Обследование, мониторинг, выполнение ремонтных и восстановительных работ на подводных частях транспортных сооружений Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 624.042

Кокодеев Артемий Витальевич

ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Россия, Саратов1

Студент 4-ого курса спец. «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

E-Mail: artemkokodeev@gmail.com

Овчинников Игорь Георгиевич

ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Россия, Саратов

Профессор кафедры «Транспортное строительство» Доктор технических наук, профессор E-Mail: bridgesar@mail.ru

Обследование, мониторинг, выполнение ремонтных и восстановительных работ на подводных частях транспортных сооружений

1 Контакты 410054, г.Саратов, ул. Политехническая, 77, ФГБОУ ВПО СГТУ имени Гагарина Ю.А., кафедра «Транспортное строительство»

Аннотация. В статье поднимаются проблемы текущего содержания и безопасной технической эксплуатации мостов через речные и морские препятствия, в особенности отмечается неделимая связь между отсутствием периодических обследований подводных элементов мостов и случаями возникновения аварийных ситуаций на сооружениях вследствие влияния дефектов и повреждений подводных частей мостов на всю конструкцию.

Проведен обзор отечественных публикаций, статей и наработок последних лет, посвященных методикам и особенностям подводного обследования мостов. И учитывая недостаточную освещенность поднятых вопросов в нашей стране, проведен анализ зарубежного опыта и методик решения проблем проведения профилактических мониторингов, обнаружения и классификации повреждений, подготовки, планирования и выполнения на подводных элементах мостов ремонтных работ, направленных на поддержание работоспособности и безопасной эксплуатации всей конструкции моста.

Рассмотрена история проведения подводных обследований элементов мостов в США, приведены примеры возникновения аварий на мостовых сооружениях вследствие ошибок при проектировании подводных конструкций мостов и возникновения размыва опор. Подробно описаны методики планирования и проведения обследований мостов под водой с помощью различных способов специалистами по подводному обследованию, применение специализированных инструментов, оборудования и снаряжения. Приведены требования и критерии для специалистов и дайверов, необходимые для допуска к мероприятиям по подводному обследованию сооружений. Освещены проблемы подводного обследования мостовых элементов, построенных из различных материалов: стали, бетона, дерева.

Рассмотрены вопросы планирования и выполнения ремонтных и восстановительных работ на подводных стальных, бетонных, деревянных, каменных и композитных мостовых элементах. Описаны способы осуществления ремонта, используемое оборудование и инструменты. Проведен обзор вариантов осушения зоны ремонта, и также выполнение запланированных мероприятий непосредственно в водной среде.

В качестве примера инспекционных осмотров подводных частей мостов в РФ приведена информация об обследовании русловых опор на автомобильном мосту «Саратов-Энгельс» в Саратовской области, проведенных в 2013 году.

Ключевые слова: подводное обследование, мост, дефект, повреждение, дайвинг, ремонт, коррозия, хлориды, эксплуатация, мониторинг, размыв

Введение

Транспортные сооружения являются важнейшим элементом инфраструктуры городов, областей, республик, краев и всей нашей страны. Их главной задачей является обеспечение безопасного функционирования транспортных коммуникаций в сложных городских условиях и на автомобильных и железнодорожных сетях, соединяющих населенные пункты. К числу транспортных сооружений относят, в первую очередь, мосты для автомобильного, железнодорожного, совмещенного и пешеходного движения. ф

Мосты являются одним из древнейших инженерных изобретений человечества. Шагая в ногу со временем, технологии и способы строительства этих сооружений совершенствовались, отвечая всё большему количеству требований. На заре XIX века, ознаменовавшегося изобретением первых паровых машин, было положено начало массовому строительству и возведению тысяч мостов через речные и морские водные преграды, которые смогли бы выдерживать значительные нагрузки от железнодорожного транспорта.

И в нашей стране, начиная с конца XIX - начала XX века, в связи с развитием железнодорожного и позднее автомобильного транспорта было построено множество мостовых сооружений через крупнейшие реки мира (Волгу, Иртыш, Енисей и т.д.). В настоящее время возраст таких и построенных позднее мостов исчисляется многими десятилетиями. В связи с этим возрастает количество сообщений и сведений об обнаружении различного рода дефектов и повреждений на элементах мостов, которые в перспективе могут или уже спровоцировали аварийные ситуации и нарушение безопасной эксплуатации сооружений.

Несмотря на статус объектов федерального значения, мосты в Российской Федерации зачастую не подвергаются периодическим обследованиям и мониторингу. Существует проблема низкой осведомленности о состоянии частей мостовых сооружений, находящихся ниже уровня воды. А ведь говоря об авариях на транспортных и гидротехнических сооружениях, к которым относятся мосты, официальными и главными причинами часто указываются образовавшиеся на подводных элементах мостов дефекты и повреждения. Они могут быть вызваны недоброкачественным выполнением строительно-монтажных работ, нарушением режима технической эксплуатации, ошибками, допущенными при проектировании сооружения и другими факторами, влияние которых повлекло за собой деформации и разрушения конструкций [1].

Мосты, имеющие элементы, расположенные под водой, подвергаются множеству негативных, нарушающих безопасную эксплуатацию мостовых сооружений факторов, особенно сооружений, находящихся в морской среде, богатой различными солями и хлоридами [2, 3]. Поэтому большой интерес представляет опыт обследования частей сооружений различного назначения в морских водах (к примеру, платформ на шельфе). Многие аспекты методик проведения подводных обследований таких объектов вполне резонно использовать при разработке эффективных мероприятий по инспекционным осмотрам мостов и других транспортных и гидротехнических сооружений. Это возможно ввиду существенного сходства возникающих на подводных элементах мостов и других морских сооружений разрушений от одних и тех же факторов. Периодическое замораживание и оттаивание, коррозия металлических и бетонных материалов, из которых состоят опоры мостов и фундаменты опор, вкупе с разрушающим действием растворенных в морской воде солей являются примерами причин износа элементов сооружения, и, как следствие, ухудшения эксплуатационных показателей. Рассмотрим кратко несколько примеров влияния различных факторов морской среды на мосты и другие сооружения:

1. Повышенная температура воды. Теплые воды ускоряют химические реакции, к примеру, коррозию.

