2.3 Опоры

Дефектов и повреждений, снижающих несущую способность опор, не обнаружено. Просадок, кренов опор не установлено. За годы эксплуатации моста у опор возникли и развились разного рода повреждения, снижающие их долговечность.

Следы протечек воды и выщелачивания бетона, ржавые пятна были обнаружены на боковых и нижних поверхностях ригелей промежуточных опор, шкафных стенках, насадках береговых опор вследствие негерметичности деформационных швов и протечек воды. При обследовании моста были зафиксированы также разрушения бетона защитного слоя ригелей промежуточных опор и насадок береговых опор с оголением и коррозией хомутов, малая толщина бетона защитного слоя по низу консолей ригелей промежуточных опор, отрыв шкафных стенок крайних опор от насадок.

Результаты лабораторных исследований свидетельствуют о том, что бетон насадки опоры 6 и тела опоры 5 имеет достаточно высокий водородный показатель рН=10.1-12.3. Содержание хлоридов в бетоне насадки опоры 6 и тела опоры 5 не превышает допустимое значение (не более 0.4 % от массы цемента). При обследовании сооружения была проведена оценка прочностных свойств поверхностного слоя бетона насадок опор 1 и 6, а также бетона контурного блока тела опоры 5. Согласно требованиям СНиП 2.05.03-84* для конструкций береговых опор марка бетона должна быть не ниже класса В25 (М300), а для тела опоры 5 - не ниже класса В35 (М450). Из таблицы видно, что фактическая прочность бетона конструкций опор соответствует нормативным требованиям. Техническое состояние опор в целом оценивается как удовлетворительное. Ремонту опор должны предшествовать работы по переустройству деформационных швов. Износ опор моста определялся по внешнему виду (видовой признак). В основу оценки по видовому признаку положено известное влияние регистрируемых при осмотре дефектов на несущую способность. При определении износа опоры были разбиты на следующие элементы: насадка, ригель, тело опоры.

Насадка.

Приведенная в табл. 13 и 14 степень повреждения железобетонного элемента может быть полностью отнесена к опорам и, в частности, к ригелю (насадке). Износ насадок устоев определяется как средневзвешенный показатель износа их деталей - насадок, шкафных стенок, открылков и подферменников. При определении износа ригелей промежуточных опор такие детали как шкафная стенка и открылки исключаются. Значения коэффициентов значимости для деталей опор приведены в табл. 40.

Таблица 2.7 - Определение износа насадок опор 1 и 6

Вид повреждения по табл. 13 и 14	Степень развития повреждения (п.п. из табл. 13, 14)	Износ по деталям, %
		Насадка	Шкафная стенка	Открылки	Подферменники
Дефекты поверхности,	1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5	-	-	-	-
	принятое значение	0	0	0	0
Разрушение защитного слоя,	2.1, 2.2, 2.3	-	-	-	-
	принятое значение	0	0	0	0
Трещины	3.1 - 3.5	-	-	-	-
	принятое значение	0	0	0	0
Разрушение бетона,	4.1 4.2 4.3	- - -	- 30 -	- 30 -	- - -
	принятое значение	0	30	30	0
Повреждение арматуры,	Обычная арматура п.1 п.2 - п.5	- -	10 -	10 -	- -
	принятое значение	0	10	10	0
Суммарный износ по деталям, %	0	40	40	0
Коэффициент весомости элементов крайних опор	0.4	0.3	0.1	0.2
Средневзвешенный показатель износа насадки, шкафной стенки и открылков опор 1 и 6, %	40*0.3+40*0.1=16.0

Таблица 2.8 - Определение износа ригелей опор 2 - 5

Вид повреждения по табл. 13, и 14	Степень развития повреждения (п.п.из табл. 13, 14)	Износ по деталям, %
		Ригель	Подферменники
Дефекты поверхности,	1.1 1.2 1.3 1.4 1.5	10 10 10 10 10	10 10 - - -
	принятое значение	10	10
Разрушение защитного слоя,	2.1 2.2 2.3	- 25 -	- - -
	принятое значение	25	0
Трещины	3.1 - 3.5	-	-
	принятое значение	0	0
Разрушение бетона,	4.1 4.2, 4.3	5 -	- -
	принятое значение	5	0
Повреждение арматуры,	Обычная арматура п.1 п.2 п.3 - п.5	5 10 -	- - -
	принятое значение	10	0
Суммарный износ ригелей, %	50	10
Коэффициент весомости	0.6	0.4
Средневзвешенный показатель износа ригелей	50*0.6+10*0.4=34.0

Износ тел промежуточных опор 2 - 5 заключается в разрушении раствора заполнения швов между контурными блоками опор, согласно таблицы 43 износ составляет 6 %. Износ опоры определяют как средневзвешенный показатель износа элементов, взятых со своими коэффициентами значимости, которые приведены в таблице 60.

Таблица 2.9 - Итоговая таблица износа крайних и промежуточных опор

Наименование элемента	Износ элемента И, %	Коэф. Значимости (табл. 60)	Показатель износа Uоп, %	Категория состояния
Крайние опоры 1 и 6
Насадка, шкафная стенка, открылки	16.0	0.7	11.2
Свайное основание	0	0.3	0
По крайним опорам в целом	1.0	11.2	А
Промежуточные опоры 2 - 5
Ригель	34	0.25	8.5
Тело опоры	6	0.50	6.0
Свайное основание	0	0.25	0
По промежуточным опорам в целом	1.0	14.5	А

По данным таблицы 2.9 износ, как крайних, так и промежуточных опор не превышает границу допустимого износа Идоп.= 30 %. В целом состояние опор оценивается как удовлетворительное. Следует выполнить восстановление отдельных элементов.



