Автомобильные дороги реконструкция, ремонт и содержание искусственных сооружений

Вид материала

Документы

Содержание Оптимальная структура работ по эксплуатации мостов Рис 2. Комплексное уширение и усиление опор Рис. 3. Схема уширения береговой опоры и пролетного строения моста

Подобный материал:

• Методические указания для студентов специальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы», 901.86kb.
• Объем ы финансирования мероприятий подпрограммы "Автомобильные дороги", 956.24kb.
• I. Требования к выдаче Свидетельства о допуске к работам по устройству сооружений переходов, 219.57kb.
• Федеральная целевая программа «Модернизация транспортной системы России (2002-2010, 568.88kb.
• Гост р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы, 161.05kb.
• Проект овос, P112719-Проект Реконструкция очистных сооружений, 2399.27kb.
• Программа учебной дисциплины гсэ в. 01 «История транспортного строительства» для студентов, 48.04kb.
• Программа учебной дисциплины гсэ в. 02 «Развитие и современное состояние автомобилизации, 44.26kb.
• Строительные нормы и правила российской федерации автомобильные дороги, 1207.85kb.
• Программа учебной дисциплины дс 00. 01. 02: «Основы проектирования автомобильных дорог», 224.26kb.

Радчепко И.П. О некоторых проблемах эксплуатации мостов // Автомоб. дороги: Ипформ. сб. / Ипформавтодор. - 2000. - Вып. 3. - С. 31-36.

Повышение качества эксплуатации существующих мостов на автомобильных дорогах России с целью их сохранения - одна из важнейших задач, стоящих перед работниками дорожной отрасли.

К сожалению, имеется ряд объективных и субъективных причин, которые не позволяют решить в полной мере задачи, стоящие перед службами эксплуатации, а именно - сохранять и поддерживать в течение перспективного срока службы заложенный в проекте необходимый уровень работоспособности мостов.

В течение ряда десятков лет одним из приоритетных направлений развития дорожной отрасли было развитие опорной сети дорог федеральных (республиканских, союзных) и территориальных (областных и местных). Выделяемые финансовые и материальные ресурсы, направляемые на строительство опорной сети дорог, в том числе мостов и путепроводов, были крайне недостаточными. В течение последних 20 - 30 лет, несмотря на имеющиеся нормативные документы Минавтодора РСФСР, ФДС, Росавтодора, вопросам эксплуатации мостов, а особенно содержанию, уделялось недопустимо мало внимания. При остаточном принципе финансирования работ, даже при наличии большого количества нормативных документов, не имеется возможности правильно организовать работы по содержанию и ремонту, т.е. в соответствии со структурой работ, показанной на рисунке, в связи с чем число неисправных сооружений постоянно растет, особенно на территориальных дорогах.



Оптимальная структура работ по эксплуатации мостов

В большинстве случаев эксплуатация искусственных сооружений на таких дорогах сводится к "косметике" мостов, а именно, покраске перил, барьерных ограждений и в исключительных случаях - ремонту аварийных мостов. Отсутствие одного из основных элементов содержания - обследования мостов - не дает ясной картины о состоянии искусственных сооружений на территориальных дорогах. Если судить о состоянии мостов, исходя из имеющихся данных по федеральным дорогам (данные обследования мостов ГП Росдорнии), на которых 1386 мостов находятся в неудовлетворительном состоянии, 124 аварийных моста, то оно вызывает тревогу. Так, например, по Белгородупрдору из общего количества мостов, находящихся на территориальных дорогах (380), обследовано только 160 (42 %), из них 17 мостов находятся в аварийном состоянии, а остальные не соответствуют требованиям по грузоподъемности и габариту.

Аналогичная картина и в Курской области. Из 269 мостов обследовано только 44, из них 30 мостов находятся в неудовлетворительном состоянии, 9 - в аварийном состоянии.

Приведение мостов в удовлетворительное состояние с целью обеспечения их безопасной эксплуатации требует больших материальных затрат. Так, например, для мостов, находящихся на федеральных дорогах России (кроме аварийных), по данным ГП Росдорнии, требуется порядка 22 - 25 млрд. р., на дорогах Белгородской области - 1,5 - 3,0 млрд. р., на дорогах Курской области - 1,8 - 2,0 млрд. р. (в текущих ценах). К сожалению, выделяемые на эксплуатацию средства на несколько порядков ниже. Так, например, на содержание мостов в Белгородупрдоре в год выделяется около 5 млн.р., в Курскупрдоре на 2000 г. запланировано выделение - 320 тыс.р.

