Ремонт мостов современные технологии

Робот-демонтажник и технологические укрытия. Какие инновации используют при ремонте Большого Каменного моста

В августе после ремонта откроется Большой Каменный мост, конструкции которого обновляют впервые за последние 80 лет.

Отремонтировать инженерное сооружение длиной почти 480 метров за столь короткий срок (чуть больше года) специалистам помогают современные технологии и подходы. Например, для того чтобы убрать разрушенный бетон, использовали дистанционно управляемых роботов, а для работы зимой — утепленные ангары. Что уже сделано и какие новые разработки используют специалисты при реконструкции одного из ключевых транспортных объектов столицы — в материале mos.ru.

Два этапа без остановки

Ремонтные работы частично завершены: на одной половине моста уже открыто движение для автомобилистов и пешеходов. Здесь заменили балки и несущие элементы, проложили коммуникации, обновили гранитную облицовку, поставили современные опоры освещения и установили 400 метров отреставрированного чугунного ограждения, которое восстанавливали около четырех месяцев.

Самой сложной задачей оказалась установка временных металлических конструкций для ремонта тротуаров в русловой части моста, то есть над водой. Эти вспомогательные устройства позволили провести ремонт, не устанавливая леса и другие конструкции, которые бы перекрыли навигацию по реке.

На второй половине моста работы еще продолжаются. Здесь специалистам предстоит сделать все то же самое, что и на первой. Также во время ремонта по историческим образцам отреставрируют наружные дверные проемы, которые обеспечивают доступ в помещения подэстакадных пространств и лестничных сходов, и дубовые витражи в нижней части сооружения для воссоздания объекта культурного наследия.

Масштабный ремонт не останавливали даже в сильные морозы. Специалисты также работают в ночное время. В ремонте одновременно задействованы более 250 человек и более 50 единиц техники. Работы ведутся даже с воды — часть специалистов находится на баржах и понтонах. Сейчас пролет моста над руслом реки держится на временных металлических подпорках, поскольку износившиеся старые балки демонтируют. Вскоре балки заменят новыми, а временные конструкции уберут.

Роботы в помощь

Существенно ускорить срок работ помогли инновационные разработки. Так, ручные отбойные молотки, которыми обычно снимают бетонное покрытие во время ремонта, в этот раз заменили малогабаритными роботами. Три таких устройства с гидромолотами помогали специалистам при разборе железобетонного покрытия.

Устройствами можно управлять с помощью пульта на расстоянии 15 метров. За смену роботы могут снять около 15 кубических метров железобетона. В то время как рабочий с отбойным молотком может демонтировать только один кубометр. Это экономит время и силы. Кроме того, гидромолот на машине можно заменить другим инструментом, например ковшом, захватом или пилой.

Даже следить за исправностью роботов специалистам не приходится — устройства автоматически диагностируют свое техническое состояние и сообщают о неполадках. Также роботы эффективно расходуют электроэнергию: при низкой нагрузке на сеть они выдают повышенную мощность, хорошо работают в условиях перепадов напряжения и экономно используют мощность дизельных генераторов. Ранее эти устройства использовали во время ремонта на Большом Москворецком мосту.

В мороз и дождь

Низкие температуры зимой или обильные осадки — не повод останавливать работы. Специалисты продолжали ремонт внутри специальных технологических укрытий — своеобразных шатров. Сначала установили металлический каркас, затем поверх натянули брезент. Площадь такого укрытия составляла более 300 квадратных метров, в такой палатке проводили все бетонные работы с октября по апрель.

«Без укрытий бетонные работы выполняются, если среднесуточная температура воздуха не опускается ниже пяти градусов тепла. Во время морозов, например, когда было минус 15, в шатрах ставили дизель-генераторы, искусственно поднималась температура до плюс 20 градусов. И весь процесс бетонирования проходил внутри технологического укрытия», — пояснил Виталий Еловый.

Также укрытия спасают от осадков и позволяют поддерживать климат, комфортный для людей и необходимый для хранения материалов и работы техники.

Полотно без швов

Автомобилисты уже оценили обновленную половину моста, где специалисты уложили более восьми тысяч квадратных метров бесшовного дорожного полотна. На нем практически нет наружных стыков, потому что деформационные швы скрыты под слоем асфальта. Это безопасно для автомобилистов и более долговечно для самой конструкции.

