Автомобильные дороги реконструкция, ремонт и содержание искусственных сооружений
| Вид материала | Документы |
| Характеристики сверлильного оборудования 2. Особенности существующей системы воспроизводства мостов |
- 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.
Извлечение
При составлении проектов ремонта и реконструкции железобетонных мостов и путепроводов часто возникает необходимость определения фактической прочности бетона различных конструктивных элементов. Известен ряд методов определения прочности бетона, основанных на различных физических принципах. Общим их недостатком является высокая погрешность измерений, доходящая в отдельных случаях до 25 %. Так, для приборов, основанных на ударном методе, большое значение имеет состояние внешней поверхности бетона (отслоение фрагментов бетона защитного слоя, шелушение его поверхности и т.д.); на точность определения прочности бетона ультразвуковым методом существенное влияние оказывает неравномерное распределение щебня в объеме конструкции. По этой причине в настоящее время наиболее достоверным способом определения фактической прочности бетона является отбор кернов непосредственно из исследуемой конструкции с последующими их испытаниями в лабораторных условиях. Керны представляют собой выбуренные из бетона образцы различного диаметра и определенной высоты.
В научно-исследовательской лаборатории мостов Белорусской государственной политехнической академии выполнены работы по отбору кернов из конструкций мостов через реку Западную Двину в Витебске и реку Березину в Бобруйске.
В Витебске предполагался отбор кернов бетона из замковой части крайних арок моста, построенного в 1950-х годах (рис. 1*). Данные о фактической прочности бетона были необходимы для составления проекта его капитального ремонта.
Первоначально намечалось выбурить керны непосредственно с проезжей части, без остановки движения по мосту. Для бурения и во избежание загрязнения ("засаливания") режущих кромок керноотборников разогретым асфальтобетоном, в заранее намеченных местах в каждом пролете были проделаны "окна" в асфальтобетонном покрытии (рис. 2*), после чего над местом отбора устанавливался сверлильный станок (рис. 3*, 4*). Воду к месту бурения подавали от поливомоечной машины. Электроэнергия для работы сверлильного станка поступала от генератора, установленного на передвижной ремонтной мастерской армейского типа (рис. 5*). Сверлильный станок обслуживали два человека, а в режиме бурения контроль за станком осуществлял один человек.
* Рис. 1, 2, 3, 4, 5 не публикуются.
В ходе работ у замковой части арок было принято решение дополнительно провести с помощью ручной электрической сверлильной машины "Кобра-1А" отбор кернов из пяты арки берегового левобережного пролета. На бурении и отборе кернов, включая подачу воды к месту работы, было занято два человека. Сверлильная машина находилась в горизонтальном положении. Воду к рабочему органу подавали из переносной емкости с помощью резинового шланга, рабочее напряжение 220 В - от переносной бензиновой электростанции армейского типа.
При строительстве моста через реку Березину в Бобруйске возникла необходимость проверки прочности бетона коробчатых блоков пролетного строения. Кроме того, из-за замораживания бетона одной из опор потребовалось определить прочность дефектного участка и глубину распространения трещин в теле опоры. Для отбора кернов использовалась ручная электрическая сверлильная машина "Кобра-1А". Электроснабжение ее производилось от сети напряжением 380 в/220 в, имеющейся на строительной площадке, а подача воды к месту бурения в начале осуществлялась из инвентарного переносного бачка, а затем для исключения замерзания воды в нем (работы велись при низкой температуре зимой) - из открытой емкости.
Отбор кернов бетона в Бобруйске был выполнен из следующих конструктивных элементов:
коробчатых блоков пролетного строения, складированных на стройплощадке;
коробчатых блоков, смонтированных в пролеты моста;
верховой части промежуточной опоры № 3.
Отбор кернов бетона из складированных блоков вели в произвольно выбранных местах. На блоках, смонтированных в пролет, керны отбирали вблизи продольной оси блока и в крайней части консолей плит, чтобы избежать повреждения преднапряженной арматуры (рис. 6*).
Керны бетона на опоре выбуривали непосредственно из дефектного, трещиноватого участка. Эти керны позволили установить глубину распространения трещин в теле опоры в пределах от 3 - 5 до 20 мм.
* Рис. 6 не публикуется.
Всего при обследовании моста через Березину ii Бобруйске было отобрано, а затем испытано 15 кернов бетона. На отбор одного керна установкой "Кобра-1А" уходило не более 1 - 5 минут при скорости бурения 25 - 80 мм/мин. Необходимо отметить, что все применявшееся при отборе кернов оборудование отечественного производства.
Некоторые характеристики сверлильного оборудования приведены в таблице.