2.4 Подходы и пространство под мостом

Подходы к мосту выполнены в грунтовых насыпях. Длина участков обследования подходов составляла по 25 м. Имеется ряд дефектов и недостатков, снижающих безопасность движения автотранспортных средств и пешеходов, а также неблагоприятно влияющих на техническое состояние сооружения. Ширина асфальтобетонного покрытия проезжей части на подходах 1 и 2 составляет соответственно 5.5 и 6.3 м. Данный параметр на подходе 1 не соответствует требованиям, предъявляемым к автодороге IV категории (6 м). Покрытие проезжей части на подходах асфальтобетонное находится в целом в удовлетворительном состоянии. Однако местами в покрытии имеются продольные и поперечные трещины раскрытием до 5 мм. Ограждение проезжей части так же как и перильное ограждение на подходах отсутствуют. Во время ремонта необходимо устроить ограждение на подходах. Лестничные сходы на подходных насыпях не устроены.

При обследовании в подмостовой зоне были зафиксированы следующие дефекты:

- не демонтирован шпунт вокруг опор 3 и 4;

- заросли деревьев и кустарников.

Пространство под мостом находится в удовлетворительном состоянии.

Укрепление конусов плитами 1.0х1.0 м у опор 1 и 6 находится в неудовлетворительном состоянии. Имеется разрушение укрепления конусов с внешних сторон моста, а также в подмостовой зоне, что согласно таблице 4 составляет 30 % износа. При проведении ремонтных работ необходимо досыпать грунт в верхние части конусов. Имеется разрушение верхней части конусов под насадками (просадка грунта), что согласно таблице 47 составляет 15 % износа. Обобщенным показателем износа конусов является сумма износов его элементов, учтенных со своими коэффициентами весомости, которые приведены в таблице 63.



Таблица 2.10 - Определение обобщенного показателя износа конусов

№	Наименование элемента	Износ по элементам Иi, %	Коэффициент весомости ?i (табл. 63)	Приведенный износ, Uпр=Иi * ?i, %	Категория состояния
1	Конус	15	0.5	7.5	А
2	Укрепление (ж.б. плиты)	30	0.4	12	А
Суммарный износ конусов, %	? Иi * ?i = 19.5
Итоговая категория состояния		А

Из таблицы 2.10 следует, что при общем износе конусов И = 19.5 %, категория его состояния принимается "А".

2.5 Контрольные измерения, лабораторные исследования

В ходе обследования сооружения были проведены следующие инструментальные измерения и лабораторные исследования:

- измерение фактических размеров элементов конструкций моста;

- отбор образцов бетона для лабораторных исследований;

- определение толщины защитного слоя бетона балок пролётных строений и опор моста;

- определение глубины карбонизации бетона способом химической индикации;

- определение прочности поверхностного слоя бетона;

- съёмка продольного и поперечных профилей проезжей части и тротуаров на мосту и подходах;

- определение суммарной толщины конструктивных слоев ездового полотна на мосту.

При измерениях элементов конструкций моста использовались металлические рулетки длиной 5.0 и 50.0 м. Габаритные размеры основных конструкций моста находятся в пределах строительных допусков.

Толщина защитного слоя бетона конструкций сооружения измерялась детектором PS 20 фирмы «HILTI» и контрольным сверлением. Необходимость определения наличия и глубины карбонизации бетона вызвана тем, что развитие данного процесса снижает способность бетона в течение длительного времени предохранять от коррозии уложенную в него арматуру. Защита от коррозии стали, расположенной в бетоне, осуществляется благодаря тонкой защитной пленке, которая образуется в результате реакции стали с содержащимися в бетонной массе щелочными растворами. Процесс карбонизации распространяется постепенно: с внешней поверхности вглубь бетонного слоя. Коррозионная защита перестает действовать, как только фронт карбонизации достигает арматуры. Фактическая глубина карбонизации бетона защитного слоя определялась экспресс-тестированием посредством нанесения спиртового раствора фенолфталеина на поверхность свежевысверленных (на разную глубину) отверстий. При наличии щелочной среды бесцветный раствор фенолфталеина на свежевысверленном бетоне окрашивается в малиновый цвет. Яркость цвета зависит от концентрации щелочи. Отсутствие окраски указывает на утрату бетоном щелочных свойств.

Необходимым условием коррозионной защиты является, наличие бетона вокруг стали с водородным показателем pH не ниже 8.3. Однако пассивирующая щелочная среда вокруг арматуры железобетона может быть в короткий срок нейтрализована при наличии в бетоне хлоридов. В настоящее время согласно принято считать допустимым содержание хлоридов в бетоне в размере 0.4% от массы цемента для конструкций из ненапряжённого железобетона. Результаты тестирования и лабораторного анализа бетона приведены в таблице 2.11.



Таблица 2.11

Место исследования	Фактическая толщина защитного слоя, мм	Глубина карбонизации бетона, мм	Результаты лабораторных исследований
			глубина вскрытия, мм	рН	Сl, в % от массы цемента
Пролётное строение 5, балка 4 со стороны балки 3 (участок 3)	20	>20	0 - 5 5 - 10 10 - 20	10.5 11.2 11.2	0.066 0.042 0.042
Пролётное строение 5, балка 6 со стороны балки 5 (участок 4)	35	>35	0 - 5 5 - 10 10 - 15 15 - 25 25 - 35	9.1 9.5 9.5 9.8 10.7	0.108 0.084 0.066 0.066 0.042
Опора 5, тело (участок 6)	40	8	0 - 5 5 - 10	12.3 12.3	0.108 0.042
Опора 6, насадка (участок 7)	45	12	0 - 5 5 - 10 10 - 15	10.1 10.4 12.1	0.384 0.342 0.342

Прочность поверхностного слоя бетона на сжатие определялась выборочно на неповрежденных участках конструкций с помощью прибора для испытания бетона DIGI-Schmidt N-34 швейцарской фирмы «Proceq». На каждом испытываемом участке производилось не менее 10 измерений. Прочность бетона определялась по тарировочным графикам самого склерометра. Обработанные результаты измерений приведены в таблице 2.12.

