Рекомендациями по ремонту железобетонных мостов
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕМОНТУ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ
(конструктивные и технологические решения)
СОСТАВЛЕНЫ кандидатами технических наук В.И.Шестериковым, С.А.Мусатовым, инженерами Е.А.Антоновым, А.В.Бугуруслановым, Л.М.Максименко, О.В.Николаевой.
УТВЕРЖДЕНЫ Минавтодором РСФСР. Протокол N 18 от 21 октября 1984 г.
В документе приведены технические решения и технология ремонта различных элементов с дефектами мостового полотна, пролетных строений и опор железобетонных мостов. Рассмотрены методы устранения наиболее часто встречающихся дефектов в гидроизоляции, деформационных швах, пролетных строениях с каркасной арматурой массивных и свайно-стоечных опорах, а также методы защиты бетонных поверхностей от разрушения, способы установки новых ограждений.
В основу их положены разработки Гипродорнии, а также материалы существующих документов: Ремонт железобетонных мостов. Техническое пособие для службы эксплуатации автомобильных дорог. — Минск, Миндорстрой БССР, 1978; Техническое пособие по ремонту железобетонных мостов для службы эксплуатации автомобильных дорог. — Алма-Ата: Минавтодор КазССР, 1982.
Рекомендации могут быть использованы мостовыми мастерами и прорабами при подготовке и выполнении ремонтных работ, а также при составлении проектно-сметной документации по ремонту.
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Настоящие «Рекомендации по ремонту железобетонных мостов» предназначены для мостового мастера и прораба ремонтно-мостового участка при выборе ими наиболее эффективного конструктивного и технологического решения по ремонту железобетонных мостов. Приведенные сведения позволяют также более полно составить проектно-сметную документацию и спланировать организацию ремонтных работ.
В документе приведены технические и технологические решения по наиболее распространенным видам ремонтных работ. Они даны с учетом накопленного в стране опыта, в соответствии с действующими нормативными и методическими материалами. Все рекомендации практически касаются сооружений с каркасной арматурой — ребристых, сборных, диафрагменных и бездиафрагменных пролетных строений (постройки 60-70-х годов), монолитных пролетных строений (постройки 50-х годов и раньше), опор свайно-эстакадного типа или опор-стенок. Обследования указанных сооружений на автомобильных дорогах Российской Федерации показали, что в большинстве случаев им свойственны следующие дефекты:
повреждение гидроизоляции как в местах примыкания к тротуарам, так и по всей площади моста;
разрушение деформационных швов;
повреждение бордюров или ограждений, отсутствие последних или их недостаточная высота;
разрушение покрытия и нарушение водоотвода;
выщелачивание бетона пролетных строений как следствие поврежденной изоляции;
повреждение защитного слоя балок пролетных строений или недостаточная (в соответствии с современными требованиями по долговечности) толщина защитного слоя;
сколы бетона в балках пролетных строений и опорах; сколы раковин на бетонной поверхности;
нарушение объединения пролетных строений по диафрагмам;
разрушение подферменных площадок или ригелей под балками;
повреждение или разрушение опорных узлов (опорных частей, пролетных строений над опорными частями);
трещины в железобетонных пролетных строениях и опорах и другие дефекты.
Наличие в мостах перечисленных наиболее распространенных дефектов предопределило и состав документа, включающего рекомендации по ремонту элементов мостового полотна (гидроизоляции, деформационных швов, ограждения и бордюра), устранению поверхностных дефектов и заделке трещин, ремонту пролетных строений (поперечное объединение, надопорные узлы и опорные части), ремонту опор.
В зависимости от характера и объема повреждений указанные работы относят к текущему или среднему ремонту. Текущий ремонт включает следующие виды работ: исправление отдельных элементов ограждений или замену части бордюров, ремонт или замену элементов деформационных швов (мастик, скользящих листов или покрытий у швов), ямочный ремонт покрытия, восстановление слоев одежды вдоль деформационных швов, устранение раковин, сколов и отдельных трещин, нанесение защитных покрытий на бетонные поверхности, восстановление отдельных элементов перил и тротуаров, локальное исправление кладки опор и опорных частей. Средний ремонт включает следующие виды работ: восстановление защитного слоя, торкретирование и нанесение эпоксидных покрытий на значительной площади, инъектирование трещин, восстановление поперечного объединения пролетных строений, ремонт тела опор и опорных узлов, ремонт гидроизоляции, установку или наращивание ограждений по всей длине, переустройство или восстановление деформационных швов, а также восстановление свайных опор и замену опорных частей с подъемкой пролетных строений.