Существующие нормы денежных затрат на ремонт и содержание искусственных сооружений не учитывали состояние мостов (возраста сооружений) и были необязательными для планирования работ. Поэтому действовал остаточный принцип. Разработка новых норм затягивается.

О какой технической политике в вопросе эксплуатации можно говорить, если до сих пор на сети дорог остается много мостов, построенных по морально устаревшим проектам (выпуски 56, 56Д, 384 и т.д.), в которых принимались технические решения с целью максимальной экономии материалов. В настоящее время эти сооружения не отвечают современным требованиям ни по грузоподъемности, ни по пропускной способности, а 40 – 50 % таких мостов находятся в аварийном состоянии.

Содержание мостов - сложный технологический процесс. Если при содержании автомобильных дорог используется 20 - 24 технологических приема, то в процессе содержания мостов - более 70 технологических приемов, требующих соответствующего оборудования.

Уже давно назрела необходимость создания малогабаритного технологического оборудования для содержания мостов. К сожалению, имеющееся технологическое оборудование, начиная от фрез, передвижных электростанций, компрессоров и кончая машиной для ремонта мостов, громоздко, неэффективно и дорого. Оборудование, выпускаемое западными фирмами, очень дорого и в условиях рыночной экономики часто не по карману эксплуатационникам. В Росавтодоре уже в течение нескольких лет прорабатывается вопрос о создании специализированной организации, занимающейся арендой оборудования. К сожалению, мы входим в XXI век с морально устаревшим оборудованием.

Повышение качества эксплуатации существующих искусственных сооружений требует внедрения новых технологий и материалов. Важнейшими из них являются:

- прогрессивные отечественные материалы для устройства деформационных швов с щебеночно-мастичным заполнением (аналогичным швам "THORMA-J01NI");

- материалы для защиты фасадных частей балок пролетных строений;

- новые прогрессивные материалы для инъецирования каналов балок, члененных по длине;

- конструкция и технология устройства дренажа при ремонте гидроизоляции мостов;

- новые отечественные материалы и технологии для защиты от коррозии металлов конструкций, в том числе применение цинковых покрытий.

Для успешного использования указанных технологий и материалов целесообразно, чтобы содержание мостов стало одним из приоритетных направлений Российского дорожного агентства, упрдоров, дорожных дирекций. Необходимо добиться такого положения, чтобы на содержание мостов в каждом регионе выделялось не менее 10 - 15 % всех средств, направляемых на развитие дорожного хозяйства.

Важным вопросом в содержании мостов является организационная структура службы на местах. Уже накоплен определенный опыт в этом направлении в Мосавтодоре, Белгородупрдоре и других организациях, где содержание мостов поручено специализированным организациям. В частности, Белгородупрдор напрямую заключил такие договора с ООО "БелАвтомост", АО "Мостовик", ООО "Дорспеццемстрой". При этом ими совместно была разработана комплексная программа эксплуатации мостов на 1998 - 2003 гг., в которой определены конкретные задачи, стоящие как перед Белгородупрдором, так и перед эксплуатационными организациями. Задачами Белгородупрдора являлись:

- осуществление обследования мостов специализированными организациями;

- проведение единой технической политики;

- совместное приобретение специализированной техники;

- передача к 2003 г. всех мостов, находящихся на балансе Белгородупрдора, для эксплуатации специализированным организациям.

Опыт трехгодичной работы показал эффективность такого подхода. За этот период проведено обследование около 70 % всех мостов, оказана помощь в приобретении необходимой техники (передвижной платформы для осмотра мостов, компрессора малой мощности, оборудования для установки деформационных швов, вакуумной установки, затирочной машины, машины-ремонтера). Вместе с тем, в целом проблема эксплуатации мостов вследствие отсутствия унифицированной техники не решена.

