Автомобильные дороги реконструкция, ремонт и содержание искусственных сооружений
| Вид материала | Документы |
- 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.
Мост через р. Жиздру был построен в 1961 г. Схема моста 16,76×5 + 22,16 + 16,76×5 м, пролетные строения моста, за исключением центрального сталежелезобетонного, выполнены по типовому проекту (вып. 56 СДП).
Движение по мосту для транспортных средств и пешеходов было закрыто. Балки пролетных строений имели дефекты, аналогичные дефектам в балках моста через р. Кылтым-Ю: поперечные трещины в ребрах, провисы балок. Причина появления этих дефектов также схожа: разрывы некачественных сварных швов в месте соединения стержней рабочей арматуры. Кроме того, были разрушены консоли крайних балок, в неудовлетворительном состоянии находились оголовки опор.
Было принято решение о проведении реконструкции моста до габарита Г-7 + 2×1,0 м с обеспечением пропуска нагрузок А-11, НК-80.
В разработанном техническом проекте реконструкции моста предусматривалось обеспечить требуемые характеристики посредством уширения пролетного строения единой монолитной железобетонной плитой с одновременным усилением балок наклейкой поверхностной арматуры. Железобетонные пролетные строения объединялись в две температурно-неразрезные группы за счет непрерывности монолитной плиты над деформационными швами, обетонированием пространства между крайними диафрагмами, с установкой дополнительной арматуры.
На период реконструкции в местах разлома балок были установлены временные деревянные страховочные клети. В зоне стыка приваривалась дополнительная арматура. Вертикальные и наклонные тяги, крепящие металлические швеллера усиления балок, выводились на верхнюю плиту, где приваривались к верхней полосовой арматуре усиления.
Полностью подверглось замене мостовое полотно с устройством сплошной гидроизоляции, установкой барьерного ограждения полужесткого типа, нового перильного ограждения.
Работы по реконструкции моста были выполнены кооперативом "Мостовик".
Проведенные после выполнения работ статические и вибродинамические испытания показали, что требуемое усиление пролетных строений достигнуто, подтвердилась неразрезность работы пролетных строений.
Ремонт опор, усиление и уширение моста через р. Узу у г. Порхова Псковской области.
Мост через р.Узу, построенный в середине 50-х годов, был сооружен с использованием каменных фундаментов опор ранее существовавшего моста. Мост имел пять железобетонных пролетов длиной по 10,46 м с габаритом проезда Г-6.
С середины 1980-х годов отмечалось разрушение бутобетона фундаментов речных опор, которое к 1994 г. достигло критической величины и грозило аварией. Глубина полостей под бетонной плитой тела опор равнялась 1,8 м (рис. 1).
При этом всеми предшествующими обследованиями отмечалось удовлетворительное состояние бетонного тела опор и железобетонных балочных пролетных строений.
Разработанный специалистами отдела диагностики мостов ГП Росдорнии проект ремонта моста предусматривал две стадии выполнения работ.
Рис. 1. Разрушение кладки в основании опоры № 2:
- песчаный грунт; 
- известнякНа первой стадии ликвидировалась аварийная ситуация. Поочередно на каждой из четырех промежуточных опор выполнялись работы по усилению фундамента. При этом слабая кладка разбиралась, полости заполнялись бетонной смесью с установкой анкеров в сохранившейся каменной кладке. Затем устраивалась железобетонная защитная рубашка, объединяемая с бетоном нижней части тела опоры с помощью анкеров.
Вторая стадия предусматривала реконструкцию пролетных строений моста.
Проектное задание требовало обеспечить габарит Г-9+2×0,75 м. Нагрузки после реконструкции должны были быть А-11, НК-80.
Для обеспечения заданных технических характеристик были выбраны следующие решения:
- уширение пролетных строений монолитной железобетонной плиты с большим вылетом консоли. При этом все пролеты объединялись в неразрезную плеть с устройством деформационных швов только на крайних опорах.
- усиление балок пролетных строений методом наклейки поверхностной арматуры. При этом за счет вывода тяг и приварки их к металлу усиления и объединения элементов усиления смежных пролетов также достигается эффект неразрезности (рис. 2).
Рис. 2. Поперечное сечение пролетного строения
Перед выполнением работ по бетонированию консолей плиты, имеющих большой вылет, была разработана особая система армирования и бетонирования, позволяющая обойтись без устройства сплошных подмостей.