Поскольку на сети автомобильных дорог РСФСР эксплуатируют искусственные сооружения, имеющие недостаточный габарит, или они рассчитаны под нагрузки, отличающиеся от современных, в «Рекомендациях» дан ряд технических решений по уширению малых мостов и усилению элементов балочных пролетных строений и опор. Здесь также приведена конструкция смотрового приспособления (люльки), с помощью которой представляется возможным осуществлять осмотр и ремонт фасадных поверхностей сооружений. Люлька может крепиться к любому транспортному средству.
РЕМОНТ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ
Повреждения гидроизоляции проезжей части проявляются в виде мокрых пятен, образования высолов и подтеков воды на нижних поверхностях плиты пролетных строений, застоя воды под тротуарами. Причины нарушения гидроизоляции: износ гидроизоляционного слоя под воздействием внешних факторов, некачественное сопряжение гидроизоляционного слоя с бордюром, применение недолговечных материалов и некачественное устройство гидроизоляционных слоев. В результате снижается долговечность пролетного строения.
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СХЕМЫ РЕМОНТА ГИДРОИЗОЛЯЦИИ
Вид требуемого ремонта гидроизоляции определяется характером и величиной дефектов, их местоположением.
I. РЕМОНТ ИЗОЛЯЦИИ ТРОТУАРОВ (РИС.1)
Рис.1. Схема изоляции тротуарного блока:
1 — тиоколовая (битумная) мастика; 2 — литой асфальт; 3 — штраба; 4 — мастика; 5 — раствор М300;
6 — пробитое отверстие = 40 мм через 135 см
Внешние признаки — протечки воды под тротуаром на фасад, повреждения консолей плит крайних балок и тротуарных консолей.
вскрывают вкладные тротуарные плиты. Верху балок придают поперечный уклон цементным раствором. Поверхность их покрывают битумным лаком за 2-3 раза или тиоколовой битумной мастикой;
при отсутствии возможности выхода воды из под тротуара в ребре тротуарного блока пробивают отверстия = 40 мм для удаления воды;
нижнюю часть секций тротуарных блоков, поверхность плиты и упоров, стенки тротуаров покрывают битумным лаком;
после укладки плит устраивают покрытие из литого асфальта. Зазоры заполняют битумной мастикой.
II. РЕМОНТ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ В МЕСТЕ ПРИМЫКАНИЯ К ТРОТУАРУ
Внешние признаки — появление мокрых пятен в ближайшем продольном стыке омоноличивания балок, образование высолов и сталактитов на нижней поверхности консолей плит пролетных строений.
Возможные варианты ремонта:
А. Улучшение гидроизоляционных свойств одежды в месте примыкания к тротуару без снятия защитного слоя (рис.2)
Рис.2. Схема ремонта гидроизоляции без удаления защитного слоя:
а — вырубка слоев; б — выполнение ремонтных работ;
1 — штраба 3х4 см, залитая мастикой; 2 — защитный слой; 3 — гидроизоляция; 4 — выравнивающий слой;
5 — асфальтобетонное покрытие; 6 — слой гидрофобизации 10%-ной ГКЖ-94; 7 — слой битумлака;
8 — новое асфальтобетонное покрытие
Указания по производству работ:
1) вырубают пневмоинструментом покрытие шириной 1 м вдоль тротуаров; 2) в защитном слое нарезают штрабу сечением 3х4 см, очищают паз от бетона и пыли, заливают горячей мастикой; 3) поверхность защитного слоя очищают от пыли щетками вручную, сушат продувкой сжатым воздухом. На поверхность наносят 10%-ный водный раствор ГКЖ-94 в два слоя и битумный лак; 4) восстанавливают асфальтобетонное покрытие.