2. Концентрация кислорода в морской среде. Повышенное содержание кислорода в воде способствует коррозии. Благодаря волнам и течению вода, богатая кислородом переносится к элементам моста.

3. Загрязненные водоемы. Загрязненные зоны водоемов негативно сказываются на погруженных в воду элементах моста, ускоряя коррозию и износ.

4. Засоленность водной среды. Хлориды вызывают коррозионные поражения подводных поверхностей частей моста. Морская вода содержит приблизительно 3,5 % различных солей. Коррозия, как правило, наблюдается при концентрации от 1 % соли в воде.

5. Сульфаты. Нахождение сульфатов в морской воде приводит к разрушению бетонных поверхностей элементов сооружения.

Подводное обследование мостовых элементов

Проблема подводного обследования транспортных сооружений, в том числе и мостов, представляет большой интерес, однако отечественные методики недостаточно разработаны. При рассмотрении вопроса эксплуатационного состояния мостового сооружения обращают внимание, в основном, на видимые несущие элементы конструкций моста - пролетные строения, на которые передается нагрузка от проходящего транспорта. Однако известно, что в целом все нагрузки собираются и передаются на опоры, которые свой вес, вес пролетных строений и полезные нагрузки, в свою очередь, передают через фундаменты на грунт. И поэтому очевидно, что своевременное проведение обследований и осмотров состояния подводных элементов мостов может помочь предотвратить значительную долю потенциальных аварий и повреждений на мостовых сооружениях в результате заблаговременного обнаружения дефектов и повреждений. С экономической точки зрения осуществление периодических осмотров частей мостов, находящихся ниже уровня воды, позволит свести к минимуму существенные расходы на возможные ремонтные и восстановительные работы.

В нашей стране только недавно стали предприниматься первые шаги в данных, крайне важных вопросах комплексного обследования мостов, и в том числе их подводных элементов, разработке плана проведения ремонтных и восстановительных работ и методик их выполнения. При поиске российских наработок последних лет по рассматриваемым проблемам были обнаружены публикации [1, 4, 5, 6, 7, 8], которые содержат нередко устаревшие методы и информацию. Для повышения уровня знаний по решению поднятых проблем, разработки наиболее эффективных с экономической точки зрения отечественных методик проведения мероприятий по обследованию подводных элементов мостов, планированию и выполнению ремонтных работ на них, логичным решением является ознакомление и анализ зарубежных статей, пособий и публикаций, содержащих опыт и наработки иностранных специалистов.

История организации проведения подводных обследований мостов

В Соединенных Штатах Америки вопросу безопасной эксплуатации мостовых сооружений стараются уделять достаточно времени и ресурсов. Данный факт можно, кроме всего прочего, объяснить наличием значительного количества мостов, портов и других сооружений, находящихся в морской среде. Морская вода, богатая хлоридами, солями и другими разрушающими веществами и элементами, создает достаточно тяжелые условия для безопасной эксплуатации мостов и их подводных частей. Применительно к нашей стране,

фактор морской воды является также актуальным ввиду нахождения множества населенных пунктов вблизи морей, заливов и проливов и соответственно большого количества мостов и портовых сооружений, подводные элементы которых находятся в морской среде. К примеру, фактор соленой воды влияет на работоспособность «Золотого моста» через бухту Золотой Рог, «Русского моста» на о. Русский, а также будущего моста через Керченский пролив).

В Штатах практически на всех мостах с различной периодичностью проводится мониторинг и обследования элементов сооружений, в том числе и находящихся под водой. Однако данными проблемами озадачились только в середине прошлого века. Толчком для создания на законодательном уровне единой национальной программы инспекций мостов с целью контроля за эксплуатационной безопасностью стала катастрофа 15 декабря 1967 года на Серебряном мосту (рис.1), сооруженном над рекой Огайо и соединяющим Пойнт-Плезант (штат Западная Вирджиния) и Галлиполис (штат Огайо). Трагедия унесла жизни 46 человек. Разрушение моста было вызвано деформацией одной из стержневых подвесок, не выдержавшей выросшую нагрузку от увеличившегося перед Рождеством транспортного потока. Последовало цепное разрушение сооружения в течение лишь одной минуты. Также причиной трагедии назывался существенный износ материала конструкций моста, а также сильная коррозия отдельных элементов.

Рис. 1. Последствия разрушения Серебряного моста

После данного инцидента Конгресс США озаботился множеством вопросов, в особенности, созданием полной базы данных по всем существующим мостам. Планировалось произвести полную оценку их состояния. Главной целью было предотвратить инциденты, подобные аварии на Серебряном мосту. Конгресс США инициировал введение в 1968 году новых Национальных стандартов инспектирования состояния мостов (National Bridge Inspection Standards -NBIS), требующие проведения периодических проверок и осмотров на каждом мосту [9].

Согласно законодательным нормам нововведенных Национальных стандартов инспектирования мостов (National Bridge Inspection Standards - NBIS) устанавливались требования по проведению периодических инспекций и осмотров на каждом автодорожном и железнодорожном мостах общего пользования США. Контролировало выполнение данных указаний Федеральное управление автомобильных дорог (The Federal Highway Administration -FHWA).

