CC BY
88
УДК 659.014
МЕХАНИЗМЫ КЛАССИФИКАЦИИ РАБОТ ПРИ РЕМОНТЕ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
В.И. Алферов, В. О. Скворцов
В статье рассматриваются механизмы классификации строительных работ на примере ремонта мостовых сооружений
Ключевые слова: механизм, решение, шкала Введение
Модель системы управления эксплуатацией мостов была частью программы "Дороги России" и постепенно начала реализовываться в "Ро-савтодоре" с 1995г.*
Сегодняшняя ситуация с мостами требует уточнения главных принципов технической политики. Эти уточнения связаны с поиском максимальных выгод от наших действий и определением соответствующих - приоритетов. Так, анализируя финансовую потребность мостового сектора отрасли, можно сделать два основных вывода [1]: увеличение долговечности мостов приводит к незначительному возрастанию средств на содержание (надзор, уход и профилактику) и в тоже время вызывает существенное сокращение числа мостов, требующих перестройки, реконструкции и ремонта; увеличение затрат на содержание на 300 млн. руб. дает высвобождение средств в размере более 5 млрд. рублей (рисунок).
Ремонт
Ремонт - восстановление
Ремонт с ушиоением
Уширение с до- Замена про- Замена мос-
оавленнем полос летного та
строения
Чем выше показатели долговечности, тем меньше общие годовые затраты на мостовой парк и ощутимее весомость затрат на содержание - от требуемых сегодня 19% до перспективных (для обеспечения срока службы 70 лет) 38% от общих затрат на мосты.
Постановка задачи
Приведенная "идеология" в области эксплуатации позволила обосновать принятую сегодня
Алферов Виктор Иванович - ВГАСУ, канд. техн. наук, профессор, тел. (4732) 76-40-07 Скворцов Вячеслав Олегович - ВГАСУ, тел. (4732) 76-40-07
аспирант,
классификацию ремонтно-восстановительных работ на мостовых сооружениях (рис. 1) [2].
В этой классификации основное место занимают работы на самом главном периоде жизни сооружения - работы по содержанию, предусматривающие постоянные надзор и уход, периодическую профилактику и эпизодические планово-
предупредительные работы, приводимые в процессе функционирования сооружения от постройки до ремонта.
В связи с этим главной задачей службы эксплуатации мостовых сооружений является обеспечение своевременной реализации всех работ по содержанию, которые смогут существенно продлить срок службы сооружения. Теоретической основой содержания мостовых сооружений является сохранение надежности и повышение долговечности конструкций за счет своевременного выполнения в необходимом (научно-обоснованном) объеме комплекса мероприятий на различных этапах функционирования сооружения. К таким «мероприятиям» относятся 120 видов конкретных работ [3], объединенных в три группы: уход - нормативные, постоянно выполняемые работы (33 вида работ) с целью сохранения первоначального состояния и исключения появления дефектов и повреждений в раннем возрасте; профилактика - сверхнормативные работы (55 видов работ), выполняемые с интервалом 2-5 лет с целью снижения темпов начавшихся деградацион-ных процессов в материалах и элементах; планово-предупредительные работы (III1Р) - специальные работы (32 вида работ), выполняемые с целью предупреждения нарушения (раннего исчерпания) работоспособности элементов и конструкций за счет устранения накопившегося в них износа, размер которого еще не превысил допустимого уровня.
Наиболее важными работами по уходу являются: очистка элементов проезжей части и несу-
щих конструкций мостовых сооружений и тоннелей, а также лотков и труб от грязи, пыли, снега, льда, расчистка русел от насосов, скалывание льда у опор и ледорезов, натирка катков графитом, смазка пружин и механизмов деформационных швов, подтягивание болтов и тяжей при их ослаблении, заделка трещин в покрытии; пропуск ледохода; обслуживание паромных переправ - регулирование высоты причалов, загрузка, перемещение и разгрузка паромов, уход за механизмами и конструкциями паромных переправ, устройство и обслуживание ледяных переправ; обслуживание наплавных и развод-
ных мостов - сборка и разборка сезонных мостов, разводка и наводка мостов, уход за подъемными и разводными механизмами, а также наплавными средствами и надстройками; организация безо-
пасного и бесперебойного движения по мотам и под ними, а также через тоннели.
Все работы по уходу за искусственными сооружениями проводят постоянно в течение года на основании результатов текущих и периодических осмотров, а также постоянного надзора. Работы выполняют по месячным графикам комплексно на всем сооружении, устраняя мелкие неисправности во всех его частях. Одновременно проводят соответствующие работы по поддержанию сооружения в чистоте и порядке.
