Усиление железобетонных мостов и путепроводов углеволокном

Как и любые железобетонные конструкции, пролетные балки, ригели и опоры мостов подвержены износу и постепенному разрушению. Причиной разрушения отдельных элементов могут послужить ошибки, допущенные при проектировании или строительстве сооружения. В процессе эксплуатации возможны случаи превышения допустимой нагрузки, что приводит к возникновению дефектов, снижающих долговечность или даже разрушению. Отсутствие своевременного ремонта дорожной одежды, деформационных швов и обслуживания дренажных трубок, может привести к переувлажнению бетона, протечкам и развитию дефектов и трещин, а в следствии разрушению защитного слоя и коррозии арматуры.

В ходе эксплуатации железобетонных мостовых сооружений, наиболее распространены следующие признаки повреждения и разрушения:

• образование трещин, в нижней зоне балок пролетного строения из-за износа или непроектной нагрузки;
• разрушение защитного слоя бетона в опорных зонах балок по причине протечек и как следствие развитие наклонных трещин и коррозии арматуры;
• эксплуатационное разрушение бетона мостовых опор в зоне сопряжения с грунтом, в связи с воздействием переменной влажности, возникновения микротрещин и прогрессии коррозии.
• местное разрушение в следствии механических повреждений, например при столкновении транспорта с опор или балкой;

· наличие ошибок допущенных во время возведения конструкций, таких как крены и смещения опор, нарушение технологических процессов при монолитных работах, все это приводит нарушению общей прочности и устойчивости конструкции;

Мосты являются ответственными конструкциями и в соответствии с действующими требованиями безопасности должны проходить обязательное периодическое обследование. В рамках технического обследования специалисты выявляют наличие отклонений, дефектов и повреждений, определяют износ, общую остаточную прочность и выдают рекомендации по их устранению и дальнейшей безопасной эксплуатации.

Усиление мостов с применением углеродных материалов – инновационная, но активно применяемая, технология, целью которой является повышение надежности или восстановления несущей способности конструкций. В зависимости от особенностей конструктивной схемы моста, состояния бетона и армирования применяются различные схемы усиления. Благодаря тому, что система внешнего армирования монтируется непосредственно на конструктивный элемент и при эксплуатации воспринимает часть напряжений от нагрузок, эффективность такого усиления существенно выше классических методов. Применение металлических конструкций предполагает монтаж многометровых балок большого сечения с очень большим весом, но при этом не совсем не большой несущей способностью. В случае с железобетонной обоймой, требуется обеспечить совместную работу нового бетона и арматуры с существующей, что является крайне сложной технической задачей

Консервативные методы, как правило представляют собой поддерживающую конструкцию воспринимающую часть веса от пролетного строения, тем самым обеспечивая нормативное напряжение. Такие элементы имеют очень большой вес и габаритные размеры, требуют сложной технической оснащенности и высокой квалификации персонала. Применение композитных материалов способно существенно упростить процесс производства работ, повысить несущую способность конструкции, не создавая не неё дополнительную нагрузку и не меняя её габаритные размеры. При этом работы не требуют использования кранового оборудования, дорогостоящей техники, такелажных и сварных работ. Нередко при реконструкции мостов прибегают к полному разбору пролетного строения, с обеспечением поэтапного доступа к отдельным элементам для ремонта, усиления или замены всего одной или нескольких балок. Технологичность углеродных материалов позволяет выполнить ремонт и усиление без остановки движения по мосту, при этом, вне зависимости от того, будет это локальный участок, целая балка или все элементы моста.

Технология усиления мостов включает в себя:

• подготовительный этап, в ходе которого выполняется организация подвесных монтажных площадок, разметка участков производства работ.
• ремонт бетона, отбивка его слабых частей, удаление продуктов коррозии с арматуры, восстановление защитного слоя ремонтным составом.
• подготовка поверхности бетона к усилению, при котором производится, его очистка, ремонт дефектов, неровностей, трещин, раковин и сколов эпоксидным составом, шлифовка до ровного основания, обеспыливание и обезжиривание поверхности;
  

непосредственно монтаж усиления включает в себя разметку участков усиливаемых элементов, нанесения праймерного(грунтовочного) слоя, затем осуществляется монтаж углеволокна с помощью клея на основе эпоксидной смолы, в соответствии с рабочей документацией;

Для каждого элемента конструкций моста разрабатывается техническое решение в соответствии с проверочным расчетом, техническими и эксплуатационными особенностями и требованиями. Также учитывается наличие дефектов и степени износа.

Работы проводятся при влажности воздуха не более 80% и температуре от +5 до +40 °С. При минусовой температуре монтируются тепловые контуры с их последующим прогревом.