Ремонт каменной кладки железобетонных мостов

Содержание мостов

Ремонт и усиление каменных и бетонных мостов

К основным причинам расстройства кладки каменных мостов относятся: неудовлетворительное состояние водоотводов и изоляции; несвоевременная и некачественная расшивка швов; неравномерная осадка опор, неправильное раскружаливание; воздействие временной нагрузки, а также атмосферных и температурных факторов.

Ремонт и усиление каменных мостов.

Указанные причины в большинстве случаев вызывают появление трещин в кладке сводов и опор. Наиболее характерными для каменных мостов, являются трещины в пятах и замках свода, направленные перпендикулярно его оси, а также продольные. Довольно часто трещины образуются в кладке щековых стенок надсводного строения, в том числе из-за пучения грунта между ними. В опорах каменных мостов расстройства кладки происходят вследствие повышенного динамического воздействия обращающихся нагрузок и от выветривания. В каменных мостах ремонтные работы в основном сводятся к восстановлению гидроизоляции сводов и надсводного строения, устранению расстройств швов кладки, заделке трещин, защите кладки от выветривания. Эти ремонтные работы выполняют способами, изложенными в § 37.
Способы усиления пролетных строений каменных мостов весьма ограничены. В большинстве случаев усиления достигают разгрузкой сводов, а иногда устройством дополнительных сводов. Опоры каменных мостов усиляют железобетонными оболочками методами, изложенными в § 39.
Для разгрузки сводов удаляют надсводные заполнения и укладывают железобетонную плиту, снимающую нагрузку со всего свода или части его. При удалении надсводного строения со всего пролета и укладке плиты с опиранием на опоры достигается полная разгрузка свода (исключая работу от собственного веса). В тех же случаях когда надсводное строение убирают лишь на части длины пролета и плиту опирают на концевые его участки, имеет место частичная разгрузка свода.
Во избежание существенного изменения отметки проезда на мосту конструкцию перекрытия свода делают с минимальной строительной высотой, применяя предварительно напряженный железобетон или армирование жесткой арматурой. В некоторых случаях, например когда каменный мост расположен в пределах или вблизи населенного пункта, по архитектурным соображениям щековые стенки надсводного строения сохраняют.
Дополнительные своды делают из бетона или железобетона и размещают над существующими сводами или под ними, а также в виде арок, примыкающих к старому своду с обеих сторон (рис. 132).
Сооружение свода над существующим (рис. 132, а) проще в производстве работ и позволяет полностью включить новый свод в работу и разгрузить старый свод. Однако при этом способе усиления на время работ требуется закрывать движение поездов или применять разгрузочные пакеты, что осложняет условия производства работ. Возможность устройства нового свода над старым определяется наличием достаточной высоты над замком старого свода.

Источник

РЕМОНТ БЕТОННЫХ, КАМЕННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ И МАССИВНЫХ ОПОР

13.1.Особенности ремонта бетонных и каменных мостов

Ремонт массивных конструкций бетонных и каменных мостов в основном сводится к устранению таких дефектов и повреждений, как трещины в арочных сводах и щековых стенах, выколы бетона, фильтра­ция воды, выветривание наружных поверхностей кладки, разрушение швов кладки, смещение опор, выпучивание щековых стен и др.

Приемы производства работ и материалы, используемые для ремон­та бетонных и каменных мостов, в принципе аналогичны работам, выпол­няемым при ремонте железобетонных пролетных строений (см. гл. 12) и массивных опор (см. п. 13.2).