Характеристики сверлильного оборудования
| Наименование | Масса, кг | Потребляемая мощность, кВт | Рабочее напряжение, В | Диаметр кернов, мм |
| Сверлильный станок ИЭ | Около 100 (с станком) | 2,2 | 380 | От 40 до 215 |
| Машина ручная сверлильная электрическая "Кобра-1А" | 5,5 | 1,5 | 220 | От 30 до 60 |
Керны, выбуренные из конструкций мостов, дают возможность определить, кроме прочности, следующие характеристики бетона: водонепроницаемость; пористость; трещиноватость; степень карбонизации бетона; горную породу щебня, входящего в состав бетона.
Широкий спектр определяемых с помощью кернов характеристик бетона и их высокая достоверность позволяют выработать обоснованные рекомендации по эксплуатации сооружения, выбрать наиболее рациональный способ его ремонта и найти оптимальные проектные решения по реконструкции.
Малов А.С., Дингес Э.В. Оптимизация стратегии развития мосторемонтного производства в системе автомобильно-дорожного комплекса / Аспор. - М., 1999. - 64 с.
2. ОСОБЕННОСТИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ВОСПРОИЗВОДСТВА МОСТОВ
Существующие производственные мощности по воспроизводству мостов в настоящее время представлены двумя типами мостовых организаций: строительными и ремонтными.
Все строительные организации в основном входят в состав государственных мостостроительных компаний: АО "Мостострой" (бывший Главмостострой Минтранстроя СССР), являющийся одним из 18 подразделений акционерного общества "Корпорация "Трансстрой" и АО "Автомост" (бывший мостостроительный трест Минавтодора РСФСР).
В последние годы корпорация "Мостострой" ежегодно строит примерно 50 км автодорожных и железнодорожных мостов в год, специализируясь преимущественно на мостах с большими пролетами и сложной конструкции. Это крупное мостостроительное формирование включает в себя 13 акционерных компаний, 11 из которых занимаются строительством мостов в отдельных географических регионах, а две - производством сборных стальных и железобетонных конструкций сооружений на 6 заводах металлоконструкций и 6 заводах сборного железобетона. В настоящее время корпорация "Мостострой" является наиболее мощной и технически оснащенной мостостроительной организацией в России. Доля выполняемых ею работ на рынке строительства автодорожных мостов составляет 70 %, а на рынке строительства всех мостов (включая и железнодорожные) - 75 - 80 %.
Второй по величине мостостроительной организацией в стране является АО "Автомост", которая охватывает своей деятельностью все регионы России и состоит из 28 территориальных организаций. "Автомост" имеет 5 заводов по производству сборных стальных и железобетонных конструкций. На долю этой мостостроительной компании приходится примерно одна треть общего объема мостостроительных работ; ежегодно она строит около 10 - 15 км мостов, специализируясь в основном на малых и средних искусственных сооружениях.
Наряду с указанными гигантами мостостроительной индустрии на рынке мостостроительных работ участвуют и небольшие мостостроительные организации, входящие, как правило, в состав территориальных управлений по строительству и ремонту автомобильных дорог и специализирующиеся на строительстве малых мостов и труб. По большей части эти организации являются кооперативами и товариществами с ограниченной ответственностью, то есть имеют негосударственную форму собственности. Организации этого типа, как правило, имеют плохое техническое оснащение, относительно невысокий производственный потенциал и поэтому в настоящее время степень участия их в общем рынке мостостроительных работ весьма незначительна.
Интересно отметить, что, хотя зоны деятельности всех перечисленных мостостроительных формирований пересекаются между собой, они практически не вступают в конкуренцию между собой. Главной причиной этого, конечно, является отсутствие достаточно мощных альтернативных форм негосударственной собственности в мостостроительном секторе, однако, немаловажное значение имеет специализация организаций, и не столько по мощности сооружений (как представляется на первый взгляд), сколько (что хотелось бы особенно подчеркнуть) по сложности выполнения мостостроительных работ, квалификации и технической оснащенности подрядчиков.
Существующее мосторемонтное производство в стране находится в зачаточном состоянии. До недавнего времени действующая сеть мостовых ремонтных организаций была представлена в основном довольно мелкими производственными подразделениями, осуществляющими, главным образом, только ремонт элементов проезжей части мостов. Эти подразделения, функционировавшие, как правило, в рамках территориальных управлений по строительству и ремонту автомобильных дорог, имели очень слабое техническое оснащение и недостаточно квалифицированный для производства сложных мосторемонтных работ производственный персонал, что препятствовало их широкому использованию при ремонте и реконструкции искусственных сооружений.