Таблица 2.12

Место измерения	Средняя условная прочность бетона, кг/см2	Стандарт отклонения, кг/см2	Фактический коэффициент вариации, в %	Прочность бетона с вероятностью 95%, кг/см2	Марка (класс) бетона не ниже
Пролётное строение 1, балка 1 со стороны балки 2 (участок 1)	596.8	38.7	6.5	533.3	М550 (В40)
Пролётное строение 1, балка 3 со стороны балки 4 (участок 2)	539.1	47	8.7	462	М450 (В35)
Пролётное строение 5, балка 4 со стороны балки 3 (участок 3)	533.3	34.7	6.5	476.4	М450 (В35)
Пролётное строение 5, балка 6 со стороны балки 5 (участок 4)	586.1	77.9	13.3	458.3	М450 (В35)
Опора 1, насадка (участок 5)	503.3	34.1	6.8	447.4	М400 (В30)
Опора 5, тело (участок 6)	731.5	30.9	4.2	680.8	М700 (В50)
Опора 6, насадка (участок 7)	595	40.3	6.8	528.9	М550 (В40)

Для оценки значений продольных и поперечных уклонов ездового полотна и тротуаров была выполнена инструментальная геодезическая съемка. Нивелирование проводилось нивелиром «SOKKIA» c применением пятиметровой раздвижной нивелирной рейки. Геодезические работы выполнялись 20 января 2016 года в ясную погоду при температуре воздуха 0 ?С. Обработка результатов нивелирования выполнена в условной системе высот. Фактическая толщина конструктивных слоев одежды ездового полотна определялась по результатам геодезических измерений и прямым измерением в шурфах. По результатам вскрытия дорожной одежды толщина асфальтобетонного слоя составила 35-50 мм, толщина гидрофобного бетона, армированного металлической сеткой - 145-160 мм.



3. Оценка грузоподъемности пролетного строения. Выводы по состоянию сооружения.

3.1 Оценка грузоподъемности пролетного строения

В качестве критерия при оценке грузоподъемности пролетного строения принят изгибающий момент в среднем сечении наиболее нагруженной балки. Мост был запроектирован согласно требованиям СН 200-62. Проектными являются следующие временные вертикальные нагрузки:

- Н-30 с толпой на тротуарах;

- тяжелая одиночная НК-80.

Для определения фактической грузоподъемности был проведен поверочный расчет пролетных строений. При проведении поверочного расчета использовались следующие исходные данные и предпосылки :

1. Усилия от постоянных нагрузок определялись по плоским расчетным схемам, а от временных с использованием пространственных расчетов.

2. Нагрузка собственного веса балок пролетных строений, тротуаров, перильного ограждения принята по проектным и полевым данным, с коэффициентами надежности по нагрузке = 1.1.

3. Вес от конструкций и слоев мостового полотна принят по фактическим замерам на момент обследования с коэффициентом надежности по нагрузке = 1.2.

4. Временная нагрузка принята в соответствии с ВСН 32-89 в виде полос эталонной нагрузки Э-30 с толпой на тротуаре, одиночной эталонной нагрузки ЭК-80 и нагрузки А11.

5. Коэффициенты надежности по нагрузке и динамические коэффициенты для временных нагрузок приняты в соответствии с ВСН 32-89.

6. Усилия определялись для характерных сечений: середины пролета и надопорного сечения.

7. Распределение усилий от временной нагрузки для середин пролетов определялось путем построения линий влияния КПУ, использовался метод балки на упругих опорах. Для определения линий влияния КПУ в приопорных сечениях - метод рычага. В расчете приняты следующие характеристики материалов: Рабочая растянутая арматура блоков пролетных строений из марки стали Ст.5. Расчетные сопротивления стали для предельных состояний первой и второй групп приняты согласно п. 2.11 ВСН 32-89 по формуле

Rs = Rsn / s

Где Rsn - нормативные значения предела текучести (с надежностью 0.95); s - коэффициент надежности по арматуре для предельных состояний первой группы для арматуры:

- A-I (Ст.3), A-II (Ст.5) и A-III (25Г2С) диаметром не больше 8 мм - 1.16. Значения предела текучести для Ст.5 (в настоящее время A-II) для 1962г (года проектирования балок по типовому проекту 56-Д) согласно п. 2.12 ВСН 32-89 - 2800 кг/см2.

К расчету приняты следующие расчетные сопротивления:

для стали Ст.5 Ry = 2800 / 1.16 = 2413.79 ~ 2414 кг/см2;

для арматуры класса А-I - 2150 кг/см2;

бетон класса В22.5 (соответствующий марке М300) с Rb=120 кг/см2.

Результаты расчетов пролетного строения по изгибающему моменту в середине пролета и поперечной силе в приопорном сечении приведены в таблицах 3.1 и 3.2 соответственно. Вывод: Приведенные результаты показывают, что грузоподъёмность пролетных строений не снижена. По мосту возможен пропуск проектных временных нагрузок по схемам Н-30 и НК-80, а также нагрузки класса А11 без ограничений.

Таблица 3.1. Изгибающие моменты в середине пролета

Положение сечения	№ балки	Усилие от собственного веса (в т. ч. от дополнительного слоя асфальтобетона), тс*м.	Усилие от толпы, тс*м	Предельное усилие воспринимаемое сечением, тс*м	Допускаемое усилие от временной нагрузки (с учетом усилия от толпы) тс*м	Допускаемое усилие от временной нагрузки (без учета усилия от толпы) тс*м	Усилие от временной нагрузки, тс*м.	Коэффициент (отношение доп. усилий к усилиям от временной нагрузки)
							Эталонная автомобильная (по схеме Н-30)	Эталонная одиночная (по схеме НК-80)	Нагрузка от автотранспортных средств по схеме АК	Эталонная автомобильная (по схеме Н-30)	Эталонная одиночная (по схеме НК-80)	Нагрузка от автотранспортных средств по схеме АК
									без толпы (2-ой сл.)	с толпой (1-сл.)			без толпы	с толпой
середина пролета	1	79.880	21.07	191.84	90.89	111.96	62.81	92.76	73.21	36.78	>1	>1	>1	>1
	2	78.677	6.54	191.53	106.31	112.85	73.00	87.86	83.84	69.21	>1	>1	>1	>1
	3	78.677	0.09	191.53	112.77	112.85	76.32	82.05	87.45	86.59	>1	>1	>1	>1
	4	78.677	0.06	191.53	112.79	112.85	76.32	82.05	87.45	86.69	>1	>1	>1	>1
	5	78.677	6.52	191.53	106.33	112.85	73.12	87.86	83.99	69.37	>1	>1	>1	>1
	6	79.880	21.13	191.84	90.83	111.96	63.13	93.37	73.59	37.04	>1	>1	>1	>1