Весьма важен для арочных бетонных и каменных мостов ремонт гидроизоляции и водоотводных устройств. На время ремонта гидроизо­ляции без перерыва движения поездов балласт под шпалами удаляют и путь опирают на разгрузочные пакеты малой высоты, обеспечивающие возможность работы под ними. При этом пакеты опирают либо попереч­но на щековые стенки, либо продольно — через шпальные клетки на ремонтируемую поверхность. В последнем случае ремонт гидроизоляции выполняют отдельными участками протяженностью 2—4 м. После пере­становки шпальных клеток на отремонтированный участок места их прежней установки заделывают изоляцией. Используют обычно оклееч-ную гидроизоляцию, состоящую из четырех-пяти: слоев битумной масти­ки, армированных битантитом, стеклотканью, гидроизолом и др. Пер­спективно применение безрулонной тиоколовой гидроизоляции. Изоля­цией покрывают внутренние поверхности свода и щековые стенки. При небольших местных дефектах изоляции методом шурфования вскрыва­ют балластный и защитный слой, вырезают поврежденную изоляцию и заменяют ее так, чтобы под нее не затекала вода.

Одновременно с ремонтом изоляционных слоев восстанавливают водоотводные устройства: дефектные трубки заменяют новыми, не­плотности между трубками и окружающей кладкой заполняют цемент­ным раствором. Чтобы не допустить фильтрации воды в кладку, изоля­ция должна быть тщательно уложена по всей ремонтируемой поверхно­сти с необходимыми уклонами к трубкам и хорошо заведена в них. После завершения ремонта водоотвода и засыпки в балластное корыто балласта подвесные пакеты убирают. В тех случаях, когда имеется воз­можность закрыть перегон для движения поездов, необходимые ремонт-

ные работы по замене гидроизоляции для упрощения и повышения ка­чества их исполнения желательно производить в «окна».

Пазухи сводов и пустоты надсводной части под балластом заполня­ют тощим бетоном, сухой кладкой или щебнем. При этом следят за тем, чтобы была обеспечена минимальная толщина щебеночной засыпки 0,7 м от подошвы шпалы до верха свода в замке.

При плохом состоянии бетонной и каменной кладки сводов и над­сводного строения, при наличии в них глубоких трещин или значительно­го выветривания производят цементацию кладки, торкретирование ее поверхности и при необходимости перекладку отдельных элементов моста или их усиление (см/п. 10.2).

Незначительные повреждения кладки бетонных и каменных сводов устраняют в процессе текущего содержания мостов: расшивают вывет­рившиеся швы каменной кладки, заменяют отдельные камни и очищают поверхность кладки, заделывают трещины и выколы бетона и т. п. Перед расшивкой швы на глубину 5-6 см очищают от старого раствора и после тщательной промывки водой заполняют цементным раствором, оформ­ляя наружную поверхность шва по форме валика с помощью специально­го инструмента — расшивника. При большом объеме работ может быть использована пневматическая подача — цементного раствора под давлени­ем. Формирование наружного валика шва в этом случае осуществляют с помощью расшивника, закрепленного на сопле цилиндра-нагнетателя (см. п. 13.2).

Борозды и выбоины или выколы кладки необходимо тщательно очистить or грязи, а затем заполнить бетоном или цементным раствором. Предварительно принимают соответствующие меры, обеспечивающие надежное сцепление старого^ нового бетона.

При обнаружении расстройства кладки каменных сводов с выпада­нием отдельных камней принимают оперативные меры по их ремонту: выпавшие старые камни устанавливают на место, а в случае их повреж­дения заменяют новыми или бетоном, нагнетаемым за опалубку на кружалах или подмостях. При необходимости кружала подвешивают на анкерах, закрепленных в пробуренных в кладке шпурах. В верхней части свода до бетонирования устанавливают в пределах разрушения (выврэта) арматурные каркасы, также закрепляемые анкерами в кладке. ПрШеняется бетон состава 1:2:3 с расходом цемента до 320 кг/м 3 .С Целью обеспечения безопасности движения поездов свод моста на весь период ремонта и твердения бетона поддерживают временным крепле­нием на стойках или подкосах.