Железобетон может деформироваться из-за перепада температур. Чтобы этого не допустить в железобетонных конструкциях устраивают специальные разрывы, которые называются деформационными швами. Основная задача при устройстве таких швов – обеспечить их гидроизоляцию, которая позволяет предотвратить попадание влаги внутрь конструкций и тем самым защищает их от разрушений.

«Внутрь шва ставится латунный лист, так называемый компенсатор, который повторяет контур шва, затем туда заводят двойную петлю из оклеичной гидроизоляции, укладывают вилатерм (теплоизоляционный шнур), заполняют мастикой, после этого его накрывают металлической пластиной, далее устраивают поверх пластины оклеичную гидроизоляцию и укладывают асфальт. В большинстве случаев на железобетонных конструкциях применяют именно такую технологию», — объяснил Виталий Еловый.

Современный ремонт отличается использованием не только инновационных технологий, но и новых строительных материалов: применяются растворы, которые становятся прочными за гораздо меньший срок, чем раньше (время сократилось с трех дней до семи часов). Это в целом ускоряет процесс капитального ремонта.

Большой Каменный мост был построен в 1938 году по проекту архитекторов В.А. Щуко, В.Г. Гельфрейха и М.А. Минкуса. В 2007-м сооружение признали объектом культурного наследия, а в 2018-м после обследования решили, что мост нуждается в срочном капитальном ремонте. Реконструкцию начали в июле 2020 года. Мост фактически пересобирают заново, при этом дорогу полностью не перекрывают. После завершения работ общий срок службы сооружения увеличится на 50–100 лет.

Источник

Новые технологии строительства мостов

Мостостроение по праву можно считать одной из самых консервативных отраслей строительства. Несмотря на эволюцию инженерии, согласование и внедрение новых решений требует длительного времени. Тем не менее сегодня все чаще применяются новые технологии строительства мостов, реализующие порой самые невероятные решения.

Обзор новых строительных материалов

Еще пару десятков лет назад основным строительным материалом при возведении мостов выступал прочный и долговечный бетон. Но при своих достоинствах он имел существенный недостаток – тяжеловесность. Это нередко становилось камнем преткновения в ситуациях, когда требовалось с целью повышения судоходности моста увеличить пролеты между опорами.

Сегодня достойную альтернативу ему составили современные материалы в комплексе с новейшими технологиями возведения мостов.

Сверхлегкий бетон

Вопрос создания прочных конструкций с широкими пролетами сегодня решается посредством применения новой технологии в строительстве мостов на основе легкого высококачественного бетона. Объемная масса материала составляет всего 2000 кг/куб.м, а удельная прочность достигает отметки в 25 МПа.

Главное достоинство материала в том, что он позволяет снизить вес покрытия на 30% без ущерба прочности конструкции. Такой эффект достигается за счет использования пористых заполнителей: вулканического доломита, пемзы, пористого известняка, перлита и вермиркулита.

Не менее востребован сегодня и наноструктурированный бетон. Материал создается посредством введения в состав астраленов – многослойных структур из наночастиц фуллероидного типа. Наличие в консистенции цементного камня этих структур создает условия для микродисперсного самоармирования, повышая тем самым прочностные характеристики стройматериала.

Задействование современных материалов дает возможность ускорить процесс возведения. Части конструкций создаются и собираются в условиях производства. На строительных участках осуществляют сваривание элементов металлоконструкции с последующим «обволакиванием» их бетонными массами. В процессе застывания они превращаются в фундаменты, опоры и пролеты, имеющие различные геометрические формы.

Нанокомпозитные материалы

Не менее значимым новшеством в мостостроении является создание конструкций из нанокомпозитов. Высокотехнологичные композитные элементы на основе нанокультур славятся превосходными эксплуатационными параметрами:

• они легковесны, но прочны подобно стали;
• хорошо противостоят сильным ветрам;
• в минимальной степени подвергаются биологической коррозии;
• отличаются высокой химической устойчивостью.

На основе нанокомпозитов сегодня создается арматура, которая задействуется в виде усиливающих лент и бандажей, стальные элементы и сварные конструкции. Добавление в состав наночастиц молибдена и ванадия препятствует водородному охрупчиванию стали, снижая тем самым риск разрушения элементов.

Для увеличения вязкости сварных соединений используются присадки, включающие наночастицы кальция и магния. Они способны уменьшать размер зерен стали в точках формирования швов.

Стекло и стеклопластик

Широким фронтом развернуто внедрение новых технологий строительства мостов из стеклопластика и стекла. Улучшение эксплуатационных параметров этих материалов не обошлось без применения все тех же нанотехнологий:

• создание наноструктурированных пленочных покрытий упростило задачу повышения прочностных и теплоизоляционных характеристик материала;
• добавление в стеклянную массу двуокиси кремния дало возможность получить огнестойкое покрытие;
• добавление наночастиц диоксида титана позволило улучшить гидрофильные свойства готового материала – самоочищение от пыли.

Благодаря этому все чаще можно наблюдать ситуации, когда стеклопластиком при строительстве мостов заменяют часть металлических изделий. Наглядным примером может служить тот факт, что на территории России первый мост из стеклопластика был возведен в 2005 г.

Машина-монстр для возведения мостов

Вопрос облегчения ручного труда и снижения затрат на задействование многочисленной строительной техники при строительстве мостов из Пекина во Внутреннюю Монголию успешно решили талантливые китайские инженеры.

Они создали мостоукладчик, предназначенный для возведения протяженных мостов, в конструкции которых предусмотрено множество пролетов. С его помощью в кратчайшие сроки можно создавать пути на сложных участках местности, образуя при этом минимальное количество стыков на дорожном полотне.

Чудо-техника носит название SLJ900/32 Segmental Bridge Launching Machine. Цифра 900 (тонн) указывает на максимально допустимый вес одного сегмента, который может уложить агрегат.

Задача строителей сводится к тому, чтобы возвести опоры. Всю остальную работу, включая установку и фиксацию готовых участков полотна моста, агрегат выполнит сам.

Чудо-техника имеет внушительные размеры:

• длина 91 м, ширина 7,4 м, а высота 9 м;
• вес без груза 580 тонн;
• производительность от 750 до 1000 пролетов;

Первые модели машин создавались под конкретные объекты с учетом габаритов конструкции, радиуса изгиба, длины пролетов и особенности местности. Это облегчало, но при этом существенно удорожало стоимость строительства. Сегодня китайские конструкторы применяют новые технические решения, позволяющие сделать строительную технику более универсальной, маневренной и скоростной. Благодаря этому такие мега-машины получили широкое распространение по всему миру.

Источник

Новые технологии для эффективного ремонта мостов

Состояние автомобильных мостов в России на сегодняшний день является большой проблемой: почти 4000 данных искусственных сооружений являются аварийными или предаварийными. Регулярно в новостных сводках появляются сообщения об обрушениях. Одна из основных причин – отсутствие своевременного и грамотного ремонта. Российская ассоциация территориальных органов управления автомобильными дорогами видит выход из положения в формировании программы по восстановлению всех аварийных мостов в ближайшие 5 лет. По мнению специалистов, все необходимые возможности и технологии для этого имеются.

Быстро и надежно: это возможно

Александр Стрельников, ведущий научный сотрудник Центрального научно-исследовательского и проектного института Минстроя России, уверен, что часть обрушений мостов происходит именно из-за некачественного ремонта. «Сейчас, к сожалению, ставится задача строить быстро. Как правило, при этом теряется качество», – отмечает специалист.

Михаил Смирнов, продакт-менеджер направления «Ремонт бетона» подразделения строительной химии Master Builders Solutions концерна BASF добавил: «Помимо скорости, проблема может быть связана с неправильным выбором материала. При использовании «классических» технологий почти всегда присутствует «или»: или качественно, или быстро, или экономично. Современные технологии исключают такой выбор, и позволяют без потери качества сократить сроки работ за счет минимизации технологических перерывов и, как следствие, оптимизировать затраты на строительной площадке», – поясняет Смирнов.

В качестве примера эксперт приводит реконструкцию Борского моста через Волгу в Нижнем Новгороде, где была использована система MasterEmaco, разработка Master Builders Solutions концерна BASF. Сложнейшее двухуровневое инженерное сооружение длиной более 1600 метров было построено в 1965 году. За годы эксплуатации в аварийное состояние пришли опоры, ригели, балки пролётного строения, барьерные и перильные ограждения, деформационные швы. Ситуация осложнялась тем, что на момент проведения ремонта, в 2007 году, данный мост был единственной автомобильной переправой через Волгу в черте Нижнего Новгорода. Соответственно, останавливать проезд автотранспорта было нельзя.

Во время ремонта по одной из полос организовали реверсивное движение. Работы производились вручную – иной вариант был невозможен. Были отремонтированы трещины, защитный слой бетона опор, ригелей, укреплены пролёты. Также заменены все деформационные швы, проведена гидроизоляция всей площади моста, арматура защищена от коррозии. По словам Почетного дорожника России Сергея Дубины, подобный ремонт мог бы растянуться на годы, но современные материалы и технологии позволили закончить его в кратчайшие сроки – всего за четыре месяца.

«Прочность на сжатие у быстротвердеющих ремонтных материалов системы MasterEmaco, которые использовались для проведения работ на Борском мосту, уже через сутки составляет от 25 до 30 Мпа в зависимости от класса смеси. Поэтому перерывы между этапами работ были минимальными, – рассказывает Михаил Смирнов. – Если говорить о качестве, то мост с успехом выполняет свои функции и сегодня, спустя 13 лет после ремонта. Его пропускная способность в результате ремонта увеличилась в 1,6 раза».

Классика против инноваций

Но если современные материалы для ремонта мостовых сооружений в России есть, почему бы не применять данные технологии повсеместно? «Их не включают в нормы, потому что нет научных структур, которые могли бы всё это профессионально оценить и после этого прописать новые стандарты», – говорит Эдуард Балючик, главный специалист ООО НИЦ «Мосты».

Строители продолжают использовать рекомендованные нормативами «классические» материалы. В результате ремонт или затягивается на неопределенный срок, или его хватает максимум на 2-3 года. Подрядчикам это грозит штрафами, исправлением недостатков за свой счет или включением в реестр недобросовестных поставщиков, что влечет за собой запрет участвовать в торгах на два года. А регион или муниципалитет в итоге остаются с аварийными мостами. Бюджетные деньги оказываются потраченными зря, как, например, в Костроме, где автопешеходный мост через Волгу находится в состоянии перманентной реконструкции уже несколько лет: в 2013 году он начал разрушаться еще во время ремонтных работ, в 2018 году уже через три месяца отремонтированная часть мостового сооружения пошла трещинами.

На контрасте с этим объектом Капитанский мостик в городе Светлогорске выглядит почти фантастикой. До реновации четырехпролетная сборная конструкция из железобетонных элементов с 265 ступенями длиной почти 150 метров была в удручающем состоянии: глубина карбонизации бетона достигала 7 см, защитный слой был разрушен на толщину до 3 см, повсеместно наблюдалось шелушение поверхности с разрушением цементного камня, оголением и отрывом крупного заполнителя. Оголенная арматура, сетка глубоких трещин и отрыв материала от массива бетона в местах локального ремонта довершали картину. До начала работ в 2013 году мостик не ремонтировали 20 лет.

Администрация Светлогорска указала, что гарантийный срок эксплуатации сооружения после ремонта должен составлять не менее 5 лет. Поэтому помимо устранения дефектов и разрушений, необходимо было обеспечить дополнительную защиту арматуры, стойкость к агрессивным воздействиям морской воды, карбонизационным процессам, многократным циклам замораживания-оттаивания. Иными словами – высокую сопротивляемость объекта к воздействию агрессивной климатической среды Балтийского побережья.

Только через 10 лет после проведенного ремонта на балках сооружения начали проявляться первые признаки износа защитного покрытия. Работы проводились с помощью системы MasterEmaco и покрытия MasterSeal 540.

Что в перспективе

О проблемах в отрасли ремонта и строительства мостов специалисты говорят с 2000 года. Помимо устаревших неактуальных технологий это нехватка специалистов, научных учреждений, финансирование по остаточному принципу. За состояние мостов на территории субъекта федерации отвечают местные власти, деньги на ремонт выделяют региональные дорожные фонды, которые не справляются с запросом: средств на реконструкцию мостовых сооружений в бюджетах субъектов часто нет, но вскоре эта проблема может решиться.

Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев поручил правительству и совместно с региональными властями разработать программу реконструкции и ремонта мостов. Задание было дано на заседании президиума Совета при президенте по стратегическому развитию и национальным проектам в начале августа. Из бюджета на ремонт нескольких тысяч мостов готовы выделить 330 млрд рублей. И их необходимо будет потратить эффективно.

Это лишь подтверждает то, что в использовании современных технологий и материалов при строительстве и ремонте мостов должны быть заинтересованы все: и заказчики, и организации, выполняющие работы. Первые, выделяя бюджетные деньги на ремонт мостов, получат гарантии качественного выполнения работ и эффективного расходования средств. Вторые, применяя комплексные системы, смогут обезопасить себя от штрафов за просрочку исполнения контрактов и попадания в реестр недобросовестных поставщиков.

О подразделении строительной химии

Подразделение строительной химии концерна BASF под брендом Master Builders Solutions предлагает передовые решения для нового строительства, а также для техобслуживания, ремонта и реконструкции зданий и сооружений. Эти решения создаются на основе более чем 100-летнего опыта работы в строительной отрасли. Широкий портфель разработок охватывает добавки в бетон и цемент, химические решения для подземного строительства, системы гидроизоляции, герметики, ремонтные и защитные смеси, высококачественные строительные растворы, подливки под оборудование, напольные покрытия, плиточный клей, деформационные швы, а также решения для защиты древесины и др.

Численность персонала подразделения строительной химии составляет около 7000 человек. Для того чтобы комплексно (от разработки концепции до практического осуществления проекта) решать конкретные задачи, стоящие перед нашими заказчиками, мы объединяем компетенции по различным регионам и направлениям деятельности и используем опыт, накопленный в процессе реализации многочисленных строительных проектов по всему миру. Мы опираемся на технологии BASF и на глубокое знание потребностей строительной отрасли в том или ином регионе для разработки решений, способствующих успешному бизнесу заказчиков и продвижению рациональных подходов к строительству.

Производственные площадки и центры продаж подразделения строительной химии расположены более чем в 60 странах мира. Заводы строительной химии уже есть в Подольске, Казани, Краснодаре и Санкт-Петербурге. Оборот по итогам 2018 года составил около 2,5 млрд евро. С дополнительной информацией можно ознакомиться на веб-сайте по адресу: www.master-builders-solutions.basf.com.

О концерне BASF

BASF создаёт химию в целях устойчивого будущего. В своей деятельности мы сочетаем экономические успехи с бережным отношением к окружающей среде и социальной ответственностью. Сотрудники группы BASF, общая численность которых составляет около 122 тысяч человек, вносят вклад в успешное развитие бизнеса наших клиентов в различных индустриях практически во всех странах мира. Структура нашего бизнеса включает шесть основных сегментов: химикаты, специальные продукты, функциональные материалы и решения, технологии для покрытий, гигиенические решения и кормовые добавки, решения для сельского хозяйства. По итогам 2018 года объём продаж BASF превысил 63 млрд евро. Акции BASF торгуются на фондовых биржах во Франкфурте (BAS), Лондоне (BFA) и Цюрихе (BAS). Более подробная информация о концерне BASF представлена на сайте: www.basf.com.

Добавлено: 25.12.2019 12:20:13

Еще статьи в рубрике Современные технологии строительства и ремонта, тенденции развития индустрии строительства:

• Технология 3D сканирования — достоинства метода

При оценке состояния строений, инженерных сооружений и конструкций сложной формы, осуществлении авторского надзора, крайне важно . .

Что важно учесть при строительстве пожаробезопасных многофункциональных центров?

Стремительный темп развития городов предполагает строительство новых многофункциональных комплексов и зданий высокой этажности. Позаботиться о безопасности и комфорте в этих пространствах .

Клеевой фиксатор LOCTITE 660 — преимущество и сфера использования

Узлы и детали промышленных агрегатов время от времени требуют замены. Особенно часто выходят из строя движущиеся детали и опоры к ним, .

Интерьерный тренд: выбираем крепеж для домашней оранжереи

Можно ли превратить свой дом в цветущий оазис и не загромоздить при этом подоконники и полки? .

Утепление балкона: как создать дополнительную теплую зону в квартире

Как правильно сделать теплый балкон с помощью утеплителя из каменной ваты, рассказывает Константин Козетов, руководитель технической службы направления «Минеральная изоляция» компании .

Виды гидроизоляции бассейна

Если вы решили осуществить гидроизоляцию бассейна, то вам следует знать, какие способы выполнения данного вида работ существуют. .

Источник