Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Искусственные сооружения на дорогах arrow Рекомендации Рекомендации по уширению эксплуатируемых железобетонных автодорожных мостов  
25.04.2018
    
Рекомендации Рекомендации по уширению эксплуатируемых железобетонных автодорожных мостов

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ДОРОЖНЫЙ ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ И
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ГИПРОДОРНИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО УШИРЕНИЮ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ

Москва 1987

На основании совместных исследований Гипродорнии, МАДИ и ВЗИСИ приведены схемы уширения пролетных строений и опор. Схемы даны для каркасных ребристых пролетных строений с использованием изготавливаемых в настоящее время балок. Установлена область применения различных методов реконструкции, представлена методика определения экономической эффективности уширения.

В Рекомендациях изложены требования к производству и организации работ, указан перечень основных механизмов и последовательность отдельных работ при уширении мостов с различной оценкой состояния конструкций. Показана степень разгрузки элементов пролетных строений при уширении.

Предназначены для проектных и ремонтно-строительных организаций Минавтодора РСФСР, занимающихся реконструкцией искусственных сооружений (капитальный ремонт), в частности для разработки проектов уширения.

В разработке Рекомендаций приняли участие канд. техн. наук В. И. Шестериков, инженеры С. А. Наумочева, С. И. Рыклин (Гипродорнии), канд. техн. наук Э. В. Дингес, инженеры В. Н. Кухтин, С. О. Зеге (МАДИ), кандидаты технических наук Д. М. Поляков, Г. П. Курасова, А. К. Зайцева (ВЗИСИ).

Замечания и предложения просим направлять по адресу:

109089, Москва, Ж-89, наб. Мориса Тореза, 34, Гипродориии.

1. ПРЕДИСЛОВИЕ

Рекомендации по уширению эксплуатируемых железобетонных автодорожных мостов разработаны в результате совместных исследований, выполненных Гипродорнии (отдел ремонта и содержания искусственных сооружений), МАДИ (кафедры экономики дорожного строительства и мостов и тоннелей) и ВЗИСИ (кафедра автомобильных дорог).

Рекомендации разработаны с учетом результатов анализа существующих методов уширения, опытно-экспериментальных работ, выполненных как в лабораторных условиях, так и на реальных объектах, в том числе при уширении мостов и путепроводов в Московской области (Мосавтодор), через р. Колчиху (автодорога Москва-Ленинград), р. Вожу (автодорога Москва-Куйбышев) и р. Северку (Центральная автодорога) с учетом практического опыта, накопленного дорожниками Украины и Белоруссии. При подготовке Рекомендации приняты во внимание материалы технико-экономического анализа реконструируемых мостов (Укрремдорпроект, Миндорстрой УССР [1]), «Временные рекомендации» по уширению мостов, ВР 218 УССР (Миндорстрой УССР, КАДИ [2]) и альбом «Ремонт железобетонных мостов» (Белдорнии, Миндорстрой БССР [3]).

Наличие на сети автомобильных дорог мостов с недостаточным габаритом обусловлено тем, что, во-первых, многие из этих сооружений проектировались и строились по старым нормам, во-вторых, ширина проезжей части и земляного полотна на дороге или участке дороги в процессе эксплуатации изменилась (имело место уширение дороги). В результате мосты на этих дорогах перестали удовлетворять современным требованиям по габаритам, в связи с чем снижен общий технический уровень автомобильных дорог, характеризуемый такими транспортно-эксплуатационными характеристиками, как скорость, безопасность движения и пропускная способность.

В Рекомендациях рассмотрено уширение наиболее распространенных конструкций на сети дорог РСФСР. При этом предусмотрено использование в основном конструкций пролетных строений, изготавливаемых на заводах МЖБК и большинстве полигонов, принадлежащих объединениям Минавтодора РСФСР (ребристые железобетонные пролетные строения с каркасной арматурой по проектам выпуска 710/5 Союздорпроекта и пролетные строения из предварительно-напряженных пустотных плит по типовому проекту 384/26). Рекомендации касаются наиболее распространенных длин пролетных строений среди мостов старой постройки, а именно - 8,66; 11,36; 14,06; 16,76 м. Но ими можно пользоваться при разработке проектов уширения и других конструкций с иной длиной пролетных строений.

