no neadline

О повторном применении несущих конструкций
В РБ по-прежнему остается острой проблема рационального использования демонтированных и остающихся в пролете тавровых диафрагменных балок пролетных строений, выполненных по типовому проекту Союздорпроекта (вып. 56) и пребывающих в настоящее время в состоянии частичного отказа. Предложенный в начале 80-х гг. институтом БелдорНИИ способ реконструкции таких пролетных строений с помощью приставных бездиафрагменных балок и монолитной железобетонной накладной плиты получил в республике широкое распространение, но в разрезном варианте. В настоящее время правопреемником БелдорНИИ — институтом “Дорстройтехника” — разработана система использования вышеупомянутых балок в качестве монтажных элементов для неразрезных пролетных строений, сооружаемых на существующих или новых опорах. Цель разработки — возможность возведения из подобных элементов мостов с повышенными эксплуатационными характеристиками (минимум деформационных швов и опорных частей при минимальном расходе монтажных элементов) на свайных опорах. Получение монтажного элемента из бывшей в употреблении балки требует определенных затрат, что актуализирует задачу ограничения расхода монтажных элементов. Основное предназначение системы — реконструкция температурно-неразрезных мостов на свайных опорах, построенных по типовому проекту Союздорпроекта (вып. 70).
Монтажный элемент представляет из себя отремонтированную балку с восстановленным защитным слоем и разобранным до наружных граней концевых диафрагм бетоном концов при сохранении выпусков арматуры. В зависимости от способа поперечного объединения элементов в пролетное строение (накладная плита или поперечное обжатие напрягаемой арматурой) они оснащаются анкерами для объединения с накладной плитой или отверстиями в стенках балок возле диафрагм для пропуска напрягаемых затяжек.
В первой из трех разработанных в системе схем используется минимальное количество монтажных элементов главных балок, объединяемых двухсекционными блоками сборнонакладной плиты. Объединение блоков плиты с балками производится через сквозные проемы между секциями с помощью трубчато-болтовых анкеров, закрепленных в диафрагмах, путем омоноличивания проемов и последующего натяжения болтов анкеров. Объединение пролетов в неразрезную плеть осуществляется в надопорных узлах. Во второй схеме двухсекционные блоки сборной накладной плиты объединяют крайние отодвинутые балки с промежуточными, расположенными вплотную под монолитной накладной плитой. В третьей схеме применяется существенно больше монтажных элементов главных балок, но отсутствует накладная плита. При этом предъявляются определенные требования к состоянию плит монтажных элементов, совпадению полудиафрагм в плане (допустимая разбежка — не более 5 см) и состоянию самих полудиафрагм.
Повторное применение отремонтированных монтажных элементов было реализовано при реконструкции автодорожного моста через реку Свислочь у села Дукора Осиповичского района Минской области. Этими элементами была заменена часть главных балок моста. Испытания натурных фрагментов пролетных строений в лабораторном корпусе института “Дорстройтехника” показали надежность принятых решений. Дело — за строительством или реконструкцией объекта с использованием повторно применяемых монтажных элементов в качестве всех главных балок всех пролетных строений.

Правда об опорных частях из литого полиуретана
В последнее время участились случаи отказа литых полиуретановых опорных частей, которые, как это было установлено специалистами института БелдорНИИ около 20 лет назад, по ряду параметров превосходят металлические и резинометаллические опорные части. С 1986 г. полиуретановые опорные части широко применялись при строительстве мостов и путепроводов с пролетами от 12 до 33 м как в БССР (и позже РБ), так и в других советских (и позже постсоветских) республиках. Была установлена характерная зависимость между годом постройки сооружения и состоянием опорных частей — на мостах и путепроводах, построенных до 1991 г. включительно, полиуретановые опорные части находятся, как правило, в нормальном состоянии, на искусственных же сооружениях постройки 1995—97 гг. процент отказа полиуретановых опорных частей гораздо выше (есть случаи полного их разрушения). Это можно объяснить, во-первых, неправильным применением того или иного типоразмера — в этом случае искусственно создаются такие условия эксплуатации опорной части, которые не предусмотрены проектной и нормативной документацией. Во-вторых, нередки случаи неточного опирания пролетных строений на опорные части при монтаже последних. Несоответствие прочностных и деформативных качеств полиуретана опорных частей требованиям ТУ РБ 05891370-1-93 есть следствие нарушения технологии производства этих изделий. Помимо всего прочего, на сегодняшний день эксплуатация полиуретановых опорных частей носит неуправляемый характер. В настоящее время разрабатываются технические условия и пособие по расчету полиуретановых опорных частей, в которых учтен весь опыт их эксплуатации. Разработаны также конструкции неподвижных опорных частей и опорных частей для ремонта пролетных строений.
Обо всем вышеизложенном, а также о других проблемах мостовой науки можно было узнать из докладов и сообщений О. М. Вайтович, А. Ф. Головнева, В. А. Зверинского, П. В. Золотова, Ю. И. Павукова и М. П. Щербенкова (НПО “Белавтодорпрогресс”), В. Г. Кваши, Л. В Салийчук, и О. Я. Стечишин (ГУ “Львовская политехника”), Г. П. Пастушкова (БГПА), А. Г. Федорова и Ю. И. Лаптева (ГПП “Белгипродор”) и других специалистов отрасли.