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что:

- содержание искусственных сооружений должно стать одним из приоритетных направлений технической политики Российского дорожного агентства;

- для обеспечения достоверной картины технического состояния существующих мостов на территориальных дорогах необходимо провести их диагностику и паспортизацию;

- диагностика должна проводиться специализированными центрами, имеющими опыт проектирования, строительства, эксплуатации и необходимую научную и производственную оснащенность;

- финансирование работ по эксплуатации сооружений должно вестись не по остаточному принципу, а с учетом выделения на эти цели 10 - 20 % средств, направляемых на дорожное хозяйство России;

- необходима разработка комплекса отечественного оборудования, обеспечивающего весь технологический процесс по эксплуатации мостов, в том числе по содержанию;

- требуется разработка новых отечественных технологий и современных материалов, обеспечивающих необходимый уровень и надежность эксплуатируемых сооружений;

- эксплуатация сооружений должна производиться специализированными организациями, имеющими необходимые кадры, механизмы и опыт работы.

Изложенные в данной статье проблемы и сделанные выводы являются частной оценкой уровня эксплуатации мостов с учетом работы других ведомств (МПС, коммунального хозяйства).

Щетинин В.В. Проблемы качества строительных работ при ремонте и реконструкции мостов // Автомоб. дороги: Информ. сб. / Информавтодор. - 1999. - Вып. 9. - С. 45-48.

Извлечение

Ремонт искусственных сооружений должен осуществляться с максимальным применением прогрессивных и экономичных конструкций изделий, полуфабрикатов и материалов заводского изготовления, использованием местных материалов.

Проводимый контроль качества ремонта искусственных сооружений показал низкое качество ремонтных работ.

В процессе обследования отмечалось, что часто ремонт мостов выполняется некомплексно, не устраняются дефекты старых конструкций, отмеченные при предыдущих обследованиях. Причем при разработке проектов на ремонт мостов, как правило, не даются технологии выполнения работ по устранению существующих дефектов.

Некомплексность ремонта привела к тому, что состояние сооружений после их ремонта не улучшается (оцениваются удовлетворительно).

К сожалению, нередки случаи неустранения дефектов, снижающих долговечность и грузоподъемность сооружения, такие как разрушение бетона защитного слоя низа ребер балок с оголением и коррозией рабочей арматуры, разрушение бетона консольных свесов плит крайних балок, нарушение гидроизоляции. Кроме того, отмечалось низкое качество разработки проектной документации.

Так, при обследовании моста в 1985 г. через р. Ашевку на 81-м км автомобильной дороги Порхов - Успенское было выявлено неудовлетворительное состояние промежуточной опоры из-за разрушения бетонного ростверка. Отчетом по результатам обследования было рекомендовано ограничить массу транспортных средств до 10 т и провести капитальный ремонт моста.

В 1995 г. был разработан рабочий проект по восстановлению несущей способности опоры и произведено ее усиление. Проект предусматривал установку дополнительных разгружающих стоек и устройство монолитной железобетонной плиты по верху ростверка, конструкцию которого требовалось восстановить и усилить.

К сожалению, мер, принятых в проекте для безаварийной и надежной эксплуатации опоры и моста, в целом оказалось недостаточно, так как основной причиной разрушения ростверка служило раздавливание и растрескивание последнего, как следствие низкого качества бетона самого ростверка и полное отсутствие арматуры в нем. В проекте это не было учтено.

После выполнения мероприятий проекта опора моста и мост в целом оставались в неудовлетворительном состоянии, так как не были устранены основные причины разрушения ростверка. Ростверк опоры продолжал разрушаться и давать осадку.

Повторным обследованием в 1996 г. по согласованию с заказчиком под нижним обрезом фундамента на правобережной стороне опоры были заложены шурфы, а слабый бетон (полоса на 60 см выше нижнего обреза фундамента) удален из ростверка на глубину от 40 до 80 см.

При этом было обнаружено, что

- ростверк не армирован;

- на глубине 70 см обнаружены сетка из гладкой арматуры диаметром 8 мм, уложенная горизонтально в грязь, а также 7 железобетонных свай (по проекту 16) сечением 30×30 см и три старые деревянные сваи диаметром 26 - 28 см;

- там же на 20 - 30 см ниже сетки обнаружены камни различной величины и обрубки свай, лежащих горизонтально.