13.2. Ремонт массивных опор

Наиболее характерными повреждениями массивных опор являются разного рода трещины, расстройство кладки и подферменных камней, разрушение подводной части русловых опор, выветривание и износ об-

Рис. 13.1. Схема укрепления подфермен-ника железобетонной обоймой: слева — разрез по грани подферменни-ка; справа — фасад; 1 — обойма; 2 — опорная плита; 3 — подферменник; 4 — слив; 5 — трещина; б — арматура; 7 — кладка опоры

лицовки, а также осадки, сдвиги и крены опоры в целом. Наряду с мо­розными трещинами от замерзания воды в пустотах нередки экзотерми­ческие трещины от разогрева схватывающегося бетона в железобетон­ных оболочках, используемых вместо опалубки и облицовки одновре­менно.

Для приведения опор в исправное состояние и продления срока их службы проводят ремонтные работы различного характера. Выбор спо­соба ремонта зависит от вида и степени развития повреждений, причинах вызвавших, квалификации работников и оснащенности эксплуатирую­щих и строительных организаций необходимым оборудованием. В основ­ном на практике применяют цементацию кладки, торкретирование по­верхности по металлической сетке, устройство железобетонных оболо­чек* и поясов, расшивку швов кладки, частичную или полную переклад­ку опор. Часто приходится сочетать несколько отдельных видов работ в зависимости от характера повреждений, общего состояния и конструк­тивных особенностей опоры.

Небольшие по объему и несложные по выполнению работы (перио­дическая расшивка швов, восстановление сливных поверхностей, различ­ные мелкие повреждения) обычно выполняют в порядке текущего со­держания. Более сложные и ответственные работы выполняют при капи­тальном ремонте опор по специальным проектам. При недостаточной грузоподъемности опоры усиливают. Наиболее распространенные спосо­бы усиления опор были рассмотрены выше (см. п. 10.3).

Ремонт поврежденных швов кладки заключается в заполнении рас­чищенных и промытых швов раствором при помощи мастерка с после­дующей расшивкой шва (см. п. 13.1). При больших объемах работ рас­чистку швов производят отбойными молотками, а раствор подают рас-творонасосами.

Поврежденные сливные поверхности очищают от разрушенного слоя старой смазки и после увлажнения выравнивают цементно-песчаным раствором состава 1:1 или 1:2, обеспечивая уклон сливов не менее 1:10. В завер’шение всю поверхность сливов железнят (затирают металличес­кой теркой). Для лучшего сцепления нового раствора с поверхностью ремонтируемых сливов в цементно-песчаный раствор добавляют латекс-ную или поливинилацетатную эмульсию ПВАЭ.

Подферменники с трещинами и сколами в зоне распределения дав­лений заменяют или укрепляют железобетонными обоймами (рис. 13.1).

Временно могут быть использовайы стальные хомуты. При нецелесооб­разности усиления пролетное строение поднимают при помощи домкра­тов и старый подферменник заменяют новым.

Расшатанные кордонные и карнизные камни снимают, очищают от старого раствора и промывают. Такую же подготовку производят в гнез­дах кладки. Затем камни ставят на клинья в гнездо, конопатят швы снаружи и заливают цементно-песчаным раствором состава 1:2. После схватывания удаляют конопатку, клинья и расшивают швы. Одиночные камни облицовки с трещинами или выколами заменяют так же. При за­мене группы камней в старую кладку заделывают анкеры с петлями, к которым скобами или скрутками крепят новые камни. В подводной части такой ремонт делают в ограждениях с откачкой воды. В зимнее время замену камней выполняют под защитой ледовых перемычек, образуемых путем постепенного вымораживания.

Местные повреждения на поверхности бетонной кладки опор расчи­щают с насечкой бетона, по смоченной поверхности которого наносят первый слой штукатурки состава 1:1 без выравнивания. После схва­тывания наносят очередной слой состава 1:3 с затиркой последнего слоя до получения гладкой поверхности. Для повышения адгезии к старому бетону применяют полимерцементные растворы, которые наносят на ста­рую кладку по слою эпоксидного клея К-153. Глубокие повреждения отштукатуривают по металлической сетке, закрепляемой анкерами в кладке. После очистки и промывки на ремонтируемую поверхность на­носят слой штукатурки (2—3 см) из цементно-песчаного раствора соста­ва 1:2.