Однако, несмотря на все принятые законопроекты и реформы, время от времени аварии на мостах всё же происходили. Ярким примером последствий пренебрежения подробными и качественными периодическими осмотрами подводных частей мостовых сооружений стала авария 5 апреля 1987 года на мосту Скохэри Крик в штате Нью-Йорк (рис.2), унесшая жизни 10 человек. Этому печальному событию предшествовало выпадение аномально большого

количества осадков, что в результате, вкупе с фактором снеготаяния, существенно повысило уровень воды в реке. Причиной катастрофы назывался обширный размыв у опоры №3. Было признано, что защитные каменные насыпи не в полной мере выполняли свое назначение, а осмотры и техническое обслуживание моста не отвечали необходимым требованиям. Также выяснилось, что опоры моста стали подвергаться размыву почти сразу после сдачи моста в эксплуатацию, что не было просчитано проектировщиками [10].

В России всего лишь за несколько последних лет был зафиксирован целый ряд аварий и разрушений различной степени на мостовых сооружениях вследствие недостаточной защиты подводных элементов от воздействия пагубных факторов и тем самым нарушения безопасной эксплуатации:

1. Размыв опор моста через реку Киевка в г. Калуга 16 сентября 2013 г., обвал и повреждение частей конструкций, разрушение ограждений, пешеходных тротуаров, деформации пролетного строения.

2. Обрушение железнодорожного моста через реку Абакан в Аскизском районе республики Хакасия 17 мая 2011 года вследствие размыва четвертой опоры сооружения, и в результате разрушения одного из пролетных строений.

3. Разрушение моста через реку Дарья в Истринском районе Московской области от воздействия обильных паводков 24 мая 2013 г.

4. Размыв насыпи конуса опоры моста через реку Уруп в районе Армавира 27 мая 2014 г. в результате постоянного воздействия изменяющегося водного потока и обводнения грунта.

Рис. 2. Катастрофа на мосту Скохэри Крик, штат Нью-Йорк, США

Перечислим критерии и условия для выбора периодичности плановых подводных осмотров, которые необходимо учитывать при принятии решения [11]:

1. Возраст сооружения;

2. Виды строительных материалов, использованных при строительстве;

3. Геометрические параметры моста, система, назначение;

4. Особенности смежных построек на реке в виде дамб, плотин, портов;

5. Особенности водотока и его русла;

6. Архив данных о проведении различного рода мероприятий на мосту;

7. Наличие уже известных дефектов и повреждений.

В настоящее время в США существует множество организаций и компаний, специализирующихся на коммерческих обследованиях мостов, а в деятельности некоторых упор делается именно на осмотры подводных элементов мостовых сооружений. Государственные структуры, на чьем балансе находятся объекты, выставляют на аукцион подряды на проведение подводного обследования мостов с помощью специалистов по подводному обследованию и дайвингу. Количество членов группы по подводному обследованию и их квалификация должны быть подобраны с учетом ряда факторов, а также нормативных или дополнительных требований, регламентированных Администрацией здравоохранения и безопасности (Occupational Safety and Health Administration's - OSHA) и владельцем объекта. Технические навыки и знания инспекторов должны быть подобраны с учетом типа сооружения, материалов, использованных при его строительстве, а также оборудования и методов осмотра, которые будут применяться во время инспекции. Согласно руководящим правилам техники безопасности, каждый специалист по подводному обследованию может быть допущен до подводного осмотра моста только в случае соответствия определенным требованиям:

1. Прохождения специального обучения;

2. Наличия сертификата на выполнение подводных инспекций мостов;

3. Необходимого физического состояния, отсутствия проблем со здоровьем;

4. Обучения некоторым способам оказания первой медицинской помощи;

5. Знание методов подводных осмотров и навыки работы с оборудованием, используемым во время инспекции.

Во главе группы стоит главный инженер по подводному обследованию, который должен обладать необходимым опытом подводных инспекций на мостах, а также специализированными знаниями по мостостроению. Команда инспекторов обладает необходимым оборудованием для проведения обследований и осмотров в условиях крайне низкой видимости, большой скорости течения и значительных глубин погружения. После планирования мероприятий, их проведения, и составления отчета по результатам осмотров моста, ведущий инженер-инспектор может дать рекомендации по продолжению мониторинга за сооружением на предмет оценки влияния на него имеющихся дефектов и повреждений, общего и местного размыва и др. На основе анализа данных, полученных в ходе инспектирования подводных элементов моста, может быть принято решение о необходимости проведения ремонтных и восстановительных работ на подводных элементах моста.

Планирование проведения подводного обследования мостов

Эффективное проведение обследования мостового сооружения невозможно без грамотного планирования всех процедур и мероприятий, в процессе которого стремятся к высокой производительности, низким затратам и полной безопасности участников осмотров подводных элементов моста. При планировании подводного обследования руководитель группы не должен полагаться только лишь на проектную документацию: важно проверить количество, размеры и вид всех интересующих подводных элементов моста на местности. Необходимо определить гидрологические характеристики пересекаемого водотока: глубину,

скорость воды и другие свойства и особенности, что позволит определить необходимость проведения и конкретизировать методику погружений во время осмотра.

Планирование и организация работ по осмотру заблаговременно до начала погружений может предоставить ценную информацию для определения целей последующих погружений дайверов, а также уменьшит время на подготовку. Руководитель группы по обследованию мостового сооружения должен получить проектную документацию моста для подготовки к обследованию. Если существуют проектные чертежи и сведения по проведенным ранее ремонтам на объекте, они также должны быть получены руководителем. Такого рода документы могут предоставить различную полезную информацию и помочь в решении определенных вопросов, к примеру, в определении кинетики развития наблюдаемого повреждения. Должны быть проверены данные о местоположении русла, а также о наличии размывов у опор моста. Информация о свойствах водотока может быть получена из топографических карт, спутниковых фотографий, гидрологических данных или от государственных учреждений, а также путем опроса местного населения.