Таблица 3.2. Поперечные силы в приопорных сечениях пролета

Положение сечения	№ балки	Усилие от собственного веса (в т. ч. от дополнительного слоя асфальтобетона), тс.	Усилие от толпы, тс	Предельное усилие воспринимаемое сечением, тс	Допускаемое усилие от временной нагрузки (с учетом усилия от толпы) тс	Допускаемое усилие от временной нагрузки (без учета усилия от толпы) тс	Усилие от временной нагрузки, тс	Коэффициент (отношение доп. усилий к усилиям от временной нагрузки)
							Эталонная автомобильная (по схеме Н-30)	Эталонная одиночная (по схеме НК-80)	Нагрузка от автотранспортных средств по схеме АК	Эталонная автомобильная (по схеме Н-30)	Эталонная одиночная (по схеме НК-80)	Нагрузка от автотранспортных средств по схеме АК
									с толпой (1-сл.)			с толпой
Приопорное сечение	1	19.603	5.88	110.51	85.03	90.91	16.69	23.54	4.24	>1	>1	>1
	2	19.307	1.27	110.51	89.93	91.20	20.28	31.86	21.29	>1	>1	>1
	3	19.307	0.02	110.51	91.19	91.20	22.54	31.21	25.95	>1	>1	>1
	4	19.307	0.02	110.51	91.19	91.20	22.54	31.21	25.95	>1	>1	>1
	5	19.307	1.27	110.51	89.93	91.20	20.28	31.86	21.29	>1	>1	>1
	6	19.603	5.88	110.51	85.03	90.91	16.69	23.54	4.24	>1	>1	>1

3.2 Оценка состояния сооружения по результатам обследования

На основании результатов обследования моста в соответствии с указаниями произведена оценка фактического состояния конструктивных элементов моста и сооружения в целом.

По долговечности мост имеет неисправности, относящиеся к категории Д3, к ним относятся:

- практически полное повреждение гидроизоляции;

- нарушение герметичности деформационных швов;

- разрушение бетона ограждения проезжей части;

- сквозные проломы тротуарных блоков;

- разрушение бетона ригеля опоры 5.

Наличие дефектов и повреждений данной категории позволяет признать состояние конструкций неудовлетворительным.

По безопасности движения автотранспортных средств мост имеет неисправности, относящиеся к категории Б3:

- перелом продольного профиля над опорами 1 и 6 не удовлетворяет требованиям;

- высота и конструкция ограждения не соответствуют нормативным требованиям.

Безопасность движения пешеходов не обеспечена. Сквозные проломы в тротуарных блоках и отрыв стоек перильного ограждения характеризуются категорией Б3.

Грузоподъемность пролетных строений не снижена. По мосту возможен пропуск проектных временных нагрузок по схемам Н-30 и НК-80, а также нагрузки класса А11 без ограничений.

Пропуск сверхнормативной нагрузки (свыше 80 тонн) возможен только с разрешения специализированной мостовой организации.

В связи с наличием дефектов категорий Д3 и Б3 техническое состояние сооружения оценивается в два балла (2), как неудовлетворительное.

Величины фактических износов конструкций моста следующие:

- мостовое полотно - И=70.24 %;

- пролётные строения - И=29.84 %;

- крайние опоры - И=11.20 %;

- промежуточные опоры - И=14.5 %;

- конусы крайних опор - И=19.5 %.

Для последующей длительной и надёжной эксплуатации моста необходимо выполнить ремонт сооружения. До проведения ремонта, в ближайшее время, необходимо провести мероприятия, позволяющие безопасно эксплуатировать мост.

3.3 Рекомендации по эксплуатации моста до проведения ремонта

Силами эксплуатирующей организации необходимо:

1) Закрыть движение по левому тротуару с установкой соответствующих знаков и ограждений.

2) Перекрыть металлическим листом проломы в тротуарных блоках по правой стороне моста.

3) Закрепить оторванные стойки перильного ограждения.

4) Установкить на подходах к сооружению запрещающие дорожные знаки 3.24 «Ограничение максимальной скорости» с надписью «20».

3.4 Рекомендации по ремонту моста

Согласно заданию на проектирование предусматривается ремонт существующего моста.

По результатам настоящего обследования и выполненных расчётов в проекте ремонта следует предусмотреть следующие виды работ:

- демонтаж тротуарных блоков и перильного ограждения;

- снятие слоёв ездового полотна;

- в случае принятия варианта с объединением балок в температурно-неразрезную плеть предусмотреть замену опорных частей РОЧ;

- замену продольных швов омоноличивания балок;

- ремонт торцевых участков балок;

- добетонирование консолей плит крайних балок для размещения на них тротуарных проходов;

- устройство новых шкафных стенок и открылков крайних опор;

- переустройство сопряжений моста с подходными насыпями;

- замена деформационных швов;

- устройство нового мостового полотна;

- ремонт и окраска бетонных поверхностей пролётных строений и опор;

- ремонт укрепления конусов;

- вырубка деревьев в подмостовой зоне;

- устройство лестничных сходов;

- устройство водоотводных лотков;

- устройство перильного ограждения подходов;

- ввиду расположения моста в населённом пункте рекомендуется устроить освещение моста и подходов.