Профилактические работы направлены на поддержание сооружений в исправном и работоспособном состоянии. При профилактике устраняются небольшие по объему дефекты и повреждения на стадии, когда они не являются опасными для сооружения (грузоподъемности, безопасности движения и долговечности). Все работы, отнесенные к профилактике, выполняются в течение всего срока службы сооружения с периодичностью 2-5 лет.
К ним относятся:
- на конструкции мостового полотна — исправление отдельных секций или элементов перил и ограждающих устройств, тротуаров, съемных элементов деформационных швов, замена мастики в швах, ямочный ремонт покрытия, восстановление слоев одежды вдоль деформационных швов и на тротуарах, исправление водоотводных трубок, устранение просадок в местах сопряжения моста с насыпью путем добавления грунта или асфальтобетона, устранение повреждений отдельных элементов балочной клетки;
- на металлических конструкциях - зачистка, шпатлевка и окраска отдельных участков и элементов, замена отдельных ослабленных заклепок, усиление одиночных клепаных ветвей элементов накладками, сверление отверстий на толщину элемента по концам трещины длиной 1 см. в швах и с края листа металла путем срубки металла и зачистки этих мест;
- на бетонных, железобетонных и каменных конструкциях - устранение раковин и одиночных трещин в материале, приварка одиночных металлических накладок к закладным деталям в местах отсутствия накладок, локальное исправление (восстановление) защитного слоя или кладки, заделка швов в кладке;
- на деревянных конструкциях - очистка от продуктов гниения и усиление отдельных элементов, антисептирование и окраска отдельных элементов, установка подкладок и прокладок, заделка зазоров и щелей, устройство водозащитных козырьков, замена обшивки свайных опор и ледорезов, борьба с пучением грунта около свай, замена отдельных досок настила, тротуара, колесоотбойного бруса, отдельных поперечин и деталей заборных стенок, одиночных простых прогонов, связей;
- на опорных частях - подтяжка болтов, окраска, устройство защитных коробов, исправление положения катков, замена съемных отдельных деталей без подъемки пролетных строений;
- на регуляционных сооружениях - устранение локальных мест размыва и повреждений насыпи или укреплений;
- в тоннелях - заделка трещин и сколов в обделке, околка лещадок естественного свода и стен с закреплением породы, исправление лотков и крышек лотков, выравнивание лотков, устройство канав для отвода воды с поверхности над тоннелем, ямочный ремонт покрытия проезжей части на входе и непосредственно в тоннеле, мелкий ремонт системы вентиляции и освещения (при их наличии).
Планово-предупредительные работы (11^1Р) в зависимости от степени износа элементов осуществляют с периодичностью свыше 5 лет (—10:15 л) при износе элементов 10-30%, когда грузоподъемность сооружения практически не снижена. К ним относятся работы: на конструкции мостового полотна -сплошная замена покрытия с устройством соответствующих уклонов для стока воды, локальный ремонт гидроизоляции на полосах вдоль тротуаров на ширине 1-1,5 м, устройство водоотвода, замена поврежденных лотков и трубок для отвода воды с сооружения, устройство дренажа в зонах примыкания дорожной одежды к деформационным швам и тротуарам, восстановление зоны сопряжения моста с насыпью с перекладной (или без перекладки) переходных плит и восстановлением насыпи, замена (полная или частичная) деформационных швов на проезжей части и тротуарах, восстановление или замена (частично или по всей длине) блоков и плит тротуаров, ограждений безопасности, перил и др; на пролетных строениях - гидрофобизация или окраска всей поверхности конструкций, восстановление отдельных узлов элементов пролетных строений при частичном их повреждении (проломы в плите, глубокие обширные сколы бетона с оголением арматуры в балках, диафрагмах, разрушение защитного слоя на части длины элемента), восстановление одиночных стыков и узлов с их усилением (путем развития сечения с применением железобетона, металла и т.д.) При этом на деревянных конструкциях в ППР входит усиление или частичная замена элементов проезжей части, прогонов и тротуаров, сплошное антисептирование методом пропитки элементов конструкций, подтяжка тяжей в узлах ферм и др; на опорных частях - замена опорных частей или их выправка с подъемкой пролетных строений; на опорах - замена подферменников, отдельных блоков кладки, восстановление или усиление отдельных узлов конструкции опор, восстановление защитного покрытия (торкретирование), усиление элементов стоечных опор, обустройство опор для их ремонта и осмотра; на регуляционных сооружениях и подходах - локальное восстановление насыпи и укрепление конусов и регуляционных сооружений, усиление укрепления откосов насыпи и берегоукрепительных сооружений, замена или устройство лотков и лестничных сходов на насыпи.