Важно предусмотреть возможное появление рисков и осложнений, которые могут повлиять на работу группы по подводному обследованию, использующей специальное оборудование и проборы. Также необходимо принять все возможные меры для сведения к минимуму или устранения возможных рисков, таких, как [11, 12]:

1. Изменчивость скорости течения воды в реке;

2. Крайне низкая температура воды в реке;

3. Ограниченная видимость, загрязненность водоема;

4. Наличие скоплений льда и айсбергов;

5. Интенсивное движение судов и других средств передвижения на реке;

6. Наличие находящихся вблизи дамб и плотин, влияющих на водоток;

7. Большое количество растительности и другой органики в воде;

8. Ведущиеся строительные работы на мосту или на других близлежащих объектах.

Проведение обследования

Проводить подводные обследования мостов должны только высококвалифицированные специалисты, прошедшие специальную подготовку и отвечающие стандартам NBIS и знакомые с техникой дайвинга и обладающие знаниями мостового дела [3]. Общий состав инспекционной команды должен быть подобран в зависимости от характеристик сооружения и пересекаемого водотока, а также ставящихся перед осмотром целей. Каждый член группы должен иметь необходимый опыт и квалификацию. Для обеспечения безопасности водолазные работы на реке рекомендуется проводить в меженный период, при низком уровне загрязнения окружающей среды, а также при хорошей видимости.

Учитывая значительные глубины рек и морских акваторий, подводное обследование мостов в большинстве своем подразумевает участие в той или иной степени инспекторов-дайверов. Наиболее эффективным способом погружений и водолазных работ является использование SCUBA — Self Contained Underwater Breathing Apparatus, что дословно переводится, как «автономный подводный дыхательный аппарат», или попросту акваланг (рис. 3). Во время скуба-дайвинга требуется меньше времени на организацию работы команды и обеспечивается высокий уровень подвижности водолазов. Если необходим достаточно высокий уровень связи дайвера с находящимися на поверхности инспекторами, можно оборудовать на

водолазе маску с регулятором и беспроводной связью. Однако при неблагоприятных условиях обследований подводных элементов моста - высокой скорости потока реки, загрязненности/мутности воды, а также при необходимости продолжительного и детального осмотра, безопаснее и надежнее использовать такие технологии и методы дайвинга, при которых водолаз соединен специальными кабелями с оборудованием с запасами кислорода, находящимся на поверхности. При этом дайвер будет обеспечен необходимым запасом кислорода, а также связью со своей группой.

Для эффективной работы под водой специалист по подводному обследованию должен быть оснащен необходимыми инструментами и оборудованием. При необходимости отбора проб материала или другого тестирования специалист по подводному обследованию (дайвер) может воспользоваться специализированными инструментами, количество и вид которых заранее определяет руководитель группы по подводному обследованию в зависимости от степени важности сохранения мобильности дайвера под водой. Различают ручные и электроинструменты. К первому типу относятся все стандартные инструменты: молотки, шила, ледорубы, скребки, топоры, пилы и др. Работа с такими приспособлениями является довольно медленной и энергозатратной, что делает нецелесообразным их использование на больших рабочих поверхностях.

К электроинструментам относятся пневматические приспособления: дрели, дробилки, молотки, пилы и т.д. Но их использование ограничено глубиной 30-45 м. Зачастую применение таких приспособлений является трудоемким ввиду необходимости их постоянной разборки и смазки. Электроинструменты при работе образуют в воде скопления пузырей, которые ограничивают дайверу обзор. Другая разновидность электроинструментов - подводные гидравлические инструменты - являются модификацией гидравлических приспособлений, применяемых на суше. Такие приборы трудно подключить к источникам питания. Также они быстро вызывают усталость у инспектора из-за вибраций при работе. В то же время подводные гидравлические инструменты не вызывают волнений и пузырей в воде.

Рис. 3. Проведение обследования подводных элементов мостов различными способами

В последние годы наблюдается улучшение и модификация подводной техники и приспособлений, в основном путем повышения качества съемки с использованием подводного фото- и видеооборудования [11, 13]. Теперь практически при любых водных условиях в реке можно получить качественные данные в виде цветных фотографий и видеозаписей. Разработаны специальные водонепроницаемые цифровые камеры, которые могут быть оснащены различными объективами и электронной вспышкой для контроля за освещением.

При работе с такими камерами важно выбрать правильное сочетание света, а также расстояние до нужного объекта фотографирования, что весьма затруднительно из-за обмана зрения от преломляющегося под водой света. Если в воде слишком низкая видимость, необходимо воспользоваться искусственными источниками света. При рассмотрении и редактировании полученных снимков зачастую трудно определить размер рассматриваемых объектов, если не использовать соответствующие измерительные приспособления.

В настоящее время при инспекциях морских нефтяных платформ широко применяются сложные, компактные подводные камеры. При подводном обследовании можно пользоваться такими приборами, а если необходимо получать картинку с глубины в режиме реального времени, используют специальные подводные видеокамеры с кабелем, соединяющим ее с монитором на поверхности.

В случае, если вода в реке слишком мутная и видимость крайне низкая, используется так называемая clearwater box, или «коробка с чистой водой» (рис.3, в). Такая «коробка» изготовлена из прозрачного акрилового пластика, которая может быть заполнена чистой водой и через которую производится фото- и видеосъемка. «Коробка» прижимается к нужной поверхности, вытесняет загрязненную воду и позволяет сделать снимок или видеозапись хорошего качества. Размеры Clearwater box определяются в зависимости от размеров интересующей поверхности. Для обеспечения хорошей плавучести можно сделать в «коробе» несколько зазоров. Но в любом случае необходима помощь второго дайвера: пока второй держит «короб», первый производит фотофиксацию.

