Проблемы содержания и эксплуатации мостовых сооружений на примере мостового парка г. Воронеж

УДК 624.21

С.В. Кузнецова

аспирант,

кафедра проектирования автомобильных дорог и мостов, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический

университет», инженер группы мостового проектирования, ООО ЦДМП «Магистраль», г. Воронеж

ПРОБЛЕМЫ СОДЕРЖАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ МОСТОВОГО ПАРКА Г. ВОРОНЕЖ

Аннотация. В данной статье рассматриваются проблемы содержания и эксплуатации мостовых сооружений на примере технического и транспортно-эксплуатационного состояния мостового парка г. Воронежа (на основе результатов ежегодного обследования). В статье выявлены причины неудовлетворительного состояния эксплуатируемых мостовых сооружений, а также даны рекомендации для решения проблем, связанных с содержанием мостового парка.

Ключевые слова: мониторинг, техническое состояние, транспортно-эксплуатационное состояние, дефекты, городские мостовые сооружения, мостовые сооружения, путепровод, реконструкция.

S.V. Kuznetsova, Voronezh State Technical University, Voronezh

ISSUES OF MAINTENANCE AND EXPLOITATION OF BRIDGES BY THE EXAMPLE OF BRIDGES IN

VORONEZH

Abstract. In this article author study issues of maintenance of bridges in terms of technical and transport-operational condition of bridges in Voronezh (the article describes construction defects and condition of bridges based on a survey). The article reveals causes for the poor state of the bridges. Besides, there are recommendations on how to solve problems related to maintenance of the bridges.

Keywords: monitoring, technical condition, transport-operating condition, defects, urban bridge constructions, bridge constructions, overpass, reconstruction.

Введение

В условиях ежегодного увеличения транспортного потока в городах необходима своевременная модернизация городской сети автомобильных дорог. Одной из ее слабых сторон являются мостовые сооружения. Особенность эксплуатации городских мостовых сооружений во многом определяется тем, что они являются элементами городской транспортно-коммунальной инфраструктуры и наиболее узким местом города, так как собирают транспорт с многочисленных магистралей, улиц и переулков целого района в одно линейное пространство [1].

Улично-дорожная сеть города Воронеж создавалась в 50-60-х годах. В городе за последние годы в силу географических и социально-экономических условий сложилась развитая структура транспортных коммуникаций, в результате чего значительно возросла нагрузка на дорожную сеть. Существующая транспортная инфраструктура городского округа перестала отвечать современным требованиям, кроме того, в течение длительного периода темпы износа автомобильных дорог и мостов города Воронежа были выше темпов восстановления и развития. В связи с этим значительная часть мостовых сооружений города находится в запущенном состоянии, не отвечает современным требованиям грузоподъемности и пропускной способности, требованиям безопасности и комфортности движения автомобилей и пешеходов, большинство сооружений имеют неэстетичный вид. Это связано с отсутствием своевременного ремонта и реконструкции мостовых сооружений, ведь срок службы в значительной степени зависит от режима их эксплуатации, т.е. организации обслуживания и обеспечения своевременного проведения ремонтных работ [2].

В реестре муниципального имущества администрации городского округа город Воронеж находится 12 мостов, 18 путепроводов через железные и автомобильные дороги, 1 эстакада и 3 пешеходных путепровода. Согласно постановлению администрации городского округа г. Воронеж от

24 декабря 2013 г. № 1281, по результатам проводимых осмотров в Воронеже из 34 мостов и путепроводов 14 имеют оценку «неудовлетворительно». По результатам обследований, проводимых в 2016 году, 18 сооружений имеют оценку 2 балла, 14 сооружений имеют оценку 3 балла и только 2 сооружениям поставлена оценка 4 балла (согласно ОДН 218.017-2003) (рис. 1).

Оценка технического состояния, балл

2 балла «Неудовлетворительное»

3 балла «Удовлетворительное» 4 балла «Хорошее»

53%

Рисунок 1 - Состояние мостовых сооружений в г. Воронеже

Текущее состояние мостовых сооружений г. Воронежа

В ходе ежегодного обследования мостовых сооружений, расположенных на территории г. Воронежа, рабочей группой было выявлено, что в настоящее время требуется разработка проекта ремонта или капитального ремонта (реконструкции) для 32 мостовых сооружений, что составляет 94% всех мостовых сооружений, эксплуатируемых в г. Воронеже.

Наиболее опасными дефектами, установленными в ходе обследования, для мостового полотна являются следующие.

• Высота ограждений безопасности не отвечает нормативным требованиям.

• Покрытие проезжей части превышает нормативную толщину.

• Наблюдается разрушение асфальтобетонного покрытия, гидроизоляции, образование колейности.

• Разрушение тротуарных блоков (на некоторых сооружениях с образованием сквозных провалов).

• Неудовлетворительное состояние деформационных швов. В асфальтном покрытии над швами имеются трещины, в связи с чем вода с проезжей части попадает на нижележащие несущие конструкции. Это приводит к разрушению бетона с оголением и коррозией рабочей и конструктивной арматуры с ослаблением поперечного сечения балок пролетных строений, ригелей и стоек промежуточных опор, подферменников.

• Просадки сопряжения мостового сооружения с подходами.

• Не осуществляется водоотвод с проезжей части.

Для пролетного строения

• Разрушение защитного слоя бетона балок пролетного строения, обнажение и коррозия рабочей предварительно напряженной арматуры в нижней зоне ребер.

• Разрушение торцов балок, вследствие обводнения из-за нарушения герметичности деформационных швов.

• Продольные трещины в зоне расположения рабочей арматуры, что косвенно свидетельствует о коррозии рабочей арматуры.

При осмотре опор было установлено следующее.

• Разрушение защитного слоя бетона с оголением и коррозией рабочей арматуры ригелей промежуточных опор.

• Разрушение защитного слоя бетона с оголением и коррозией рабочей арматуры стоек промежуточных опор, образование трещин.

• Разрушение укрепления тела конусов, имеются размывы.

• Разрушение лестничных сходов (в некоторых случаях с образованием внушительных провалов).

Несмотря на то, что мостовые сооружения являются одним из ключевых сооружений улично-дорожной сети города Воронежа, проходят над улицами с интенсивным движением или оживленной железнодорожной веткой, по которой осуществляется движение грузовых и пассажирских поездов, многие из них являются предаварийными. Их техническое состояние не гарантирует долгосрочной работы сооружения, многочисленные дефекты несущих элементов исключают возможность пропуска нагрузок, заложенных в проект, и тем более нагрузок, установленных современными нормативными документами. Отказ любого из мостовых сооружений в г. Воронеже повлечет за собой большие экономические потери, парализует пешеходное, автомобильное (железнодорожное) движение и может привести к человеческим жертвам [4].

Все это является причиной отсутствия налаженного процесса эксплуатации мостовых сооружений. Хотя контроль и оценка их технического состояния выполняется регулярно, эта оценка не систематизирована. Всем известно, что еще одной веской причиной плачевного положения является отсутствие достаточного финансирования. Такой объём работ, который необходимо провести для восстановления технического и транспортно-эксплуатационного состояния мостовых сооружений в г. Воронеже, требует вложения внушительных денежных средств. Ежегодного финансирования на содержание мостовых сооружений недостаточно, даже для сохранения их текущего состояния.

Плачевным примером является мост в двух уровнях «Северный», планово-предупредительный ремонт которого начался в 2015 году (впервые с момента его постройки в 1984 г.). В результате часть необходимых работ была выполнена, но замена некоторых деформационных швов до сих пор не завершена, а именно не установлены резиновые компенсаторы. Это приводит к беспрепятственному попаданию воды и грязи на нижележащие конструкции. Для некоторых сооружений восстановительные работы заканчиваются на стадии разработки проектной документации (путепровод через ж/д пути по ул. Ленина, путепровод через ж/д пути по ул. 9 Января), а для большинства не предпринимаются даже такие попытки. В связи с таким положением дел каждый год состояние мостового парка только ухудшается, а интенсивность транспортного потока растет.

Но помимо финансовых трудностей существует ряд организационных особенностей, присущих большинству городских мостовых сооружений, которые затрудняют проведение ремонтных работ, а именно [4]:

• возникновение заторов в движении транспорта в период ремонтных работ, в связи с высокой интенсивностью движения в городе, а также отсутствие возможности полного перекрытия движения на ремонтируемом (реконструируемом) сооружении, в связи с отсутствием альтернативной дороги с необходимой пропускной способностью;

• нарушение комфортности движения автомобилей и пешеходов;

• стесненные условия, а именно отсутствие достаточного места для размещения строительной площадки;

• в связи с тем, что некоторые путепроводы проходят над железнодорожными путями, перекрывать подмостовой габарит для выполнения работ возможно только в «окна».

На сегодняшний день проблема улучшения состояния мостовых сооружений существует не только в г. Воронеже, о чем свидетельствуют публикации [1; 5; 6; 7; 8].

Выводы и рекомендации

• 32 мостовых сооружения в г. Воронеже требуют проведения ремонтных работ/реконструкции с целью приведения их в соответствие с современными требованиям грузоподъемности, пропускной способности и комфортности движения автомобилей и пешеходов (включая ма-

ломобильные группы населения). При разработке проектной документации необходимо учесть растущую интенсивность транспортного потока в связи с развитием прилегающих территорий, а также следует учитывать, что для городских мостовых сооружений важна архитектурная составляющая.

• Необходимо изменение финансовой политики в области эксплуатации мостовых сооружений [5].

• Необходимо развивать систему мониторинга для совершенствования методов оценки транспортно-эксплуатационного и технического состояния существующих городских мостовых сооружений с учетом их особенностей.

• Планирование и установление очередности ремонтных работ мостовых сооружений должно происходить с учетом ранжирования (в порядке убывания значимости) по физическому и моральному износу конструкций. Необходимо планировать затраты на содержание сооружений в условиях дефицита материальных и финансовых средств. В связи с этим целесообразно развивать методы прогнозирования развития дефектов конструкций эксплуатируемых мостовых сооружений на основе оценки остаточного ресурса.

• Для анализа входных данных и оценки технического состояния любого моста, путепровода и комплекса мостовой сети необходимо использовать современные методы обработки данных с целью долгосрочного планирования содержания сооружений - компьютерные программы [2].

• Должна формироваться идеология содержания мостовых сооружений, исходя из следующей концепции: «пока сооружение не начало разрушаться, необходимо своевременно его защитить от повреждений» [5], в дальнейшем это приведет к увеличению срока службы мостового сооружения и экономии финансовых и материальных средств.

Список литературы:

1. Бильченко А.В., Кислов А.Г. Особенности системы мониторинга физического состояния городских мостов // Наука и прогресс транспорта: Вестн. Днепропетр. нац. ун-та железнодорожного транспорта. - 2011. - № 39. - С. 23-26.

2. Еремин В.Г., Као Ван Лам. Автоматизация оценка транспортно-эксплуатационного состояния мостовых сооружений // Научный вестник Воронеж. гос. архитектурно-строит. ун-та. Строительство и архитектура. - 2012. - № 3. - С. 212-217.

3. Муниципальная программа городского округа город Воронеж «Развитие транспортной системы» [Электронный ресурс]: в ред. постановлений администрации городского округа город Воронеж от 09.06.2014 № 470, от 08.09.2014 № 1016,от 21.01.2015 № 17. - Режим доступа: http://www.voronezh-city.rU/administration/structure/detail/13310 (дата обращения: 28.03.20127).

4. Кузнецова С.В., Еремин В.Г. Проблемы содержания и эксплуатации городских мостовых сооружений на примере технического и транспортно-эксплуатационного состояния путепровода через железнодорожные пути по ул. Ленина в г. Воронеже // Актуальные проблемы технических наук в России и за рубежом: сб. ст. Междунар.-практ. конф. - Уфа: Аэтерна, 2017. -С. 50-55.

5. Бильченко А.В., Кислов А.Г, Безбабичева О.И. Концепция сохранения мостовых сооружений Харькова // Дороги i мости: Збiрник наукових праць. - К.: ДерждорНД1, 2009. - Випуск 11. - С. 38-43.

6. Бильченко А.В., Кислов А.Г. Особенности эксплуатации и стратегия ремонта городских мостовых сооружений мостов // Наука и прогресс транспорта: Вестн. Днепропетр. нац. унта железнодорожного транспорта. - 2010. - № 33. - С. 32-35.

7. Овчинников И.Г. Проблемы обеспечения долговечности пятидесятилетнего моста через Волгу / И.Г. Овчинников, И.И. Овчинников, В.Ю. Веселовский // Интернет-журнал «Науковедение». - 2013. - № 3. - С. 1-17.

8. Нигаматова О.И. Системы управления состоянием мостовых сооружений / О.И. Ниг-матова, И.Г. Овчинников // Интернет-журнал «Науковедение». - 2015. - Т. 7, № 3. - С. 1-15.