Поэтому с начала 80-х годов, определённая (хотя и очень незначительная) часть ремонтно-восстановительных работ стала передаваться мостостроительным организациям. Однако, по свидетельству представителей региональных дорожных органов, мостостроительные организации весьма неохотно принимали к их выполнению (как правило, не без давления со стороны администраций регионов), чему способствовали два весьма важных, но часто не учитываемых при заключении договоров на выполнение ремонтных работ, обстоятельства:
1) существенные особенности мосторемонтного производства;
2) "невыгодность" ремонтных работ.
Поскольку указанные причины и в настоящее время служат весьма серьезной преградой для широкого привлечения мостостроительных организаций к простому воспроизводству искусственных сооружений, на них следует остановиться более подробно.
Начнем с особенностей мосторемонтного производства.
Примечательно, что еще совсем недавно среди управленцев-дорожников разного уровня было распространено мнение о ненужности специализированных мостовых ремонтных организаций. Мотивировка обычно выдвигалась такая: с мелкими ремонтными работами на мостах (ремонт покрытия, систем водоотвода, бордюров, деформационных швов, перильных ограждений и т.д.) могут легко справиться дорожники, а крупные ремонтные работы (замена балок пролетных строений, реконструкция мостов и т.п.) выполняются довольно редко, они аналогичны по сути соответствующим мостостроительным работам и поэтому должны выполняться мостостроительными организациями. Указанная аргументация отчасти исходила из представления об искусственных сооружениях, как о высоконадежных, долговечных и в большинстве случаев неремонтопригодных конструкциях.
Первая ошибка такого подхода состояла в отрицании, а точнее в невидении специфики мосторемонтного производства, которая, на наш взгляд, является для искусственных сооружений гораздо более существенной, чем, например, для гражданских или промышленных зданий.
Безусловно, мосторемонтное производство имеет много общего с новым строительством сооружений, так как значительная часть технологических процессов, выполняемых, допустим, при крупном (капитальном) ремонте мостов аналогична технологии их нового строительства. Виды используемых материалов, полуфабрикатов и конструкций, существенная часть средств труда (строительные машины и механизмы) также одинаковы как в мостостроительном, так и в мосторемонтном производстве.
В то же время мосторемонтное производство имеет по сравнению с новым строительством очень серьезные специфические особенности.
Основной особенностью ремонта, реконструкции и замены мостов является очень высокая технологическая сложность выполнения практически всех видов восстановительных работ. Она диктуется несколькими причинами:
Во-первых, большой трудоемкостью разборки существующих конструкций из высокопрочных материалов, которая может в 1,5 - 2 раза превышать затраты труда при их строительстве.
Во-вторых, не свойственной для строителей мостов технологической последовательностью выполнения работ на их конструктивных элементах и частях. Работы ведутся не "снизу вверх", как имеет место при сооружении объектов (фундаменты - опоры - пролетные строения - мостовое полотно), а "сверху вниз", что вносит существенные особенности даже в типовые технологические схемы их производства.
В-третьих, стесненностью места работ и относительно небольшими объемами их выполнения (например, при необходимости омоноличивания со сваркой арматуры разрушенного поперечного шва в диафрагменных железобетонных пролетных строениях или замены одного или нескольких раскосов в сталебетонном пролетном строении), исключающими применение высокопроизводительных машин и оборудования и поэтому требующих больших затрат труда.
В-четвертых, необходимостью ограничения фронта работ в связи с требованиями их производства без полного закрытия движения транспорта или пешеходов по мосту и объективным снижением производительности труда рабочих в условиях постоянных шумовых, газовых и динамических воздействий от проезжающих транспортных средств.
В пятых, отсутствием в большинстве случае строительной площадки, на которой можно заблаговременно разместить необходимые для ремонта или реконструкции конструкции или детали, произвести укрупненную их сборку или организовать производство требуемых в небольших количествах полуфабрикатов (бетонной и асфальтобетонной смесей).
В шестых, крайней неоднородностью объектов ремонта (неодинаковых по длине, объемно-планировочным и конструктивным решениям) и построенных из разных материалов и конструкций, в том числе и из конструкций, уже снятых с производства, а также имеющих разный возраст и разный характер скрытых дефектов, которые могут быть выявлены только в период выполнения восстановительных работ.
В седьмых, недостаточной отработкой технологии выполнения многих работ по восстановлению мостов, отсутствием высокоэффективных (полностью механизированных) приемов и методов труда, особенно при усилении и уширении основных несущих конструкций искусственных сооружений.
