Главная → Статьи

Содержание пролетных строении

Содержание железобетонных, бетонных и каменных конструкций пролетных строений заключается в поддержании чистоты элементов и регулярном осмотре конструкций с целью выявления в них трещин, раковин и сколов, обнажения арматуры и т. п., оказывающих влияние на прочность и долговечность материала — бетона, арматуры и каменной кладки. Наиболее распространенный дефект пролетных строений — образование трещин. Природа появления их различна. Возникают трещины от усадки бетона при неудовлетворительном уходе за ним в процессе твердения. Трещины такого рода носят беспорядочный характер и, как правило, проявляются в поверхностном слое. При эксплуатации сооружений усадочные трещины не развиваются и не оказывают влияния на несущую способность конструкций, но при увлажнении бетона в них может собираться влага, способствующая разрушению. Другая категория трещин образуется от силовых факторов при эксплуатации или строительстве пролетных строений.

При строительстве трещины появляются от неправильных транспортирования и монтажа сборных элементов или распалубки монолитных пролетных строений. Характер развития таких трещин определить трудно, так как он зависит от многих случайных явлений.

Возникшие в период эксплуатации пролетных строений силовые трещины носят более определеный характер. В железобетонных конструкциях, армированных ненапрягаемой стержневой арматурой, трещины образуются в растянутой зоне. Для изгибаемых элементов (балок -и плит) разрезных систем характерны вертикальные трещины в нижней зоне средней части пролета и наклонные трещины в приопорных участках. Вертикальные трещины могут развиваться на значительную высоту элемента и иногда до плиты проезжей части — в зависимости от величины проходящей нагрузки по мосту и температурных напряжений в балках. Эти трещины становятся опасными, если сильно уменьшают высоту сжатой зоны и получают раскрытие больше 0,3 мм. Для районов с агрессивной средой опасны трещины уже с раскрытием больше 0,15 мм, так как способствуют интенсивному развитию коррозии арматуры.

Наклонные трещины в приопорном сечении балок образуются при больших главных растягивающих напряжениях в бетоне и могут быть сквозные с раскрытием больше 0,2 мм. Такие трещины снижают несущую способность конструкции и должны быть заделаны.

Появление трещин в сжатой зоне балок (в плите проезжей части), как правило, редкое явление и связано с повреждениями балок при перевозке или монтаже. Тем не менее такие трещины снижают несущую способность балок, так как при нарушении гидроизоляции вода проникает в плиту по трещинам и разрушает бетон. Балки с такими трещинами должны немедленно быть отремонтированы или заменены.

В предварительно напряженных железобетонных элементах в период эксплуатации могут появиться вертикальные трещины в средней части изгибаемого элемента. Величина их раскрытия и длина зависят от величины потерь предварительного напряжения в арматуре. Появление таких трещин — следствие или большой ползучести и усадки бетона, или недостаточной величины предварительного напряжения арматуры. После нескольких лет эксплуатации предварительно напряженных конструкций трещины иногда появляются вдоль пучков. Если эти трещины не заделать, то со временем после попадания в них влаги и замораживания они будут развиваться по длине элемента и в глубину. Образование продольных трещин может быть связано со многими причинами — большие сжимающие напряжения бетона, вызванные перенапряженной арматурой, результат замораживания раствора в каналах и др.

В первые годы строительства предварительно напряженных конструкций расчетом не учитывались местные напряжения в зоне анкеровки арматуры, что приводило к образованию трещин в торцевых участках балок вдоль арматуры. В конструкциях последних лет такие дефекты наблюдаются очень редко, так как торцы балок соответствующим образом усиляют. При больших нагрузках трещины подобного рода могут появляться в местах опирания балок, если при проектировании не были учтены местные напряжения.