Учитывая, что все эти работы по шурфованию и контролю свайного основания проводились в конце марта перед паводком и, опасаясь возможности дальнейших разрушений, заказчику было предложено произвести срочный ремонт, обеспечивающий сохранность имеющейся опоры с устройством дополнительного опирания на деревянные сваи и 7-ми железобетонных свай, обнаруженных в низовой части фундамента. Головы сван и фундамент над ними были заармированы таким образом, чтобы после бетонирования фундамент представлял собой монолит, передающий всю тяжесть опоры на сваи. Кроме того, железобетонная рубашка была продлена вниз, объединена в единое целое со сваями и старым фундаментом и обеспечила дополнительное опирание по контуру старого фундамента (как на естественном основании).

Данный пример наглядно иллюстрирует ошибки, допущенные при разработке рабочего проекта и приведшие к повторному ремонту опоры:

- отсутствие полного предпроектного обследования;

- отсутствие проведения экспертизы проекта.

Аналогичные ошибки были допущены при проектировании ремонта моста через р. Воронеж.

Сталежелезобетонные пролетные строения (по типовому проекту инв. № 43282 КМ Проектстальконструкции) были уширены с Г-8 до Г-9 за счет установки дополнительных металлических кронштейнов и размещения на них сборных железобетонных плит. Качество выполненных работ хорошее.

Однако проектом не было предусмотрено исправление секторных опорных частей на одной из опор, где их угон превышал допустимые значения. Поэтому состояние моста при хорошем качестве ремонтных работ, тем не менее, оценивается как удовлетворительное. Потребуются дополнительные дорогостоящие работы по выправлению положения опорных частей.

Проверка качества документации указывает на многочисленные недостатки по ее хранению и содержанию. При проверке исполнительной документации установлено:

- отсутствие актов на скрытые работы, паспортов и сертификатов на примененные материалы (арматуру, бетонные изделия, гидроизоляционные материалы, опорные части);

- небрежное ведение журналов производства работ;

- отсутствие согласования на изменения проектных решений и применения других материалов.

При производстве работ строительными лабораториями должен выполняться подбор составов бетонных смесей, растворов, изоляционных мастик, клеевых составов и других с учетом свойств материалов, применяемых при строительстве, а также осуществляться на месте строительства регулярный контроль за качеством завозимых материалов, режимами укладки и твердения бетонных смесей и растворов, устройства изоляции и качеством других подобных работ в соответствии с техническими особенностями сооружения.

Отсутствие надлежащего контроля приводит к тому, что качество строительных работ остается низким.

В результате обследования после проведенного ремонта отмечены следующие недостатки:

- выщелачивание бетона по фасадным поверхностям и стыкам плит балок вследствие некачественно устроенной гидроизоляции;

- применение плит с пониженной прочностью бетона;

- бетонирование конструкций в зимнее время без подогрева, и как следствие их размораживание;

- применение гидроизоляционных материалов, не отвечающих требованиям нормативных документов (полиэтиленовая пленка);

- наличие трещин в асфальтобетонном покрытии под деформационными швами;

- разрушение бетонных лотков на подходах к мосту;

- окраска металлических пролетных строений выполнялась без их очистки по старой краске;

- появление вертикальных трещин в железобетонных рубашках усиления столбов опор.

Необходимо отметить, что анализ качества ремонта искусственных сооружений, проведенный сотрудниками отдела диагностики мостов ГП Росдорнии по результатам контрольных проверок в 1996 - 1998 гг., показывает, что на отдельных мостах ремонт выполняется не в полном комплексе: имеющиеся дефекты сооружений не устранены, из-за чего оценка сооружения даже после проведенного ремонта остается неудовлетворительной, имеются примеры некачественного выполнения работ.

В целях улучшения качества ремонтных работ необходимо уделять больше внимания контролю качества проектов на ремонт и реконструкцию искусственных сооружений с осуществлением авторского надзора за производством работ, контролю качества материалов и оборудования и строго соблюдать технологию производства на всех этапах строительных работ.

Щетинина Е.Н. Опыт комплексной реконструкции мостов // Автомоб. дороги: Информ. сб. / Информавтодор. - 1999. - Вып. 9. - С. 38-45.

