Материал: mosty_karapet

25)Наиболее распространённые повреждения железобетонных пролетных строений.

26)Повреждения мостовых опор и опорных частей.

Повреждение опор. Массивные опоры — основной тип опор эксплуатируемых металлических, железобетонных, бетонных и каменных железнодорожных мостов. Наиболее распространенными повреждениями массивных опор являются трещины, расстройство кладки, выветривание и износ кладки, расстройство.подферменных камней, разрушение облицовки, а также перемещения самих опор - осадки, сдвиги, крены.

Трещины в мостовых опорах по расположению, характеру развития и причинам возникновения весьма разнообразны. Они могут быть поверхностными, глубокими и сквозными. Причиной возникновения трещин с небольшим раскрытием в бетоне часто являются температурные напряжения, возникающие в результате резкого изменения температуры воздуха, экзотермических процессов при твердении бетона, замерзания воды в пустотах и т. п. Нередко по внешнему виду трещин можно определить причину их возникновения и развития. Например, значительные вертикальные трещины 2 (рис. 2.22), имеющие большое раскрытие внизу и затухающее кверху, свидетельствуют о возможной неравномерной осадке опор, недостаточнойнесущейспособностиихоснований.

а, б ~ в устоях; в ~ в промежуточной опоре (быке); 1 - трещины отрыва обратных стенок; 2 — трещины от неравномерной осадки опоры; 3 - трещина от недостаточной подвижности опорных частей

При недостаточной подвижности опорных частей на опоры передаются большие горизонтальные силы, способные привестик возникновению трещин 3.

В устоях с обратными стенками при заполнении плохо дренирующим грунтом и недостаточном водоотводе может произойти

отрывобратныхстенок (трещины 1) врезультате замораживания водонасыщенного заполнени я.

Обследованию подлежат также регуляци онные сооружения (струе-направляющие дамбы, траверсы и др.) и земляное полотно на подходах к мосту в пределах подтопления высокой водой. При этом проверяют соответствие сооружений в плане и профиле проекту и состояние их Укреплений.

Рис. 2.23. Схемы к определению правильности положения опорной плиты и катков в плане (в) и смещения балансира относительно опорнойплиты(б) :а, Ъ — длины сторон опорной плиты

Повреждения опорных частей. К ним относ ятся: неплотное опирание; неправильное положение элементов опорных частей (перекос и угон катков, отклонение от проектного положения балансиров и опорных плит); коррозия и износ катков и контактных поверхностей опорных плит и балансиров; трещины в элементах опорных часте й; ослабление или разрушение креплений элементов опорных частей; нарушение работы защитных футляров и др.

Смещение балансира относительно опорной плиты вдоль моста (рис. 2.23, б) при температ уре tопределяют по формуле

27)Защита металлических пролётных строений от коррозии.

На эксплуатируемых мостах основной способ защиты металлических элементов о т коррозии — окраска. Срок службы такого защитного покрытия — от 5 до 8 лет. Защитное покрытие состоит из слоя грунтовки, наносимой на очищенную поверхность элемента, и д вух слоев масляной краски или полимерных лакокрасочных материалов. Общая толщина комплексного покрытия должна быть не менее 100-120 мкм.

Способы очистки поверхности пролетных строений. После завершения всех р емонтных работ поверхности пролетных строений тщательно очищаю ^* от ржавчины, грязи, старой разрушившейся краски, масел и др. Старую краску в хорошем состоянии (нет ржав чины, отслаивания и вспучивания краски) не удаляют, а только очищают ее поверхность. Способы очистки выбирают в зависимости от типа пролетного строения, степени его загрязнения и поражения коррозией, состояния старой окраски.