Б. Ремонт изоляции в месте примыкания к тротуару с удалением защитного слоя (рис.3)
Рис.3. Схема ремонта гидроизоляции с удалением защитного слоя:
а — вырубка слоев; б — выполнение ремонтных работ;
1 — тротуарный блок; 2 — плита проезжей части; 3 — выравнивающий слой; 4 — старая гидроизоляция; 5 — старый защитный слой;
6 — старое покрытие; 7 — новая оклеечная изоляция; 8 — новый защитный слой; 9 — новое асфальтобетонное покрытие
Указания по производству работ:
1) вырубают пневмоинструментом покрытие шириной 1 м вдоль тротуаров; 2) вырубают цементобетонный защитный слой шириной 0,8 м; 3) по очищенной поверхности гидроизоляции укладывают двухслойную новую гидроизоляцию; 4) восстанавливают защитный слой из цементного раствора М300 с армированием металлической сеткой; 5) восстанавливают покрытие из мелкозернистого асфальтобетона.
В. Ремонт гидроизоляции в месте примыкания к тротуару с увеличением высоты бордюра (рис.4)
Рис.4. Схема ремонта гидроизоляции с наращиванием бордюра:
1 — тротуарный блок; 2 — новая гидроизоляция тротуара и проезжей части; 3 — покрытие на тротуаре;
4 — приставной бетонный бордюр; 5 — бетонный прилив; 6 — старая гидроизоляция; 7 — старый защитный слой;
8 — старое покрытие; 9 — выравнивающий слой
Внешние признаки — образование щели между тротуаром и бордюром, недостаточная высота бордюра над проезжей частью, фильтрация воды с проезжей части на консоли крайних балок.
Указание по производству работ:
1) выполняют пневмоинструментом ступенчатую вырубку асфальтобетонного покрытия шириной 1 м и защитного слоя шириной 0,8 м; 2) удаляют приставной бордюр, а на его место устанавливают бордюрный камень высотой 0,5 м либо устраивают монолитный бордюр из бетона М400 с каркасным армированием; 3) бетонирование бордюра (20х50 см) осуществляют одновременно с устройством цементобетонного защитного слоя толщиной 4 см; 4) устраивают бетонный прилив или восстанавливают асфальтобетонное покрытие.
III. РЕМОНТ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПО ВСЕЙ ПЛОЩАДИ МОСТА
Внешние признаки — протечки воды через швы плиты проезжей части и в деформационные швы, высолы и сталактиты по низу плиты пролетного строения, повреждения по фасаду торцов балок и тротуаров.
Указания по производству работ по вариантам:
а) устройства нового слоя: 1) снимают асфальтобетонное покрытие; 2) устраивают двухслойную оклеечную гидроизоляцию по защитному слою; 3) наращивают бордюр высотой до 0,5 м; 4) укладывают защитный слой из асфальтобетона; 5) восстанавливают асфальтобетонное покрытие;
б) замены существующего слоя: 1) вырубают асфальтобетонное покрытие и защитный слой; 2) снимают полностью изоляцию; 3) очищают поверхность выравнивающего слоя; 4) устраивают трехслойную битумную изоляцию с армированием двумя слоями стеклоткани или с применением гидростеклоизола; 5) наращивают бордюр высотой до 0,5 м; 6) улучшают гидроизоляцию тротуаров и бордюров; 7) восстанавливают защитный слой из цементного раствора М300; 8) восстанавливают покрытие из мелкозернистого асфальтобетона.
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СОСТАВЫ БИТУМНЫХ МАСТИК ДЛЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ
Источник
Рекомендациями по ремонту железобетонных мостов
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РЕМОНТУ ПОВЕРХНОСТЕЙ БЕТОННЫХ ИЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ МОСТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ
УТВЕРЖДЕНЫ Минавтодором РСФСР, протокол N 5 от 30.01.86.
Рекомендации содержат перечень видов дефектов и ремонтных работ, а также описание материалов, механизмов и технологий, применяемых для устранения поверхностных дефектов бетонных и железобетонных мостов.
Предназначены для работников дорожно-эксплуатационной службы как практическое руководство по ремонтным работам. Составлены в дополнение и развитие Рекомендаций по ремонту поверхностных дефектов железобетонных мостов (Гипродорнии, 1975) и включают работы, выполняемые с использованием как известных, так и новых средств механизации:
пневматических краскораспылителей (воздушное и безвоздушное распыление);
машины РД-803 по ремонту и осмотру мостов;
комплекта оборудования РД-802А по ремонту мостов.
Рекомендации не исключают применения традиционных ремонтных покрытий, приведенных в ранее упомянутых Рекомендациях, а также в Обзорной информации ЦБНТИ N 6, 1983 г. (латексцементные растворы, полимербетоны и др.).