На дорогах страны эксплуатируется большое количество железобетонных мостов различных систем (по данным автоматизированного банка данных ФДС России 4018 железобетонных и предварительно напряженных железобетонных мостов). Более трети мостов находится в неудовлетворительном состоянии. Примерно у четвертой части мостов на автомобильных дорогах общего пользования грузоподъемность не соответствует современным требованиям. Ухудшает положение, приводя к ускоренному старению мостов, недостаточно эффективное содержание с применением химических противогололедных материалов, некачественный ремонт, а также ненадежные гидроизоляция и водоотвод.

Усиление мостов (пролетных строений и опор) часто является альтернативой их полной или частичной перестройки. Выбор между ними определяется соответствующим технико-экономическим обоснованием. Усиление моста, как правило, предпочтительнее в случае повреждения отдельных элементов или наличия ослабленных узлов. При повреждении основной конструкции и потере ее несущей способности более 50 % имеет смысл полная перестройка или частичная замена элементов конструкции.

Одновременно с этим более 50 % искусственных сооружений требуют уширения, так как их габарит не соответствует современным требованиям.

Естественно, что одного усиления или уширения пролетов для улучшения технического состояния мостового перехода недостаточно. Наибольший эффект от реконструкции достигается при комплексном повышении эксплуатационных характеристик мостов, т.е. от реконструкции, в результате которой решается несколько задач: увеличение грузоподъемности пролетных строений и габарита моста, повышение долговечности конструкций моста и безопасности движения (рис. 1, 2). По рекомендациям и при участии отдела диагностики мостов ГП Росдорнии на ряде мостов осуществлены работы по комплексному повышению их эксплуатационных характеристик.





Рис. 1. Комплексное уширение и усиление пролетных строений: а - общий вид моста; б - объединение дополнительных смежных пролетов; 1 - дополнительные балки; 2 - старые балки, усиленные наклейкой поверхностной арматуры; 3 - накладная монолитная железобетонная плита; 4 - дополнительные арматурные стержни; 5 - бетон омоноличивания; 6 - металлический лист

Рис 2. Комплексное уширение и усиление опор: 1 - наклонная железобетонная стойка; 2 – железобетонная рубашка; 3 – дополнительные сваи; 4 – сваи существующей опоры; 5 – тело существующей опоры; 6 – двутавр; 7 - арматурные стержни, 8 - арматурные сетки

В основном это железобетонные мосты малых пролетов. Значительную часть среди них составляют сооружения из сборного железобетона с каркасной арматурой, выполненные по типовому проекту ГПИ Союздорпроекта.

В последние годы отдел диагностики мостов занимался разработкой и сопровождением проектов на комплексную реконструкцию искусственных сооружений. Наиболее удачные из них: путепровод у фабрики "Пролетарская Победа", мост через р. Жиздру на автомобильной дороге Козельск - Боровск, мост через р. Кылтым-Ю на автомобильной дороге Сыктывкар - Мураши, мост через р. Шаву на автомобильной дороге Новгород - Казань, путепровод в г. Козельске Калужской обл., мост через р. Камену и путепровод на 62-м км автомобильной дороги Москва - Архангельск, пять мостов на автомобильной дороге Москва - Минск, путепровод на подъезде к г. Хотьково Московской области и многие другие.

Примером комплексной реконструкции (уширение + усиление) является мост через р. Шаву на автомобильной дороге Нижний Новгород - Казань (рис. 3).



Рис. 3. Схема уширения береговой опоры и пролетного строения моста:

1 - существующие сваи; 2 - дополнительные сваи; 3 - накладная монолитная железобетонная плита; 4 - дополнительные железобетонные балки

Полная длина моста 50,96 м. Схема 11,36 + 14,06×2 + 11,36 м. Габарит моста Г-7 + 2×0,75. Расчетные нагрузки Н-18 и НК-80. Балки пролетных строений выполнены по типовому проекту, вып.56 Союздорпроекта. Устои - свайные, однорядные. Промежуточные опоры - сборные железобетонные на свайном основании.

Проектом реконструкции было предусмотрено уширение моста до Г-11,5 + 1,5 с помощью уширения старых опор и установки дополнительных балок, а также усиление пролетных строений с изменением схемы реконструкции моста в сочетании с методом наклейки поверхностной арматуры.

Наиболее интересными конструктивными решениями при уширении моста отмечены две позиции:

- уширение ригеля промежуточных опор заключением его с обеих сторон в двутавры № 65, которые "приклеиваются" к ригелю при помощи полимерраствора и, кроме того, стягиваются тягами. В консолях уширения, образуемых свободными концами двутавров, устанавливаются диафрагмы, перед закреплением стягивающиеся домкратами. После установки подкосов в уширенном ригеле ставят арматурные сетки, к нижним полкам двутавров приваривают металлические пластины и производят бетонирование внутреннего объема уширенных участков ригелей;

- установка дополнительных балок выше старых и объединение выпусков вновь установленных балок с монолитной плитой усиления старой проезжей части.

Проектом также предусматривалось изменение схемы сооружения объединением всех четырех разрезных пролетных строений моста в одну температурно-неразрезную систему. Таким образом, работы по реконструкции моста через р. Шаву включали:

- разборку и удаление старых тротуаров и конструкций проезжей части моста;

- поддомкрачивание балок всех пролетных строений и установку их на резиновые опорные части (до этого балки опирались непосредственно на ригели и насадки опор);

- усиление четырех балок (из шести) в каждом пролете методом наклейки поверхностной арматуры;

строений моста в одну температурно-неразрезную систему. Таким образом, работы по реконструкции моста через р. Шаву включали: разборку и удаление старых тротуаров и конструкций проезжей части моста;

- поддомкрачивание балок всех пролетных строений и установку их на резиновые опорные части (до этого балки опирались непосредственно на ригели и насадки опор);

- усиление четырех балок (из шести) в каждом пролете методом наклейки поверхностной арматуры;

- устройство по плите балок накладной монолитной железобетонной плиты проезжей части с арматурными выпусками, предназначенными для последующего объединения с новыми дополнительными балками;

- одновременный ремонт поврежденных балок (заделка трещин и участков разрушенного бетона, установка новых накладок на диафрагмах и т.п.).

При уширении моста выполнялись следующие работы:

- забивка с верховой, низовой сторон у промежуточных опор дополнительных свай сечением 40×40 см (по две сваи с каждой стороны), поскольку расчет показал, что необходимо увеличение несущей способности опор;

- забивка у береговых опор дополнительных свай сечением 40×40 см (по две сваи с каждой стороны опоры) и уширение ранее существующих насадок за счет объединения железобетоном дополнительных свай;

- устройство вокруг ростверков промежуточных опор железобетонных рубашек с объединением дополнительно забитых свай;

- уширение ригелей промежуточных опор установкой на них двутавров № 65 (по два двутавра на опору);

- установка на промежуточных опорах железобетонных подкосов сечением 65×65 см, изготовленных на полигоне, и объединение подкосов с уширенной частью ригелей;

- установка на уширенных опорах дополнительных балок длиной 11,36 и 14,06 м, изготовленных по типовому проекту 710/5 Союздорпроекта. Новые балки размещали на резиновых опорных частях. Внутренние дополнительные балки стыковали с накладной плитой проезжей части. Дополнительные балки соседних пролетов объединили между собой по плите для создания температурно-неразрезной системы;

- устройство на мосту сточного треугольника, укладка гидроизоляции асфальтобетонного покрытия, установка барьерных ограждений и устройство тротуара шириной 1,5 м (с низовой стороны).

В комплекс работ по реконструкции данного моста были включены такие работы, как уширение земляного полотна подходов, устройство над береговыми опорами деформационных швов, сооружение железобетонных шкафных стенок и укладка сборных железобетонных переходных плит.

Произведенное после окончания реконструкции испытание моста через р. Шаву подтвердило нормальную совместную работу новых и старых балок пролетных строений и возможность эксплуатации реконструированного моста под современные нагрузки А-11 и НК-80.

Благодаря немалым усилиям сотрудников "Росдороргтехстроя" (ныне отдел диагностики мостов ГП Росдорнии) и хозяев сооружения - Волжской Автомобильной дороги - удалось обеспечить движение по мосту в минимально короткие сроки, комфортность проезда транспортных средств и прохода пешеходов, сэкономив при этом значительные финансовые средства.

Приведенный пример должен быть широко известен, так как наглядно показывает, что реконструкция может быть одним из возможных вариантов решения проблемы восстановления мостового парка России в условиях строжайшей экономии и острого дефицита финансовых средств в отрасли.