Для производства работ по усилению балок пролетного строения была разработана оригинальная конструкция подвесных подмостей.
Работы по реконструкции моста выполнял Псковский Мостоотряд № 48. Ремонт опор был закончен в 1995 г., полностью реконструкция завершена к 1996 г.
Реконструкция мостов на автомобильной дороге Москва - Минск.
В течение 1998 г. специалисты отдела диагностики мостов ГП Росдорнии участвовали в разработке рабочей документации на реконструкцию четырех мостов, расположенных на головном участке данной автомобильной дороги (30 - 44-й км). Подрядчиком на выполнение строительных работ выступал Хотьковский филиал ОАО Мостостроительная фирма "Автомост". Рабочее проектирование выполнялось параллельно с ведением строительных работ в период с июня по октябрь 1998 г.
В данном случае реконструкции подвергались мосты, построенные в период 1936 - 1947 гг. и прослужившие в условиях интенсивной эксплуатации более 50 лет.
Мосты на 30-м и 36-м км (рис. 3) - железобетонные балочные с монолитным пролетным строением из шести балок таврового сечения. Мосты на 32-м и 44-м км - плитные из монолитного железобетона. Опоры мостов из каменной и бутобетонной кладки, покрытые штукатуркой или облицовкой из гранита.
Далее предусматривалось произвести уширение установкой дополнительных балок (изготовленных применительно к типовому проекту 3.-503.1-73 СДП) на мостах с ребристыми пролетными строениями.
Опоры уширялись забивкой свай под балками пролетного строения и устройством монолитной железобетонной подпорной стенки, установленной в створе свай.
Рис. 3. Поперечное сечение моста на 36-м км
На мосту (32-м км) существующее пролетное строение предполагалось полностью заменить. Для обеспечения односкатного поперечного профиля проезжей части новое пролетное строение устраивалось из сборных плит. На мосту (44-й км) существующее пролетное строение сохранялось с уширением из сборных плит. Конструкция уширения опор предполагалась в целом аналогичной применяемой на мостах 30-го и 36-го км.
Однако при выполнении рабочего проектирования данные технические решения претерпели существенные изменения.
На мосту (30-й км) Дирекцией автомобильной дороги Москва - Минск было принято решение о замене пролетного строения. Работы должны были выполняться в три стадии без перерыва в движении транспортных средств с обеспечением габарита проезда Г-12 или 2×6,0 м. Вследствие этого пролетное строение компоновалось из отдельных секций, объединяемых в единое целое при выполнении работ заключительного третьего этапа.
Для моста (32-й км) было предложено сохранить существующее пролетное строение, уширив его, и при этом обеспечить поперечный профиль за счет монолитной железобетонной плиты.
Проект моста через ручей на 36-м км автомобильной дороги Москва - граница Республики Беларусь при рабочем проектировании также претерпел значительные изменения. Крайние балки пролетного строения, имеющие значительные дефекты, было решено демонтировать.
Вследствие однотипности проектируемых сооружений было принято общее инженерное решение по уширению опор, учитывающее сохранение существующих конструкций.
Опоры существующих мостов массивные из каменной и бутобетонной кладки.
При уширении опор предложено устройство подпорной стенки на свайном фундаменте с забивкой свай под уширенной частью пролетного строения, а также дополнительных свай под подпорную стенку, устраиваемую в их створе.
При рабочем проектировании данная конструкция была усовершенствована. Так, вместо заранее устраиваемых закладных деталей в сваях было применено заанкериванне арматуры в пробуриваемые в сваях отверстия. Взамен предлагавшейся сборной насадки опоры была применена монолитная, объединенная с подпорной стенкой насадка, что значительно уменьшило расход арматуры и упростило арматурные каркасы. Также монолитной выполнялась и шкафная стенка.
Состояние кладки существующей части опор потребовало на мостах, расположенных на 30-м и 32-м км, их усиления с устройством защитной железобетонной рубашки. Объединение рубашки с существующей кладкой осуществлялось посредством анкеров, вклеиваемых в пробуриваемые отверстия.
На мостах (36-й и 44-й км) при удовлетворительном состоянии каменной облицовки опор осуществлялся ремонт поверхности каменной кладки.