При составлении Рекомендаций учтены результаты опытных работ, выполненных Гипродорнии в Мосавтодоре, Ростовавтодоре, а также опыт Госдорнии.
Развитие и совершенствование дорожной сети неразрывно связано со значительным увеличением объемов работ по строительству, ремонту и содержанию мостов, которые являются наиболее сложными и ответственными сооружениями на автомобильных дорогах. Низкое качество ремонта и содержания мостов приводит к возрастанию числа сооружений с пониженной (из-за наличия дефектов) грузоподъемностью и эксплуатационной надежностью.
Результаты обследований эксплуатируемых железобетонных автодорожных мостов показали, что более 50% поверхности сооружения, находящегося в эксплуатации свыше 10 лет, имеет повреждения, снижающие, в основном, его долговечность, а следовательно, и эффективность использования.
В таких условиях достижение запланированного народнохозяйственного эффекта возможно лишь при проведении планомерных крупномасштабных ремонтных работ с широким использованием средств механизации. Технологии подобных ремонтных работ на различных этапах эксплуатации мостов приведены в настоящих Рекомендациях.
Рекомендации составлены кандидатами технических наук В.И.Шестериковым (Гипродорнии), И.А.Режко (ЦНИИОМТП) и инженером Е.А.Антоновым (Гипродорнии). В работе принимали участие инженеры В.И.Стожков, Я.Ю.Зайчик, М.А.Завьялов, Е.В.Сидорова (Гипродорнии), наладчик стендовых установок В.Д.Индюков (Союздорнии), а также инж. Г.В.Деревянкин (ЦПКБ объединения Росремдормаш). В основу положены результаты исследований составителей, а также данные, полученные в Саратовском Политехническом институте, ЦНИИС, Госдорнии, Союздорнии, ЦНИИИОМТП.
1. Общие положения
1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на ремонт и содержание бетонных и железобетонных мостов, имеющих поверхностные дефекты, расположенные на значительных площадях. Они являются дополнением к Рекомендациям по ремонту поверхностных дефектов железобетонных мостов, разработанным Гипродорнии в 1975 г., и включают в себя работы, выполняемые с использованием средств механизации.
1.2. Ремонт поверхностей бетонных и железобетонных мостов выполняют с профилактической целью (предупреждение появления поверхностных дефектов), с целью предотвращения начавшегося повреждения или восстановления защитного слоя, что способствует, в свою очередь, повышению долговечности сооружения. Объем требуемых ремонтных работ по устранению дефектов поверхностей пролетных строений и опор устанавливают по книгам искусственных сооружений, куда заносят результаты текущих, периодических и специальных осмотров, а также по дефектным ведомостям.
При сложных организации и производстве ремонтных работ (средний ремонт) составляют проект, в котором указывают размещение подмостей, оборудования, конструкций, изготавливаемых в заводских условиях (например, арматурные каркасы) и организацию движения транспортных средств по ремонтируемому мосту.
1.3. Все ремонтные работы следует вести в сухую погоду при температуре воздуха не ниже плюс 5 °С.
Действие Рекомендаций распространяется на всю территорию РСФСР.
1.4. Причины появления дефектов устраняют в процессе выполнения ремонта поверхностей или до него.
2. Классификация ремонтных работ
2.1. Работы по ремонту бетонных поверхностей элементов эксплуатируемых мостов подразделяются на шесть групп:
I — предотвращение разрушения защитного слоя бетона; устранение шелушения бетонной поверхности, поврежденной на глубину 1-3 мм (текущий ремонт);
II — ремонт поверхности защитного слоя, поврежденного на глубину до 10 мм (текущий ремонт);
III — восстановление защитного слоя, разрушенного на глубину до 30 мм (средний ремонт);
IV — восстановление защитного слоя и частично бетона конструкции, при необходимости с усилением (средний ремонт);
V — ремонт участков, поврежденных механически или в результате некачественного изготовления конструкции — раковины, сколы с обнажением арматуры (средний ремонт);
VI — профилактические работы по предупреждению повреждения поверхностей (содержание).
2.2. При фактической толщине защитного слоя, меньше требуемой существующими нормативными документами [1] и в зависимости от расположения поверхности ремонтные работы выполняют по группе I — поверхности, на которые не попадает вода, или по группе II — поверхности, на которые попадает вода (увеличение толщины защитного слоя фасадов пролетных строений, стоек опор).