4. Варианты ремонта моста

4.1 Основные положения

Настоящим проектом предусматривается восстановление транспортно-эксплуатационного состояния сооружения в соответствии с современными требованиями. Ремонт моста проектируется без изменения его оси в плане. После анализа результатов обследования моста было разработано три варианта ремонта моста.

Во всех вариантах предусмотрена замена ограждения проезжей части на новое, согласно требованиям ГОСТ Р 52289-2004. Существующие конструкции перильного ограждения, тротуарных блоков и ограждения проезжей части демонтируются. Покрытие ездового полотна разбирается до плиты проезжей части.

Бетон консолей плиты проезжей части разбирается, арматура плиты оголяется и очищается. Устраиваются новые консоли плиты проезжей части.

В проекте предусматривается переустройство существующих деформационных швов.

Существующие водоотводные трубки демонтируются, устанавливаются новые водоотводные трубки и металлические водоотводные лотки. Покрытие проезжей части предусмотрено из щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА-20 ГОСТ 310115-2002) с устройством защитного слоя, оклеечной гидроизоляции типа «Техноэластомост» и выравнивающего слоя. Во всех вариантах предусматривается ремонт поверхностей пролетных строений и опор, участков сопряжения моста с подходными насыпями. Переустройство коммуникаций, проходящих по мосту будет выполняться в соответствии с техническими условиями.



4.2 Вариант 1

Габарит проезжей части 8,0 м. Ширина тротуаров 1,50 м. Ограждение проезжей части металлическое, барьерного типа на металлическом цоколе.

Высота ограждения 0.75 м. Устраивается новый монолитный участок консоли с каждой стороны. Тротуары пониженного типа устраиваются по плите проезжей части. Перильное ограждение металлическое стоечного типа. Деформационные швы щебеночно-мастичного типа устраиваются над всеми опорами. Водоотвод с проезжей части предусмотрен через водоотводные трубки. Водоотводные трубки устанавливаются с устройством дренажного слоя и водоотводных лотков. Водоотвод с тротуаров предусмотрен в сторону проезжей части.

4.3 Вариант 2

Габарит проезжей части 8,0 м. Ширина тротуаров 1,50 м. Ограждение проезжей части металлическое, барьерного типа на железобетонном цоколе. Высота ограждения 0.75 м. Тротуары вынесены на металлические оцинкованные консоли заводского изготовления. Перильное ограждение металлическое бесстоечного типа. Деформационные швы щебеночно-мастичного типа устраиваются над всеми опорами. Водоотвод с проезжей части предусмотрен через водоотводные трубки.

4.4 Вариант 3

Габарит проезжей части 8,0 м. Ширина тротуаров 1,50 м. Производится срубка края плиты крайних балок, из монолитного бетона устраивается карниз и бортовая балка под барьерное ограждение. Ограждение проезжей части металлическое, барьерного типа. Высота ограждения 0.75 м. Тротуары вынесены на металлические оцинкованные консоли заводского изготовления.

Перильное ограждение металлическое бесстоечного типа. Деформационные швы щебеночно-мастичного типа устраиваются над всеми опорами. Водоотвод с проезжей части предусмотрен через водоотводные трубки.

На основании выполненного технико-экономического сравнения вариантов рекомендовано к дальнейшему проектированию вариант 1.



5. Анализ патентного поиска

В современной мостостроительной индустрии одним из приоритетных критериев при сооружении моста является его долговечность с необходимыми затратами на его текущее содержание. Основной задачей искусственного сооружения является обеспечение пропуска транспортных средств. Должную безопасность движения по искусственному сооружению обеспечивает качественное покрытие ездового полотна, а именно дорожная одежда. Опыт эксплуатации искусственных сооружений показывает, что реальный срок службы дорожной одежды на искусственном сооружении составляет всего 3-5 лет, что намного меньше, чем предполагаемый расчетный срок её службы (до 15 лет). Как правило, в конце первого года эксплуатации искусственного сооружения в дорожной одежде возникают продольные трещины. В то же время мировая практика свидетельствует, что реальный срок службы дорожной одежды на большом мосту может достигать до 15-20 лет. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что одной из главных проблем является долговечность покрытия мостового полотна на искусственном сооружении.

В рамках данного дипломного проекта проведем анализ патентного поиска по дорожным одеждам на искусственных сооружениях (мостах)

ПЛОТНАЯ ВИБРОЛИТАЯ АСФАЛЬТОБЕТОННАЯ СМЕСЬ.

Задача настоящего изобретения - улучшение свойств литой асфальтобетонной смеси за счет повышения ее сопротивления окислительному процессу старения вяжущего путем разработки смеси с более низкой температурой приготовления и укладки, повышения сопротивления колееобразованию за счет улучшения показателя вдавливание штампа и других эксплуатационных характеристик смеси, включая повышение теплоустойчивости смеси.

Технической задачей, решаемой изобретением, является: создание покрытия сохраняющего высокие эксплуатационные характеристики в течение длительного периода, включая повышенную теплостойкость асфальтобетона, препятствующую образованию таких дефектов как колееобразование, а также снижение температуры смеси при производстве и укладке с сохранением ее подвижности.

Сущность изобретения заключается в том, что плотная вибролитая асфальтобетонная смесь, включающая минеральный материал - щебень и отсев дробления щебня, минеральный порошок, битумное вяжущее, содержащее битум БНД 60/90 с адгезионной добавкой КАДЭМ-ВТ, дополнительно содержит резиновую крошку и резиновый термоэластопласт РТЭП при следующем соотношении компонентов, мас. %:

дробленая резиновая крошка	1,00-1,20;
резиновый термоэластопласт РТЭП	0,25-0,35;
катионный реагент - адгезив КАДЭМ-ВТ	0,35-0,50;
битум БНД 60/90	7,80-8,20;
минеральный порошок	16,00-18,00;
минеральный материал (щебень и отсев дробления щебня)	остальное.