Применение акустических и дистанционно-управляемых аппаратов при подводном обследовании моста

Еще одним видом подводных обследований мостов являются ДУА - дистанционно-управляемые аппараты (англ. ROV - Remotely Operated Vehicle) [14]. ДУА представляет собой плавающую платформу, на которой установлена видеокамера. С помощью манипулятора или джойстика приводится в действие электрогидравлическая двигательная установка этой машины. Сначала полагали, что ДУА будут использоваться при операциях на очень значительной глубине и в местах, опасных и недоступных для обычных дайверов. Но при работе с таким аппаратом никуда не исчезают такие проблемы, как ограниченный обзор в загрязненной и мутной воде, а также сложность управления в условиях возросшей скорости водного потока.

На протяжении многих лет в исследованиях морских глубин и объектов использовались подводные акустические системы, или сонары (Sonar - SOund Navigational And Ranging -звуковая навигация и ранжирование). Такие технологии вполне резонно использовать при подводных инспекциях мостов. В настоящее время и получаемые изображения, и общее качество сонаров улучшились (рис. 4). Применение методов акустоскопии может помочь при проведении водолазных работ по осмотру сооружения, заблаговременно обнаруживая видимые повреждения и позволяя дайверам сэкономить время и силы. Сонарные системы могут помочь

повысить безопасность процесса дайвинга путем идентификации потенциальных опасностей и угроз жизни инспектора.

Рис. 4. Изображения опор одного из мостов в штате Айова, полученные с помощью акустических приборов. Инспекция проводилась после наводнений на Среднем Западе США в 2008 году.

Использование сонаров актуально в случаях, когда обычные подводные камеры не могут дать четкого изображения из-за загрязненности воды. Также преимуществом акустических приборов над подводными камерами является возможность фотофиксации на большем расстоянии (до 60 м для сонаров по сравнению с несколькими метрами для обычной камеры). Инспекция моста с помощью подводных акустических систем может оказаться необходимой в экстренных случаях, таких как повреждения мостовых элементов во время навала судов, в особенности в реках с большими скоплениями мусора, затонувших судов, в воде с плохой видимостью.

Особенности обследования стальных подводных конструкций мостов

Проверка состояния стальных конструкций и элементов мостов включает в себя, в первую очередь, оценку имеющихся следов коррозионных процессов [12, 15]. Поверхности металлических или стальных подводных частей моста зачастую подвергаются разрушающему действию, к примеру, вследствие химической агрессии воды. Осматривать стальные элементы моста и оценивать их состояние и найденные на них различного рода дефекты и повреждения специалист по подводному обследованию может с помощью ряда методов и приспособлений: измерительной линейки, штангенциркуля, ультразвуковых измерительных приборов и др. Реже используют методики магнитопорошкового контроля и радиографии.

A. Измерительная линейка и штангенциркуль. Эти инструменты являются основными во время измерений длин и толщин на открытых поверхностях. Такие приспособления компактны и просты в использовании. Однако точность измерений при их использовании зависит от зрительных возможностей инспектора-дайвера.

B. Ультразвуковые измерительные приборы. С помощью этих устройств можно определять размеры подводных стальных элементов моста. Суть работы ультразвуковых измерительных приборов заключается в передаче звуковой волны через всю толщину стального элемента. Волна, пройдя путь до конца элемента, отражается и приходит обратно устройство. Далее прибор анализирует полученные сведения о времени перемещения волны и определяет толщину интересующего участка. Отчет отображается на цифровом дисплее прибора.

Преимуществом такого устройства является возможность проведения измерения только с одной стороны элемента. Для корректного измерения дайверу нужно тщательно очистить поверхность от любых загрязнений (органических наростов, продуктов коррозии и т.д.).

Существует два типа ультразвуковых измерительных устройств, используемых для измерений под водой. К первому типу относятся приборы, выполнив работу с которыми дайвер должен записать результаты в память устройства или передать данные команде инспекторов на поверхности. Ультразвуковые измерительные устройства второго типа состоят из водонепроницаемого датчика и кабеля, который соединяет датчик с дисплеем и другой электроникой, находящейся на поверхности.

В качестве примера данных устройств можно привести подводный ультразвуковой толщиномер Multigauge 3000 (рис. 5), специально разработанный для работы

о >

I м.

- Л

Рис. 5. Использование специалистами по подводному обследованию приборов Multigauge 3000

под водой [16]. Данный прибор можно применять при подводном обследовании конструкций сооружений на глубине до 500 м. Результаты измерений специалист по подводному обследованию может считывать с яркого светодиодного дисплея даже при недостаточной видимости.

С Методы магнитопорошкового контроля. Эти методы служат для обнаружения дефектов и повреждений в стальных элементах и сварных швах. Магнитопорошковые методы неразрушающего контроля основаны на явлении притяжения частиц магнитного порошка магнитными потоками рассеяния, возникающими над дефектами в намагниченных объектах контроля. Наличие и протяженность индикаторных рисунков, порождаемых полями рассеяния дефектов, можно регистрировать визуально или автоматическими устройствами обработки изображения.

Применяя различные методики, основанные на знаниях о магнитных свойствах материала, форме и размерах исследуемого элемента, инспектор может получить данные по состоянию наблюдаемой поверхности. Подводный магнитопорошковый контроль довольно часто применяется во время инспекций морских сооружений. Однако эти методы нечасто используются во время обследований подводных элементов мостов ввиду отсутствия на большинстве мостовых сооружений подводных сварных швов, трудности в реализации методов из-за большой скорости течений в реках и плохой видимости.

Рис. 6. Оборудование и приборы для подводного обследования методом магнитопорошкового контроля

Представленные на рис.6 оборудование и приборы ASAMS 12 (underwater magnetic particle inspection system) прекрасно подходят для проведения качественного подводного обследования мостовых частей. Опыт предыдущих обследований подводных элементов мостов показывал, что при использовании приборов магнитопорошкового контроля необходима полная автономия оборудования, а также способность приборов функционировать до 4 часов подряд. Эти аспекты эффективного проведения подводного обследования отражены в ASAMS 12.