Предложенные схемы рекомендуется использовать при уширении в основном на 2-6 м.

Уширение мостов в соответствии с настоящими Рекомендациями должны осуществлять подразделения трех видов: мостовые прорабства, выполняющие средний ремонт мостов длиной до 40 м, уширение до 2-3 м, если работ по забивке свай не требуется; мостовые ремонтно-строительные управления (уширение средних мостов) и мостостроительные управления (уширение больших мостов, строительство параллельного моста под одно направление с одновременным уширением существующего). В отдельных случаях возможно выполнение работы силами ДРСУ.

Приведенные в Рекомендациях схемы уширения базируются в большинстве случаев на проверенных на практике решениях, реализованных по проектам Гипродорнии и проектных контор Минавтодора, Союздорпроекта, Белгипродора. Однако возможные решения не ограничиваются рекомендованными способами, которые могут быть развиты, усовершенствованы или видоизменены после накопления определенного опыта [4, 5].

Заместитель директора

по научной работе,

канд. техн. наук                                                                                                   А. Я. Эрастов

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Конструкции железобетонных мостов, подлежащих уширению

2.1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для использования при разработке проектов уширения мостов, выборе схем производства работ и организации строительства.

Они предусматривают выбор схем уширения, определение области их применения, выбор конструкций узлов объединения для уширения искусственных сооружений с железобетонными балочными пролетными строениями с каркасной арматурой.

В основу рекомендаций по расчету конструкций положены требования действующих нормативных документов по проектированию автодорожных мостов.

2.1.2. Уширению в соответствии с настоящими Рекомендациями подлежат конструкции пролетных строений:

ребристые монолитные балочной разрезной или балочной консольной системы (проекты 1933, 1938, 1946 гг. Союздорпроекта) рис. 2.1 а;

ребристые сборные диафрагменные с каркасной арматурой (по проектам вып. 10, 11 и 56 Союздорпроекта) рис. 2.1 б;

то же, бездиафрагменные с каркасной арматурой (по проектам вып. 56Д, 710/5 Союздорпроекта) рис. 2.1 в.

Основные характеристики этих пролетных строений, которые могут быть использованы при разработке проектов уширения, приведены в прил. 1.

Уширение плитных мостов (проектирование и производство работ) можно вести в соответствии с Рекомендациями [2], а также на базе отдельных положений настоящих Рекомендаций, предусматривающих использование предварительно-напряженных пустотных плит.

2.1.3. Настоящие Рекомендации распространяются на уширение опор следующих типов (по проектам вып. 70 и 143-144 Союздорпроекта):

свайные промежуточные опоры из свай прямоугольного сечения с ригелем;

стоечные промежуточные опоры со стойками из прямоугольных свай и фундаментной плитой - ростверком;

столбчатые промежуточные опоры со свайным ростверком;

массивные промежуточные опоры;

свайные устои висячего типа;

свайные устои козлового типа.

Основные сведения об опорах даны в прил. 1, схемы опор приведены также в прил. 4.

Уширение опор иных типов может быть осуществлено с учетом изложенных в тексте рекомендаций и в соответствии с Рекомендациями [2].

Рис. 2.1. Поперечные сечения пролетных строений, требующих уширения

2.1.4. Уширение мостов в соответствии с настоящими Рекомендациями осуществляют при условии, если фактическая грузоподъемность моста такова, что может быть пропущена нагрузка по схеме не ниже Н-13 и НГ-60, а состояние конструкций в соответствии с методикой оценки применительно к ИПС-мост характеризуется отметкой не ниже «удовлетворительно» [6].

Грузоподъемность мостов определяют в соответствии с требованиями «Инструкции по определению грузоподъемности железобетонных пролетных строений автодорожных мостов. ВСН 32-78 Минавтодор РСФСР».

2.1.5. Вопрос об уширеиии мостов, по которым может быть пропущена нагрузка по схеме ниже, чем Н-13 и НГ-60, а также мостов, имеющих оценку «неудовлетворительно», должен решаться в каждом конкретном случае отдельно. При этом следует выполнять необходимые расчеты по технико-экономическому обоснованию уширения с учетом затрат на повышение несущей способности элементов и фактической грузоподъемности мостов (прил. 2).