Технический результат: улучшение свойств литой асфальтобетонной смеси за счет повышения ее сопротивления окислительному процессу старения вяжущего путем разработки смеси с более низкой температурой приготовления и укладки, повышения сопротивления колееобразованию за счет улучшения показателя вдавливания штампа и других эксплуатационных характеристик смеси, включая повышение теплоустойчивости смеси.

КОНСТРУКЦИЯ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям дорожных одежд на мостовых переходах с металлической ортотропной плитой проезжей части, например конструкция дорожной одежды ездового полотна автодорожных мостов. Конструкция дорожной одежды включает защитно-сцепляющий слой из гидроизоляционного материала на синтетической основе, слои асфальтобетона дорожного покрытия.

Новым является то, что нижний и верхний слои дорожного покрытия выполнены из высокоплотного асфальтобетона, а защитно-сцепляющий слой из гидроизоляционного материала на синтетической основе уложен на отпескоструенную поверхность ортотропной плиты, при этом защитно-сцепляющий слой проникает в толщу дорожного покрытия на высоту 10-15 мм.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в улучшении эффективности совместной работы материалов, снижении деформативности, повышении трещиностойкости и качества дорожной одежды на мостовых переходах с металлической ортотропной плитой проезжей части, а также повышении безопасности дорожного движения.

КОНСТРУКЦИЯ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при ремонте железобетонных и металлических изгибаемых конструкций, эксплуатирующихся в условиях неблагоприятных факторов воздействия как окружающей среды, так и различных слабоагрессивных биохимических и химических сред (растворы солей, щелочей, кислот), например в качестве конструкции дорожной одежды мостовых пролетных конструкций или гидроизоляции конструкций инженерных сооружений, в частности эстакад, путепроводов.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, состоит в увеличении прочности на изгиб и трещиностойкости дорожной одежды за счет повышения ее сцепления с железобетонной или металлической конструкцией. При использовании предлагаемой конструкции улучшается защита пролетных конструкций мостов от воздействия жидких и газообразных агрессивных сред, атмосферных осадков, антигололедных составов, что способствует увеличению надежности и долговечности мостов в целом.

Предложена конструкция дорожной одежды для железобетонных и металлических пролетных сооружений со слоем из полимербетона, в качестве которого используют уложенный, при виброуплотнении, на подготовленную поверхность бетона или металла слой армированного арматурными сетками монолитного полимербетона на основе связующего - низкомолекулярного полибутадиена или его смеси с цементом, причем уложенный слой полимербетона подвергнут температурной обработке с помощью электротенов в интервале температур от 20°С до 120°С до набора им проектной прочности, причем слой полимербетона изготавливают из смеси, содержащей в мас. %: низкомолекулярный полибутадиен ПБН - 7-12, сера - 3,5-6, тиурам - 0,25-0,55, оксид цинка - 1,2-3,2, оксид кальция - 0,4-0,6, зола-унос ТЭЦ - 6,5-11,5, кварцевый песок - 22-27, гранитный щебень фракции 5-10 мм - остальное, или из смеси, содержащей в мас.%: низкомолекулярный полибутадиен - 15-17, кварцевый песок - 19-21, цемент М300 - 6-8, отвердитель - полиизоцианат (ПИЦ) - 2-3, антиоксидант - 0,2, гранитный щебень фракции 5-10 мм - остальное. Кроме того, применение указанной дорожной одежды существенно повышает несущую способность пролетной конструкции в целом за счет появления в сжатой зоне нормального сечения изгибаемой конструкции прочного полимербетонного слоя, а также обеспечивает возможность электропрогрева дорожной одежды в холодное время года в целях таяния снега и льда, что способствует безопасности дорожного движения.

КОНСТРУКЦИЯ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ НА МОСТАХ С БЕТОННОЙ ИЛИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТОЙ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ.

Целью полезной модели является улучшение совместной работы слоев конструкции мостового полотна, повышение деформативности, трещиностойкости и сдвигоустойчивости дорожной одежды.

Сущность полезной модели заключается в том, что конструкция дорожной одежды на мостах с бетонной или металлической ортотропной плитой проезжей части, включающая грунтовочный слой для бетона или металла соответственно, слой гидроизоляции и двухслойное асфальтобетонное покрытие, при этом гидроизоляционный слой выполнен из полимочевины, поверх которого нанесен слой зацепления из полимочевины с временем гелеобразования не менее 60 секунд и погруженной в него каменной мелочью, а также адгезионный слой, нижний слой покрытия выполнен из резинированного вибролитого асфальтобетона, а верхний - из резинированного щебеночно-мастичного асфальтобетона.

Технический результат достигается применением прочной и деформативной гидроизоляции из полимочевины, устройством слоя зацепления и адгезионного слоя между гидроизоляцией и покрытием и использовании в качестве нижнего и верхнего слоев дорожного покрытия резинированного вибролитого и резинированного щебеночно-мастичного асфальтобетона соответственно, улучшающих деформативность, трещиностойкость и сдвигоустойчивость дорожной одежды.

ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА ДЛЯ МОСТОВОГО СООРУЖЕНИЯ.

Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение качества за счет повышения прочности, износостойкости, долговечности (большие бездефектные и межремонтные сроки эксплуатации) предложенной конструкции, а так же уменьшение ее стоимости при повышении надежности мостовой конструкции в целом.

Этот технический результат достигается за счет того, что в дорожной одежде для мостового сооружения на несущим основании, включающей расположенные на несущем сновании грунтовочный слой, гидроизолирующий слой и асфальтобетонное покрытие, грунтовочный слой выполнен на основе битумно-полимерного или битумного вяжущего и расположен непосредственно на несущем основании, выполненном в виде стальной ортотропной или железобетонной плиты, гидроизолирующий слой выполнен из рулонного наплавляемого битумно-полимерного материала и расположен непосредственно на грунтовочном слое, асфальтобетонное покрытие, расположено непосредственно на гидроизолирующем слое и состоит из двух или более слоев асфальтобетона.

