями испытывают подробно только один пролет, а остальные – сокращенно, замеряя только прогибы главных несущих элементов.