Оборудование для ремонта и реконструкции мостов с применением технологии внешнего преднапряжения

В настоящее время существует большое количество автодорожных и железнодорожных мостов старой постройки, подлежащих ремонту, или реконструкции в связи с несоответствием их грузоподъемности возрастающим нагрузкам,требованиям безопасного движения вследствие недостаточного габарита.

Современные нормы проектирования (1,2,3) предъявляют к несущим конструкциям моста все более высокие требования для обеспечения усталостной надежности, сейсмостойкости, защиты арматуры, обычной и преднапряженной, от коррозии; продления сроков эксплуатации мостовых сооружений после ремонта (реконструкции) на 20-­30 лет под усиленные нагрузки.

Поскольку реконструкция, в т.ч. усиление и уширение, мостов, эстакад, путепроводов, требуют больших временных и финансовых затрат, необходимы инновации в технологии, применяемом оборудовании и материалах, обеспечивающие производство работ без снижения интенсивности движения транспорта по мосту и под мостом; без увеличения ширины опор, установки дополнительных балок для уширения проезжей части и временных опор и т.д.

Мировой опыт показывает(4, 5, 9,10,11,12), чтонаиболее эффективным методом ремонта и реконструкции, в т.ч. усиления и уширения, существующих мостов является применение внешнего преднапряжения (внешнее преднапряженное армирование). Внешнее преднапряжение, также, предупреждает возникновение и развитие трещин и деформаций конструкций, увеличивает их жесткость и несущую способность, улучшает напряженное состояние при эксплуатации моста, повышает их долговечность. Накоплен большой опыт и созданы современные технологии, оборудование и материалы для внешнего усиления железобетонных и сталежелезобетонных пролетных строений, ремонта; доказана высокая экономическая эффективность метода внешнего преднапряжения. Кроме того, внешним преднапряжением канатной, стержневой арматуры с применением анкеров выполняют подъем и перемещение элементов конструкций (8,9). Анкерными устройствами, включающими вертикальный натяжной элемент из семипроволочных прядей и анкерные клиновые зажимы, обеспечивают сейсмостойкость мостовых сооружений, устойчивость мостов монорельсовых дорог и пр (9).

На подлежащих ремонту или реконструкции мостовых конструкциях несложно устанавливать необходимые элементы (анкеры, отклоняющие элементы и арматурные пряди), обеспечивающие технологию работ с внешним преднапряжением и создание напряженного состояния конструкции, противодействующее развитию деформаций при эксплуатации.

Для обеспечения технологии внешнего преднапряжения используются высокопрочные семипроволочные арматурные канаты по EN 10138-3 и ГОСТ Р 53772-2010, в т.ч. в антикоррозионной защите, «моностренд»; анкеры клиновые; домкраты-натяжители арматурного каната, стержневой арматуры; проталкиватели каната, бухтодержатели.

Технологии внешнего преднапряжения для ремонта и реконструкции мостов, соответствующее оборудование продолжают совершенствоваться и развиваться с учетом индивидуальных особенностей каждого объекта (5, 6, 7, 8, 9, 13).

Примером инновационного подхода к выполнению работ по ремонту/реконструкции мостовых переходов с применением новых технологий внешнего преднапряжения является реконструкция моста ч/р Западная Двина в г. Велиж Смоленской области (8).

Одно из ведущих российских предприятий в области разработки и производства силового гидравлического оборудования для мостостроения, ЗАО «Энерпром» (г. Иркутск) (13), развивает проект по производству гидравлического оборудования для ремонта/реконструкции мостов и других сооружений методом внешнего преднапряжения.

Разработаны и освоено производство однопрядевых (Ø каната 6; 9,35; 11,5; 12-13; 15,2; 15,7 мм); и многопрядевых (4,7,12,15,19 прядей) домкратов-натяжителей арматурного каната; домкратов-натяжителей стержневой арматуры Ø 6; 8; 10; 12; 14; 16, вт.ч. винтового профиля Ø 18; 26,5;32;36; 40 мм; анкеров клиновых; специальных насосных станций; установок для проталкивания каната, в т.ч. «моностренд», в каналообразователь. Однопрядевые домкраты-натяжители арматурного каната, по заказу, оснащены удлиненным упором, L-170 мм, диаметр упора мин. 54 мм, удлиненным поршнем поджима для выполнения работ при близко расположенных анкерах.

В стадии изготовления двухцилиндровый домкрат-натяжитель стержневой арматуры Ø 12, 14, 16 мм. Отличительной особенностью этого устройства является возможность перестановки клиньев натяжения под разные диаметры арматуры без разборки домкрата; минимальный выход арматуры для применения натяжителя; возможность применения для работы с различными арматурными элементами (стержневая, канатная) при соответствующем оснащении съемными клиньями.

Домкраты-натяжители арматурных элементов

Клиновые анкеры

Проталкиватель каната и бухтодержатель

Проталкиватель каната

Бухтодержатель

Реконструкция моста ч/р Западная Двина в г. Велиж Смоленской области, ООО "НПП СК МОСТ"

Просевшее пролетное строение в пролете 5-6

Установка домкратов-натяжителей и канатов для подъемки

Установка домкратов-натяжителей и канатов для подъемки

Усиление пролета 5-6 после подъемки

Общий вид до подъемки моста

Общий вид до подъемки моста

Крепление причальной стенки напрягаемой арматурой винтового профиля

Библиография:

1. Свод правил. СП35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84.
2. ГОСТ 52748-2007. «Дороги автомобильные. Нормативные нагрузки, расчетные
3. схемы нагружения и габариты приближения».
4. «Рекомендации по применению предварительно напряженной арматуры и технологии подъема ж/б пролетных строений при ремонте и реконструкции мостов», М, 2000.
5. Усиление мостов с помощью преднапряженных элементов, не имеющих сцепления с бетоном (Германия) (по материалам журнала Вестник мостостроения), WWW MOSTOV.RU
6. ООО «СТС». «Усиление и уширение пролетных строений мостов внешним преднапряженным армированием».
7. Сахарова И. Д., Казарян В. Ю., "СоюздорНИИ". «Способ уширения мостов».
8. Сахарова И. Д., Казарян В. Ю., ООО "НПП СК МОСТ". «Анкерное крепление для пролетного строения мостового сооружения».
9. Казарян В. Ю. Сахарова И.Д. ООО "НПП СК МОСТ". «Реконструкция моста ч/р Западная Двина в г. Велиж Смоленской области с применением новой системы преднапряжения»
10. DYWIDAG-SYSTEMS INTERNATIONAL. Systems and Concepts for Repair and Strengthening of Bridges and other Structures
11. CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY. Strengthening and repair of steel bridges.
12. Göteborg, Sweden 2011. Master’s Thesis 2011:139
13. Hanbing Zhu & Yaxun Yang. Key Laboratory for Old Bridge Detection and Reinforcement Technology of Ministry of Transportation, Chang’an University, Xi’an, Shaanxi, China.
14. «External Prestressing Bridge Reinforcement Technology Review», 2015.
15. http://www.matec-conferences.org or http://dx.doi.org/10.1051/matecconf/20152204028
16. Картопольцев А.В. Курс лекций: «Эксплуатация и реконструкция мостов, часть 2». Томск 2015.
17. ЗАО «Энерпром». www.enerprom.ru