Эксплуатация железобетонных мостов

По материалу и сроку службыжелезобетонные мосты близки к бетонным и отчасти каменным. Поэтому многое из сказанного об эксплуатации бетонных и каменных мостов и опор (в гл. VI и VII) относится и к железобетонным.

При хорошем качестве материалов и выполнении работ железобетонные, бетонные и каменные мосты самые простые в содержании среди других сооружений. Железобетонные в содержании даже проще каменных, у которых надо регулярно расшивать швы. Однако в железобетонных мостах появляются не только усадочные (как и в бетонных мостах), но и силовые трещины, связанные с использованием железобетона для работы на растяжение.

Несмотря на это и другие особенности, надзор и уходза железобетонными мостами имеют много общего с содержанием бетонных и каменных мостов. Так, одинаковы условия выщелачивания и выветривания кладки, а равно и меры предотвращения и устранения этих дефектов. Отличие состоит 1в том, что для железобетонных конструкций, характерных меньшими размерами поперечных сечений элементов, а также тонким защитным слоем, эти дефекты опаснее вследствие ржавления арматуры (особенно, когда она малого диаметра). Поэтому особое значение приобретает доброкачественное устройство водоотвода и гидроизоляции,своевременный ремонт изоляции в случае ее повреждения, а также защита арматуры от ржавления. На порчу изоляции и водоотвода указывают потеки выщелачивающегося раствора. Подобно этому ржавые потеки из бетона служат признаком ржавления арматуры вследствие повреждения защитного слоя и появления трещин в бетоне.

Отслаивание защитного слоя и сколы бетонавидны непосредственно. В отличие от этого при ржавых потеках надо убедиться в состоянии арматуры и защитного слоя. Глухой звук при легком ударе присущ нарушенному защитному слою. Для выяснения ржавления следует обнажить арматуру. Поврежденные участки после очистки арматуры и бетона заделывают полимерцементным раствором. Попутно следует заделать раковины и сколы. При значительной площади повреждений ремонт выполняют торкретированием поврежденных поверхностей (о ремонте гидроизоляции и сливов см. стр. 138, 149).

Более индивидуальный подход и анализ необходимы в случае появления трещин. Трещиныкак результат перенапряжения материала конструкции могут быть вызваны различными причин нами: перегрузкой и недостаточной площадью сечения элемента, низким качеством самого материала и неудовлетворительным изготовлением.

Выяснению конкретных причин помогает характер расположения трещин. Так, усадочные трещины обычно короткие и неглубокие, неопределенного направления (рис. 179, а).

Большей усадке способствует увеличенное количество цемента в бетоне, но, кроме того, несоблюдение нормальных термовлажностных условий в период вызревания (твердения) бетона. Особо неблагоприятно сказывается нерегулируемый режим пропаривания, применяемый для ускоренного твердения бетона. Неравномерное при быстром нагревании и остывании бетона распределение температуры (с перепадом 20—25° С и более) по сечению элементов вызывает усадочные трещины нередко в процессе изготовления конструкций.

В отличие от трещин усадки расположение силовых трещин закономерно. Оно обусловлено направлением сил в конструкции под действием постоянной и временной нагрузок, а также других активных факторов напряженного состояния конструкции. К ним относится, в частности, обжатие бетона предварительно натянутой арматурой.

Для обычной разрезной балки без предварительного обжатия характерны силовые трещины по рис. 179, б. Здесь в средней части пролета бетон разорван растяжением нижней зоны балки. Трещины расположены перпендикулярно растяжению — вертикально. У опор они также перпендикулярны к линиям действия наибольших растягивающих напряжений, направленных здесь под углом 45°.

В предварительно напряженных балках нередко возникают особого вида продольные трещины вдоль натянутой арматуры.

Обжатие бетона вокруг натянутых арматурных пучков разрывает его по радиальным (относительно пучка) плоскостям (рис. 179, в).

Из невидимых микротрещин они иногда вскоре увеличиваются до макротрещин, а по длине — до нескольких дециметров.

По стенкам напряженных, как и обычных балок, возникают и наклонные трещины главным образом в концевых участках балок из-за отсутствия или недостаточного бокового армирования, а также занижения толщины стен балок.