Механическим способом поверхности очищают при помощи механизированного и нструмента (обдувкой пескоили дробеструйной, гидроабразивной, а также пароструйной или при помощи струи воды высокого давления, щетками) или вручную (скребками, зу билом, ручными щётками) при небольшом объеме работ или когда нужно очистить трудно-доступные места.Грунтовка и окраска пролетных строений. Перед гру нтовкой очищенную поверхность обезжиривают при помощи кистей, щеток или ветоши, обильно смоченных уайт-спирито м или бензином, с последующей протиркой поверхности насухо. Если между очисткой и грунтовкой перерыв составляет более 3 сут, очистку нужно повторить. Хорошо сохранившуюся масляную окраску не грунтуют, а окрашивают одновременно с окраской загрунтованной поверхности.

механизированным способом с безвоздушным распылением, а со сквозными фермами — в электростатическом поле. При малых объемах работ поверхности окрашивают вручную кистями № 24, 30, 36. Металлизация пролетных строений. Металлизацию — покрытие поверхности очень тонким слоем цинка или алюминия — применяют для защиты наиболее подверженных коррозии элементов. Слой м еталла наносят аппаратами-металлизаторами на очищенную поверхность. Подготовку поверхностей для металлизации вып олняют обработкой "стальным песком", не содержащим соединений кремния, или высокотвердыми абразивными материалами с размером частиц 0,8-1,2 мм. Подготавливать п оверхность химическим или гидроабразивным способом не разрешается. При высокой влажности очищенную поверхность перед металлизацией просушивают и подогревают.

28)Ремонт металлических элементов с трещинами, пробоинами, вмятинами и искривлениями.

Трещины в элементах главных ферм перекрывают накладками после сверления у и х концов сквозных отверстий диаметром 14— 18 мм (рис. 11.3) для снижения концентрации напряжений. Суммарная площадь сечения накладок должна быть больше или равна площади перекрываемого элемента. Число болтов в полунакладке определяется в зависимости от рабочей площади накладки или прикрепляемого элемента.

1 " V

Рис, 11.3. Схемы перекрытия трещин накладками в элементах главных ферм: я - уголковой накладкой; б — плоскими накладками; 1 — высокопрочные болты в новых отверстиях; 2 - отверстие у конца трещины; 3 - высокопрочные болты в существующих отверстиях; 4 - уголковая накладка; 5 - трещина; 6 -фасонка; 7 - раскос; 8 - прокладка; 9 - накладки

Трещины и выколы в горизонтальных полках верхних поясных уголков (листов) продольных балок перекрывают горизонтальными плоскими накладками на всю ширину верхнего пояса балок или уголковыми накладками (рис. 11.4). Уголковые накладки необходимо выполнять того же сечения, что и поясные уголки, но с острожкой обушка уголка. Если накладки ставят с наружной стороны продольной балки, то сострагивают и горизонтальную полку, чтобы не мешала установке лапчатого болта.

Работы по перекрытию трещин и выколов в верхних поясах продольных балок выполняют в "окно", при этом снимают охранные приспособления и сдвигают мостовые брусья.

Замена поясов балок проезжей части. В продольных балках без горизонтальных листов верхние пояса заменяют при наличии большого количества повреждений — трещин, выколов, коррозии. Существующие ' поясные уголки заменяют нЪвыми того же сечения и добавляют горизонтальный лист не менее 10 мм толщиной и шириной на 10—20 мм больше суммарной ширины пояса.

Чтобы исключить опирание мостовых брусьев на продольные связи, их устраивают в пониженном уровне и фасонки крепят к поясам через прокладки толщиной до 20 мм (рис. 11.5). Эту работу совмещают с заменой поясов продольных балок. Замену поясов осуществляют с разрывом рельсовой колеи и снятием мостового полотна. Работы в пределах одной панели производят в "окно" продолжительностью 3—4 ч.

Замена и ремонт отдельных элементов связей. В прикреплениях продольных балок к поперечным замену "рыбок" производят при Наличии трещин в "рыбках" или сильном коррозионном повреждении. Толщину устанавливаемых "рыбок" определяют расчетом и берут не менее 12 мм;

29)Ремонт железобетонных пролетных строений: заделка трещин, раковин, восстановление защитного слоя бетона.

