Современные методы реконструкции мостов: усиление ребристого пролетного строения с превращением его в коробчатое

Вильгельм КАЗАРЯН, доктор транспорта Российской академии транспорта, президент Ассоциации Строителей Мостов, генеральный директор «НПП СК МОСТ»:

Известно, что мостовые сооружения в аварийном состоянии практически все подлежат демонтажу. Однако сложность демонтажа, к примеру, в случае повреждения балок заключается в том, что у балок отсутствует несущий нижний пояс, и поднять их практически невозможно. А точнее — такую расчлененную конструкцию необходимо подпереть временными опорами, что, соответственно, приводит к перекрытию движения по дороге под путепроводом, создавая дополнительные неудобства.

Предлагается абсолютно новая конструкция пролетного строения (рис. 1), представляющая собой монолитную неразрезную цельную балку. Здесь бывшие балки разрезной балочной системы служат на первой стадии лишь в качестве несъемной опалубки, а на последующей стадии, включившись в совместную работу, — в качестве «каркасного элемента», в центре которого находится монолитная напряженная конструкция (рис. 2). Патент РФ №2640855 от 12.01.2018 года «Способ усиления пролетного строения моста».

Метод реконструкции пролетных строений мостовых сооружений имеет ряд стадий, позволяющих производить работы непосредственно под движением. При этом исключено устройство объездных дорог и постройки временных мостов, что составляет значительную часть от стоимости нового строительства, что, несомненно, нетехнологично, неэкологично, неконструктивно и мало эффективно.

Новым решением является уход от представления балочного мостового сооружения как конструкции, состоящей из отдельных балок на момент ее проектирования или строительства. Рассмотрев все возможные системы повышения несущей способности отдельно взятой балки, предлагаем способ, где задействованы балки попарно, и в конечном итоге из балочного пролетного строения получаем новое сечение. Оно может быть выполнено, как в разрезной, так и в неразрезной продольной схеме мостового сооружения.

Изначально необходимо снять слои дорожной одежды до плиты пролетного строения, освободить от слабого бетона места удара на обеих балках легкими отбойными молотками. Следующим этапом работы является восстановление каркасной арматуры балок с добавлением специального П-образного профиля в нижний пояс.

Все аварийные участки необходимо заполнить фиброторкретбетоном, отштукатурить внешние участки фасадной балки. Трещины необходимо заинъектировать эпоксидным составом на всей поверхности стенок аварийных балок. Довести до конструктивной несущей способности.

В надопорных участках омоноличивания с каждой стороны необходимо пробурить четыре отверстия Ø122 мм вдоль моста, тем самым создав в ригеле опоры каналы для пропуска прядевой арматуры.

Для восприятия нагрузки от 12-прядевого пучка (≈ 300 тонн) применяют упоры с четырьмя анкерами, установленные на эпоксидный состав, — всего восемь штук.

Основой указанного метода ремонта является пропуск канатов из прядей без оболочек (четыре пучка по 12 прядей Ø18 мм) и их натяжение, с предварительной установкой каркасной арматуры в нижней растянутой зоне на хомутах, опущенных с верхней плиты, через каждый погонный метр (рис. 4).

После устройства опалубки из бакелизированной фанеры по низу балок, деревянного бруса и металлических тяжей, опущенных из верхней плиты, через пробуренные два отверстия в плите Ø300 мм подают фибробетон с вибрированием глубинным вибратором.

Весь процесс ремонта во временном факторе составит 1-1,5 месяца.

Работу выполняют исключительно средствами малой механизации, без закрытия движения, как по путепроводу, так и под ним. Одним из преимуществ предложенного метода является отсутствие необходимости подключения к коммуникациям (электричество), прохождения экспертизы (ремонт на стадии содержания). Нет необходимости в демонтаже тротуарных блоков, перил, ограждений и возможных коммуникаций.

В заключение необходимо лишь выполнить окраску ремонтируемой части путепровода, устройство проезжей части (гидроизоляция, литой асфальтобетон), разметку. Способ ремонта не требует устройства объездных дорог, отстоя спецтехники и других транспортных средств.

Представленный метод усиления пролетного строения является новым взглядом и подходом к переформированию элементов усиления не в отдельной каждой балке, а с объединением двух-трех соседних балок в новую монолитную. Отметим: такая конструкция может быть использована как для усиления отдельного разрезного пролетного строения, так и для переустройства в неразрезное пролетное строение при замене опорных частей. Что касается рамного мостового сооружения, то метод идеален и заведомо проходит по всем расчетным показателям на прочность, устойчивость стенки и другим.

Естественно, такое новое пролетное строение немыслимо без преднапряжения, что также решается использованием средств малой механизации и не приводит к ограничению движения, как по мостовому сооружению, так и под ним.

В итоге получаем принципиально другую конструкцию пролетного строения, обладающую большей долговечностью, грузоподъемностью под современные нагрузки и отвечающую всем нормам эксплуатации.

Важен положительный результат внедрения технологии, как, например, на мосту через реку Каменка по улице Коровники в городе Суздале Владимирской области.

Мост типовой и широко распространенный — построен в 1970-е годы прошлого столетия из ребристых 16-метровых железобетонных балок типового выпуска № 56, двухполосный, 72 метра длиной, имел множество дефектов и находился в неудовлетворительном, аварийном состоянии. По итогам ремонта с применением новой технологии увеличилась грузоподъемность моста, уменьшилось количество деформационных швов, расширилась проезжая часть с 7 до 9 метров. Тротуары с обеих сторон стали шире с 0,9 до 1,5 метра. Была увеличена также длина тротуаров и проезжей части на подходах к мосту, установлены дополнительные опоры освещения, успешно были проведены обследования и приемочные испытания моста.