От конторы к институту, от моста к мосту

Окончание.Начало см. в "СиН" N№34

Напомню, в статье идет речь о сегодняшнем дне базового экспертного центра России по обследованию и испытанию мостов и путепроводов и разработке проектно-сметной документации на их ремонт и реконструкцию - института "Проектмостреконструкция". Рассказывает начальник мостоиспытательной лаборатории института Д. Б. Егоров.

Коль скоро мы заговорили о проблеме существования бесперебойного автомобильного сообщения между правобережным и левобережным Ульяновском, не могла быть обойдена и тема эксплуатации функционирующего с 1965 г. автодорожного моста через Волгу в Саратове.

- В прошлом году в составе рабочего проекта ремонта моста нами было выполнено его обследование, - говорит Дмитрий Борисович. - В верхнем поясе пролетных строений моста в специальном корыте была проложена с последующим омоноличиванием преднапряженная тросовая арматура. Определенная часть этой арматуры натягивалась на упоры на стенде, основная же - на бетон. Работа по оценке современного состояния арматуры включала оценку защитных свойств бетона как среды, окружающей арматуру. Образцы этого бетона исследовались на содержание хлоридов как ускорителя процесса коррозии, определялась степень карбонизации защитного слоя железобетонных конструкций в качестве оценки его добротности. Сегодня срок начала ремонта старого автодорожного моста через Волгу у Саратова увязывается со сроком окончания строительства нового - в Пристанном. Проект ремонта будет готов к тому времени, когда будет построен новый мост. Ремонт в значительной степени коснется мостового полотна. Будут меняться тротуары, перила, выноситься коммуникации. Возник следующий вопрос: если мы что-то делаем с проезжей частью и по этой причине закрываем движение по мосту, то возможно бы целесообразно какие-то работы произвести и с арматурой (если, разумеется, это требуется)? А вот требуется или нет - это и предстояло определить. Для того чтобы произвести массовое вскрытие арматуры, увидеть, например, что состояние ее неудовлетворительное и после этого принять какое-то решение, необходимо полностью закрывать движение по мосту. Поэтому были выполнены определенные работы, дающие возможность сбора косвенных характеристик факторов, влияющих на коррозию арматуры. Далее учеными Саратовского государственного университета - сотрудниками кафедры теории вероятности и математической статистики - был произведен анализ оценки достоверности прогнозирования с использованием байесовского подхода. То есть арматура была вскрыта нами в ограниченном количестве мест моста, и мы увидели, что с ней все в порядке. Можем ли мы дать соответствующий прогноз относительно всей оставшейся арматуры, не вскрывая ее? Вопрос, решенный в вероятностном аспекте, требовал применения разных методов, в том числе и широко применяемого за рубежом метода "self potention". Для этого метода разработаны критерии оценки коррозионной активности арматуры. Метод заключается в измерении разности потенциалов между арматурой и бетоном и электропроводности бетона. Грубо говоря, если бетон содержит электролитическую среду, то коррозия обязательно будет иметь место.

Не ограничившись вышеописанным сбором информации, мы определили места, где в первую очередь может развиваться коррозия, то есть самые плохие по всем показателям места, и в этих местах произвели вскрытие арматуры. Примерные размеры вскрывавшихся участков в плане - 60х80 см. Несмотря на то что поверхность тросов была влажной, коррозии проволок отмечено не было. Слабый налет ржавчины легко счищался рукой. Какая-то влага идет откуда-то по самому тросу, по пустотам между проволоками. По всей видимости, вода, пока доходила до арматуры, обескислороживалась, что и было, судя по всему, одной из причин того, что, несмотря на присутствие влаги, арматура не корродировала.

В итоге мы пришли к выводу, что арматура не находится в угрожающем состоянии и что в данный момент нет необходимости ее усиления.

Следует сказать, что мост через Волгу в Саратове по своим размерам и примененным конструктивным решениям является уникальным сооружением, сконцентрировавшем в себе технические и технологические достижения начала 60-х гг. Общая длина моста - 2803,7 м, ширина проезжей части - 12 м, каждого из тротуаров - 1,5 м. Главный судоходный пролет перекрыт неразрезным пролетным строением из преднапряженного железобетона, выполненным по схеме 106+3х166+106 м. Остальная часть моста выполнена из балочных разрезных пролетных строений из преднапряженного железобетона длиной по 70 м.