По характеру своего влияния на долговечность и грузоподъемность конструкции повреждения пролетных строений железобетонных мостов можно разделить на три группы:

I группа — неисправности, незначительно влияющие на работоспособность конструкции, но в случае развития способные стать повреждениями, снижающими ее долговечность.

IIгруппа — дефекты, влияющие на долговечность железобетонных

Мостов в результате снижения коррозиестойкости и усталостной прочности конструкции в целом или ее отдельных элементов. IIIгруппа - повреждения, снижающие грузоподъемность железобетонной конструкции.

Ремонт защитного слоя. Способы ремонта конструкций с повреждениями Iгруппы должны быть ориентированы на предотвращение их развития. Так, бетон с температурно-усадочными трещинами рекомендуется защищать от воздействия среды путем нанесения специальных пленочных покрытий. Покрытия позволяют замедлить или смягчить процессы тепло- и влагообмена бетона конструкции со средой и исключают развитие этих трещин, нарушающих сплошность защитного слоя. В качестве защитных покрытий рекомендуется применять краски на основе поливинилацетатной эмульсии (ПВАЭ) и латекса СКС-65, а также на основе перхлорвиниловых смол (ПХВ) и кремнийорганических эмалей (КО). В условиях повышенной агрессивности среды используют покрытия на основе эпоксидных смол (ЭД-20 и ЭД-22). Пленочные покрытия наносят на подготовленную поверхность бетона методом пнев-мораспыления или валиками.

Ремонт пролетных строений с трещинами, относящимися ко IIгруппе повреждений. Способы ремонта назначают в зависимости от механизма влияния повреждения на работоспособность конструкции. Кор-розиеопасные трещины, раскрытие которых превышает допускаемые нормами значения, подлежат герметизации. При этом полость трещины полностью изолируют от внешней среды, чем исключается возможность коррозии арматуры под воздействием влаги и агрессивных газов. В зависимости от характера деформаций бетона в зоне трещины устраивают жесткую или эластичную герметизацию.

30)Виды испытаний мостов, испытательные нагрузки.

Под испытанием сооружений в целом понимают совокупность операций, связанных с выявлением и проверкой состояния и работоспособности обследуемых инженерных сооружений или отдельных их элементов.

В зависимости от места проведения различают натурные и лабораторные испытания. Натурные испытания мостов носят обычно кратковременный характер (исключая длительное наблюдение)' и включают в себя также последующую обработку и анализ результатов испытаний, а в некоторых случаях - дополнительные лабораторные исследования. В процессе натурных испытаний оцениваются соответствие действительной работы конструкции^принятой в расчете, несущая способность моста в целом или отдельных его элементов, определяются жесткость пролетных строений (иногда отдельных его элементов), характеризуемая общими прогибами от эксплуатационной или испытательной нагрузки, динамические и другие характеристики.

При лабораторных испытаниях оценивается усталостная прочность материала пролетных строений или соединений, исследуется на моделях характер напряженно-деформированного состояния отдельных узлов пролетных строений или конструкций в целом, особенности перераспределения усилий в элементах пролетных строений в зависимости от характера и типа нагрузки, определяются физико-механические характеристики материала, его химический состав, способы защиты от коррозии и т. д. При проведении лабораторных испытаний учитываются масштабные и силовые факторы, скорость нагружения, очередность приложения и снятия нагрузок, продолжительность их выдерживания и т. п.

По характеру внешнего силового воздействия на мост различают два вида испытаний: статические и динамические. В процессе статических испытаний оценивается деформативно-напряженное состояние конструкции или отдельных ее элементов под воздействием статических Дшфузок, а при динамических испытаниях - динамические характеристики пролетных строений (период, частота колебаний пролетных строений в целом или отдельных их элементов, собственные и вынужденные колебания, скорость затухания колебаний, динамический коэффициент и др.).При проведении испытаний мосты загружают различными испытательными нагрузками. В процессе испытания моста в элементах и узлах пролетных строений не должны развиваться значительные остаточные деформации, поэтому испытательные нагрузки не должны быть чрезмерно высокими.

