Рекомендации по уширению эксплуатируемых железобетонных автодорожных мостов (стр. 2 )

Kн - коэффициент снижения грузоподъемности.

Kн = 1,0 - дефекты, снижающие грузоподъемность, отсутствуют.

Kн = 0,9 - имеются дефекты, которые могут вызвать снижение грузоподъемности - незначительные трещины в ригеле опор и в бетоне растянутой зоны балок; раковины и сколы; незначительные повреждения объединения по диафрагмам.

Kн = 0,1 - имеются дефекты, существенно снижающие грузоподъемность моста; прогиб пролетного строения или наклон опоры, превышающий допустимый более чем в 3 раза; обрушение плиты проезжей части; фактическая грузоподъемность моста не превышает 10 % от требуемой СНиП 2.05.03-84.

2.2.3. Существенное влияние на снижение грузоподъемности моста оказывает нарушение объединения по диафрагмам и смещение диафрагм, наличие трещин в балках пролетных строений, ригеле и стойках опор. Влияние этих дефектов на жесткость и несущую способность элементов, а в конечном счете на грузоподъемность моста, должно определяться специальными расчетами или испытаниями. На стадии выбора схем уширения допустима приближенная оценка влияния повреждения, основанная на инженерных методах расчета.

Смещение диафрагм до 15 мм с изгибом в плане накладки может считаться не влияющим на поперечную жесткость пролетных строений. Если объединение по диафрагмам нарушено полностью по всем стыкам между крайними балками, воздействие временной нагрузки на крайнюю балку возрастает в 1,25 раза (коэффициент поперечной установки временной нагрузки возрастает в 1,25 раза), Kн = 0,8. При разрушении объединения по всем накладкам диафрагм пролетных строений Kн = 0,62 (возрастает в 1,6 раза), а по всем накладкам диафрагм и плит - Kн = 0,4. Примерные величины изменения КПУ, а следовательно снижения грузоподъемности пролетных строений из-за разрушения накладок, приведены в табл. 2.1, а оценка влияния на КПУ повреждений в каждой диафрагме дана в прил. 3. В табл. 2.1 учтены запасы в балках диафрагменных пролетных строений под габариты Г-7 и Г-8 по сравнению с Г-6.

Таблица 2.1

Увеличение КПУ временной нагрузки (в %) для балок шестибалочного пролетного строения из-за разрушения объединений по накладкам

Расположение повреждения и рассматриваемая балка	Разрушение объединения по накладкам
диафрагм	диафрагм + плиты
Г-6	Г-7	Г-8	Г-6	Г-7	Г-8
Между крайними балками:
балка 1	25	15	10	38	25	15
-»-  3	0	0	0	30	20	0
Между всеми балками:
балка 1	38	38	38	50	50	50
-»-  3	50	50	50	58	58	58

Примечание. Балка 1 - крайняя, балка 3 - средняя.

2.2.4. При определении грузоподъемности моста влияние трещин в балках определяют по величине изменившейся жесткости балок по специальной методике. Для приближенной оценки изменение жесткости балок в сборных ребристых пролетных строениях на 10 % считают не влияющим на изменение КПУ. Уменьшение жесткости крайних балок в 2 раза в диафрагменных пролетных строениях с габаритом Г-6 приведет к увеличению коэффициента поперечной установки для средних балок на 25 %, а при габаритах Г-7 и Г-8 - на 20 % (для пролетных строений длиной до 16,76 м).

Для некоторых частных случаев изменение КПУ из-за снижения жесткости балок может быть установлено по прил. 3, а влияние трещин на жесткость балок ориентировочно оценено по данным табл. 2.2.

Таблица 2.2

Степень снижения жесткости (в % к начальной) балок ребристых сборных пролетных строений со сквозными трещинами

Вид трещины	Снижение жесткости при длине трещины
до нейтральной оси lтр = hно	lтр = 0,5 hно
1	2	3
Вертикальная трещина в середине балки	10-15	5-10
Сеть вертикальных трещин в середине пролета на длине:
0,1 l (l - длина пролетного строения)	20-25	10-15
0,2 l	35-40	25-30
0,5 l	60-65	40-45
1,0 l	~75	50-55
Горизонтальная трещина вдоль нижней арматуры на длине:
0,1 l	1	-
0,5 l	3	-
1,0 l	5	-

2.2.5. Разработке проекта уширения должно предшествовать тщательное обследование опор с целью установления строительных и эксплуатационных дефектов и оценки несущей способности отдельных элементов опоры и грунтов.

