Проект ремонта автодорожного моста через реку Чапаевка в Самарской области
Анализ результатов обследования состояния железобетонного моста. Определение грузоподъемности пролетных строений. Изучение вариантов ремонта эксплуатируемого сооружения и их технико-экономический анализ. Анализ вопросов организации строительства.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.04.2016 |
| Размер файла | 2,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Таблица 2.2 - Определение износа плиты проезжей части
|
Вид повреждения по табл. 13, 14 и 16 |
Степень развития повреждения (п.п. из табл. 13, 14 и 16) |
Износ по участкам, % |
|||
|
Консоль |
Приопорные участки |
Средние участки |
|||
|
Дефекты поверхности, |
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 |
10 12 12 10 10 |
10 12 12 10 5 |
5 10 10 5 5 |
|
|
принятое значение |
12 |
12 |
10 |
||
|
Разрушение защитного слоя, |
2.1 2.2 2.3 |
5 15 10 |
5 10 5 |
10 5 5 |
|
|
принятое значение |
15 |
10 |
10 |
||
|
Трещины, (табл. 13) |
3.1ч3.5 |
5 |
5 |
5 |
|
|
принятое значение |
5 |
5 |
5 |
||
|
Разрушение бетона, (табл. 13) |
4.1 4.2 4.3 |
10 15 5 |
10 10 5 |
- - 5 |
|
|
принятое значение |
15 |
10 |
5 |
||
|
Повреждение арматуры, |
Обычная арматура п.1, п.2, п.3, п.4 п.5 |
5 - |
5 - |
5 - |
|
|
принятое значение |
5 |
5 |
5 |
||
|
Суммарный износ по участкам, % |
52 |
42 |
35 |
||
|
Коэффициент весомости, (табл. 17) [4] |
0.35 |
0.25 |
0.4 |
||
|
Средневзвешенный показатель износа плиты проезжей части, % |
52*0.35+42*0.25+35*0.4=42.7 |
Таблица 2.3 - Определение износа крайних балок (ребер)
|
Вид повреждения по табл. 13, 14 и 16 |
Степень развития повреждения |
Износ по участкам, % |
|||
|
Фасад |
Приопорные участки |
Внутренние поверх-ности |
|||
|
Дефекты поверхности, |
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 |
10 5 10 5 5 |
10 5 10 10 5 |
5 - 5 5 - |
|
|
принятое значение |
10 |
10 |
5 |
||
|
Разрушение защитного слоя, |
2.1 2.2 2.3 |
5 3 3 |
5 3 3 |
3 - - |
|
|
принятое значение |
5 |
5 |
3 |
||
|
Трещины, (табл. 13) |
3.1 3.2 3.3 3.4, 3.5 |
- - - - |
3 - 5 - |
- - - - |
|
|
принятое значение |
- |
5 |
- |
||
|
Разрушение бетона, |
4.1 4.2, 4.3 |
3 - |
3 - |
- - |
|
|
принятое значение |
3 |
3 |
- |
||
|
Повреждение арматуры, |
Обычная арматура п.1 п.2, п.3, п.4, п.5 |
3 - |
3 - |
- - |
|
|
принятое значение |
3 |
3 |
- |
||
|
Загрязнение, (табл. 16) |
п.1 |
- |
5 |
- |
|
|
Суммарный износ по участкам, % |
21 |
31 |
8 |
||
|
Коэффициент весомости, (табл. 17) [4] |
0.3 |
0.5 |
0.2 |
||
|
Средневзвешенный показатель износа |
21*0.3+31*0.5+8*0.2=23.4 |
Таблица 2.4 - Определение износа средних балок (ребер)
|
Вид повреждения по табл. 13, 14 и 16 |
Степень развития повреждения |
Износ по участкам, % |
||
|
Внутренние поверхности |
Приопорные поверхности |