Кроме оштукатуривания, трещиноватую и выветривающуюся по­верхность каменной и бетонной кладки защищают от дальнейшего раз­рушения торкретированием — нанесением одного или нескольких слоев раствора из цемента, песка и воды с помощью сжатого воздуха. Произ­водство работ по торкретированию поверхности кладки (подготовка поверхности кладки, приготовление сухой смеси, нанесение торкрета и т. д.) выполняют в соответствии с технологическими правилами, утвержденными Главным управлением пути МПС. Торкретирование по­верхностей цементно-песчаными растворами от 1:3 до 1:5 при 10—15 % воды от массы цемента выполняют по металлическим сеткам при глуби­не повреждений более 2 см. Применяют сетки из проволоки диамет­ром до 6 мм с ячейкой от 5 до 10 см (рис. 13.2). Механическую очистку с насечкой поверхности заканчивают пескоструйной обработкой из цемент-пушки, продувкой и промывкой (лучше горячей водой). Сетки укрепляют в 1—1,5 см от кладки на анкерах-штырях каждые 70-80 см. Торкретирование с помощью цемент-пушки типа С-165 с компрессором КС-3 или КС-6 выполняют полосами шириной до 1,5 м сверху вниз при толщине слоя до 4 см по сетке, а до 2 см — без сетки. Первый наброс производят при удалении сопла от кладки не менее чем на 1 м, а после­дующие после схватывания предыдущего — с расстояния не менее 0,5 м.

Рис. 13.2. Устой, поверхности которого подготовлены для торкретирования: 1 — штыри; 2 — сетка 100×100 мм

При температуре ниже плюс 5 °С работу ведут в тепляках, а при жаре и ветре нанесенный торкрет тщательно увлажняют.

При торкретировании бетонной кладки лучшие результаты по сцеп­лению наносимых торкретных покрытий со старым бетоном достигают­ся при применении вместо обычных цементных растворов полимеррас-творов на основе поливинилацетатной эмульсии ПВАЭ. В особых слу­чаях, когда требуется повышенное сцепление наносимых покрытий со старым бетоном, рекомендуются также тонкослойные клеевые покры­тия на основе эпоксидных смол: 442

Торкретирование не дает общего укрепления опоры. При потере прочности кладки производят капитальное усиление опор железобетон­ными поясами или оболочками (см. п. 10.3).

Перекладку опор производят при. значительных повреждениях клад­ки, развитии глубоких трещин, взаимном смещении частей опор, отколе передних и обратных стенок устоев и т. п. Работы выполняют по специ­альному проекту. Разборку старой кладки ведут под защитой разгру­зочных пакетов. При необходимости подводят временные опоры. После разборки опоры камни старой кладки очищают от грязи и пыли и ис­пользуют в качестве бута при возведении новой опоры. Последнюю воз­водят на цементно-песчаном растворе состава 1:2 и 1:3 с перевязкой швов и расщебенкой пустот. По окончании работ сохраняют влажное состояние кладки в течение недели, покрыв ее полиэтиленовой пленкой.

Массивные опоры, имеющие много внутренних дефектов (глубоких трещин, пустот, выщелачиваний раствора и т. д.), как правило, ремон­тируют способом цементирования кладки — нагнетанием под давлением водо-цементного раствора в тело опоры через пробуренные в ней сква­жины. Чаще всего такой способ ремонта применяют для опор старой по­стройки, кладка которых выполнена на известковых и цементно-песча-ных растворах низкой прочности. Нагнетаемый в опору цементный рас­твор, заполняя поры и пустоты, связывает части массивной кладки в одно целое, увеличивает плотность, водонепроницаемость и прочность кладки. Работы производятся по технологическим правилам цементации кладки мостов, основные положения которых были приведены выше (см. п. 10.3).