D. Радиография, или рентгенография. Сущность данного вида контроля состоит в использовании рентгеновских лучей и «фотографирования» внутренней части элемента (рис. 7). Радиография широко используется во время инспекции качества технологических трубопроводов, металлоконструкций, композитных материалов, но во время подводных инспекций мостов на сегодняшний день эта методика не применяется.

Рис. 7. Применение радиографического оборудования при подводном обследовании

Особенности обследования бетонных подводных конструкций мостов

Существует несколько методов неразрушающего контроля (НК) для углубленных осмотров бетонных конструкций [12, 15]. Стоит отметить, что необходимо искать пути и модифицировать оборудование и приспособления НК под обследования бетонных элементов сооружений под водой.

А. Ультразвуковой импульсный измеритель. Данный вид устройств (рис. 8) предназначен для определения прочности бетонных, каменных, кирпичных, деревянных, керамических и графитных материалов. Для проведения обследования как над, так и под водой,

необходимо располагать датчики на противоположных сторонах бетонного элемента для получения наиболее точных данных. Если же использовать метод косвенной передачи, т.е. с датчиками, расположенными на одной стороне элемента, то необходимо будет вводить поправочные коэффициенты для правильной интерпретации данных.

Рис. 8. Приборы для надводного и подводного обследования V-Meter МКIV

B. Склерометр (молоток Шмидта). Прибор (рис. 9,а) представляет собой механическое устройство, используемое для оценки прочности бетона на сжатие на месте. Метод основан на определении ударного импульса, возникающего после приложения нагрузки. Прочность определяют по высоте отскока бойка, с помощью установленных градуировочных зависимостей. Для возможности использования под водой, склерометр должен быть помещен в водонепроницаемый корпус (рис. 9, б) [17]. Применение данного прибора во время подводного обследования бетонных мостовых конструкций резонно, учитывая легкость и простоту использования, а также его низкую стоимость.

Рис. 9. а, б Склерометр до и после установки водонепроницаемого корпуса для подводного обследования мостов

C. Локатор арматурных стержней. Такое устройство помогает определить местоположение арматурных элементов в бетонных конструкциях. Принцип действия локатора основан на технологии неразрушающей импульсной индукции. Важно улучшать и модифицировать данный вид устройств для возможности их использования под водой, и в частности, во время подводных обследований мостов.

D. Отбор проб. Данный вид обследования состояния подводных бетонных элементов мостов относится к частично-разрушающим методам испытания. Отбор проб может быть осуществлен как отдельное мероприятие, либо как проверка результатов использования методов НК. Пневматическое и гидравлическое оборудование для бурения с отбором проб

может быть адаптировано для использования под водой, в том числе во время осмотра подводных элементов моста. Образцы, полученные во время бурения под водой, могут быть обследованы, изучены и испытаны в лаборатории в соответствии со стандартными процедурами. Важно правильно выбрать места отбора образцов, дабы не повредить находящиеся внутри арматурные стержни.

Рис. 10. Подводное обследование бетонных элементов конструкций опор мостов с использованием частично-разрушающего метода

Особенности обследования деревянных подводных конструкций мостов

В 1976 году произошло несколько крупных аварий на мостах в США [12, 15]. Фундаменты опор этих сооружений были сконструированы с использованием деревянных свай. На этих мостах проводились лишь неуглубленные визуальные осмотры и инспекции. Ученые из Мэрилендского Университета взялись за решение проблемы определения состояния деревянных элементов, в том числе определения степени прочности. Был разработан метод неразрушающего контроля на основе ультразвукового распространения волн. Оборудование для испытаний с использованием такого метода состоит из ультразвукового цифрового тестера НК и двух преобразователей (с рабочей частотой 54 кГц), каждый из которых размещен в водонепроницаемой упаковке. Во время обследования ультразвуковые импульсы подаются к испытываемой свае, и измеряется время прохождения звуковых волн через сваю. Разработанные устройства и методы используются и по сей день для определения внутренних повреждений и дефектов у деревянных свай и других элементов из данного материала.

Частично-разрушающий контроль деревянных элементов мостов с помощью отбора образцов может выполняться ручными, пневматическими и гидравлическими приспособлениями. Метод пробуривания отверстия в деревянной свае и зондирования через него с помощью гибкого стержня эффективен для обследования сваи на предмет появления пустот или внутренних повреждений. После завершения обследования отверстия должны быть законсервированы дюбелями из твердой древесины. Каждый подводный осмотр деревянных свай должен включать в себя измерение размеров и определение степени их соответствия проектным данным. Необходимо точное и внимательное обследование деревянных элементов, при визуальном осмотре которых может сложиться недостоверное впечатление об их состоянии (например, из-за увеличенных размеров самих свай вследствие налета мусора или обрастания органикой).

Ремонтные и восстановительные работы на подводных элементах мостов

После составления отчета о проведенном обследовании подводных элементов мостов необходимо провести детальный анализ полученных результатов, определить степень работоспособности сооружения и трудоемкости ремонтных работ. На основании этого разрабатывается план ремонтных работ с целью обеспечения безопасной эксплуатации моста, учитывая экономические и другие составляющие вопроса.

История организации проведения подводных ремонтных работ

В конце 90-х годов XX века с целью собрать воедино и структурировать стандарты и рекомендации по эксплуатации и ремонту мостов Федеральным управлением автомобильных дорог (The Federal Highway Administration - FHWA) в США был разработан документ с кодировкой «Demonstration Project 98» и говорящим названием - «Подводное обследование и ремонт мостовых конструкций» [11]. Стандарты данного руководства изменялись, учитывались нововведения и усовершенствование методик и технологий последнего десятилетия. Пособие стало успешным решением задачи стандартизации ремонтных работ на стратегических объектах - мостах, и информация из него использовалась во время написания данной статьи.