|||
|
Дефекты поверхности, |
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 |
5 5 5 5 - |
5 5 5 5 5 |
|
|
принятое значение |
5 |
5 |
||
|
Разрушение защитного слоя, |
2.1 2.2 2.3 |
5 3 - |
5 5 - |
|
|
принятое значение |
5 |
5 |
||
|
Трещины, (табл. 13) |
3.1, 3.2, 3.4, 3.5 3.3 |
- - |
- 5 |
|
|
принятое значение |
- |
5 |
||
|
Разрушение бетона, |
4.1 4.2 4.3 |
5 - - |
5 - - |
|
|
принятое значение |
5 |
5 |
||
|
Повреждение арматуры, |
Обычная арматура п.1 п.2, п.3, п.4, п.5 |
5 - |
5 - |
|
|
принятое значение |
5 |
5 |
||
|
Загрязнение, (табл. 16) |
п.1 |
- |
- |
|
|
Суммарный износ по участкам, % |
20 |
25 |
||
|
Коэффициент весомости, (табл. 17) [4] |
0.6 |
0.4 |
||
|
Средневзвешенный показатель износа |
20*0.6+25*0.4=22.0 |
Таблица 2.5 - Определение износа продольных швов омоноличивания
|
Вид повреждения по табл. 13, 14 и 16 |
Степень развития повреждения (п.п.из табл. 13, 14, 16) |
Износ по участкам, % |
|||
|
Приопорные участки |
Крайние швы омоноличи-вания |
Средние швы омоноличи-вания |
|||
|
Дефекты поверхности, |
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 |
10 10 10 10 15 |
10 10 10 10 10 |
10 10 10 10 5 |
|
|
принятое значение |
15 |
10 |
10 |
||
|
Разрушение защитного слоя, (табл. 13) |
2.1 2.2 2.3 |
20 25 30 |
15 20 30 |
10 20 20 |
|
|
принятое значение |
30 |
30 |
20 |
||
|
Трещины, (табл. 13) |
3.4 3.5 |
20 15 |
20 15 |
10 10 |
|
|
принятое значение |
20 |
20 |
10 |
||
|
Разрушение бетона, |
4.1 4.2 4.3 |
10 15 10 |
5 15 10 |
5 10 5 |
|
|
принятое значение |
15 |
15 |
10 |
||
|
Повреждение арматуры, |
Обычная арматура п.1 п.2 п.3 п.4 п.5 |
10 10 10 5 - |
10 10 10 5 - |
10 10 10 5 - |
|
|
принятое значение |
10 |
10 |
10 |
||
|
Повреждение стыков (табл. 16) |
4.1 4.2 |
5 - |
5 10 |
5 5 |
|
|
принятое значение |
5 |
10 |
5 |
||
|
Суммарный износ по участкам, % |
95 |
95 |
65 |
||
|
Коэффициент весомости, (табл. 17) [4] |
0.4 |
0.3 |
0.3 |
||
|
Средневзвешенный показатель износа |
95*0.4+95*0.3+65*0.3=86.0 |
Результаты обследования свидетельствуют о наличии в балках пролетных строений повреждений и дефектов, которые негативно влияют на долговечность конструкций и в своем развитии могут привести к снижению грузоподъемности сооружения.
Опорные части
Как было отмечено выше, балки опираются на резиновые опорные части (РОЧ). На боковых поверхностях РОЧей имеются выпучивания резины и сетки трещин волосяного раскрытия, местами оголены металлические листы. Процент износа РОЧей по таблице 36 составляет 15 %. Данный процент износа меньше допустимого 30 %.
За износ пролетного строения по видовому признаку принимают сумму износов элементов, взятых с коэффициентами весомости, отражающих стоимость конструкций. Коэффициенты весомости для железобетонных пролетных строений приведены в таблице 54.