Важнейшей частью содержания, является надзор за сооружениями. В последние годы создана отраслевая система надзора, предусматривающая комплекс работ по учету, осмотрам, диагностике, обследованию, мониторингу за сооружениями.
От объемов и качества работ по надзору зависит своевременность выявления или прогнозирование наступления неблагоприятной обстановки на мостах, а следовательно и своевременность и объемы работ по содержанию. Указанные работы в первую очередь определяют период нормальной работы объекта (работоспособность) и срок их службы. Это отчетливо видно из графиков накопления повреждений в конструкциях при различных сценариях содержания. В частности: при отсутствии необходи-
мых работ по содержанию, срок службы сооружения может в 1,5 ^ 3,0 раза быть выше, чем при других сценариях; наиболее эффективным является сценарий с использованием ППР и ремонта, причем при оптимизации планово- предупредительных работ их количество за время эксплуатации сооружения может составлять 2,3 и более.
Работы по содержанию мостовых сооружений планируются на основании непрерывного мониторинга мостов. Задачу обеспечения мониторинга состояния мостовых сооружений обеспечивается с помощью диагностики.
Периодичность работ по диагностике 5 лет решает на первом этапе задачи повышения достоверности текущей информации и снижает возможную ошибку при определении объемов плановопредупредительных (содержание) и ремонтных работ (таблица).
Периодичность диагностики 15* 10
Ошибка в принятии решения об объеме работ по содержанию 25* 18
Ошибка в оценке состояния моста, кроме того, существенно влияет на условия движения по нему, поскольку условия движения из-за физического износа элементов мостового полотна меняются ежегодно. Эта ошибка ухудшает показатели безопасности движения каждый год в геометрической прогрессии. И чем больше периодичность диагностики, тем к большим повреждениям приходят элементы мостового полотна к очередной диагностике. Например, при диагностике один раз в 10 лет, а, следовательно, и отсутствии работ по профилактике и
ППР в течение такого же периода, состояние покрытия на мосту переходит от « хорошего» к "аварийному", за 5 лет - от « хорошего» к « удовлетворительному». Такая же картина характерна для конструкций ограждений, перил и сопряжений. Именно поэтому наибольшая периодичность диагностики может быть принята равной 5 лет. При такой периодичности можно уже планировать затраты на ППР и ремонт.
За 14 лет из-за слишком «медленной» диагностики социальные потери на транспорте по федеральным мостам составили более 2-х миллиардов рублей. При пятилетней периодичности эти потери будут немногим более 0,5 млрд., а при периодичности 1-2 года будут практически не заметны. В ведущих странах мира периодичность обследования (не диагностики!) принята 2-3 года. При этом затраты на обследование находятся в интервале 0,5-1,0% от стоимости сооружения (в России затраты на диагностику составляют при 5 летней периодичности всего 0,2% , а на обследование при 15 летней периодичности до 0,4% от стоимости объекта).
Заключение
Потребность в диагностике после ремонта с корректировкой паспортов и базы данных на сегодня составляет примерно 700 сооружений (мосты с ППР и отремонтированные в течение 2004 и 2005 гг.) протяженностью около 45 км. Из них задолженность по 2004 и 2003 гг.- 250 сооружений (протяженность ~ 18 км.).
Литература
1. Алферов В.Н., Баркалов С.А., Бурков В.Н., Курочка П.Н., Хорохордина Н.В., Шипилов В.Н. Прикладные задачи управления строительными проектами. - Воронеж: Центрально - Черноземное книжное издательство, 2008. - 765 с.
2. Андронникова Н.Г., Баркалов С.А., Бурков В.Н., Котенко А.М. Модели и методы оптимизации региональных программ развития. (Препринт) - М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2001.
3. Андронникова Н.Г., Бурков В.Н., Леонтьев СВ. Комплексное оценивание в задачах регионального управления - М. 2002 (Научное издание / Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН).
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
MECHANISMS OF CLASSIFICATION OF WORKS AT REPAIR OF BRIDGE CONSTRUCTIONS
V.I. Alfyorov, V.O. Scvorcov
In clause it is considered mechanisms of classification of civil work on an example of repair of bridge constructions
Keywords: the mechanism, the decision, a scale
