Усиление мостов и путепроводов: современные технологии Железобетонные мосты и путепроводы – мощные и надежные конструкции с длительным сроком службы. Однако, в процессе эксплуатации на данные сооружения оказывают воздействие различные факторы, что может ускорить износ и снизить долговечность конструкции. Чтобы сохранить несущую способность и не допустить обрушения, необходимо провести усиление моста или путепровода. Своевременное принятие мер способствует увеличению срока эксплуатации объекта и помогает избежать аварийных ситуаций.Причины, которые приводят к необходимости усиления ж/б сооруженийЕстественное старение. Даже, если по истечении срока службы, предусмотренного проектом, сооружение имеет надежный вид, то его внутренняя структура уже может начать разрушаться.Снижение несущей способности в результате воздействия вибрационных и динамических нагрузок, влияния внешних факторов – неблагоприятных климатических условий, высоких температур во время пожара, агрессивных сред (кислотных дождей, выхлопных газов, морского воздуха, дорожных реагентов).Увеличение нагрузки на несущие конструкции, что не было предусмотрено проектом. Усиленная нагрузка возникает из-за увеличения потока транспортных средств, возведение в непосредственной близости новых объектов, добавления элементов к уже существующей конструкции во время реконструкции.Ошибки, которые были допущены во время проектирования и строительства, а также использование строительных материалов низкого качества, что негативно сказалось на несущей способности моста или путепровода.Сильные повреждения, которые были нанесены сооружению в процессе эксплуатации.Появление трещин в результате усадки или силовой нагрузки, шелушение бетонаНезависимо от причины ухудшения эксплуатационной способности железобетонного сооружения, работы по усилению должны проводить профессионалы. Только в этом случае можно гарантировать получение должного результата.Для усиления ж/б мостов и путепроводов используется несколько современных технологий, выбор зависит от состояния сооружения, сроков и выделенного бюджета, предпочтений заказчика. Внешнее армирование углеволокномУглеволокно – полиакрилонитрил, на который воздействовали высокие температуры. После чего волокно пропитывается эпоксидной смолой для получения армированных нитей, из которых затем изготавливается полотно, хомуты, ленты, холсты, сетки. В процессе усиления сооружений углепластик наклеивается на участки конструкции, которые в процессе эксплуатации подвергаются наибольшей нагрузке.Преимущества использования углеволокна для усиления конструкцийПростое и быстрое выполнение работ, что позволяет сократить время ограничения прерывания движения по мосту или путепроводу либо не ограничивать движение.Легкость веса материала исключает необходимость использования специальной техники и оборудования. Потребуется лишь леса или подвесные люльки для проведения работ на высоте.Наклеенный углепластик не увеличивает веса сооружения и не оказывает нагрузки на его несущие конструкции.Укрепление углеволокном не меняет архитектуру и дизайн сооружения, что позволяет использовать технологию для мостов, которые имеют культурную или историческую ценность.Укрепление мостов и путепроводов проводится комплексно, то есть усилению подлежат все нагруженные части – опоры и пролеты.Усиление опорДля укрепления опорных конструкций, работающих на сжатие, полотно из углепластика укладывается вертикально на углах, горизонтально вкруговую по всей высоте опоры с заданным шагом. Как вариант – ленту или полотно из углепластикового волокна используют для обвязки оголовка опорного элемента по горизонтали вместе с хомутами, которые располагают перпендикулярно направлению нагрузки на опору.Полотно накладывается таким образом, чтобы направление основных нитей плетения совпадало с направлением разрушающей нагрузки на опору. Количество слоев материала зависит от значения расчетных усилий.Усиление пролетовНа пролеты мостов и путепроводов оказывают воздействие нагрузки на сжатие и растяжение – выше и ниже горизонтальной плоскости сечения соответственно, а также на смятие и сжатие в зоне расположения опор с обеих сторон пролета.Железобетонные сооружения способны воспринимать высокие нагрузки на сжатие, и для укрепления обычно бывает достаточно провести качественный ремонт поврежденного участка или его усиление методом торкретирования (нагнетания бетонного раствора на поверхность, покрытую армирующей сеткой).Тогда как разрушенные силовые элементы плиты (ригели, ребра жесткости), которые пострадали при изгибе во время воздействия высокой нагрузки, невозможно восстановить и укрепить путем торкретирования. Эффективным решением здесь будет оклейка ригелей и ребер углепластиковым полотном с направлением основных нитей вдоль пролета. Для снятия поперечной нагрузки в зоне у опор применяются U-образные хомуты, которыми оклеивается ригель плиты или несущий. Одновременно хомуты служат анкерами для полос углепластика, которые применяются для продольного усиления.