Таблица 2.6 - Итоговая таблица износа элементов пролетных строений
|
№ |
Наименование элемента |
Износ по элементам Иi, % |
Коэффициент весомости гi |
Приведенный износ, Uпр=Иi * гi, % |
|
|
1 |
Плита проезжей части |
42.7 |
0.26 |
11.10 |
|
|
2 |
Крайние балки |
23.4 |
0.10 |
2.34 |
|
|
3 |
Средние балки |
22.0 |
0.55 |
12.10 |
|
|
4 |
Продольные швы |
86.0 |
0.05 |
4.30 |
|
|
Пролетные строения в целом |
У (Иi * гi) = 29.84 |
Расчет износа элементов пролетных строений показал, что в наиболее худшем состоянии находится плита проезжей части (И = 42.7 %) и продольные швы омоноличивания (86.0 %). Наибольший приведенный износ, с учетом коэффициента весомости, оказался у средних балок (Uпр = 12.1 %).
Из расчета следует, что приведенный износ пролетного строения в целом составил 29.84 %. Данный процент износа позволяет отнести состояние пролетных строений к категории “Б”. Дальнейшая эксплуатация пролётных строений возможна без ограничений, однако при проведении ремонтных работ необходимо выполнить работы по восстановлению внешнего вида конструкций и защите от воздействия агрессивных сред.
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.
Рис. 2.8. Открылок и шкафная стенка опоры 6
Рис. 2.9. Разрушение бетона левой консоли ригеля опоры 5 с оголением арматуры
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 |
Подфер-менники |
|||
|
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 |
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. |
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 гi |
Приведенный износ, |
Категория состояния |
|
|
1 |
Конус |
15 |
0.5 |
7.5 |
А |
|
|
2 |
Укрепление (ж.б. плиты) |
30 |
0.4 |
12 |
А |
|
|
Суммарный износ конусов, % |
У Иi * гi = 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.
|
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 9.8 10.7 |
0.108 0.084 0.066 |
|
|
Опора 5, тело (участок 6) |
40 |
8 |
0 - 5 5 - 10 |
12.3 |
0.108 |
|
|
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: железобетонный мост грузоподъемность ремонт
- 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.
Рис. 4.1. Существующее поперечное сечение пролетного строения
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.
Рис. 4.2. Поперечное сечение пролетного строения про варианту ремонта 1.
Рис. 4.3. Консоль крайней балки по варианту 1.
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.
Рис. 4.4. Поперечное сечение пролетного строения про варианту ремонта 2.
Рис. 4.5. Консоль крайней балки по варианту 2.
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.
Рис. 4.6. Поперечное сечение пролетного строения про варианту ремонта 3.
Рис. 4.7. Консоль крайней балки по варианту 3.
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)
ПЛОТН...
Подобные документы
Описание схемы автодорожного железобетонного моста и конструкции пролетных строений. Расчет и конструирование плиты проезжей части и главной балки. Армирование нижней сетки. Построение эпюры материалов. Расчет наклонного сечения на перерезывающую силу.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 19.12.2014Рассмотрение вариантов строительства моста в Воронежской области. Расчет главных балок, плиты проезжей части. Определение коэффициентов поперечной установки, требуемой площади напрягаемой арматуры и ее размещения. Монтаж опор и пролетных строений.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.06.2015Общие сведения о районе участка строительства, описание инженерно-геологических и гидрологических условий, принятая конструкция моста. Армирование основных конструктивных элементов на сочетания постоянных и временных нагрузок. Возведение опор моста.
дипломная работа [9,8 M], добавлен 15.05.2013Составление схемы железобетонного моста под однопутную железную дорогу через несудоходную реку. Нормативные нагрузки на пролетное строение. Расчет балки по прочности. План и профиль тоннельного пересечения. Задачи периодических осмотров состояния тоннеля.
курсовая работа [400,3 K], добавлен 26.03.2019Проект железобетонного моста балочной разрезной конструкции. Описание схемы моста и конструкции пролётных строений. Расчёт и конструирование плиты проезжей части. Построение эпюры материалов. Определение постоянной нагрузки. Армирование главной балки.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 13.05.2014Определение грузоподъемности моста, разработка и обоснование вариантов его восстановления. Конструирование и расчет проезжей части - ортотропного настила 12 мм, усиленного снизу ребрами из швеллеров. Организация контроля качества строительной продукции.