Без химии не обойтись
Возвращаясь же к теме эксплуатации искусственных сооружений, нельзя не упомянуть о разработках специалистов НПО “Белавтодорпрогресс”, касающихся средств защиты конструкций.
Антикоррозионная смесь САК-ЦП (САК-ЦП-ИС) представляет собой раствор высокомолекулярных углеводородов в нефтяном растворителе и предназначена для профилактической защиты от коррозии цементобетонных покрытий и бетонных и железобетонных конструкций искусственных сооружений на автодорогах. Распределение смеси по поверхности бетона осуществляется через обычные форсунки механическим или пневматическим методами при давлении 2—5 атмосфер.
Коллоидные цементные и полимерцементные растворы предназначены для устройства гидроизоляции, защитных покрытий и ремонта бетонных и железобетонных конструкций искусственных сооружений на автодорогах. Ремонтные растворы применяются для ремонта поверхностных дефектов, образовавшихся за время эксплуатации искусственного сооружения. Защитные же — для устройства профилактических защитных покрытий конструкций, поверхность которых во время эксплуатации сооружения подвергается воздействию агрессивных факторов внешней среды, наносятся до сдачи объекта в эксплуатацию.
Раствор коллоидный цементный (РКЦ) — это смесь коллоидного цементного вяжущего, песка, воды и химических добавок. Раствор коллоидный полимерцементный (РКПЦ) — это коллоидный цементный раствор, модифицированный добавками полимеров. Активированные растворы (РКЦА и РКПЦА) получаются из названных в результате их виброактивации в процессе приготовления или после оного.
Для заделки больших повреждений (сколов торцов балок и плит, крупных раковин, отверстий в стенках балок), замены некачественного бетона применяют бетонные смеси, приготовленные на коллоидном цементном адгезионно-гидроизоляционном вяжущем. С целью увеличения прочности сцепления коллоидного цементного или полимерцементного раствора с бетоном на бетонную поверхность наносится коллоидный цементный клей.
Для нанесения коллоидных цементных и полимерцементных композиций на бетонную поверхность применяют: виброрастворомет или агрегат подачи растворов из комплекта оборудования КОПП, разработанного в НПО “Белавтодорпрогресс”; виброрастворомет ВНИИГ-6, пневмовибронагнетатель ВНИИГ-78 или ВНИИГ-80 из комплекта оборудования, разработанного в ВНИИГ им. Веденеева; гидроизоляционный агрегат СМБ-039.00.000ПС производства Дзержинского механического завода или другое оборудование.