При рыхлой или трещиноватой поверхности опоры, значительном выветривании кладки, ее истирании с образованием каверн, раковин и обнаженной арматуры, при разрушении наружных слоев кладки в ре­зультате воздействия агрессивной среды по всей поверхности опоры устраивают защитные железобетонные «рубашки» — обоймы. Такой вид ремонта может быть выполнен путем торкретирования всей поверх­ности кладки или устройством монолитных и сборных (с заполнением) оболочек.

Толщину стенок защитной железобетонной оболочки назначают по условиям производства бетонирования в опалубке не менее 16 см, а при торкретировании — не менее 5 см. При полной замене дефектных обли­цовочных камней толщину оболочки принимают до 50—60 см.

Арматуру оболочки диаметром 10—16 мм класса A-I устанавливают в виде сетки с ячейками 10—20 см и привязывают к штырям-анкерам диаметром 16-20 мм (рис. 13.3). Штыри заделывают в скважины, про­буренные в кладке в шахматном порядке на глубину не менее 8-10 диа­метров штыря с шагом 50-80 см. Для заделки штырей применяют це-ментно-песчаный раствор состава 1:3. Число сеток (одну или две) и тол­щину оболочки назначают в зависимости от размеров и характера по­вреждений. Бетон защитных оболочек должен соответствовать таким же

Рис. 13.3. Устой, поверхности которого подготовлены для устройства защитной железобетонной оболочки: 1 — штыри; 2 — сетка

требованиям, как и для несущих оболочек усиления (см. п. 10.3). Для предохранения оболочки от образования трещин при температурных из­менениях устраивают температурные швы (вертикальные и горизонталь­ные) . Расстояние между швами зависит от толщины оболочки и темпера­туры воздуха во время бетонирования и обычно назначается не бо­лее 3 м.

Нижнюю часть оболочки опирают на обрез фундамента, а верхнюю доводят до карнизных или кордонных камней. На устоях оболочки устраивают с заведением их в конусы насыпи на 40-50 см. На рис. 13.4 в качестве примера показано устройство опалубки оболочки.

Железобетонные оболочки боковых стенок устоев стягивают между собой стяжками поверху шкафной стенки или по всей высоте ее (с раз-444

боркой кладки) в зависимости от степени разрушения (рис. 135, а). Со стороны насыпи оболочку заводят за торцы обратных стенок или соединяют стяжками (рис. 135,6), Работы по устройству стяжек повер­ху торцов обратных стенок устоев производят в прорези после установ­ки подвесных разгрузочных пакетов. Снятие и установку пакетов выпол­няют в «окно» с ограждением места работ сигналами остановки и выда­чей предупреждения о следовании поездов по месту работы (после сня­тия сигналов остановки) со скоростью не более 25 км/ч.

При ремонте опор с применением цементации и устройством за­щитной оболочки последнюю рекомендуют сооружать после инъектиро-вания кладки.

Бетонные и железобетонные «рубашки» применяют для ремонта подводной части опор и фундаментов при расстройствах кладки с выва­лами. Их сооружают в водонепроницаемых перемычках из шпунта (рис. 13.6, а) или бездонного железобетонного (металлического) ящика (рис. 13.6, б). Удаление перемычки от опоры должно быть достаточным для установки и разборки опалубки. Обычно оно принимается из расчета сохранения не менее 90 см в свету от опалубки до перемычки.