курсовая работа [141,3 K], добавлен 23.02.2014История создания Хабаровского моста. Однопутный железнодорожный мост через реку Амур. Торжественная закладка моста. Максимальная площадь кессона. Музей истории Амурского моста, этапы его реконструкции, экономические затраты. Проект подводного тоннеля.
реферат [512,6 K], добавлен 05.06.2011Анализ и характеристика района проложения трассы. Технико-экономические показатели строительства моста. Конструкция земляного полотна. Расчет и конструирование дорожной одежды, выбор её оптимального варианта, расчет опоры. Технология строительства моста.
дипломная работа [358,1 K], добавлен 21.08.2011Проект капитального ремонта моста через канал Храпунь на км 57,815 автомобильной дороги Р-37 Михалки - Наровля - граница Украины (Александровка). Краткая характеристика района. Основные правила по технике безопасности при устройстве мостового полотна.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.06.2012Характеристика природно-климатических и обоснование технических условий проектирования. Разработка вариантов моста и их технико-экономическое сравнение. Расчет, конструктивное решение опор, элементов выбранного варианта. Технология работ по сооружению.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 24.05.2013Оценка инженерно-геологических условий строительства. Проектирование свайного фундамента под промежуточную опору автодорожного моста, определение действительных размеров его подошвы. Выбор размеров и типа свай. Проверка расчетной нагрузки на сваю.
курсовая работа [488,4 K], добавлен 19.04.2012Описание конструкции моста. Расчет и проектирование плиты проезжей части с учетом распределения нагрузки. Оценка выносливости элементов железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой. Определение внутренних усилий. Построение эпюры материалов.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 30.03.2014Назначение конструкции дорожной одежды подходных насыпей. Разработка вариантов сооружения пролетного строения. Проектирование снабжения строительства водой, паром, сжатым воздухом и электроэнергией. Технологическая карта на монтаж пролетного строения.
дипломная работа [10,9 M], добавлен 05.10.2022Оценка грузоподъемности моста. Определение расчетных усилий в главных балках от нагрузок А-11 и НК-80. Расчет требуемой площади ненапрягаемой арматуры. Технология ремонта выбоин и раковин в сжатой зоне бетона. Устранение коррозии железобетонных элементов.
курсовая работа [962,9 K], добавлен 23.03.2017Проектирование и сравнение вариантов восстановления моста. Наличие материалов и конструкций. Планирующая документация на объекте строительства моста. Устройство насыпи и подготовка земляного полотна под укладку пути. Организация монтажной площадки.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 02.12.2013Сооружение "Царского" Амурского моста и его значимость. Реконструкция моста через Амур. Амурский мост как единственный однопутный участок железнодорожного пути на всем протяжении от Москвы до Владивостока. Строительство второй очереди моста через Амур.
контрольная работа [25,0 K], добавлен 14.07.2010Общее состояние развития саморегулирования в России. Анализ показателей деятельности НП СРО "Союз предприятий строительной индустрии Свердловской области". Особенности саморегулирования в области строительства, реконструкции и капитального ремонта.
дипломная работа [692,7 K], добавлен 27.01.2012Характеристика моста двухбалочного мостового крана, состоящего из двух жестких балок. Произведение основных расчетов металлоконструкции моста: определение нагрузки, веса, нагрузки, силы. Анализ основных геометрических параметров поперечного сечения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.04.2012Изучение инженерно-геологических условий Самарской области. Особенности строительства на территориях сложенных набухающими и просадочными грунтами. Выполнение расчета осадки ленточного и плитного фундамента для различных вариантов глубин заложения.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 18.11.2017Определение числа пролетов и размеров мостового перехода. Проектирование промежуточной опоры. Определение числа свай в фундаменте опоры. Расчет железобетонного пролетного строения. Подбор устоев моста по типовому проекту. Определение стоимости моста.
курсовая работа [77,2 K], добавлен 30.10.2010