Даешь угля!
Специалист польской фирмы “Sika Poland” А. Шевчик рассказал о новых материалах для усиления мостовых конструкций.
Данная польская фирма является дочерним предприятием швейцарской фирмы “Sika”, которая имеет 100-летний опыт работы с бетонами различного назначения и конструкциями, из них изготавливаемыми. Специалисты фирмы разрабатывают добавки и примеси к бетонам, позволяющие получать материал с различными характеристиками и свойствами (пластификаторы и суперпластификаторы, воздухововлекающие добавки, замедлители и ускорители твердения, стабилизаторы и уплотнители, добавки для бетонирования при низких температуре и влажности, а также средства для ухода за поверхностью бетона и смазки для форм), материалы для ремонта железобетонных конструкций и технологии их применения, системы защитных покрытий для конструкций, подверженных воздействию атмосферных факторов, воды и агрессивных сред, системы уплотнения стыков и инъектирующих растворов, методы антикоррозийной защиты стали.
Несомненный интерес представляет предлагаемая фирмой система усиления конструкций при помощи внешнего их армирования. Система аналогична известному методу усиления путем приклеивания стальных полос, но в качестве приклеиваемого армирующего элемента в данном случае выступают композитные ленты Sika Carbodur из ориентированных углеродных волокон, заключенных в матрицу из эпоксидной смолы. В литературе материал известен под аббревиатурой CFRP (Carbon Fibre Reinforced Plastic).
Ленты Sika Carbodur работают на растяжение и не работают на срез. Поэтому для восприятия срезающих усилий, например, поперечной силы в мостовых балках, фирма рекомендует применять панели из углеродных волокон Sika Wrap, являющиеся дополнением системы Sika Carbodur.
Преимущества применения указанных материалов — коррозионная стойкость, высокая прочность на растяжение, простота в применении, отсутствие размерных ограничений (лента поставляется в бухтах), высокая усталостная прочность, простота соединения с усиливаемым элементом, малые сроки проведения ремонтных работ, возможность проведения ремонтных работ без закрытия движения, возможность избежать возведения лесов, низкая стоимость используемой рабочей силы. Единственный недостаток — относительно высокая стоимость, однако ленты Carbodur и Wrap значительно легче стали, традиционно применяемой для внешнего усиления конструкций, а с учетом устранения потерь от перекрывания движения на время ремонта и уменьшения расходов на применение лесов и другого механического оборудования применение углеродных лент является конкурентоспособным по отношению к стали.
В зависимости от вида лент, количества их слоев и вида нагрузки предельная грузоподъемность усиленного элемента может увеличиться в 2-3 раза по сравнению с неусиленным. Особенно это касается главных балок пролетных строений.
Перед выполнением работ по внешнему усилению конструкций необходимо провести испытание прочности бетонного основания на отрыв (так называемое испытание pull out). При этом результат испытания не должен быть менее 1,5 Мпа.
Накопленный (в том числе польскими специалистами) опыт усиления конструкций позволяет сделать следующие выводы. В случае необходимости усиления балок и плит ленты следует приклеивать в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов (варьирование длин и числа слоев представляет определенную аналогию с армированием изгибаемых элементов стальными стержнями). Когда же требуется укрепление несущих конструкций вследствие раскрытия трещин и коррозии арматуры, ленты наклеиваются по всей длине элемента от опоры до опоры. Для восприятия срезывающих усилий фрагменты лент наклеиваются в направлении отогнутых арматурных стержней.
Образцы всех материалов и изделий Sika были предоставлены фирмой “Феликс”.

Что предстоит сделать
Специалисты, имеющие отношение к проектированию, строительству и эксплуатации мостов РБ, единодушны во мнении о необходимости принятия ряда нормативных актов, регламентирующих названные виды инженерной деятельности. В частности, необходим Закон о мостах РБ.
30 октября 1998 г. состоялось заседание коллегии Комитета по автодорогам при Министерстве транспорта и коммуникаций РБ. Помимо всего прочего, коллегия постановила, что НПО “Белавтодорпрогресс” в самое ближайшее время следует разработать предложения по структуре специализированной мостовой службы в дорожной отрасли республики, инструкцию по оценке качества содержания автодорожных мостов, правила приемки их текущего ремонта, а также пособие мастеру по их эксплуатации. Совместно с ГПП “Белгипродор” — представить в комитет предложения по усилению защиты конструкций мостовых сооружений от воздействия влаги и хлоридов. Совместно с ГПП “Белгипродор” и ГП “Мостострой” — разработать и представить предложения по отраслевой программе ”Монолит” с целью более широкого применения монолитного бетона в мостостроении. Совместно с ГПП “Белгипродор” и ГП “Белдорцентр” — доработать и представить на утверждение концепцию создания системы управления мостами “Белмост” в составе системы “Ремонт”.
Обилие водоемов является одной из белорусских реалий. Отсюда вытекает необходимость располагать достаточным количеством исправных мостов.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