К этому следует добавить и то обстоятельство, что ремонтники-мостовики должны постоянно находиться на гребне научно-технического прогресса, так как только в процессе эксплуатации сооружений выясняется, как ведут себя новые конструкции и материалы под динамическими нагрузками, как адаптируются новые конструктивные решения к разным условиям функционирования сооружений и какие новые достижения науки и техники нужно использовать для защиты тех или иных элементов мостов от агрессивной окружающей среды.
Именно поэтому нельзя согласиться с теми специалистами дорожного хозяйства, которые считают, что мелким ремонтом на мостах могут заниматься без специального обучения и практики дорожные рабочие. Ведь неотъемлемая часть любого мелкого ремонта - это профилактика и уход за сооружением, а они предусматривают выполнение разнообразных специальных работ, например, при нанесении защитных покрытий на поверхность железобетонных балок, отслеживании деформаций конструктивных элементов, регулировании или совершенствовании механизмов деформационных швов, обеспечении восстановления конструкций ограждений при дорожно-транспортных происшествиях и т.п. [1]. Очевидно, что "справиться" с такими работами могут только специалисты-мостовики и при этом мостовики довольно высокой квалификации.
Существенная особенность ремонтных работ - это чрезвычайно широкая колеблемость их объемов на отдельно взятом сооружении. Серьезность возможных последствий не позволяет игнорировать даже относительно небольшие (по распространенности) дефекты сооружений (например, коррозию предварительно-напряженной арматуры стенки балки на нескольких квадратных сантиметрах), а это означает, что они в обязательном порядке должны быть устранены ремонтниками. Вместе с тем при реконструкции искусственных сооружений вполне могут выполняться объемы работ соизмеримые с объемами работ по их новому строительству, например, при больших размерах уширения опор и пролетных строений или перестройке (замене на новые) существующих объектов.
Такой широкий диапазон объемов восстановительных работ на одном объекте вызывает довольно большие организационные сложности их производства, которые в конечном счете сводятся к следующему:
необходимости специализации ремонтных подразделений по видам и объемам ремонтно-реконструктивных воздействий;
обеспечении высокой мобильности производственных звеньев, выполняющих малообъемные и обычно территориально рассредоточенные (линейно или радиально) ремонтные работы;
необходимости введения гибкой структуры производственных звеньев (по составу специалистов и используемых технических средств) в зависимости от динамики (как временной, так и пространственной), степени плотности (концентрации) и рассредоточенности ремонтных работ;
повышенной сложности разработки производственных программ мосторемонтных организаций, а также планирования движения ремонтно-строительной техники и трудовых ресурсов по объектам.
Нe менее важной особенностью восстановительных работ на мостах является необходимость использования при их производстве узкоспециализированных машин, оборудования и инструмента. В настоящее время за рубежом при ремонте и реконструкции сооружений широко применяются разные специализированные технические средства, позволяющие высокопроизводительно выполнять различные виды работ на большой высоте, при ограниченном фронте работ, в стесненных и малодоступных частях сооружений, включая и производство подводных работ; например, при стабилизации грунта в основаниях или ремонте фундаментов опор сооружений. Несомненно, что эти технические средства скоро появятся и у нас. Однако для их эффективного использования, как показывает зарубежная практика, необходима не только высокая квалификация исполнителей, но и большой опыт их работы именно по ремонту и реконструкции сооружений.
Изложенные выше особенности мосторемонтного производства, по существу, отвечают на вопрос, почему строительные организации даже при наличии неиспользуемых производственных мощностей не стремятся завоевывать рынок ремонта искусственных сооружений. При этом вполне понятно, что их нежелание осуществления этой деятельности многократно усиливается, если работы по восстановлению мостов являются для них "маловыгодными".
Между тем "маловыгодность" ремонтных работ для мостостроительных организаций достаточно очевидна. Если даже абстрагироваться от высокой трудоемкости этих работ, что ведет к значительному увеличению доли заработной платы в их себестоимости (это само по себе нежелательно для любого производственного предприятия), то все равно остается довольно много факторов, негативно влияющих на рентабельность и другие показатели эффективности деятельности организаций. К ним относятся: вынужденное распыление сил и средств по многочисленным объектам; снижение объемных (валовых) показателей деятельности; отсутствие или практически отсутствие такого важного показателя деятельности, как экономия на материальных ресурсах; относительно низкие расценки на выполнение сложных ремонтных работ; сложности оперативного управления и контроля за ходом и качеством работ, и ряд других.