ИнъектированиеМетод усиления путем заполнения специальным бетоном трещин и полостей в железобетонных сооружениях. Использование такого метода позволяет восстановить целостность ж/б конструкции и предотвратить дальнейшее ее разрушение. Состав качественно заполняет внутреннее пространство полостей и трещин, надежно соединяет – склеивает и замоноличивает разрозненные части.Использование метода позволяет оперативно устранить внутренние дефекты железобетонных конструкций, восстановить их целостность, повысить стойкость к влаге и прочность и продлить срок службы.Преимущества усиления методом инъектированияДля проведения работ не нужно останавливать движение на дороге.Работы можно проводить в любое время года, независимо от погоды.Возможность усиления труднодоступных участков.Нет необходимости в применении тяжелой техники.Используемые материалы экологичны, безопасны для окружающей среды.Быстрое выполнение работы.В результате инъектирования укрепляется конструкция моста или путепровода, предупреждается дальнейшее проседание и разрушение сооружения.Усиление металломУкрепление металлом – популярный, универсальный и проверенный способ усиления несущих конструкций мостов и путепроводов. Суть метода заключается в изготовлении металлических обойм (поясов), которые монтируются на участках сооружения, утративших первоначальную несущую способность. Монтаж металлических обойм – хорошая замена капитальному ремонту, если проблема заключается в естественном старении и износе несущих конструкций.Как это работаетМеталлические пояса обеспечивают перераспределение нагрузки между конструкционным элементом сооружения и металлом обоймы. Таким образом, ослабленная конструкция освобождается от внутреннего напряжения, что замедляет или вовсе останавливает процесс деформации и разрушения.Преимущества укрепления сооружений металлическими обоймамиВысокая прочность поясов обеспечивает стойкость несущих конструкций к повышенным нагрузкам.Возможность усиления сооружений любого типа.Возможность демонтажа обойм без повреждения конструкционных элементов моста для последующей установки новых поясов. Такое мероприятие проводится, если существующие обоймы деформировались или снизилось их качество, например, в результате коррозии.Срок службы укрепляющих поясов гораздо выше, чем укрепления торкретированием, а цена ниже стоимости армирования конструкций углепластиком или методом инъектирования.Как происходит монтаж обоймМеталлические пояса закрепляются на опорах, перекрытиях и балках с помощью анкеров или специальных стержней, установленных путем инъектирования. Каждая обойма монтируется таким образом, чтобы могла воспринимать нагрузки по вертикали и горизонтали, иначе эффект от применения технологии будет неполноценным.Важно!Прежде чем проводить усиление сооружений металлическими обоймами, необходимо устранить такие дефекты конструкций, как трещины, пустоты и сколы, удалить следы окисления и коррозии.ТоркретированиеМетод заключается в нагнетании бетона или цементного раствора на поверхность конструкции под высоким давлением. Рабочая масса подается на высокой скорости и равномерно распределяется по поверхности, создавая на ней защитный и укрепляющий слой.Торкретирование способствует усилению несущих элементов сооружения и защищает поверхность от влаги, агрессивных сред, механических повреждений и других факторов, которые ускорили бы износ конструкции.Процесс торкретирования занимает минимум времени и обеспечивает качественное укрепление конструкции мостов и путепроводов, при этом затраты средств на проведение данного мероприятия сравнительно невысокие. Основные этапы усиления ж/б мостов и путепроводов Так как мосты и путепроводы относятся к ответственным несущим сооружениям, то все работы по их усилению проводятся в соответствии с предварительно разработанным проектом. Проведение изысканий с составлением карты повреждений сооружения, указанием мест, которые нуждаются в усилении. Проектирование, составление плана работ и согласование его с заказчиком. Демонтаж прежних укрепляющих конструкций, если они имели место быть. Подготовка и раскрой новых материалов. Выполнение работ по укреплению элементов сооружения. Испытания конструкции повышенными горизонтальными и вертикальными нагрузками с использованием маркеров и лазерного измерения. Оформление акта приема работ. Сколько стоит усиление ж/б сооружений Стоимость услуги зависит от метода усиления, объема работ и факторов, которые привели к необходимости укрепления сооружений. Цена будет отличаться в зависимости от степени и масштаба повреждения конструкций, доступности рабочей зоны. Смета составляется после исследования объекта, оценки масштаба работы и выбора метода. Заключение Профессионально проведенное усиление продлит срок службы мостов и путепроводов, обеспечит безопасность их эксплуатации, предупредит необходимость проведения дорогостоящего ремонта или замены объекта в ближайшем будущем.