Для мостов, находящихся в аварийном состоянии или имеющих в качестве расчетной нагрузку Н-10 и НГ-30, при разработке проектов реконструкции варианты уширения можно не рассматривать.

2.2. Оценка состояния мостов и порядок проектирования

2.2.1. Оценка состояния моста необходима для определения степени снижения грузоподъемности, выявления возможности и целесообразности уширения, выбора схем уширения и определения перечня ремонтных работ. Чтобы оценить состояние мостов, проводят их специальный осмотр в соответствии с требованиями существующих нормативных документов [7].

При осмотре моста, подлежащего уширению, обращают особое внимание на:

состояние балок пролетных строений (наличие вертикальных и косых трещин в ребрах, продольных трещин в плитах, смещение диафрагм, повреждение накладок, наличие разрушения бетона из-за выщелачивания, состояние консолей крайних балок, коррозию арматуры);

состояние мостового полотна (гидроизоляция, покрытие, сопряжение моста с насыпью, деформационные швы);

состояние опор и фундаментов (разрушение бетона свай или тела опоры, трещины и сколы в ригеле);

наличие и состояние опорных частей, как и состояние узла опирания балки;

фактическую прочность бетона конструкций.

2.2.2. В соответствии с методикой сбора и обновления информации о мостах для ИПС-Мост [6] состояние мостов оценивают по трем показателям. При выборе схем уширения во внимание принимают два показателя:

Kg - коэффициент снижения долговечности.

Kg = 1,0 - отсутствуют дефекты, снижающие долговечность;

Kg = 0,7 - имеются дефекты, которые снижают долговечность. Устранение их требует выполнения ремонтных работ. К таким дефектам относят одиночные трещины в растянутой зоне с раскрытием более 0,3 повреждение защитного слоя с коррозией арматуры; повреждения плиты проезжей части; разрушение гидроизоляции и деформационных швов.

Kg = 0,4 - существуют дефекты, нарушающие нормальную эксплуатацию. Их наличие обуславливает снижение долговечности моста. К таким дефектам относят продольные трещины в сжатой зоне балок или поперечные трещины в растянутой зоне с раскрытием более 0,5 мм; многочисленные трещины с раскрытием более 0,3 мм; интенсивная коррозия арматуры балок и опор с ослаблением ее площади сечения на 10 % и более; низкое качество бетона и как следствие разрушение его; разрушение защитного слоя на концевом участке балки с оголением арматуры балки и повреждением опорных узлов; вертикальные и наклонные сквозные трещины в массиве опор; продольные трещины в сваях-стойках, перекос опоры в результате подмыва; уменьшение рабочей площади сечений несущих элементов или соединений более чем на 10 %.

Kн - коэффициент снижения грузоподъемности.

Kн = 1,0 - дефекты, снижающие грузоподъемность, отсутствуют.

Kн = 0,9 - имеются дефекты, которые могут вызвать снижение грузоподъемности - незначительные трещины в ригеле опор и в бетоне растянутой зоны балок; раковины и сколы; незначительные повреждения объединения по диафрагмам.

Kн = 0,1 - имеются дефекты, существенно снижающие грузоподъемность моста; прогиб пролетного строения или наклон опоры, превышающий допустимый более чем в 3 раза; обрушение плиты проезжей части; фактическая грузоподъемность моста не превышает 10 % от требуемой СНиП 2.05.03-84.

2.2.3. Существенное влияние на снижение грузоподъемности моста оказывает нарушение объединения по диафрагмам и смещение диафрагм, наличие трещин в балках пролетных строений, ригеле и стойках опор. Влияние этих дефектов на жесткость и несущую способность элементов, а в конечном счете на грузоподъемность моста, должно определяться специальными расчетами или испытаниями. На стадии выбора схем уширения допустима приближенная оценка влияния повреждения, основанная на инженерных методах расчета.