В зависимости от конструкции дорожной одежды на подходах в каждом случае принималось индивидуальное решение о конструкции сопряжения моста с подходами. На новой части устраивалось сопряжение из переходных плит полузаглубленного типа. На старой части было решено сохранить имеющееся сопряжение, учитывая удовлетворительное состояние конструкции. При этом известно, что грунты в течение многолетней эксплуатации значительно упрочняются и конструкция сопряжения становится более надежной. В этом случае особые требования предъявлялись к тщательности выполнения работ по устройству переходных плит на новой части, максимальному уплотнению грунта и щебеночной подушки под плитами с целью предотвращения просадок и деформаций.
На всех сооружениях полностью переустраивались элементы мостового полотна: перильное и барьерное ограждения, тротуары, система водоотвода. Особенностью данных сооружений стал отказ от конструкций деформационных швов с перекрытием зазоров усиленной конструкцией мостового полотна и последующим выводом ее на переходные плиты.
Все работы на мостах проводились без перерыва в движении Транспортных средств с выделением трех очередей производства работ. Такая организация работ ставила задачу ускоренной передачи нагрузок на вновь возведенные конструкции.
Гуряева И.М. Обоснование очередности уширения малых и средних мостов на сети автомобильных дорог общего пользования: Автореф. дис канд. техн. наук. - М., 2000. – 16 c.
Извлечение
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Повышение потребительских качеств существующей дорожной сети приводит к необходимости решения ряда организационных задач, связанных с распределением инвестиций во времени и по реконструируемым объектам.
Важная роль состояния мостов в организации движения по сети автомобильных дорог определяет повышенное внимание дорожно-мостовых организаций к технико-эксплуатационным показателям сооружений. Ситуация, сложившаяся в данный момент с эксплуатируемыми мостами, говорит о том, что условия движения на значительной их части не соответствуют потребительским свойствам автомобильных дорог, на которых они находятся. Условия движения по автомобильным дорогам, а следовательно, и мостам постоянно изменяются в связи с улучшением технических характеристик автомобилей, повышением их динамических качеств, увеличением габаритов и массы транспортных средств. Нормативные требования и рекомендации, основанные на экспериментальных данных, можно считать справедливыми лишь на некоторый ограниченный период. При изменившихся характеристиках транспортных потоков и дорожных условий требуется постоянный контроль за соответствием потребительских свойств мостовых сооружений условиям движения по ним.
Пропускная способность автомобильных дорог зависит от пропускной способности расположенных на них мостов. Поэтому ликвидация диспропорций между габаритами мостов и шириной проезжей части дорог имеет большое значение для повышения эффективности работы автомобильного транспорта. Габарит моста должен не только удовлетворять главному требованию - обеспечению безопасности движения, но и должен создавать запас безопасности для снятия напряженного психоэмоционального состояния водителей при проезде по мосту. Такие напряженные моменты могут создаваться как при встрече на мосту автопоездов, так и при встрече высокоскоростных автомобилей, число которых в стране растет.
Повышение интенсивности движения и скоростей транспортных потоков приводит к необходимости проведения реконструкции мостовых сооружений наиболее эффективным образом: чтобы после уширения потребительские свойства моста максимально обеспечивали безопасность и комфортность движения и, в то же время, инвестиции на проведение реконструктивных работ были минимальны.
Рациональный вариант проектного решения может быть определен по показателям эффективности инвестиционных проектов с учетом специфики работы мосторемонтных организаций и эффектов в нетранспортных отраслях народного хозяйства от проведения реконструктивных работ на мостах.
Цель исследования. Целью работы является разработка на базе данных о технико-эксплуатационном состоянии мостов и режимах движения транспортных потоков по мостам научно-обоснованных рекомендаций по очередности их уширения.
Научная новизна диссертационной работы заключается в:
- установлении в результате экспериментальных исследований зависимостей средней скорости движения транспортного потока от габарита моста и характера распределения транспортных средств по ширине ездового полотна;
- разработанной математической модели, связывающей среднюю скорость транспортного потока, интенсивность движения и состав транспортного потока с габаритом моста;
- предложенном методическом подходе к рассмотрению стадийного уширения моста в зависимости от изменений средней скорости транспортного потока и часовой интенсивности движения в условиях ограниченных ресурсов.