Кроме того, слои асфальтобетонного покрытия выполнены из одного и того же или из различных материалов.

Кроме того, материал, из которого выполнены слои асфальтобетонного покрытия, выбран из следующего ряда: уплотняемый асфальтобетон, литой асфальтобетон, щебеночно-мастичный асфальтобетон.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция дорожной одежды на несущем основании в виде ортотропной плиты; на фиг.2 - то же, на несущем основании в виде железобетонной плиты.

Дорожную одежду для мостового сооружения на несущем основании 1, например, в виде ортотропной плиты (фиг.1) или железобетонной плиты (фиг.2) образуют путем нанесения непосредственно на несущее основание 1 грунтовочного слоя 2, непосредственно на грунтовочный слой 2 - гидроизолирующего слоя 3, непосредственно на гидроизолирующий слой 3 - асфальтобетонного покрытия, состоящего, по меньшей мере, из двух слоев 4 и 5 асфальтобетона.

ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА ДЛЯ МОСТОВОГО СООРУЖЕНИЯ.

Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение износостойкости, долговечности конструкции дорожной одежды. Использование в конструкции защитного слоя из бетонной армированной стяжки обеспечивает надежную защиту гидроизолирующего слоя при выполнении работ по устройству асфальтобетонного покрытия, а так же при проведении полной или частичной замены асфальтобетонного покрытия при ремонте, что гарантирует надежность мостовой конструкции в целом.

Этот технический результат достигается за счет того, что в дорожной одежде для мостового сооружения на несущем основании из железобетонной плиты, включающем расположенные на основании гидроизолирующий слой, защитный слой и асфальтобетонное покрытие, гидроизолирующий слой выполнен из рулонного наплавляемого битумно-полимерного материала, защитный слой выполнен из бетонной армированной стяжки и расположен непосредственно на гидроизолирующем слое, асфальтобетонное покрытие расположено непосредственно на защитном слое и состоит из двух или более слоев асфальтобетона.

Кроме того, она содержит расположенный непосредственно на несущем основании грунтовочный слой, выполненный на основе битумно-полимерного или битумного вяжущего.

Кроме того, гидроизолирующий слой расположен непосредственно на грунтовочном слое.

Кроме того, слои асфальтобетонного покрытия выполнены из одного и того же или из различных материалов.

Кроме того, материал, из которого выполнены слои асфальтобетонного покрытия, выбран из следующего ряда: уплотняемый асфальтобетон, литой асфальтобетон, щебеночно-мастичный асфальтобетон.

Полезная модель иллюстрируется чертежом фиг.1, где показана конструкция дорожной одежды.

СПОСОБ УСТРОЙСТВА АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ПОКРЫТИЯ.

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано при устройстве конструкций верхних слоев автомобильных дорог высоких категорий и взлетно-посадочных полос аэродромов, а также для асфальтобетонных покрытий на мостах и путепроводах во всех климатических зонах.

Технический результат: получение высокопрочного и долговечного асфальтобетонного покрытия с минимальным содержанием дорогостоящего высокопрочного гранитного щебня, снижение материалоемкости и облегчение конструкции.

Способ устройства асфальтобетонного покрытия включает подготовку основания, укладку и уплотнение нижнего слоя покрытия с дальнейшей укладкой и уплотнением верхнего слоя на еще не остывший нижний слой и поверхностную обработку методом втапливания щебня. Верхний слой покрытия толщиной 1,5-3 см формируют из гранулированного асфальтовяжущего материала, полученного способом скатывания, с содержанием битума не более 15%, а для поверхностной обработки используют предварительно подготовленный щебень с размером частиц 3-5 мм, на поверхность которого нанесен слой асфальтовяжущего, полученного методом окатывания, при этом количество асфальтовяжущего в оболочке составляет 5-10% от массы щебня, расход щебня не более 5 кг/м2, а втапливание щебня производят после остывания уложенного слоя до температуры 80°С.

СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ИЗ ЛИТОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БРИКЕТОВ АСФАЛЬТОБЕТОНА.

Задачей настоящего изобретения является разработка менее затратного способа выполнения дорожного покрытия из асфальтобетона, изготовленного непосредственно на месте производства работ, позволяющего производить как ремонтные, так и строительные работы при повышении качества формируемого покрытия.

Технический результат при использовании заявленного технического решения заключается в возможности приготовления литого асфальтобетона, обладающего большей износостойкостью, прочностью, упругостью и водонепроницаемостью из заранее заготовленных брикетов непосредственно на месте производства работ.

Заявленный технический результат достигается тем, что способ выполнения покрытия, включающий доставку асфальтобетонных брикетов на место производства работ, заключается в том, что в предварительно разогретом кохере расплавляют битум, затем добавляют битумно-резиновый компаунд, после чего при постоянном перемешивании добавляют асфальтобетонные брикеты, доваривают до получения однородной массы и полученную смесь разгружают на поверхность. При этом используют брикеты из литого или обычного асфальтобетона, битум 60/90. Предварительный разогрев кохера осуществляют до температуры 120-130°С. Расплавление битума и его разогрев осуществляют до температуры 200-220°С в течение 4-6 часов, а доварку смеси производят при повышении температуры до 230-245°С в течение 1,5-2 часов.

УПЛОТНЕНИЕ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ.