В напряженных балках иногда наблюдаются вертикальные трещины в верхних поясах. Они возникают еще при изготовлении балок: значительное обжатие бетона нижних поясов натяжением арматуры, выгибая балку вверх, ведет к растяжению бетона в верхних поясах вплоть до растрескивания его сверху вниз, если одновременно с напряжением нижней арматуры не обжать в достаточной мере верхний пояс балки.

Не исключены трещины у анкеров напряженной арматуры из-за большого давления на бетон, когда он мало или вовсе не укреплен в этой зоне спиральной (вокруг пучков) арматурой.

Трещины, как правило, развиваются со временем.Развитию трещин способствует воздействие поездов, влияние атмосферных условий и некоторых дефектов. Так, плохая подвижность в опорных частях вызывает дополнительное растяжение пролетного строения при понижении температуры. Поэтому надо проверять и состояние опорных частей, обеспечивая их подвижность.

Все сказанное касалось в основном трещин в балках пролетного строения. Но подобные дефекты встречаются и в других железобетонных конструкциях, отдельных элементах и их сопряжениях по тем же и иным причинам. Так, неравномерное опирание пролетного строения по опорным узлам приводит к перекосам и появлению трещин в диафрагмах, связях. В таком случае поднимают менее нагруженные опорные части, используя стальные прокладки, асбестовый картон или нагнетая цементный раствор.

Нередки трещины в концах коротких стоек арочных и рамных мостов и путепроводов (стр. 177, 180). Этот дефект можно устранить лишь переделкой жесткого сопряжения на шарнирное.

Из указанного следует, что часто трещины, сколы и другие дефекты в железобетонных мостахявляются результатом допускаемых в ряде случаев конструктивных и строительных недочетов. Вызываемые ими прогрессирующие трещины и другие повреждения, снижая прочность, требуют довольно сложного ремонта и усиления по специальным проектам или даже замены дефектной конструкции новой.

В преобладающем числеимеющиеся в железобетонных мостах мелкие усадочные и другие волосные трещины, как правило, не снижают надежности конструкции. При малом раскрытии (до 0,2 мм) они не открывают доступа влаги к арматуре. Развитие трещин и ржавление арматуры, особо прогрессируемое при ее сильном натяжении и малом диаметре, понижают прочность и тем сокращают долговечность конструкции. Во избежание этого надо своевременно выявлять и герметизировать (заделывать) трещины.

Для заделки трещинразработаны герметизирующие тиоколовые мастики, отличающиеся высокой пластичностью, и, в противоположность им, прочностные комбинированные составы — компаунды на основе эпоксидных смол.

Глава IX ТРУБЫ

Область применения

Водопропускные трубы в насыпях составляют, как и мосты, около половины всех искусственных сооружений.

Область применения труб — малые водотоки, действующие главным образом периодически (при выпадании дождей, таянии снега и т. п.). Величина отверстия труб не превосходит 6 м, но в большинстве случаев до 2 м. Для увеличения водопропускной способности наряду с одноочковыми трубами применяют двух- и трехочковые трубы, не исключены и четырехочковые.

По сравнению с малыми мостами трубы для тех же расходов воды предпочтительнее. Они дешевле и проще в эксплуатации. Располагаясь в нижней части насыпи, трубы не изменяют условий прохода поездов и сами малочувствительны к поездной нагрузке.

Трубы применяют иногда для прокладки местных дорог через насыпь, а также в качестве коллекторов для газопроводов и других коммуникаций.

По материалуразличают трубы железобетонные, бетонные, каменные, металлические. Деревянные трубы, встречающиеся на некоторых северных дорогах, для нового строительства теперь не допускаются.

Раньше строили главным образом каменные трубы из бутовой кладки в ряде случаев с прочной гранитной облицовкой. Нередко для кладки труб использовали плотный крепкий кирпич. Многие старые трубы эксплуатируются и теперь, т. е. до 100 лет и более. Строили и металлические трубы; в большинстве без какого-либо ремонта они служили 50—70 лет. С выпуском волнистой стали сейчас возобновляется их строительство (см. стр. 52).

В дальнейшем перешли на бетонные и особенно железобетонные трубы. Они намного снизили трудоемкость работ, значительную для каменных труб из тесаного камня. Повсеместно применяемые ныне сборные железобетонные трубы еще более ускорили и удешевили строительство. Совершенствовалась и конструкция труб.