Мост, обследование, оценка грузоподъемности, долговечности, безопасности движения, ремонотопригодности элементов сооружения.  

Научно – технический отчет

Диагностическое обследование моста через реку черная калитва в г. россошь

 

Договор №

 

Руководитель департамента науки и инноваций	З.В. Яковлева
Научный руководитель темы:  Заведующий кафедрой проектирования  автомобильных дорог и мостов к.т.н.	В.Г. Еремин

 

Воронеж 2012 г.

Список исполнителей:
Научный руководитель к.т.н., заведующий кафедры проектирования автомобильных дорог и мостов	В.Г. Еремин
Ст. научный сотрудник к.т.н., доцент	А.В. Еремин
Ст. научный сотрудник к.т.н., доцент	В.П. Волокитин
Ст. научный сотрудник	А.В. Козлов

 

Реферат

 

Объем:  стр. 87,    рисунка 3, таблиц 8, 20 источников литературы,  приложений 6.

 

Мост, обследование, оценка грузоподъемности, долговечности, безопасности движения, ремонотопригодности элементов сооружения.  

 

 

В научно-техническом отчёте приводятся результаты обследования моста через реку Черная Калитва в г. Россошь.

Отражены данные обследования конструкций моста, контрольно-экспериментальных измерений, результаты определения физико-механических свойств материалов и проверочных расчётов пролётных строений по оценке грузоподъемности, оценки показателей транспортно-эксплуатационного состояния по условиям безопасности движения.

 Представлены предложения и рекомендации по текущему содержанию и ремонту моста.

 

Содержание

 

 

Введение	- 5
1. Результаты обследования моста через р. Черная Калитва в г. Россошь	- 9
1.1 Общие сведения о сооружении	- 9
1.2 Мостовое полотно	- 12
1.3 Пролетные строения	- 13
1.4 Опоры, опорные части	- 14
1.5 Водоотвод	- 15
1.6 Подмостовая зона, подходы	- 15
1.7 Обустройства, разное	- 15
1.8 Результаты инструментальных, геодезических измерений	- 15
1.9 Результаты приборных измерений	- 20
1.10 Результаты оценки грузоподъемности сооружения	- 21
2. Заключение о техническом состоянии моста через р. Черная Калитва в г. Россошь	- 26
2.1 Мостовое полотно	- 26
2.2 Пролетные строения	- 26
2.3 Опоры, опорные части	- 27
2.4 Выводы по общему техническому состоянию моста	- 27
3. Рекомендации по текущему содержанию сооружения	- 28
4. Рекомендации по устранению дефектов при планировании ремонта моста	- 29
4.1 Восстановление элементов мостового полотна	- 29
4.2 Восстановление пролетных строений	- 30
4.3 Восстановление опор и опорных частей	- 30
4.4 Подходы, обустройства	- 30
5. Список использованных источников	- 32
Приложения	- 34
Приложение 1 Техническое задание	- 35
Приложение 2 Чертежи мостового сооружения	- 36
Приложение 3 Ведомость дефектов	- 39
Приложение 4 Фотографии моста и основных дефектов	- 51
Приложение 5 Результаты геодезических измерений	- 74
Приложение 6 Результаты оценки прочности материалов несущих конструкций	-87

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 Обследование моста через реку Черная Калитва выполнено в соответствии с договором №151/11-Н, заключенным между Администрацией городского поселения г. Россошь Россошанского муниципального района Воронежской области и Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Воронежский государственный архитектурно – строительный университет» (Воронежский ГАСУ).

Работа выполнялась сотрудниками кафедры проектирования автомобильных дорог и мостов Воронежского ГАСУ на основании свидетельств о допуске к определенным видам работ, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства № 0043.03-2011-3664007626-П-078 от 14.03.2011г. и № 0246.03-2011-3664007626-С-136 от 22 марта 2011г.

Проведение обследования выполнено 21 ноября 2012 года. Обследование производилось в соответствии с техническим заданием (Приложение 1) по типу Б (Периодическое обследование) – обследование с целью выявления технического состояния моста оценки его грузоподъемности, разработки рекомендаций по эксплуатации и необходимому ремонту.