Смещение диафрагм до 15 мм с изгибом в плане накладки может считаться не влияющим на поперечную жесткость пролетных строений. Если объединение по диафрагмам нарушено полностью по всем стыкам между крайними балками, воздействие временной нагрузки на крайнюю балку возрастает в 1,25 раза (коэффициент поперечной установки временной нагрузки возрастает в 1,25 раза), Kн = 0,8. При разрушении объединения по всем накладкам диафрагм пролетных строений Kн = 0,62 (возрастает в 1,6 раза), а по всем накладкам диафрагм и плит - Kн = 0,4. Примерные величины изменения КПУ, а следовательно снижения грузоподъемности пролетных строений из-за разрушения накладок, приведены в табл. 2.1, а оценка влияния на КПУ повреждений в каждой диафрагме дана в прил. 3. В табл. 2.1 учтены запасы в балках диафрагменных пролетных строений под габариты Г-7 и Г-8 по сравнению с Г-6.

Таблица 2.1

Увеличение КПУ временной нагрузки (в %) для балок шестибалочного пролетного строения из-за разрушения объединений по накладкам

Расположение повреждения и рассматриваемая балка

Разрушение объединения по накладкам

диафрагм

диафрагм + плиты

Г-6

Г-7

Г-8

Г-6

Г-7

Г-8

Между крайними балками:

 

 

 

 

 

 

      балка 1

25

15

10

38

25

15

      -»-      3

0

0

0

30

20

0

Между всеми балками:

 

 

 

 

 

 

      балка 1

38

38

38

50

50

50

      -»-      3

50

50

50

58

58

58

Примечание. Балка 1 - крайняя, балка 3 - средняя.

2.2.4. При определении грузоподъемности моста влияние трещин в балках определяют по величине изменившейся жесткости балок по специальной методике. Для приближенной оценки изменение жесткости балок в сборных ребристых пролетных строениях на 10 % считают не влияющим на изменение КПУ. Уменьшение жесткости крайних балок в 2 раза в диафрагменных пролетных строениях с габаритом Г-6 приведет к увеличению коэффициента поперечной установки для средних балок на 25 %, а при габаритах Г-7 и Г-8 - на 20 % (для пролетных строений длиной до 16,76 м).

Для некоторых частных случаев изменение КПУ из-за снижения жесткости балок может быть установлено по прил. 3, а влияние трещин на жесткость балок ориентировочно оценено по данным табл. 2.2.

Таблица 2.2

Степень снижения жесткости (в % к начальной) балок ребристых сборных пролетных строений со сквозными трещинами

Вид трещины

Снижение жесткости при длине трещины

до нейтральной оси lтр = hно

lтр = 0,5 hно

1

2

3

Вертикальная трещина в середине балки

10-15

5-10

Сеть вертикальных трещин в середине пролета на длине:

 

 

      0,1 l (l - длина пролетного строения)

20-25

10-15

      0,2 l

35-40

25-30

      0,5 l

60-65

40-45

      1,0 l

~75

50-55

Горизонтальная трещина вдоль нижней арматуры на длине:

 

 

      0,1 l

1

-

      0,5 l

3

-

      1,0 l

5

-

2.2.5. Разработке проекта уширения должно предшествовать тщательное обследование опор с целью установления строительных и эксплуатационных дефектов и оценки несущей способности отдельных элементов опоры и грунтов.

Если невозможно оценить несущую способность всех элементов опоры по имеющейся документации или результатам обследования, производят ее испытание тяжелыми нагрузками, а для оценки несущей способности грунтов проводят их инженерно-геологические обследование [8].

2.2.6. Несущую способность элементов опор оценивают по фактическим размерам, армированию, прочности бетона и арматуры. Чтобы определить прочность, можно использовать как разрушающие, так и неразрушающие методы, которые дают результаты с точностью не менее ± 10 %. При оценке прочности разрушающими методами рекомендуется выпиливать или высверливать образцы из тех частей конструкции, которые при уширении либо подлежат вскрытию, либо не влияют на несущую способность опоры и ее элементов.

2.2.7. Наличие вертикальных трещин в ригеле (насадке) опор, опирающемся на стойки (столбы), снижает жесткость ригеля, а при определенной плотности трещин также и несущую способность его. Коэффициент снижения несущей способности (Kн) допускается принимать по табл. 2.3 для различных случаев расположения трещин с раскрытием более 0,2 мм на ригеле, показанных на рис. 2.2.