Рис. 13.5. Конструкция защитной железобетонной оболочки устоя, усиленной стяжками поверху шкафной стенки (а) и поверху торцов обратных стенок (б): 1 — штыри; 2 — сетка; 3 — стяжка

Рис, 13.6. Схема устройства защит­
ной железобетонной оболочки для
подводной части опоры:
а — с применением шпунта и от­
качкой воды; б — с применением
бездонного железобетонного

ящика без откачки воды; 1 — кладка опоры; 2 — железобетон­ная оболочка; 3 — тампон из подводного бетона; 4 — шпунто­вая перемычка; 5 — бетон за­полнения пазух подводным спосо­бом; б — железобетонная обо­лочка ограждения; 7 — каменная отсыпка

Тампонажная подушка из бетона толщиной 05—15 м должна затвер­деть до начала откачки воды, поскольку она нужна для прекращения донного притока воды в перемычку. Для прекращения притока воды по швам делают мулевку шпунта — опускание в воду к месту течи смеси мелких опилок с глинистым порошком, забивающей щель в шпунте. По мере откачки воды в перемычке ставят временные горизонтальные _N распорки к телу опоры, рассчитанные на давление воды. Опалубку сооружают снизу вверх с перекреплением на новые распорки (внутри и снаружи опалубки). Внутренние распорки удаляют по мере бетониро­вания, осуществляемого после очистки кладки и установки арматурного каркаса в опалубку. Водоотлив производят из приямков на тампонаж-ном слое насосами, опущенными на него. Опалубку снимают после 7 сут твердения бетона или в сроки, установленные проектом, с пере­креплением распорок перемычки на бетон. После проверки качества ра­бот и доработки дефектов перемычку удаляют.

Для сооружения оболочки без водоотлива, перемычку используют в качестве опалубки и оставляют по окончании работ. Очистку дна и его выравнивание каменной или щебеночной подсыпкой производят до установки бездонного ящика. Подводное бетонирование выполняют спо­собом вертикально-подъемной трубы или восходящего раствора, что ме­нее нааЪкно. На практике перемычки нередко создавались выморажива­нием*; но работа в тепляках небезопасна. При необходимости кладку под­водной части опор закрепляют инъектированием в нее цементного рас­твора или химических растворов на основе силиката натрия или синте­тической смолы.

В последнее время за рубежом появились разработки, направленные на упрощение устройства защитных конструкций подводных частей опор. Вокруг ремонтируемой опоры под водой размещают эластичные контейнеры в виде тканевых мешков (чаще из нейлона), в которые по шлангу с помощью бетононасоса подают бетонную смесь. Мешки сцеп­ляют между собой и с кладкой ремонтируемой опоры. При необходи-

447 I

мости в мешках предварительно размещают арматурный каркас. Таким образом, под водой создают достаточно жесткую и прочную защитную конструкцию, которая заполняет пустоты в кладке опоры и защищает ее от дальнейшего разрушения.

В устоях часто из-за скопления воды между обратными стенками и плохого ее отвода наблюдается выщелачивание раствора кладки и пуче­ние грунта, нарушающего профиль пути и вызывающего отрыв обратных стенок. Ремонт таких устоев в основном сводится к замене пучинистого грунта между обратными стенками на непучинистый (песок, гравий, щебень и т. п.) с целью повышения его дренирующих свойств и устройст­ву дренажа. Одновременно с этим при необходимости восстанавливают гидроизоляцию внутренних поверхностей обратных стенок, заделывают трещины и швы кладки цементным раствором. Уборку загрязненного грунта и устройство дренажа производят под прикрытием подвесных разгрузочных пакетов в прорезях (рис. 13.7). Разгрузочный пакет опи-

Рис. 13.7. Схема замены пучинистого грунта за устоем с устройством прорези в насыпи:

1 — подушка из шпал; 2 — разгрузочный пакет; 3 — доски крепления прорези; 4 — стойки; 5 — ось пути; 6 — ось моста; 7 — опорные брусья

Рис. 13.8. Схемы укрепления кладки устоев металлическими тяжами и хомутами: а — обратных стенок; б — передней стенки; 1 — трещины; 2 — тяжи; 3 — на­тяжные муфты; 4 — каркас из прокатных элементов; 5 — распределительные брусья

рают одним концом на подушку из шпал, другим — на переднюю стенку устоя. Стенки прорези закрепляют досками или пластинами со стойками и распорками. Снятие и установку разгрузочных пакетов выполняют в «окно» с соответствующим ограждением участка работ сигналами оста­новки.