 Целью настоящей работы являлось исследование фактического технического состояния элементов конструкции моста, оценка возможности эксплуатации при воздействии современных транспортных средств, формирования базы данных для определения объёмов работ по содержанию и ремонту сооружения, определения видов необходимых ремонтных работ.

В ходе полевого обследования моста были выполнены следующие работы:

- ознакомление и анализ технической документации на сооружение;

- обследование элементов моста с фиксацией обнаруженных дефектов и повреждений;

- контрольные измерения  объекта;

- определение прочностных характеристик бетона элементов конструкции моста;

- фотографирование объекта в целом, отдельных элементов, дефектов и повреждений.

В процессе камеральной обработки выполнено:

- анализ существующего состояния моста;

- составление ведомости дефектов с назначением их категории в соответствии с ОДМ 218.4.001-2008 по критериям Б – безопасности, Д- долговечности, Г – грузоподъёмности и Р – ремонтопригодности;

- разработка чертежей основных конструктивных элементов моста на момент обследования;

- обработка результатов исследований свойств материалов конструкций сооружения;

- обработка результатов геодезических измерений;

- расчет грузоподъемности моста с учетом его технического состояния н момент обследования на пропуск современных нормативных нагрузок;

- разработка рекомендаций по текущему содержанию и ремонту  на основе фактического стояния мостового сооружений.

Обследование моста осуществлялось поэлементно:

- мостового полотна;

- пролетных строений;

- опор;

- опорных частей;

- конусов насыпей;

- регуляционных сооружений;

- подходов;

- подмостовой зоны;

- элементов обустройств.

При выполнении полевых работ детально обследовались все доступные для осмотра элементы моста, подходов и подмостовой зоны. С целью уточнения геометрических размеров и выявления фактического положения элементов в плане и продольном профиле выполнялась геодезическая съёмка проезжей части и контрольные инструментальные измерения.

Измерение фактических размеров и площади повреждений элементов моста производилось с использованием металлических рулеток длинной 20,0 м и 2,0 м, металлической линейкой 30,0 см, и дистанционного светоизмерителя DISTO LEICA. Для определения величины раскрытия трещин бетона использовались металлические щупы. Измерение прочности бетона выполнялись неразрушающим методом при помощи склерометра Schmidt «Βeton – Prüfhammer». Толщина защитного слоя бетона измерялась с использованием ручного детектора арматуры BOSCH DMO 10E.  Геодезические измерения проводились при помощи нивелира VEGA L32C и пятиметровой стандартной металлической телескопической рейки. Все используемые приборы и оборудования имеют сертификаты соответствия и прошли необходимые поверки в мае 2012 года. Расчет грузоподъемности моста выполнен в программном комплексе Лира 9,6 методом конечных элементов.

При проведении полевых обследований и камеральной обработке результатов учитывались требования:

СНиП 3.06.07-86 «Мосты и трубы. Правила обследования и испытаний»;

СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы»;

СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы»;

СНиП 3.06.04-91 «Мосты и трубы»;

ОДМ 218.4.001-2008. Методические рекомендации по организации обследования и испытания искусственных сооружений на автомобильных дорогах;

ОДМ 218.3.014-2011. Методика оценки технического состояния искусственных сооружений на автомобильных дорогах;

ОДН 218.0.017-03. Руководство по оценке транспортно-эксплуатационного состояния искусственных сооружений;

ВСН 4-81(90). Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах;

ОДН 218.0.032-2003. Временное руководство по определению грузоподъемности искусственных сооружений на автомобильных дорогах;

 «Требования к техническому отчету по обследованию и испытаниям мостового сооружения на автодороге» Москва, 1996 г.

При обследовании и составлении научно-технического отчета принята стандартная нумерация элементов мостовых сооружений:

- номера пролетов и опор – по ходу от центра города Россошь;

- номера балок – слева направо по ходу по ходу от центра города Россошь;

- элементы проезжей части, тротуаров, ограждений безопасности и перилл соответственно «слева» и «справа» по ходу от центра города Россошь;

- подходы, укрепления и обустройства – «вначале» и «конце» моста по ходу  от центра города Россошь;

- подмостовая зона привязывается к нумерации пролётных строений.

Научно – технический отчет составлен в 4 экземплярах, 3 экземпляра вместе с электронной версией передан заказчику, 1 экземпляр остается в архиве исполнителя.

 

 

Общие сведения о сооружении

Мост через реку Черная Калитва расположен на автомобильной дороге Р – 195 Россошь – граница с Украиной в г. Россошь на выезде в х. Подгорное. Участок автомобильной дороги, по геометрическим параметрам относится к 3 технической категории. Расположение моста в переделах населенного пункта обуславливает значение расчетной, безопасной скорости движения транспортных средств – 60 км/ч. Мост предназначен для пропуска транспортных средств в двух направлениях. Мост расположен на прямом участке в плане и профиле. Пересечение препятствия выполнено под углом 90⁰, угол косины составляет соответственно 0⁰. Река Черная Калитва относится к равнинным несудоходным рекам, с постоянным водотоком. В период весеннего паводка высота поднятия воды в ближайшие годы составляла до 1.5 – 2.0 м, расчетная высота поднятия воды в период весеннего паводка до уровня РПГВВ составляет 5,69 м. Направление течения справа на лево, ширина воды по зеркалу на период обследования составила 40,81 м, глубина 3,80 м.

Проектной организацией моста через р. Черная Калитва являлся Воронежский филиал «Гипрокоммундортранс» г. Воронеж. В архиве Заказчика имеется в наличии Технический отчет по инженерным изысканиям для строительства моста через р. Черная Калитва, топографический отчет, разработанный Воронежским филиалом «Гипрокоммундортранс». Проектная и исполнительная документация в архивах Заказчика отсутствует.  В архивах «Гипрокоммундортранс» имеются отдельные рабочие чертежи (кальки) моста и подходов.   Дополнительных обследований технического состояния моста и паспортизации с момента постройки сооружения не производилось.

Мост построен предположительно в 1977 году. Разработка проекта выполнена в 1976 году. Проектными нагрузками являлись нагрузки Н-30 и НК-80.

На момент обследования, мост представляет собой балочную разрезную конструкцию по схеме 16.76х8. Общая длина моста составляет 140,11 м. Общий вид моста представлен на Рис. 1. Пропуск транспорта по сооружению обеспечен габаритом проезда 9.20 м, движение пешеходов может выполняться по тротуарам справа и слева шириной 1.33 м.

Рис.1 Общий вид моста через р. Черная Калитва в г. Россошь

 

Рис.2 Общий вид проезжей части моста через р. Черная Калитва 

Конструкция мостового полотна многослойная толщиной 0.25 м по оси моста, 0.16 в зоне крайних балок. Покрытие – асфальтобетон. Общий вид проезжей части представлен на Рис.2.

Тротуары повышенного типа из сборных блоков с асфальтобетонным покрытием прохожей части, запроектированы по типовому проекту 384/10 СДП. Перила металлические – секционные в основном протяжении сооружения, слева с начала моста и до средины моста – металлические непрерывные. Водоотвод с проезжей части сооружения выполнен за счет водоотводных трубок Æ 0.15 м в количестве 4 шт. на пролет со сбросом воды непосредственно под мост. Ограждение безопасности проезда – бордюр в составе повышенных тротуаров высотой 0.4 м.

Пролетные строения состоят из 7 предварительно-напряженных диафрагменных балок таврового сечения с уширенным нижним поясом общей длинной 16,76 и расчетной длинной 16.3 в соответствии с типовым проектом №172/2 выпуск 122-63(73) СДП. Проектной нагрузкой для балок являются нагрузки Н-30 и НК-80. Крайние опоры №1 и №9 свайные, однорядные козловые по типовому проекту 791/3 СДП. В основании опор установлено 18 свай сечением 0.35х0.35 м длинной 14.0 м. Конструкция свай запроектирована по типовому проекту 708/1 СДП. Размеры ригеля опор составляют длина – 13.0 м, ширина - 1.24 м, высота - 0.5 и. На всю длину ригеля установлены шкафные стенки толщиной 0.3 м, справа и слева предусмотрены открылки. Переходные плиты сопряжения опираются на шкафную стенку. Длина переходных плит 6.0 м. Сопряжение моста с насыпью подхода запроектировано по типовой серии 3.503 – 16 инв.№30 СДП. Промежуточные опоры №2-№8 – стенки. Ригель имеет длину 11.52 м, и переменную высоту 0.8 м в корне консоли и 0.4 м на краю консоли. Ширина ригеля составляет 1.20 м. Ширина стенок опоры в уровне обреза фундамента составляет 0.5 м, длина поперек моста 7.51 м. Промежуточные опоры запроектированы по типовому проекту 791/4 СДП. Фундамент промежуточных опор №2-4, 7,8 выполнен в виде низкого свайного ростверка, опор №5,6 – в виде высокого свайного ростверка. В основании опор №2, 8 установлено 8 железобетонных свай диаметром 0.6 и длиной 18.0 м. В основании опор №3 – 7 установлено 24 сваи размером 0.35х0.35 длиной 14.0 м. Сваи запроектированы по типовому проекту 946/27.  На ригелях крайних и промежуточных опор под каждой балкой пролетного строения предусмотрены подферменники. Опорные части под балками пролетных строений – РОЧ. Деформационные швы над опорами №1,4,9  по типовому проекту №22015-м, конструкция швов перекрыта асфальтобетонным покрытием. Над остальными опорами зазор перекрыт соединительной плитой и поверху – асфальтобетонным покрытием.

Конус насыпи вначале и конце моста выполнен из насыпного песчаного грунта укрепленного железобетонными плитами 0.5х0.5. Конструкция укрепления конуса насыпи принята по типовому проекту инв.№50 «Мосгипротранс» 1970 г. Высота насыпи в начале моста составляет 6.86 м, в конце моста 6.47м. В начале и конце моста предусмотрена струенаправляющая дамба. В начале моста слева имеется железобетонный лестничный сход с металлическими перилами. Подходы к мосту расположены в насыпи. Покрытие на подходах – асфальтобетон, ограждения безопасности проезда на подходах отсутствуют. Так же на подходах не предусмотрены тротуары для пешеходного движения. На промежуточных опорах №3,5,7 слева установлены столбы освещения. Крепление столбов выполнено на металлических консолях закрепленных к ригелям опор.     

Мостовое полотно

Основными дефектами покрытия проезжей части (Приложение 3) являются: поперечные трещины над опорами раскрытием от 0.5 до 1 см, трещины по полосам движения раскрытием до 0.5 см на пролетах №1, №2, №4-№8. Так же отсутствуют защитные решетки над водоотводными трубками по всему протяжению моста. Замусорены полосы безопасности проезда. Бордюрное ограждение по всему протяжению моста имеет следы размораживания бетона. Асфальтобетонное покрытие правого тротуара частично разрушено, имеются сквозные трещины в местах сопряжения тротуарных блоков. Так же в местах разрушения асфальтобетонного покрытия происходит размораживание бетона тротуарных блоков. Асфальтобетонное покрытие левого тротуара находится в хорошем состоянии, имеются трещины раскрытием до 5 мм в местах сопряжения тротуарных блоков. Перильные ограждения слева и справа имеют незначительные следы коррозии. Анкеровка левого перильного ограждения в середине пролета №5 нарушена, что существенно уменьшает безопасность движения по тротуару. На правом тротуаре в начале моста не предусмотрено сопряжение с подходом с образованием провала на элементы конструкции опоры. Тротуарные блоки за период эксплуатации моста имеют следы значительного размораживания бетона с полным его выкрашиванием и отслоением от арматурной сетки. На торцах блоков, в местах анкеровки перил образовались сквозные провалы, на правом тротуаре – на прохожей части. Безопасность движения по тротуарам в результате состояния тротуарных блоков существенно снижена.

Гидроизоляция на проезжей части мостового сооружения находится в хорошем состоянии, имеются локальные нарушения на пролетах №4, №7, №8. Существенное нарушение гидроизоляции по всему протяжению моста произошло в зоне крайних балок Б1, Б2, Б6, Б7. Нарушена герметичность деформационных швов над опорами №1, №4, №9. Так же имеются протечки через соединительную плиту на опоры №8 и №6.

 

Пролетные строения

Основными дефектами пролетных строений выявленных на период проведения обследования (Приложение 3) являются коррозия закладных деталей диафрагм между крайними балками Б1, Б2 и Б6, Б7 по всему протяжению моста. Особенно значительно подверглись коррозии закладные детали на пролетах №1 - №5. Так же обнажение и коррозия закладных деталей между балками выявлена над опорой №1 для балок Б1-Б7 пролета №1. В результате нарушения гидроизоляции имеются существенные протечки со следами выщелачивания на монолитном стыке между плитами Б1-Б2, Б6-Б7 всех пролетов. В отдельных местах монолитный бетон стыков крайних балок разморожен и выкрашивается. Состояние стыков диафрагм между балками Б2-Б6 на всех пролетах хорошее без следов коррозии закладных деталей. Имеются следы незначительного выщелачивания бетона по монолитным стыкам плит между балками. В местах опирания тротуарных блоков на плиту Б7 пролета №1 образовались сколы бетона с обнажением арматуры. Так же выявлены сколы фасадных частей плит крайних балок Б1, Б7 на пролетах №2, 5, 6, 8. На пролетах №4, 7, 8 имеются поперечные трещины в плитах балок в середине пролета раскрытием до 0.5 мм со следами интенсивного выщелачивания. На пролете №6 в месте сопряжения плиты и ребра балки 7 имеется продольная трещина раскрытием до 0.5 мм. Протечки и следы интенсивного выщелачивания бетона несущих конструкции выявлены на пролете №2 в местах технологических отверстий балок, на пролета №5 для ребра и плиты Б1 с фасада, для пролета №7 в местах водоотводных трубок. Фасадные части плит крайних балок по протяжению моста имеют следы размораживания бетона.

 

Опоры, опорные части

 К основным дефектам опор мостового сооружения можно отнести (Приложение 3) размыв конуса насыпи для опоры №1 с обнажением элементов конструкции опоры и частичным отсутствием плит укрепления, осадка конуса насыпи для опоры №9 с частичным отсутствием плит укрепления. Так же для опор №1 и №9 выявлены: протечки на ригель, замусоренность ригеля опоры. Открылки на крайних опорах имеют следы размораживания бетона, на ОП1 произошло обрушение правого открылка, левый открылок отклонен от вертикального положения. На ригеле и шкафной стенке опоры №1 имеются сколы бетона с обнажением арматуры. Состояние свай крайних опор, в видимой части хорошее без дефектов. Конусы насыпи и регуляционные сооружения для опор №1 и №9 заросли кустарником, травой.  Для промежуточных опор характерными дефектами являются: размораживание бетона ригелей с обнажением и без обнажения арматуры, протечки на ригель, для опор №4, №5, №6 в местах переменного уровня воды – выпадение монолитного бетона стыков между блоками стенки. Подферменники под балками пролетных строений имеют следы поверхностного размораживания бетона. На опорных частях выявлены трещины старения, особенно под крайними балками.

 

Водоотвод

Дефектами водоотвода с мостового полотна и подходов (Приложение 3) являются недостаточная длина водоотводных трубок, что вызывает попадание воды на элементы несущих конструкций моста. Так же имеется закупорка отверстий трубок и отсутствие защитных решеток над трубками. На подходах к мосту не предусмотрен организованный сброс воды с проезжей части.

 

Подмостовая зона, подходы

На период обследования, вся подмостовая зона в пределах обслуживания сооружения заросла кустарником, деревьями, травой. В зоне опоры №7, №8, №9 образовались скопления сухих, сломанных деревьев и кустарника. Покрытие подходов находится в хорошем состоянии. В зоне расположения переходных плит просадок грунта и разрушения покрытия не отмечено.

 В начале и в конце моста отсутствуют знаки 6.11 – наименование объекта. Насыпь подходов находится в хорошем состоянии. Движение пешеходов на подходе происходит по обочине дороге, тротуары не предусмотрены. Ограждения безопасности проезда автотранспорта на подходах отсутствуют.

 

Обустройства, разное

Ступени лестничного схода в начале моста слева разморожены. В конце моста лестничные сходы отсутствуют. На металлических консольных креплениях столбов освещения имеются следы коррозии.

 

Номера пролетов