Изобретение относится к способу изготовления конструкции дорожного полотна. Технический результат: создание конструкции дорожного полотна, в которой обеспечено хорошее соединение между полимерной пленкой и несущим слоем на основе битума, без сильного ослабления механических свойств соединения. Способ изготовления конструкции дорожного полотна включает следующие шаги: нанесение бетонного праймера на бетонную структуру; нанесение полимерной пленки на несущую структуру, покрытую праймером согласно шагу; а также затем нанесение полимерного праймера на полимерную пленку; нанесение слоя волокнистого материала, на который с одной стороны адгезивно нанесен твердый при комнатной температуре термопласт, причем нанесение слоя волокнистого материала осуществляют таким образом, что сторона слоя волокнистого материала, противоположная стороне, покрытой термопластом, приводится в контакт с полимерным праймером; и нанесение несущего слоя на основе битума. Также описаны слой волокнистого материала, рулон скатанного слоя волокнистого материала, способ изготовления слоя волокнистого материала и конструкция дорожного полотна.

КОНСТРУКЦИЯ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА С УЛУЧШЕННЫМИ СВОЙСТВАМИ СЦЕПЛЕНИЯ.

Настоящее изобретение касается способа изготовления конструкции дорожного полотна.

Настоящее изобретение касается в первом аспекте способа изготовления конструкции дорожного полотна, включающего в себя следующие шаги:

(I) нанесение праймера на несущую структуру, в частности, нанесение бетонного праймера на бетонную структуру;

(II) нанесение полимерной пленки на несущую структуру, покрытую праймером согласно шагу (I);

а также затем

(III) нанесение адгезивного состава,

(IV) нанесение несущего слоя на основе битума.

Для обеспечения хорошего соединения между полимерной пленкой и несущим слоем на основе битума применяется адгезивный состав, который содержит по меньшей мере одну твердую эпоксидную смолу, а также твердый при комнатной температуре термопластичный полимер.

Предпочтительные твердые эпоксидные смолы имеют формулу (I).

Наиболее предпочтительными термопластичными полимерами считаются сополимеры этилен/винилацетата (ЭВА), в частности, таковые с долей винилацетата, равной менее 50 вес.%, в частности с долей винилацетата от 10 до 40 вес.%, предпочтительно от 20 до 35 вес.%, наиболее предпочтительно от 27 до 32 вес.%.

Этот способ позволяет осуществлять быстрое и эффективное сооружение конструкции дорожного полотна, причем достигается значительное улучшение адгезии.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ, СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СООРУЖЕНИЯ, РЕМОНТА И/ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ ТРАНСПОРТНОГО СООРУЖЕНИЯ И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРАЙМЕРА.

Сущность изобретения: асфальтобетонную смесь готовят следующим образом. Сначала получают битум нагреванием и окислением нефтяного гудрона путем подачи его в нижнюю часть не менее чем трехсекционного реактора через совмещенный с патрубком слива битума патрубок ввода нефтяного гудрона с одновременной подачей воды в процессе окисления на поверхность гудрона через верхнюю часть реактора, с регулированием температуры воды и температуры в реакторе и диспергированием в каждой его секции, причем подачу воды осуществляют через патрубки, число которых не менее числа диспергаторов. Затем битум, имеющий рабочую температуру, перемешивают минеральными компонентами.

В качестве добавок в асфальтобетонную смесь вводят резиновую крошку, поверхностно-активные вещества, серу или серосодержащие отходы. В качестве нефтяного гудрона используют сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов. В качестве минеральных компонентов используют щебень, песок, минеральный порошок. Нефтяные остатки перед окислением нагревают дымовыми газами с температурой не выше 500°С, а окисляют при 205-235°С.

Транспортное сооружение возводят путем подготовки земляного полотна и последовательной укладки на него конструктивных слоем основания и/или промежуточных опорно-несущих элементов и одно- или двухслойного покрытия из полученной асфальтобетонной смеси. При этом основание может быть выполнено из монолитного бетона или железобетона, или сборным из бетонных или железобетонных плит, или сборно-монолитным.

Ремонтируют и/или реконструируют транспортное сооружение путем расчистки и по крайней мере частичного удаления изношенного асфальтобетона и/или нанесения адгезивного слоя праймера с последующей укладкой приготовленной асфальтобетонной смеси и уплотнением. Удалять частично изношенный асфальтобетон можно в виде выемок и борозд, причем их располагают в плане под определенным углом к продольной оси проезжей части.

Праймер типа жидкого битума готовят путем получения вязкого битума нагреванием и окислением нефтяного гудрона выше с последующим разжижением его. В качестве разжижителей можно использовать дизельное топливо или соляр, или керосин, или смесь керосина с соляром.

Способ позволяет частично утилизировать технологическую теплоту реакции окисления гудрона в битум путем непосредственной подачи из реактора полученного битума на смешение с минеральными компонентами в асфальтобетонной смеси или на смешение с разжижителем в способе приготовления праймера, а также в процессе укладки в покрытия асфальтобетона на возводимых и/или ремонтируемых транспортных сооружениях, что приводит к снижению энергоемкости и повышению технологичности.

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при устройстве однослойного полимерного покрытия проезжей части мостового полотна металлических и железобетонных мостов, и конкретно к полимерной композиции для получения покрытия и способу формирования покрытия с ее использованием.

Композиция содержит тиокол жидкий (полисульфидный олигомер), диоксид марганца, дибутилфталат, дифенилгуанидин, смолу инден-кумароновую, нефтеполимерную смолу, бихромат натрия, олигоэфиракрилат, олеиновую кислоту, цемент, текстильный корд, технический углерод, гранитную и резиновую крошку, ацетон и толуол. Композиция является двухупаковочной, и перед нанесением две части ее (компонент А и компонент Б) смешивают и формируют с ее использованием покрытие, при этом на подготовленную поверхность сначала наносят адгезивный слой мастики на основе полихлоропренового каучука или герметизирующую композицию на основе тиокола - полисульфидного олигомера, а затем вышеописанную полимерную композицию и покрытие утверждают при положительной температуре окружающего воздуха.

Полученное покрытие обладает повышенными гидроизоляционными свойствами, стойкостью к истиранию и долговечностью.

ПОЛИМЕРБЕТОННАЯ СМЕСЬ.

Задачей предлагаемого изобретения яв...