При опасном расстройстве кладки опор, угрожающем безопасности движения поездов, впредь до капитального ремонта временно устанав­ливают подкрепляющие элементы: стягивающие хомуты и тяжи, метал­лические каркасы из прокатных профилей. Тяжи из круглых стержней диаметром 25-30 мм чаще всего применяют для соединения деформиро­ванных обратных стенок устоев (рис. 13.8, а). Для этого в кладке о& ратных стенок делают необходимые отверстия, а в засыпке — прорези и через них пропускают тяжи, которые натягивают гайками. Под гайки ста­вят прокладки или шайбы больших диаметров.

Откалывающуюся часть кладки передних стенок устоев временно укрепляют постановкой каркаса из прокатных двутавров, швеллеров или DfiJibcoB и тяжей с винтовыми натяжными муфтами (рис. 13.8,5). Тяжи одним концом закрепляют за каркас, установленный на передней стенке, а другим — за анкерные балки, закрепленные за торцами обрат­ных стенок или в их кладке.

Поврежденную кладку промежуточных опор укрепляют стягиваю­щими хомутами из рельсов, прокатного металла и круглых или поло­совых тяжей.

За опорами, отремонтированными по временной схеме, устанавли­вают наблюдение. При проведении планового капитального ремонта вре­менные подкрепляющие элементы заменяют на постоянные.

13.3. Особенности содержания и ремонта опор, эксплуатируемых в районах с суровым климатом

В опорах мостов, расположенных в районах с суровыми природно-климатическими условиями (продолжительная зима с низкими отрица­тельными температурами, вечномерзлые грунты, глубокое сезонное про­мерзание грунтов, наледные явления и т.п.), наиболее распространены следующие повреждения: осадки, сдвиги, крены, пучение оснований и, как следствие, трещины и сколы кладки, смещение и вывалы камней облицовки и блоков, раскрытие швов кладки и облицовки, выветрива­ние и износ кладки, разрушение кладки в переменном уровне воды и льда.

Наибольшие трудности для обеспечения нормальных условий экс­плуатации опор создают деформации, связанные с деградацией вечной мерзлоты в основании фундаментов и пучением грунтов, а также налед­ные явления.

При проведении работ по текущему содержанию и ремонту опор учитывают два характерных состояния вечномерзлых грунтов: мерзлое и немерзлое (см. п. 1.6). В связи с этим различают два принципа исполь­зования таких грунтов в качестве оснований опор: с сохранением осно­вания в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации (прин­цип I), либо с допущением оттаивания (принцип II).

Сооружение опор исходя из принципа I является преобладающим в северных регионах, так как нормальная эксплуатация опор возможна лишь при обязательном сохранении грунтов основания в мерзлом со­стоянии еще в стадии их сооружения и, конечно, в процессе эксплуа­тации.

Опоры, построенные по принципу II (с допущением оттаивания мерзлых оснований), обладают высокой жесткостью или, наоборот, по­датливостью. В период их эксплуатации следует внимательно следить за равномерностью оттаивания грунтов под фундаментом и равномерной его осадкой. Регулирование оттаивания производят по специальному проекту, разработанному проектной организацией или согласованному с ней.

Большую опасность для опор представляют наледи, заполняющие отверстия мостов. Образующиеся наледные бугры, воздействуя на опо­ры, вызывают их деформации, а наледные воды, смерзаясь с кладкой, разрушают её поверхностные слои. Кроме этого, наледи могут изменить сложившиеся мерзлотно-грунтовые и гидрогеологические условия и привести к деградации вечной мерзлоты в основании опор.

