Методические рекомендации по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах

     5.2. Содержание пролетных строений

5.2.1. Содержание железобетонных, бетонных и каменных конструкций пролетных строений заключается в поддержании чистоты элементов и регулярном осмотре конструкций с целью выявления в них дефектов (трещин, раковин, сколов, обнажения арматуры и т.п.), оказывающих влияние на прочность и долговечность материала (бетона, арматуры, каменной кладки), и своевременного устранения видимых дефектов.

Большинство дефектов пролетных строений выявляется при детальном внешнем осмотре. Скрытые дефекты (неглубокие пустоты, участки слабого бетона, отслоение защитного слоя и пр.) можно выявить путем отстукивания бетонной поверхности молотком. При качественном бетоне звук от удара будет звонким, а при дефектном - глухим. Мелкие трещины можно обнаружить по подтекам ржавчины и выщелачиванию извести в кладке.

Потребность в ремонте должна выявляться на основании регулярно проводимых обследований с использованием современных методов контроля состояния бетона и арматуры в железобетоне: определение прочности бетона, степени карбонизации, распространения хлоридов, измерение полей потенциалов для определения размера коррозии арматуры. Для определения скрытых (внутренних) дефектов, микротрещин, т.е. трещин, не видимых невооруженным глазом, а также для определения плотности бетона применяют дефектоскопию.

Эффективный ремонт бетона, сохранение, а в ряде случаев и увеличение долговечности и прочностных характеристик сооружения, возможны при рациональном применении новых технологий и материалов в сочетании с традиционными.

Перед началом ремонта необходимо выяснить причины возникновения дефектов и, с учетом характера работы конструкции, разработать способы восстановления поврежденных мест. Различные элементы моста при работе испытывают разное напряженное состояние. Для элементов, испытывающих наибольшее воздействие от постоянной и временной нагрузки, важно включить новый материал на отремонтированном участке в совместную работу с основным материалом конструкции. Для элементов, не испытывающих значительных нагрузок, целью ремонта является восстановление формы и размеров конструкции, предотвращение проникновения влаги внутрь бетона и дальнейшего его разрушения. Когда элемент конструкции в месте, подлежащем ремонту, испытывает значительные деформации, необходимо применять материалы, обладающие свойствами повышенного сцепления на контакте со старым бетоном и имеющие высокие пластические и прочностные характеристики. К таким материалам, в частности относятся полимерные или кальматирующие составы.

Основной задачей проведения ремонтных работ с применением полимерных или кальматирующих составов является предотвращение дальнейшего разрушения бетона и недопущение снижения или потери несущей способности конструкций. В частности, их используют:

- при ремонте участков со слабым бетоном, имеющим повышенную пористость и низкие прочностные характеристики;

- при восстановлении защитного слоя бетона в железобетонных конструкциях, когда он утратил пассивирующие свойства;

- при заделке трещин различного вида, сколов, раковин, пустот и т.п.

Мелкие раковины и сколы чаще заделывают полимерными составами. Применение полимерных материалов целесообразно в тех случаях, когда цементные композиции не могут быть использованы вследствие низкой механической прочности, недостаточной адгезии к ремонтируемой поверхности, при ограниченных сроках проведения ремонтных работ.

Если деформации элемента малы (до 0,1 мм), для устранения раковин, сколов и прочих подобных дефектов можно использовать более жесткие полимерцементные растворы, представляющие собой цементно-песчаную смесь с добавкой поливинилацетатной или латексной эмульсии.

Работы рекомендуется начинать после стабилизации процесса трещинообразования.

Если пролетное строение оштукатурено и на поверхности появились трещины, то штукатурку вскрывают, так как трещины в ней не всегда совпадают с трещинами в бетоне или кладке. Трещины отмечают по концам (например, краской) и на конструкции и указывают дату, когда они были обнаружены. Кроме того, измеряют длину, величину раскрытия и, по возможности, глубину трещины. Величину раскрытия трещин определяют с помощью микроскопов Бриннеля, луп или щелемеров. При обнаружении трещины следует установить причины ее образования, для чего в отдельных случаях необходимо длительное наблюдение.

Для определения влияния температуры окружающего воздуха на трещины, а также для проверки их поведения под временными нагрузками на наиболее характерные из них устанавливают гипсовые маяки. Если трещина реагирует на внешние воздействия, то в шейке маяка происходит разрыв. Для установки маяков поверхность бетона очищают от налетов и делают на месте маяка насечку. Возле маяка указывают его номер и дату установки. Все изменения в поведении трещин отмечают в журнале наблюдений, а новые их границы наносят краской на самой конструкции.