Всего специалистами института разработано более 500 проектов реконструкции и капремонта искусственных сооружений. Значительная часть проектов реализована или находится в стадии реализации. Реконструкция многих объектов производится в соответствии с разработанными в институте проектами производства работ.

В настоящее время в содружестве с Саратовским государственным техническим университетом (беседа с одним из доцентов факультета транспортного строительства СГТУ С. Н. Руднянским будет опубликована в одном из ближайших номеров "СиН") ведутся работы по проектированию серии висячих пешеходных и автодорожных путепроводов. Экспериментальный висячий пешеходный путепровод через Автозаводское шоссе в Тольятти сдан в эксплуатацию в 1997 г.

- Балка жесткости этого путепровода имеет криволинейное очертание наподобие очень пологой арки, - поясняет Дмитрий Бориссович, - и ее сечение в пределах строительной высоты, которая составляет всего 30 см, включает несущий и напрягающий тросы, предназначенные для повышения жесткости конструкции. Авторское свидетельство на изобретение было получено несколькими людьми, один из которых - главный специалист нашего института, кандидат технических наук В. С. Носов. Эскизный проект был выполнен в СГТУ, а все рабочие чертежи делали мы (я тогда был ГИПом этого объекта). Потом мы выезжали на испытания этого путепровода...

...Представляет интерес наше сотрудничество с научными институтами СГУ. Один из них - Институт геофизики - ведет исследования подповерхностных слоев грунта. Правда, небольшая глубина в их понимании - это несколько сотен метров, нас же интересует поведение подповерхностных слоев, расположенных на глубине максимум 20 м. Мы поставили перед этим научно-исследовательским коллективом задачу идентификации типов и глубины погружения свайных фундаментов. Вначале ими была проведена пробная работа на одном из объектов - предстояло убедиться в том, что их аппаратура и методика могут быть применены в нужном нам направлении. Упомянутая аппаратура первоначально разрабатывалась в Институте механики и физики СГУ для того, чтобы быть отправленной на Луну. После сворачивания лунной программы аппаратура была приспособлена для нужд земной геофизики. В свою очередь сами геофизики, испытывая определенную нужду в заказах, пытаются применять геофизические методы для решения инженерных задач, переходя от чисто геологоразведочных тематик к инженерно-геологическим. Не так давно мы вместе с ними выезжали в Удмуртию, где нужно было определить глубину заложения свайных фундаментов нескольких мостов. Здесь используется так называемая методика зондирования становлением поля в ближней зоне (МЗСБ).

Помимо этого, ведутся работы по выяснению возможности применения сейсмических методов. Вообще вся геофизика дает ответы в вероятностном аспекте. Ведь никто не даст стопроцентного ручательства в том, что в точке, имеющей данные географические координаты, на данной глубине есть нефть. Точно так же и отметка подошвы фундамента может быть определена с определенной вероятностью. Значительно большую уверенность дает определение этих величин несколькими методами. Со своей стороны мы можем определять их, зная длину свай, применявшихся во время устройства этих фундаментов.

Есть аппаратура, которая используется для различных иных целей и не очень подходит для наших. Ее нужно модернизировать, скажем, создавая какие-то специальные сейсмоприемники, а также программное обеспечение для обработки такого рода сигналов. Заработаем какие-то деньги и стоим перед дилеммой: проесть их либо потратить на разработку новых приборов, новых исследовательских технологий...

...А еще в институте накоплен богатый опыт разработки смотровых и эксплуатационных приспособлений, используемых на мостовых сооружениях.

Реконструкция мостов и путепроводов с увеличением их грузоподъемности и габаритов их проезжей части предусматривает устройство сборно-монолитных и монолитных накладных плит, включаемых в совместную с существующими элементами пролетных строений работу, многовариантные решения с добавлением балок пролетных строений, а также уширение сталежелезобетонных пролетных строений за счет добетонирования плиты и устройства дополнительных прогонов. Существуют и многие другие способы, которые учитывают индивидуальность конкретного сооружения и так или иначе отражаются в проектной практике института.

Экономия средств, достигаемая при реконструировании мостов и путепроводов с обеспечением современных требований к безопасности, долговечности и грузоподъемности, составляет в среднем 30-50% от затрат на новое строительство.

Сергей ЗОЛОТОВ