Нередко деформации опор происходят вследствие глубокого сезон­ного промерзания водонасыщенных грунтов и их пучения. Обычно та­кие явления характерны для опор малых мостов. Выпучиванию опор больших мостов препятствует их большой собственный вес и глубокая заделка массивного фундамента в грунте.

Рис. 13.9. Охлаждающая установка (термосифон):

1 — система труб; 2 — незамерзающая жидкость (керосин) ; 3 — направления циркуляции жидкости; 4 — скважина

Неисправности опор и причины, их вызывающие, устраняют в поряд­ке текущего содержания и капитального ремонта. Силами дистанций пути в основном проводят мероприятия по сохранению проектного ре­жима грунтов оснований и предупреждению их пучения, а также неболь­шие по объему работы по лечению кладки опор. К выполнению сложных и трудоемких работ обычно привлекают специализированные подразде­ления мосторемонтных и мостостроительных организаций.

Способы ремонта опор, изложенные в п. 13.2, применимы и в север­ной климатической зоне. Но сложные условия эксплуатации опор, основ­ные из которых изложены вьппе, вносят ряд особенностей в выполнение ремонтных работ. В первую очередь это связано с необходимостью со­хранения природного состояния мерзлого грунта.

Поддержание расчетных отрицательных температур вечномерзлых грунтов под фундаментами опор осуществляют путем сохранения естест­венного торфяно-мохового покрова, устройства теплоизоляционных по­крытий и подушек, применения охлаждающих установок — термосифо­нов, замораживающих колонок и др. (см. п. 1.6). Охлаждающие установ­ки обычно погружают в скважины в процессе сооружения опор. При не­обходимости новые охлаждающие установки могут быть устроены и во время эксплуатации по специальному проекту в порядке капитального ремонта.

Для устройства новых или дополнительных охлаждающих установок применяют обычную технологию погружения в мерзлые и немерзлые грунты железобетонных столбов. Охлаждающую установку трубчатой конструкции, например термосифон (рис. 13.9), опускают в предвари­тельно пробуренную скважину и заполняют цементно-песчаным раство­ром пространство между боковыми поверхностями трубы и скважины. Количество термосифонов и схему их размещения определяют специ­альным теплотехническим расчетом. Принимают необходимые меры,

применения теплоизоляционных покрытий, строительных растворов и бетонов, твердеющих на морозе.

Опоры, получившие значительные повреждения (осадки, сдвиги, крены) ремонтируют так же, как и в обычных условиях* — путем частич­ной или полной их перекладки. При необходимости опоры заключают в железобетонные несущие оболочки, ставят железобетонные пояса и металлические каркасы, производят цементацию кладки. Наружные по­вреждения ремонтируют торкретированием и набрызгбетонированием.

В качестве ремонтных составов широко используют полимер-растворы или пол им ер бетоны, имеющие хорошую адгезию к старой кладке (каменной, бетонной), высокую износостойкость, прочность и морозоустойчивость.

К материалам (бетону, цементному раствору), применяемым для ремонтных работ в условиях сурового климата, предъявляют дополни­тельные требования. К ним относятся применение высокомарочных спе­циальных цементов (сульфатостойкого портландцемента, портландце­мента с умеренной экзотермией, тампонажного портландцемента, быст-ротвердеющего портландцемента и др.), ограничение загрязненности крупных и мелких заполнителей, ограничение водо-цементного отноше­ния, включение в бетонную смесь пластифицирующих и воздухововле-кающих добавок, обеспечивающих необходимую прочность и морозо­стойкость не ниже F300.

Поврежденные камни облицовки заменяют новыми из твердых пород или блоками из бетона класса не ниже В60. В массивных опорах, не имеющих арматуры, применяют «холодный бетон», в котором с по­мощью противоморозных добавок (ускорителей твердения) понижает­ся температура замерзания смеси. В качестве добавок рекомендуют использовать нитрат натрия или углекислый калий (поташ).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник