СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОПРЯЖЕНИЙ
METHOD TO STRENGTHEN REINFORCED CONCRETE ELEMENTS AND THEIR COUPLINGS

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления, ремонта и монтажа железобетонных элементов искусственного сооружения при его реконструкции, в том числе ремонте и реконструкции мостов и других транспортных объектов без применения бетонных и сварочных работ.
Известен способ реконструкции сталежелезобетонного пролетного строения моста, включающий замену железобетонных плит проезжей части, для увеличения грузоподъемности пролетного строения или уширения габарита проезжей части. При этом на нижнем поясе каждой главной балки стального пролетного строения производят поэлементный монтаж сборно-разборного шпренгеля, одновременное или поочередное натяжение и поддержание натяжения шпренгелей до и во время демонтажа железобетонных плит проезжей части с усилием в каждом шпренгеле в пределах (0,1-0,3)Р, а также последующее натяжение каждого шпренгеля с поочередным выгибанием вверх освобожденных главных балок на расчетную величину. Монтаж новых железобетонных плит под прежний или увеличенный габарит проезжей части и демонтаж шпренгелей после набора проектной мощности монолитного бетона объединения плит проезжей части со стальными балками пролетного строения, где Р - расчетное усилие растяжения в натянутом шпренгеле (См. патент РФ № 2142033, МПК Е01D 22/00, а.с. СССР № 1486546, МПК Е01D 22/00).
Недостатком данного способа является необходимость полного выведения реконструируемого объекта из эксплуатации путем его передвижки с оси пути или приостановки на период ремонта движения по магистрали.
Известен способ усиления сплошных железобетонных плит перекрытий и покрытий, включающий размещение двух слоев железобетона (снизу и сверху плиты), совместно работающих между собой и с конструкцией усиливаемой плиты. При этом в плите с интервалом 0,5-1,0 м в шахматном порядке проделываются отверстия, на щитовую опалубку укладывается арматурная сетка, подвешивается к плите снизу и закрепляется винтовыми устройствами. Поверх плиты укладывается дополнительная сетка и монтажными стержнями, пропускаемыми через имеющиеся в плите отверстия, соединяется с нижней. Затем производится последовательное бетонирование мелкозернистым бетоном подвижной консистенции сначала нижнего слоя и отверстий в плите, а затем верхнего слоя (См. заявку на патент РФ 2007135391, МПК Е04G 23/02).
Основным недостатком данного способа является низкая надежность усиления в связи с тем, что при производстве бетонных работ в полевых условиях увеличивается продолжительность включения элементов усиления и ремонтируемой плиты в совместную работу. При этом происходит дополнительное нагружение ремонтируемой плиты, что может привести к снижению несущей способности всего реконструируемого элемента, так как его общий вес значительно увеличивается до включения в работу элементов усиления. Кроме того, производство мокрых бетонных работ носит сезонный характер.
Техническая задача - повышение надежности усиления, сокращение времени включения элементов усиления и ремонтируемого железобетонного элемента в эксплуатацию, снижение дополнительного нагружения от элементов усиления и исключение сезонности работ.
Поставленная задача достигается тем, что способ усиления железобетонных элементов и их сопряжений, включающий размещение элементов усиления над и под плитой, создание технологических сквозных отверстий в плите для размещения в них элементов связей между элементами усиления, включение элементов усиления в совместную работу с усиливаемой плитой, в качестве элементов усиления используют стальные накладки и фрикционные пластины, причем последние прикрепляют одной стороной к поверхности плиты, а другой - к накладке усилием затяжки элементов связей.
Предлагаемый способ позволяет производить ремонт и усиление железобетонных элементов, например, плит, балок или их стыков без мокрых бетонных работ, без вскрытия арматуры в разрушенном стыке или теле железобетонной плиты при этом происходит сокращение времени на производство ремонтных работ.
На фиг.1 представлена схема реализации предлагаемого способа для стыка плиты проезжей части сталежелезобетонного пролетного строения моста; фиг.2 - узел А.
Пример реализации способа (сталежелезобетонное пролетное строение).
Работы по ремонту разрушившегося стыка 3 железобетонных плит 2 пролетного строения производятся в следующей последовательности.
Предварительно производится очистка поверхности железобетонной плиты 2 от загрязнений, гидроизоляции и иных посторонних предметов. При необходимости частично демонтируются элементы пути. Обнажается стык 3, очищенная поверхность тщательно обдувается сжатым воздухом, при этом выявляется полная картина разрушения бетона. После этого производится разметка участков 4 плиты для установки накладок 5, размечаются и бурятся технологические отверстия 6 с учетом размещения арматуры в плите. Затем производится подготовка участков 4 под наклеивание и само наклеивание заготовленных заранее фрикционных пластин 7 с учетом совпадения отверстий и взаимного уровня соответствующих пар. Наклеивание производится одновременно на обе поверхности плиты (верхнюю и нижнюю) с обеих сторон от ремонтируемого участка, применяется высокопрочный быстротвердеющий клей, например эпоксидный. После набора прочности клеевого соединения 8 подготовленные накладки 5 устанавливаются в проектное положение, а в технологические отверстия 6 пропускаются высокопрочные болты 9, с подложенными под них шайбами 10, на которые наворачиваются гайки до упора. После установки всех накладок 5 и затяжки всех болтов 10 производится протяжка болтов 9 до расчетного усилия.
Установленные таким способом накладки включаются в работу сразу как элементы внешнего, дополнительного армирования, что позволяет значительно (до 40%) увеличить несущую способность железобетонной конструкции. Повышается надежность усиления, эффективность работы элементов усиления, обеспечивается совместная работа элементов усиления и плиты, повышается качество производства работ, исключается сезонность работ.