Рис. 33. Дефекты элементов железобетонных конструкций

Современное строительство железобетонных мостов характеризуется широким применением сборных конструкций с объединением элементов на месте. При омоноличивании стыков сборных балок трещины могут появиться по контакту нового и старого бетона или в самом новом бетоне в зависимости от напряженного состояния зоны омоноличивания и ухода за этим бетоном. При «сухих» стыках, применяемых для объединения блоков предварительно напряженных сборных конструкций, трещины могут появиться вдоль действия сил обжатая. Поскольку примыкаемые смежные блоки не имеют идеально ровной поверхности контакта, в ряде мест возникают перенапряжения, вызывающие появление трещин. В последние годы от таких стыков отказались и применяют только клеевые, где трещин не образуется. Все трещины, вызванные перенапряжением бетона, со временем быстро развиваются и могут привести к повреждению конструкции. Поэтому их . надо немедленно устранять путем ремонта этих элементов.

Для неразрезных балочных железобетонных мостов очень опасны неравномерные осадки опор, которые могут повлечь появление значительных трещин в конструкциях пролетных строений. Трещины образуются также в коротких стойках надарочного строения при жестком их креплении к продольным элементам. В арочных массивных мостах характерно появление трещин в замке и пятах свода от температурных воздействий и осадок опор.

Помимо трещин, в железобетонных и каменных конструкциях пролетных строений могут возникать сколы бетона и кладки, раковины в теле конструкции, неплотности материала, обнажения арматуры и пр. Такие дефекты способствуют скоплению влаги в бетоне и кладке. Образование раковин и сколов в сжатой зоне бетона уменьшает рабочую площадь сечения и тем самым повышает в них напряжение. В растянутой зоне сами по себе эти дефекты не всегда снижают несущую способность элемента, но создают благоприятные условия для коррозии арматуры.

Раковины и пустоты чаще всего наблюдаются в местах густого армирования конструкций, когда не удается достаточно плотно уложить бетонную смесь. Сколы бетона могут возникнуть при транспортных и монтажных работах, а также при силовых воздействиях, когда конструкция выполнена с отклонениями от проекта. Например (рис. 33, б), в торцах балок и в консольных выступах балок происходит скол, когда арматура расположена в глубине бетона слишком далеко от торца балки. Этому способствует также трение, возникающее по контакту опорной части и балки.

Иногда в растянутой или другой зоне балки происходит разрушение защитного слоя бетона (рис. 33, в) из-за неправильной установки арматурных каркасов в опалубке до бетонирования. В результате защитный слой оказывается или очень тонким или большим. И то и другое плохо, так как в первом случае создаются благоприятные условия для коррозии арматуры, а в другом — при ударе он может легко сколоться. От коррозии арматуры нарушается контакт между бетоном и арматурой, происходит отслоение бетона, а в арматуре начинается интенсивный процесс ржавления. Поэтому нужно следить за тем, чтобы не было мест с оголенной арматурой.

В процессе эксплуатации моста встречаются случаи, когда конструкции имеют дефекты строительного характера от неправильной установки элементов пролетных строений, нарушения размеров элементов и пр. Например, балки сборных пролетных строений могут быть установлены по ширине моста на разных расстояниях друг от друга, не иметь совпадения по высоте и ширине; стыкуемые полудиафрагмы могут быть сдвинуты относительно друг Друга и в результате их сложно объединить между собой, а применяемые средства объединения не обеспечивают правильной работы пролетного строения. Такие конструкции должны находиться под наблюдением, их обязательно нужно осматривать после прохода тяжелых грузов.

В стальных опорных частях часто наблюдается коррозия металла, а в валковых железобетонных могут быть сколы и трещины. Дефектами резиновых опорных частей является старение резины — образование трещин и потеря упруго-пластичных свойств. Если опорные части сдвинуты к краю или опирание происходит на край балки, то может произойти скол бетона соответственно у края опоры или балки с торца (рис. 34). Очень опасный дефект вызывается, если балка оперта без стальной прокладки непосредственно бетонной поверхностью на закругленную поверхность опорной части. При проходе нагрузок и динамическом воздействии бетон может сколоться по месту контакта с опорной частью. Кроме того, при неправильной установке балок вдоль пролета балки соседних пролетов могут упираться друг в друга и стеснять работу пролетных строений на температурное воздействие.

Рис. 34. Неправильное размещение пролетных строений-на опорных частях

Большинство дефектов пролетных строений выявляется при детальном внешнем осмотре. Скрытые дефекты (неглубокие пустоты, участки слабого бетона, отслоение защитного слоя и пр.) можно выявить путем отстукивания бетонной поверхности молотком. При качественном бетоне звук от удара будет звонким, а при дефектном — глухим. Мелкие трещины можно обнаружить по подтекам ржавчины и выщелачиванию извести в кладке. Для определения скрытых (внутренних) дефектов, микротрещин, т. е. трещин, не видимых невооруженным глазом, а также для определения плотности бетона применяют дефектоскопию, например ультразвуковой импульсный метод контроля по ГОСТ 10180—67.

Если пролетное строение оштукатурено и на поверхности появились трещины, то штукатурку вскрывают, так как трещины в ней не всегда совпадают с трещинами в бетоне или кладке. Трещины отмечают по концам (например, краской) на конструкции и указывают дату, когда они были обнаружены. Кроме того, измеряют длину, величину раскрытия и по возможности глубину трещины. Величину раскрытия трещин определяют с помощью микроскопов Бриннеля, луп с делениями или щелемеров. При обнаружении трещины следует установить причины ее образования, для чего необходимо регулярное наблюдение и измерение ее.

Для определения влияния температуры окружающего воздуха на трещины, а также для проверки их поведения под временными нагрузками на наиболее характерные из них устанавливают гипсовые маяки. Если трещина реагирует на внешние воздействия, то в шейке маяка происходит разрыв. Для установки маяков поверхность бетона очищают от налетов и делают на месте маяка насечку. Возле маяка указывают его номер и дату установки. Все изменения в поведении трещин отмечают в журнале наблюдений, а новые их границы наносят краской на самой конструкции.

При содержании пролетных строений, помимо осмотра, нужно уделять внимание поддержанию чистоты элементов, так как в местах загрязнения может собираться влага.

Мелкие раковины, сколы и другие дефекты конструкции заделывают полимерными составами. Металлические детали и опорные части регулярно очищают от ржавчины и окрашивают. При уходе за резиновыми опорными частями следят, чтобы они не смачивались водой и не загрязнялись веществами, содержащими жир, масло и другие вредные примеси.

Наблюдая за пролетными строениями, целесообразно проводить нивелировку для определения изменения их прогибов. Особенно это необходимо для предварительно напряженных конструкций, так как ползучесть и усадка бетона снижают предварительное напряжение в арматуре и увеличивают прогибы. С помощью нивелировки пролетных строений можно судить об изменении жесткости конструкции и поэтому ее нужно проводить на всех пролетных строениях, где имеются дефекты, вызывающие сомнения в нормальной работе конструкций.

Подвижность железобетонных валковых опорных частей, расположенных в колодце, в значительной степени зависит от состояния заполнения пространства между стенками колодцев и валками. Заполнение должно быть эластичным. Это обеспечивается паклей, пропитанной битумом и размещенной только в верхней части колодцев. Если заполнение засорится каменной мелочью или пылью, то оно теряет свои упругие свойства и препятствует повороту валков. Из колодцев должны быть убраны доски от опалубки, куски бетона, щебень и другие предметы, препятствующие повороту валков. Для отвода воды в стенках колодцев должны быть отверстия.

В местах опирания можно наблюдать перекосы опорных плит, неплотности между ними и эксцентрическое расположение плит. Дефекты опорных частей устраняют только при подъеме пролетных строений.

В консольно-подвесных пролетных строениях необходимо обращать особое внимание на состояние опорных столиков, на которых расположены опорные части подвесных балок. В опорных столиках могут появляться трещины или сколы бетона под опорными частями из-за того, что углы столиков недостаточно армированы.

Ваш отзыв