3. Виды ремонтных работ и область их применения
3.1. Работы по ремонту бетонных поверхностей подразделяются на виды: импрегнирование (пропитка, гидрофобизация), нанесение лакокрасочных покрытий, устройство штукатурки, нанесение полимерцементных покрытий, торкретирование, бетонирование.
3.2. Гидрофобизация бетонной поверхности путем обработки ее кремнийорганической жидкостью ГКЖ-94.
Поверхностная гидрофобизация придает наружной поверхности бетона, а также поверхности пор и трещин водоотталкивающие свойства. Кремнийорганические вещества одновременно с повышением водонепроницаемости бетона улучшают его морозостойкость.
Гидрофобизация целесообразна для предотвращения шелушения бетона, а также при ремонте поверхностей с глубиной шелушения не более 10 мм.
3.3. Нанесение лакокрасочных покрытий из перхлорвиниловых материалов — эмалей XВ-124, XB-125. Перхлорвиниловые краски и эмали представляют собой растворы перхлорвиниловой смолы в смеси органических растворителей, пигментов и пластификаторов. Содержание хлора в смоле достигает 65-68%, что обеспечивает высокую стойкость материала. Лакокрасочные покрытия оптимальной толщины пропитывают поверхностный слой бетона, уменьшают проницаемость и увеличивают омическое сопротивление бетона, а также создают пассивный механический барьер на пути веществ, вызывающих коррозию бетона и арматуры.
Применение лакокрасочных покрытий целесообразно при устранении дефектов I группы и в порядке профилактики поверхностей железобетонных конструкций.
3.4. Один из видов штукатурки — коллоидно-цементный клей (КЦК) — ремонтный состав, применяемый без грунтовки, КЦК представляет собой однородную высоковязкую пасту, которая приготовляется путем виброперемешивания смеси комплексного вяжущего (цемент+песок), воды, пластификатора и ускорителя твердения. Использование КЦК для ремонта железобетонных конструкций связно с необходимостью применения вибратора для виброактивации КЦК. Применение ремонтных составов на основе КЦК целесообразно при устранении дефектов II и III групп.
3.5. Нанесение полимерцементных покрытий на основе синтетического латекса СКС — 65 ГП.
Полимерцементные покрытия приготавливают из водной дисперсии полимера, которую смешивают с минеральным вяжущим и заполнителями.
Полимерцементные покрытия на основе синтетического латекса обладают высокой адгезией, водонепроницаемостью, а также создают вокруг арматуры высокощелочную среду (рН около 12), надежно предохраняющую арматуру от коррозии.
Применение полимерцементных покрытий целесообразно при устранении дефектов II и III групп.
Нанесение ремонтных составов с помощью струи сжатого воздуха является одним из перспективных методов ремонта железобетонных конструкций. Метод торкретирования объединяет приготовление, транспортирование, укладку и уплотнение бетонных смесей на поверхностях, имеющих любое расположение. Он позволяет обеспечить комплексную механизацию процесса бетонирования, отказаться от транспортирующих устройств, исключить необходимость уплотнения бетона вибраторами, достичь высокой водонепроницаемости без устройства дополнительного гидроизоляционного слоя, значительно сократить долю ручного труда, а также сроки ремонта сооружений.
Свеженанесенный слой торкретбетона имеет высокую начальную прочность, которую получают под уплотняющим действием струи. Такой метод уплотнения позволяет послойно наносить покрытия, имеющие повышенные механическую прочность, водонепроницаемость и морозостойкость, а также хорошее сцепление с предыдущим слоем.
Применение метода торкретирования для ремонта железобетонных поверхностей целесообразно при устранении дефектов II, III и IV групп.
3.7. Дублированные покрытия представляют собой комбинацию приведенных выше видов ремонтных работ. Рекомендуется использовать три разновидности дублированных покрытий:
гидрофобизация плюс лакокрасочные покрытия (I гр. ремонтных работ),
гидрофобизация плюс эпоксидная эмаль ЭП-773 (I и II группы),
гидрофобизация плюс штукатурка из КЦК (II гр.).
3.8. Область возможного использования видов ремонтных работ, а также перечень повреждений и причин их появления приведены в табл.3.1.
Дефекты, причина их появления и вид ремонтных работ
Наименование дефекта и его расположение
Причина появления дефекта
Вид ремонтных работ
Периодичность возобновления, межремонтный срок, годы
Источник