Практическая ценность работы состоит в возможности использования в условиях недостаточного финансирования дорожного хозяйства и накопления сверхнормативного износа мостов России методики выбора очередности проведения работ по реконструкции в виде уширения мостовых сооружений, обеспечивающей повышение эффективности их службы. Рассматриваемая методика позволяет определять скорости транспортного потока на мостах при изменениях интенсивности движения, состава транспортного потока и габарита моста, что повышает эффективность принимаемых решений по уширению мостов. Можно также отметить, что основными исходными параметрами при назначении очередности работ по уширению мостов является интенсивность движения и состав транспортного потока, измерение которых для организаций-владельцев мостов в настоящее время не вызывает затруднений.
Еремеев В.П. Из опыта ремонта мостов ЛИРМ Казанской архитектурно-строительной академии / Автомоб. дороги: Информ. сб. / Информавтодор. - 2000. - Вып. 3. - С. 25-31.
Извлечение
За 20-летие своей научно-производственной деятельности Лаборатория испытаний и реконструкции мостов (ЛИРМ) при содействии Волжской автомобильной дороги (ныне Упрдор "Волга") разработаны и реализованы несколько новых конструкций и технологий ремонта мостов. С течением времени полученный опыт освобождается от первоначальных впечатлений, а результативность технических решений и технологий оценивается более достоверно. Вот несколько примеров.
В 70 - 80-е годы были разработаны способы усиления балочных железобетонных пролетных строений методами крепления на балках дополнительной арматуры. Наибольшее распространение получил так называемый "метод усиления наклейкой поверхностной арматуры". Эффективность данного метода оценивается специалистами неоднозначно. Силами МСУ Волжской автомобильной дороги в свое время были усилены балки трех мостов - через pp. Рыкшу, Гнилушку и Аттиковский овраг. В настоящее время (спустя около 20 лет эксплуатации) балки демонтированы, а мосты реконструированы по программе ремонта мостов в счет займа Всемирного банка. Балки стали доступны для проведения любых исследований и испытаний, в том числе - с разрушением.
Эффективность и надежность ремонта и усиления балок определяет прежде всего качество работ, строгое соблюдение технологии. Несмотря на тяжелейший режим эксплуатации мостов с усиленными наклейкой внешней арматуры балками при габаритах Г-6 и Г-7, при разборке расслоений по шву бетон - клей - сталь не отмечено, следовательно, совместная работа старых балок и элементов усиления обеспечена, а цель усиления достигнута. Это убедительно подтверждает эффективность усиления конструкции внешним армированием. В последние годы освоено усиление внешним армированием с использованием напрягаемой арматуры. На рис. 1* показан фасад крайней балки путепровода, поврежденной ударами транспортного средства. На рис. 2* показан фрагмент шпренгельной конструкции усиления той же балки. Усиление по проекту ЛИРМ выполнил консорциум ЛИРМ + Гидромонтаж.
* Рис. 1, 2 не публикуются.
Среди особенностей конструкции следует отметить применение в напрягаемых элементах стержневой арматуры кл. A-VI из стали марки 25Х2Р2ФТЮ с временным сопротивлением разрыву 118 кгс/мм2 и пределом текучести 96 кгс/мм2. Все детали крепления элементов усиления выполнены из высокопрочной стали.
Важной особенностью данной конструкции усиления является механический метод натяжения, резьбовые анкерные крепления, обеспечивающие возможность контроля и регулирования натяжения элементов усиления. Если на монтаже натяжение затяжек контролируется по величине относительно удлинения, то при эксплуатации контроль натяжения удобно выполнять бесконтактным частотным методом с помощью прибора ИНА-7, разработанного в 1990 г. КазИСИ.
Восстановление эксплуатационных качеств мостов с недостаточной грузоподъемностью может быть достигнуто различными путями (рис. 3). Один из них - перестройка с одновременным выправлением положения оси трассы в плане или в профиле (см. рис. 3, вариант 1). Однако возможен и противоположный вариант - уменьшение длины сооружения в направлении вдоль оси трассы с укреплением русла от размывов. Опытные сооружения данного вида уже эксплуатируются более 10 лет.