Способ заделки трещин выбирается на основании изучения причин их образования и оценки степени влияния на грузоподъемность и долговечность моста. Выбор материала для заделки трещин зависит от расположения ее в конструкции, величины ее раскрытия, способности ее "дышать" под нагрузкой, состояния окружающего бетона. Обязательно заделывают все трещины, расположенные на открытых участках бетона, в зоне пучков преднапряженной арматуры, а также трещины раскрытием более 0,3 мм. Трещины заделывают только после устранения причин, приводящих к проникновению в них воды, которая в противном случае, не имея выхода наружу, будет скапливаться в бетоне и способствовать его разрушению.

В случае, если причиной возникновения трещины является распирание бетона изнутри продуктами коррозии арматуры, то дефект устраняется удалением защитного слоя и очисткой арматуры с последующим восстановлением защитного слоя по технологии заделки объемных дефектов.

Заделка трещин может проводиться следующими методами:

- нанесение защитных покрытий (окраска, гидрофобизация, нанесение пленкообразующих материалов или жидких составов на основе цемента);

- шпаклевание или затирка тестоподобными составами;

- подача ремонтного состава низкой вязкости самотеком;

- подача ремонтного состава под давлением (инъектирование).

Метод шпаклевания заключается в заполнении предварительно разделанной трещины вязким раствором по технологии штукатурных работ или методом шприцевания с последующим разглаживанием поверхности. Кромки трещины разделывают клином под углом 45-60° или в виде прямоугольника шириной 10 мм на глубину не менее 10 мм для очистки стенок и обеспечения надежного сцепления ремонтного состава со здоровым бетоном. Для более полного заполнения дефекта нанесенный состав уплотняется штыкованием металлическим шпателем, прутком или иным приспособлением, в зависимости от формы заполняемой полости.

При подаче раствора самотеком используются емкости типа масленки с оттянутым носиком. Горизонтальные обращенные вверх трещины поливают по всей длине до полного ее заполнения ремонтным составом. Если раствор впитался в стенки трещины, проводится повторная обработка. При заделке сквозной трещины обращенная вниз ее сторона заклеивается полоской стеклоткани 30-50 мм или шпаклюется более вязким полимерраствором.

При инъецировании ремонтного состава (принудительной его подаче в трещину) используются специальные ниппеля-инъекторы. Технология нагнетания раствора зависит от имеющегося оборудования.

При составлении проекта работ по заделке трещин, при необходимости, разрабатывается план организации движения транспорта. Деформации конструкции и вибрация, вызванная движением транспорта, могут повлиять на качество схватывания ремонтного состава. Поэтому в некоторых случаях следует закрыть движение на время работ. Иногда достаточно организовать объезд моста для тяжелого транспорта. Если движение не перекрывается, на дороге устанавливается ограничение скорости в 30 км/ч и устраняются недостатки дорожного покрытия, вызывающие динамическую нагрузку на конструкцию. Для более полного заполнения трещин ремонтным составом перед началом проведения работ рекомендуется небольшой (2-5% разрушающей нагрузки) пригруз конструкции, который, в случае применения полимерных материалов, снимается через 6-10 часов.

К числу эффективных профилактических мероприятий, увеличивающих долговечность железобетонных конструкций, относится гидрофобизация их поверхности. Целесообразно один раз в пять лет проводить гидрофобизацию фасадных поверхностей пролетных строений. Процесс гидрофобизации заключается в нанесении методом распыления на подготовленную бетонную поверхность 5-10%-го раствора гидрофобизирующего состава, приготовленного на основе эмульсии КЭ-30-04 или ГКЖ-94. Подготовка бетонной поверхности состоит в ее очистке от грязи, масляных пятен, мастики и др. с последующим обеспыливанием сжатым воздухом.

Для защиты поверхности бетона от разрушения могут быть использованы полимерные краски, применяемые для окраски металлоконструкций.

В качестве материалов для защиты бетонных поверхностей рекомендуются перхлорвиниловые эмали, например ХВ-16, ХВ-124, ХВ-785, ХВ-1120 и др., хлорсульфированный полиэтилен ХП 799, ХП 5212, ХП-7120 и др. Эмали наносятся на подготовленные поверхности по грунтовке лаками ХВ-784, ХП-734.