тс. 3.1. Схема вибрационной машины для испытания пролетных строений мостов: 1, 2 — неуравновешенные массы поперечных валов; 3, 4 — то же продольных; 5 - захваты; б - колеса платформы; 7 — исследуемая конструкция; 8 - пла^ форма машины

31)Организация статических испытаний мостов: общая характеристика.

При статических испытаниях в качестве испытательной нагрузки используют временную нагрузку, принятую в проекте с учетом динамического коэффициента, при коэффициенте надежности по нагрузке, равном единице, или используют наиболее тяжелую нагрузку из обращающихся или вводимых в обращение по данному мосту. В некоторых случаях при испытании отдельных элементов и узлов пролет ных строений и опор для нагружения можно использовать домкраты, натяжные устройства, подвесные грузы или другие испытательные нагрузки.

Для удобства работы и точности создания нагрузки необходимо соблюдать правила: короткий период нагружения и разгружения; простота и легкость процесса загружения н разгружения; быстрота и точность определения нагрузок в процессе испытаний. Испытательная нагрузка не должна быть дополнительным конструктивным элементом. Эффективным способом определения внешней нагрузки является постановка динамометров между испытываемой конструкцией и нагрузкой.

Весовые характеристики транспортных средств, используемые при испытаниях, уточняются до начала испытания. Вес локо лотивов и подвижного состава допускается принимать по паспортные данным.Испытания моста статической нагрузкой начинают со снятия "нулевых" показаний по всем приборам, затем приступают к предварительному загружению - "обкатке": пропускают подвижную нагрузку по пролетному строению с малой скоростью, наблюдая за показаниями приборов. После снятия нагрузки вновь проверяют показания приборов. Завершив эти работы, начинают загружать мост испытательной нагрузкой. Загружение повторяется не менее трех раз для каждого установленного программой испытаний положения нагрузки со снятием показаний по приборам под нагрузкой и без нее. Важное условие проведения статических испытаний - сокращение времени на снятие показаний приборов. Для этих целей лучше пользоваться приборами с автоматической регистрацией показаний. При визуальной регистрации показаний число приборов, обслуживаемых одним наблюдателем, должно быть минимальным.

Записи показаний приборов ведутся аккуратно в Журнале испытаний по каждому циклу или ступени загружения. В Журнале фиксируются дата проведения испытаний, время записи, характер загружения, место приложения нагрузки, данные о поведении конструкции, толчках, ударах, раскрытии трещин и т. д., а также об изменении температуры, атмосферных осадках и т. д. Время выдержки испытательной нагрузки в каждом из предусмотренных положений следует определять по стабилизации показаний измерительных приборов.

32)Приборы, используемые при испытании мостов: общая характеристика.

Твердость стали, а по ней и прочность определяют прибором Польди (рис. 3.3), который состоит из трубки 2, в которую вставляется боек 1, прижимаемый пружиной 3 к эталону 4 квадратного сечения. Твердость материала эталона #э известна (определена в лаборатории заранее). Эталон зажимают между бойком и шариком 5. При испытании прибор устанавливают шариком нормально к предварительно защищенной поверхности 6 и по бойку наносят удар молотком: получаются два

отпечатка шарика - один на эталоне, другой на поверхности элемен-94

Рис. 3.3. Прибор Польди: 1 — боек; 2 — трубка; 3 - пружина; 4 - эталон; 5 — шарик; 6 — испытуемый элемент

Принципдействия эталонногомолотка К. П. Кашкарова (рис. 3.4) аналогиченпринципудействияприбораПольди, стой разницей, чтоудар, наноситсясамимэталонныммолотком. Приударебоек(стальнойшарик диаметром 15 мм) оставляет на поверхности бетона вмятину диаметром d6, а на эталонном стержне (круглого сечения из СтЗ диаметром 10 мм) - отпечаток диаметром d^.

Склерометр Шмидта получил широкое распространение при испытании мостов ( ме тод о т с к о к а бойка) . Принцип