Рис. 3. Варианты реконструкции моста:
1 - балочный мост (схема 3×15,0 м); 2 - балочно-засыпной мост (схема 2×4,0 м)
В конце 80-х годов МСУ Волжской автомобильной дороги был построен по проекту ЛИРМ (рис. 4*, см. рис. 3, вариант 2) двухпролетный балочно-засыпной мост (схема 2×4,0 м) из сборных унифицированных блоков. Водопропускная способность - около 70 м/с - делает данное решение весьма конкурентоспособным по отношению к обычным малым и средним мостам. Отличительной особенностью данного сооружения является выключение его лотковой части из работы под все виды нагрузок. Опыт 10-летней эксплуатации сооружения показал его несомненные преимущества перед традиционными решениями: оно ничем не выделяется на проезжей части и обочинах, не требует ручных работ по очистке от снега.
* Рис. 4 не публикуется.
Тем не менее, конструкция балочно-засыпных мостов может и должна совершенствоваться. Интересную перспективу представляет возможность комбинации балочно-засыпных мостов и сооружений типа запруд и плотин с созданием водохранилищ для сельскохозяйственного назначения, а также регулирования эрозийных процессов на прилегающих к мосту территориях. Особую значимость это обстоятельство представляет при коммерческом освоении прилегающих к дороге территорий, создавая более комфортные условия для размещения пунктов дорожного сервиса.
Долговечность как железобетонных, так и металлических мостов в значительной мере определяется качеством их защиты от коррозии. В настоящее время основными документами, регламентирующими эти виды работ, являются ссылка скрыта "Защита строительных конструкций от коррозии", 1996 г. и "Инструкция по защите от коррозии металлических конструкций, эксплуатируемых на автомобильных дорогах РСФСР мостов, ограждений и дорожных знаков", утвержденная Минавтодором РСФСР 19.12.88 г.
Современный рынок услуг, материалов и технологий в области антикоррозионной защиты сооружений содержит большой выбор постоянно обновляющихся предложений. Это относится, прежде всего, к оборудованию для очистки поверхностей. Гидроочистка и очистители высокого давления уверенно вытесняют традиционную пескоструйную обработку как по экономическим, экологическим характеристикам, так и по условиям безопасности движения в условиях ремонта эксплуатирующихся мостов. Они прочно заняли свое место в технологической цепочке ремонтных работ. Однако опыт показывает, что из всего спектра аппаратов высокого давления, широко рекламируемых в РФ, по своим производственным показателям для ремонта мостов пригодна лишь ограниченная часть. Часть из них не создает достаточного давления для снятия эмалевых покрытий или их остатков, другая - имеет повышенную чувствительность к перепадам напряжения в сети. Встречаются аппараты низкого качества. Много проблем с ремонтом насадок и самих очистителей, некоторые из насадок излишне быстро изнашиваются, теряют свою эффективность. Диллерская сеть и предлагаемые ею сервисные услуги пока еще оставляют желать лучшего.
Велико разнообразие предложений и в отношении лакокрасочных материалов как отечественного, так и зарубежного производства. Если учесть, что стоимость антикоррозионных покрытий новых металлоконструкций доходит до 20 % их заводской отпускной цены, то значимость проблемы очевидна.
Но единых критериев выбора материалов для антикоррозионной защиты не существует, так как многие из них имеют весьма отличающиеся друг от друга химический состав и свойства. Опыт же показывает, что традиционные материалы, например, эмали ХВ-124,. 125 не сдали своих позиций и вполне конкурентоспособны. Хотелось бы отметить и неплохую коррозионную устойчивость стали 16Д по ГОСТ 6713-97.
Подводя итог сказанному, следует отметить, что:
- В современных реалиях экономической жизни необходим отраслевой механизм аккумуляции и обобщения научно-технических знаний как основы всей нормотворческой деятельности, типового и серийного проектирования. Как одна из возможных форм - формирование отраслевого каталога направлений научно-технического развития отрасли. Смысл его создания состоит в том, что конкретные разработки, проектная или технологическая документация, содержащие новизну и соответствующие тому или иному направлению отраслевого каталога, должны иметь научное сопровождение и завершаться защитой отчета по параметрам требований к НИР.
- Назрела необходимость отраслевой сертификации машин, механизмов, оборудования и материалов (для ремонта и содержания мостов, дорог в целом) с тем, чтобы соответствующие производители могли получить сертификат и рекомендации к применению своих товаров.