Здесь, конечно, можно предвидеть возражения и напоминания оппонентов о том, что в условиях рыночного хозяйства главным регулятором не только объемов любого производства, но и его профиля и целевой или предметной направленности является платежеспособный спрос. И, следовательно, в нашем случае если при сокращении спроса на строительство сооружений соответственно увеличится спрос на их ремонт и реконструкцию, то мостостроительным организациям для их выживания "из двух зол придется выбирать наименьшее", ибо выполнять ремонтные работы выгоднее, чем не делать вообще ничего. Таким образом, считают оппоненты, в ситуации, когда не предъявляется спрос на мостостроительные работы, говорить о выгодности или невыгодности единственно возможных для них заказов даже на самый мелкий ремонт искусственных сооружений не имеет смысла.
Безусловно с этим тезисом нельзя не согласиться. Вместе с тем надо иметь в виду, что такое вынужденное перепрофилирование деятельности мостостроительных организаций может иметь место только в рамках диверсификации производства. которая подразумевает создание в составе строительных организаций специальных ремонтных структур (понятно, что строителей-мостовиков нельзя в одночасье снять со строительства одних объектов и послать на ремонт других), действующих по образу и подобию специализированных ремонтных подразделений. (А именно о необходимости создания таких структур и идет речь в настоящей работе).
Кроме того, переход строительных организаций с высокообъемных строительных работ на малообъемные строительные ремонтные не решает весь комплекс проблем мостостроительных организаций по использованию высвободившихся производственных мощностей (подобно тому как не решает проблем, например, оставшегося без заказов завода по изготовлению телевизоров, переход на их ремонтное обслуживание). К этому еще следует добавить, что в условиях низкой плотности мостовой сети в России и высокой заинтересованности всех регионов страны в улучшении транспортного обслуживания спрос на продукцию мостостроительных организаций в перспективе (в условиях стабильной экономики) должен не уменьшаться, а увеличиваться.
В какой-то степени подтверждением вышесказанного является и сегодняшняя структура сети мостовых ремонтных организаций в регионах страны. В основном она представлена не бывшими мостостроительными организациями или их подразделениями, которые, кстати сказать, подобно Мостоотряду-19, принимают к выполнению только высокообъемные работы по реконструкции искусственных сооружений, а небольшими специализированными ремонтными подразделениями, большинство из которых по своей организационно-правовой форме является частными, кооперативными или акционерными. Так, например, кооперативы "Тверские мостостроители" и "Эрлан" выполняют мосторемонтные работы на территории Тверской области, товарищество с ограниченной ответственностью "Акведук" - на территории Новгородской области, малое предприятие "Декат" - на территории Московской области.
Вместе с тем производственные возможности всех вместе взятых мостовых ремонтных организаций, а также тех строительных формирований, которые полностью или частично переключились на выполнение восстановительных работ на мостах, относительно невелики. В общем случае их производственные мощности в состоянии выполнить только 10 % от накопленного объема работ по ремонту и реконструкции искусственных сооружений.
Таким образом, при наличии платежеспособного спроса на предоставление мостовых ремонтных услуг сеть мосторемонтных организаций должна неуклонно разрастаться и совершенствоваться.
Как показывает практика, мосторемонтные организации любой организационно-правовой формы редко возникают исключительно по желанию самих предпринимателей. Как правило, их создание инициирует администрация регионов и городов, имеющая большие неприятности от неудовлетворительного функционирования искусственных сооружений, или руководители территориальных дорожных органов, хорошо понимающие всю пагубность последствий эксплуатации дефектных мостов.
Обычно к авторам таких инициатив возникает множество вопросов со стороны потенциальных руководителей проектируемых мостовых ремонтных подразделений. К основным из них можно отнести чисто экономические или технико-экономические, которые звучат примерно так:
как рассчитать общую потребность в мостовых ремонтных услугах, если требуется выполнение различных видов ремонтных работ на сети мостов?
Какая должна быть производственная мощность ремонтной организации в данной области, районе, городе и т.д.?
Целесообразно ли создание общепрофильной ремонтной организации или нужна ее специализация по видам ремонтных работ?
Нужно ли создавать новые ремонтные мощности или рациональнее укрупнить уже существующие?
Что целесообразнее: создавать одну крупную мосторемонтную организацию или несколько небольших?
Какой возможен уровень использования производственных мощностей из-за снижения спроса на неремонтные услуги?
Очевидно, что ответы на эти вопросы являются далеко не простыми и поэтому не могут быть даны априори без соответствующих технико-экономических исследований и обоснований. Кроме того, какого-то единого (унифицированного) стандарта решений поставленных вопросов в экономике не существует. В связи с этим ответ почти на каждый из них требует решения довольно сложной экономической задачи, учитывающей множество факторов и условий формирования и последующего функционирования ремонтных производственных мощностей, возможные варианты решения которой рассматривается в следующих разделах настоящей работы.