Если невозможно оценить несущую способность всех элементов опоры по имеющейся документации или результатам обследования, производят ее испытание тяжелыми нагрузками, а для оценки несущей способности грунтов проводят их инженерно-геологические обследование [8].

2.2.6. Несущую способность элементов опор оценивают по фактическим размерам, армированию, прочности бетона и арматуры. Чтобы определить прочность, можно использовать как разрушающие, так и неразрушающие методы, которые дают результаты с точностью не менее ± 10 %. При оценке прочности разрушающими методами рекомендуется выпиливать или высверливать образцы из тех частей конструкции, которые при уширении либо подлежат вскрытию, либо не влияют на несущую способность опоры и ее элементов.

2.2.7. Наличие вертикальных трещин в ригеле (насадке) опор, опирающемся на стойки (столбы), снижает жесткость ригеля, а при определенной плотности трещин также и несущую способность его. Коэффициент снижения несущей способности (Kн) допускается принимать по табл. 2.3 для различных случаев расположения трещин с раскрытием более 0,2 мм на ригеле, показанных на рис. 2.2.

Таблица 2.3

Снижение коэффициента Kн для опоры из-за наличия трещин в ригеле

Сочетание разновидностей трещин	Длина уч-ка «а» или «в» в долях, l	Снижение жесткости ригеля	Kн	Снижение грузоподъемности (несущей способности опоры), %
1	2	3
Трещины:   1 (рис. 2.2)	-	1,1	-	5
2 (над всеми стойками)	0,1	1,15	-	10
	0,2	1,3	-	15
	0,4	1,5-2,0	0,65	35
3	-	1,05	-	0
4 (во всех пролетах)	0,1	1,1	-	7
	0,2	1,25	-	15
	0,4	1,3-1,5	-	25
	0,6	2,0-2,5	0,45	55
Максимальное растрескивание (трещины 1; 2 и 4 по всей длине ригеля)	-	3-4	0,1	90

Примечание. Длины трещин приняты равными половине высоты ригеля.

2.2.8. При оценке состояния моста, предшествующей разработке проекта уширения, определяют:

наличие дефектов и причины их появления;

показатель по долговечности (Kд);

несущую способность фундаментной части опор на основании геологического обследования, а также элементов надфундаментной части опор (стоек, тела, ригеля);

влияние трещин и нарушения поперечного объединения балок пролетных строений на распределение нагрузки между балками;

показатель по несущей способности (Kн);

общую оценку состояния моста (используя ИПС-Мост).

Далее следует установить возможность уширения и требуемый габарит; выбрать метод реконструкции моста (уширение, замена пролетных строений или новое строительство) и схему уширения с учетом состояния конструкций.

Рис. 2.2. Схема расположения трещин в ригеле:

1 - одиночная трещина над стойкой; 2 - сеть трещин над стойкой на длине «в»; 3 - сеть трещин в пролете ригеля на длине «а»; 4 - одиночная трещина в пролете ригеля

2.2.9. Возможность уширения определяют по общей оценке состояния моста с учетом его длины и возраста. Без специальных расчетов можно принять, что уширение возможно и целесообразно при оценке состояния мостов «хорошо» и «удовлетворительно», при длине его до 100 м и возрасте до 30 лет. При возрасте более 30 лет, длине моста свыше 100 м и оценке «неудовлетворительно» вопрос о возможности и целесообразности уширения необходимо решать в каждом конкретном случае отдельно на основании экспертной оценки и технико-экономических расчетов с учетом затрат на ремонтно-восстановительные работы.

2.3. Определение требуемого габарита и метода реконструкции

2.3.1. Схемы уширения следует выбирать в зависимости от требуемой величины уширения, ориентируясь на габариты, соответствующие перспективной категории дороги или ее участка. При этом учитывают расположение сооружения: в городе, рядом с населенным пунктом или вне населенного пункта, для чего могут быть использованы схемы уширения с тротуарами в пределах мостового полотна, со служебными проходами или без тротуаров.