Таблица 2.3

Снижение коэффициента Kн для опоры из-за наличия трещин в ригеле

Сочетание разновидностей трещин

Длина уч-ка «а» или «в» в долях, l

Снижение жесткости ригеля

Kн

Снижение грузоподъемности (несущей способности опоры), %

1

2

3

 

 

Трещины:

      1 (рис. 2.2)

-

1,1

-

5

      2 (над всеми стойками)

0,1

1,15

-

10

 

0,2

1,3

-

15

 

0,4

1,5-2,0

0,65

35

      3

-

1,05

-

0

      4 (во всех пролетах)

0,1

1,1

-

7

 

0,2

1,25

-

15

 

0,4

1,3-1,5

-

25

 

0,6

2,0-2,5

0,45

55

Максимальное растрескивание (трещины 1; 2 и 4 по всей длине ригеля)

-

3-4

0,1

90

Примечание. Длины трещин приняты равными половине высоты ригеля.

2.2.8. При оценке состояния моста, предшествующей разработке проекта уширения, определяют:

наличие дефектов и причины их появления;

показатель по долговечности (Kд);

несущую способность фундаментной части опор на основании геологического обследования, а также элементов надфундаментной части опор (стоек, тела, ригеля);

влияние трещин и нарушения поперечного объединения балок пролетных строений на распределение нагрузки между балками;

показатель по несущей способности (Kн);

общую оценку состояния моста (используя ИПС-Мост).

Далее следует установить возможность уширения и требуемый габарит; выбрать метод реконструкции моста (уширение, замена пролетных строений или новое строительство) и схему уширения с учетом состояния конструкций.

Рис. 2.2. Схема расположения трещин в ригеле:

1 - одиночная трещина над стойкой; 2 - сеть трещин над стойкой на длине «в»; 3 - сеть трещин в пролете ригеля на длине «а»; 4 - одиночная трещина в пролете ригеля

2.2.9. Возможность уширения определяют по общей оценке состояния моста с учетом его длины и возраста. Без специальных расчетов можно принять, что уширение возможно и целесообразно при оценке состояния мостов «хорошо» и «удовлетворительно», при длине его до 100 м и возрасте до 30 лет. При возрасте более 30 лет, длине моста свыше 100 м и оценке «неудовлетворительно» вопрос о возможности и целесообразности уширения необходимо решать в каждом конкретном случае отдельно на основании экспертной оценки и технико-экономических расчетов с учетом затрат на ремонтно-восстановительные работы.

2.3. Определение требуемого габарита и метода реконструкции

2.3.1. Схемы уширения следует выбирать в зависимости от требуемой величины уширения, ориентируясь на габариты, соответствующие перспективной категории дороги или ее участка. При этом учитывают расположение сооружения: в городе, рядом с населенным пунктом или вне населенного пункта, для чего могут быть использованы схемы уширения с тротуарами в пределах мостового полотна, со служебными проходами или без тротуаров.

2.3.2. Требуемый габарит определяют по перспективной категории дороги, указанной в соответствующем перечне Минавтодора РСФСР или в ТЭДах, имеющихся в автодорах и управлениях дорог. При отсутствии данных о перспективной категории дороги габарит определяют по величине перспективной интенсивности движения автомобилей в соответствии с табл. 2.4.

Таблица 2.4

Габариты проезжей части для дорог с различной интенсивностью движения*

* Примечание. С учетом требований [9].

Интенсивность движения, авт/сут

До 200

200-1000

1000-3000

3000-7000

Требуемый габарит моста, м

6,5-7,0

8,0

9,0-10,0

9,5-11,5

Категория дороги

V

IV

III

II

2.3.3. При выборе метода реконструкции следует ориентироваться на рекомендации таблиц 2.5 и 2.6.

Таблица 2.5

Область применения методов реконструкции (для случая мостов с тротуарами)

Перспектив. категория дороги

Требуемый габарит, м

Существующий габарит, м (полезная ширина моста, м)

Габарит

Полезная ширина моста

Г-6 + 2 ´ 0,5 (7,0)

Г-7 + 2 ´ 0,75 (8,5)

Г-8 + 2´1,0 (10,0)

Г-10 + 2 ´ 1,0 (12,0)

IV

Г-8 + 2 ´ 1,0

10,0

У

-

-

-

III

Г-9 + 2 ´ 1,0

11,0

У

У

 

-

Г-10 + 2 ´ 1,0

12,0

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: