Эксплуатационное состояние мостов Харьковской области на основе данных обследований

УДК 624.21.

ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ СОСТОЯНИЕ МОСТОВ ХАРЬКОВСКОЙ ОБЛАСТИ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ

А.В. Бильченко, доцент, к.т.н., Е.В. Бережная, доцент, к.т.н., С.Н. Краснов, ст. преподаватель, ХНАДУ

Аннотация. На основе проведенных кафедрой мостов, конструкций и строительной механики ХНАДУ обследований и теоретических расчетов дан анализ состояния мостов Харьковской области.

Ключевые слова: мост, пролетное строение, дефекты, грузоподъемность, габарит, долговечность, видимость, водоотвод.

Введение

В настоящее время на территории Харьковской области находится в эксплуатации около 800 мостов. Из них 84 % - железобетонные мосты, 9 % - металлические; 5 % - сталебетонные мосты и 2 % - деревянные (см. рис.1). Большая часть металлических мостов 46 % выполнены из пролетных строений длиной 24 - 34 м, 19 % - 16 - 24 м, 19 % - 10 - 16 м, 6 % - 34-70 м, 6 % - 4 - 6 м и 4 % - 6-10м (см. рис. 2а). Сталебетонные пролетные строения длиной 9-15 м составляют 53 %, 15 - 33 м - 26 %, а более 33 м - 21 % (см рис.2б). По типу несущей конструкции железобетонные пролетные строения делят на плитные - 52 %; ребристые - 43 % и коробчатые - 5 %. Из них 65 % выполнены из сборного железобетона, 30 % - из монолитного и 5 % - из сборно-монолитного железобетона (см рис. 3). Соотношение количества плитных и ребристых пролетных строений по их длине приведены на рис. 4. Наиболее часто встречающийся габарит Г-10 - 24%; Г-8 - 21%; Г-7 - 17 %; Г-6 - 13 %; Г-11,5 - 6 % и более 11,5 м - 19 %.

Важнейшими условиями обеспечения бесперебойного и безопасного движения по мостам автотранспорта и пешеходов являются:

— нормативная грузоподъемность сооружения;

— требуемый габарит проезжей части и тротуаров;

— своевременное выполнение работ по уходу, содержанию и ремонту элементов мостового перехода;

— соблюдение требований безопасности движения по мостам;

— соблюдение характеристик и обеспечение пропускной способности моста на период ледохода и паводка.

Технически исправные сооружения и их надежность может быть обеспечена при соответствии всех параметров сооружения категории дороги и требованиям СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы» [1].

Цель и постановка задачи

Многочисленные обследования мостов Харьковской области, а так же архивные материалы кафедры, дали возможность провести анализ количественного и качественного состояния эксплуатируемых мостовых сооружений.

Реализация задачи

Мосты должны соответствовать нормативной грузоподъемности и обладать необходимой прочностью, жесткостью и устойчивостью для безопасного пропуска нормативных временных нагрузок, предусмотренных СНиПом [1] без ограничения скорости движения.

Как показали материалы обследований и расчетов мостов не соответствуют современным нагрузкам 46 % сооружений, это мосты постройки до 1962 -1963 годов, запроектированные под нагрузки Н-10, Н-13 и НГ-60. Основными факторами, снижающими грузоподъемность сооружения, являются разрушение материалов из-за агрессивного воздействия: воды, солей и водно-теплового режима (около 90 % сооружений); дополнительные слои асфальтобетонного покрытия (60 %); отсутствие необходимых связей между элементами конструкций (25 %).

Габариты проезжей части и тротуаров моста должны соответствовать требованиям, действующим в настоящее время СНиП [1]. Более 70 % мостов области не соответствуют требованиям по габариту. Важным фактором обеспечения безопасности является видимость как на подходах, так и на самом сооружении. Видимость в плане и продольном профиле должна быть обеспечена в соответствии с действующим стандартом ДСТУ-3587-97 [2]. На подходах к мосту должен быть обеспечен треугольник видимости 150 х 200 м. На участках подходов должны отсутствовать здания и временные строения, деревья, кустарники и пр. По результатам обследований около 30 % мостов не соответствуют требованиям по видимости.

Рис. 1. Количественное соотношение мостов по материалу

Рис. 2. Соотношение по длине пролетов для: а - металлических мостов; б - сталебетонных мостов

Рис. 3. Классификация железобетонных пролетных строений: а - по типу несущей конструкции; б - по типу железобетона

Рис. 4. Соотношение по длине пролетов для: а - плитных пролетных строений; б - ребристых пролетных

строений

Рис. 5. Соотношение мостов по габариту

Важным фактором обеспечения долговечности сооружения и безопасности движения является водоотвод с проезжей части. Для его обеспечения необходимо поддерживать удовлетворительное состояние покрытия проезжей части, а так же поперечный и продольный уклоны. Водоотвод должен быть обеспечен не только на мосту, но и на подходах к нему. В большинстве случаев основным дефектом практически на всех мостовых переходах является завышение обочин у края проезжей части. При завышении обочин поток воды поверхностного стока не уходит с проезжей части, а устремляется к мосту, что приводит к размыву подходов насыпи, а при некачественных деформационных швах, к образованию промоин в конусе насыпи и разрушению укрепления конуса. Проникновение воды в насыпь подходов вызывает их просадку, а также насыщение водой железобетонных конструкций, что в свою очередь приводит к последующему выщелачиванию и разрушению бетона и коррозии арматуры. Около 67 % обследованных мостов не соответствуют требованиям водоотвода.

Одним из факторов, обеспечивающим безопасность движения транспорта и пешеходов, является наличие повышенных барьерных и тротуарных ограждений. При их отсутствии мост считается

аварийным. Такие мосты составляют порядка 20 %.

В результате воздействия паводковых вод могут образовываться повреждения, размывы и сползания откосов насыпи и регуляционных сооружений, подмыв мостовых опор. Подмостовое русло должно быть очищено в пределах 100 м с верховой и низовой сторон на протяжении всего отверстия моста. В подмостовой части, русло должно плавно пропускать струи потока к отверстию моста и плавно отводить их на выходе. Факторами, влияющими на уменьшение полезной площади сечения под мостами, являются заросли деревьев и кустарников, а так же наносы ила и песка. 60 % мостов области не соответствуют данному требованию.

Выводы

Учитывая то, что на третьем месте по возникновению аварийных ситуаций стоят причины, связанные с содержанием, эксплуатацией и несвоевременным ремонтом, выполненный анализ состояния мостов Харьковской области позволяет сделать вывод о необходимости планирования и выделения средств на содержание и ремонт сооружений.

Литература

1. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. - М.: ЦИТП

Госстроя СССР, 1996. - 214 с.

2. ДСТУ-3587-97. Безпека дорожнього руху.

Автомобшьш дороги, вулищ та залiзничнi перейди. Вимоги до експлуатацшного стану.

Рецензент: Э.Д. Чихладзе, профессор, д.т.н., ХНАДУ.

Статья поступила в редакцию 4 сентября 2006р.