Планирование проведения подводных ремонтных работ

Разработка четко продуманного графика ремонтных работ крайне важна и осуществляется по результатам принятия инженерных решений по ряду вопросов и учитывает множество факторов [11, 18]:

1. Степень влияния повреждения на работоспособность конструкции моста;

2. Тип повреждения;

3. Возраст моста;

4. Возможность (необходимость) плановой реконструкции или полной замены сооружения; расчет и прогнозирование кинетики развития повреждений и их влияние на безопасную эксплуатацию моста;

5. Экономическая составляющая;

6. Организация движения на период ремонта, подготовка объездных дорог;

7. Отсутствие влияния ремонтных мероприятий на работу смежных подводных элементов моста.

8. Экологический фактор (проблема сохранения окружающей среды при выполнении строительных, ремонтных и каких-либо других работ четко указана в недавно вышедшем Федеральном законе Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. N 384-Ф3 "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений").

Стоит заметить, что зачастую ремонтные работы на мостах осуществляются как реакция на появившиеся повреждения, а не на их причины. К примеру, для устранения коррозионного растрескивания и разрушения подводного бетонного элемента моста используются полимерные инъекции [11, 18]. Такие ремонтные работы не учитывают причину возникшего коррозионного процесса, которой является загрязнение хлоридами бетона и начавшаяся интенсивная коррозия арматурной стали, и, следовательно, даже после проведения ремонтных работ случаи коррозии будут продолжаться. Поэтому тщательная подготовка поверхности

подводного элемента моста с условием сведения к минимуму возможности повторного проявления устраняемого повреждения является необходимым условием для эффективного проведения ремонта.

Существует достаточно много разновидностей строительных материалов, которые могут использоваться во время возведения мостовых опор, как в пресной, так и морской средах. В случае возникновения сильного износа подводных мостовых элементов из различных материалов необходимо своевременно проводить ремонтные работы для предотвращения развития повреждений.

Особенности подводного ремонта стальных конструкций мостов

Благодаря своим прочностным характеристикам сталь широко применяется при строительстве мостов или их отдельных элементов, к примеру, свайных фундаментов опор мостов. Необходимый длительный срок эксплуатации стальных свай подразумевает принятие мер по сведению к минимуму риска развития коррозии. Стальные части опор мостов, находящиеся в соленой морской среде, в особенности подвержены коррозионным разрушениям. Зачастую толщину стальных свай закладывают несколько большей величины, учитывая уменьшение сечения свай от коррозии, а также возможное перераспределение нагрузки, действующей на ростверк, на каждую сваю. Существуют различные методики и способы защиты стальных свай от коррозии [11]:

1. Применение эпоксидно-каменноугольной эмали (срок службы 10-20 лет). Стоит отметить, что данный способ защиты стальных элементов мостов в последнее время не применяется в связи с запретами экологических организаций.

2. Оцинкование, окраска (10-15 лет).

3. Нанесение металлизированной алюминиевой пленки, окраска (10-15 лет).

4. Устройство специализированной бетонной опалубки (25 лет).

Особенности подводного ремонта бетонных конструкций мостов

Бетон является наиболее распространенным материалом, используемым в мостостроении, который, очевидно, также применяется и при ремонтных работах на бетонных и небетонных элементах мостов. Для проведения качественного ремонта подводных элементов мостов из бетона необходимо подобрать наиболее приемлемый состав бетонной смеси. Все проектные данные и материалы, связанные с разработкой бетонной смеси для данного случая должны быть представлены на рассмотрение и утверждение.

Бетон состоит из портландцемента, мелкого и крупного заполнителя, воды и минеральных и химических добавок. Тщательный подбор этих компонентов дает высокопрочный материал. В случае нахождения бетонного элемента в соленой воде, в состав смеси, используемой при ремонтных работах, необходимо включить цемент более высокой марки. Иногда гранулированный доменный шлаковый цемент смешивается с портландцементом для использования бетона под водой. Для увеличения долговечности бетона необходима смесь, обеспечивающая низкую проницаемость бетона. Использование низкого водоцементного соотношения уменьшает пустоты в бетоне и в связи с этим позволяет уменьшить проницаемость. Также, исходя из потребностей, используют различные химические добавки в бетонную смесь [11]:

суперпластификаторы - добавки, позволяющие снизить содержание воды в бетоне для повышения прочностных характеристик;

воздухововлекающие добавки - для повышения морозостойкости бетона и раствора (при этом снижается прочность бетона за счет увеличения содержания воздуха);

замедлители схватывания бетона - необходимы для замедления затвердевания бетона. Зачастую используются при необходимости перемещать бетон на значительные расстояния;

ингибиторы коррозии - химические соединения, присутствие в достаточной концентрации которых в коррозионной системе уменьшает скорость коррозии без значительного изменения концентрации любого коррозионного реагента. Существуют различные мнения об эффективности ингибиторов.

Распространено использование химических добавок, защищающих бетонный раствор от размывания во время подводного бетонирования (AWA - antiwashout admixtures) [11]. Бетон с применением добавок AWA более прочен, однако вследствие их использования увеличивается время схватывания бетона. Ингибиторы коррозии добавляются в раствор во время перемешивания. Совместимость некоторых смесей с AWA находится на низком уровне и целесообразность использования добавок в раствор должна всегда подтверждаться испытаниями. В смеси может содержаться несколько видов добавок. Данный вид добавок в бетон применялся, к примеру, во время строительства опор моста Акаси-Кайкё и фундаментов сооружений Международного аэропорта Кансай, расположенных в Японии.

Железобетонные конструкции при необходимости могут быть усилены путем армирования стальными арматурными стержнями.

Несколько примеров армирующих элементов [11]:

1. Стержни с эпоксидным покрытием типа ASTM A934, обеспечивающие повышенную защиту от коррозии, которые изначально были разработаны для ВМС США для применения на морских сооружениях.

2. Оцинкованные арматурные стержни типа ASTM A767.

3. Армирование легированными стальными элементами обеспечивает улучшенную коррозионную стойкость по сравнению с использованием углеродистой арматурной стали, и при меньших материальных затратах, чем нержавеющая сталь.

4. Армирование и усиление нержавеющей сталью

5. Усиление с помощью композитных материалов.

Особенности подводного ремонта конструкций мостов из кирпича и каменной кладки

Многие построенные в XIX- начале XX века мосты имеют опоры, выполненные из каменной кладки (к примеру, знаменитый Бруклинский мост). Каменная кладка опор мостов выполнялась преимущественно из гранита, известняка, песчаника. По мере внедрения в мостостроение железобетона и стали данный материал стал всё реже использоваться при сооружении мостов и мостовых элементов. Поэтому очевидно, что камень и кирпич используются крайне редко во время ремонтных работ, за исключением случаев необходимости поддержания внешнего вида сооружения, имеющего историческое значение. Выбор стройматериала, как правило, зависит от географического положения. Во время

планирования ремонтных работ необходимо учитывать характеристики каменного элемента опоры моста: прочность на сжатие, на изгиб, долговечность по требованиям проекта и др.

Раствор для сцепления каменных блоков изготовлялся из песка, портландцемента и гашеной извести или известкового теста. Растворы с более высоким содержанием цемента имеют большую прочность и долговечность, а повышение концентрации извести позволяет получить более гибкий продукт. Необходимо учитывать, что растворы в старых сооружениях обычно изготавливались с более высоким содержанием извести, чем в современных, в которых высоко содржание цемента. При ремонтных работах важно учитывать эти особенности.

Особенности подводного ремонта деревянных конструкций мостов

Древесные материалы в последние десятилетия практически не применяются при сооружении мостов. Однако на сохранившихся и функционирующих деревянных мостах и их подводных элементах всё же необходимо проводить ремонтные работы того или иного назначения.

Мероприятия по консервации деревянных свай осуществляют для их защиты от разрушения по различным причинам. Однако стоит отметить, что консервация может стать угрозой для экологической безопасности прилежащей местности. Консерванты можно разделить на две категории [11]:

1) креозот, пентахлорфенол, нафтенат меди;

2) арсенат хромированной меди, хромат меди, хлорид хромированного цинка.

Выбор химикатов для обработки подводного деревянного элемента моста зависит от условий эксплуатации и породы древесного материала. Для защиты от морских паразитов применяют креозот и арсенат хромированной меди. Стандарты и нормы Ассоциации специалистов по предохранению лесоматериалов от порчи США (The American Wood Protection Association - AWPA) содержат рекомендации по процедурам и мероприятиям, задачами которых является защита и поддержание работоспособности деревянных элементов мостов. Обработка химикатами строго регламентируется законом.

Особенности подводного ремонта конструкций мостов с применением композитных материалов

Армированные полимерные изделия с различными свойствами и характеристиками, известные как композиты, были разработаны для использования при строительстве конструкций гражданских и промышленных объектов [11]. Композиционные материалы (фиброармированные пластики) применяются в большинстве случаев для усиления бетонных и железобетонных конструкций [19, 20, 21, 22]. Физические свойства композитов зависят от конкретного случая применения. Композиционные материалы имеют относительно легкий вес, что является преимуществом при транспортировке и монтаже. Композиты обеспечивают превосходную устойчивость к коррозии, что является одной из причин их использования в морских условиях. Состояние полимерных материалов может ухудшиться от воздействия ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолет способствует сшиванию полимеров, что приводит к потере прочности и износу. Использование темных пигментов, цветных внешних покрытий и специальных химикатов в смолах может уменьшить воздействие излучения на полимеры.

Механические свойства композиционных материалов отличаются от широко известных инженерам - мостовикам стали и железобетона по ряду признаков:

1) Композиционные материалы, как правило, имеют различные механические свойства в разных направлениях (анизотропность) в связи с ориентацией волокон, и, возможно, с особенностями производственного процесса. Однако это свойство позволяет адаптировать их под определенные виды напряженного состояния в процессе изготовления.

2) Жесткость композитов ниже, чем у бетона и железобетона, что приводит к большим деформациям при той же нагрузке.

3) Композиты более подвержены ползучести и релаксации.

4) Свойства композитных материалов зависят от температуры и потому их качество может заметно снизиться при температуре свыше 85 С.

Также стоит отметить, что композитные материалы по ряду своих свойств схожи со стальными и железобетонными: восприимчивость к воздействию влаги, щелочной среды, циклов замораживания и оттаивания.

При проведении мероприятий, связанных с усилением мостовых конструкций композитными материалами, необходимо в первую очередь обеспечить хорошую подготовку подложки: удаление имеющегося покрытия, обезжиривание растворителем, абразивную очистку, сушку поверхности, химическое травление, нанесение праймера (грунтовки), заполнение неровностей [22].

Ремонтные работы с ограждением от водной среды

На выбор методики проведения ремонтных работ на подводных элементах мостов - с помощью устройства ограждений или стандартный подводный ремонт влияют условия окружающей среды и нормативно-правовые ограничения и тонкости. Поэтому при выборе наиболее функционального и экономически эффективного метода выполнения работ по ремонту необходимо учитывать множество аспектов.

Одним из эффективных способов ограждения зоны проведения ремонтных работ на подводных элементах мостов является устройство кессонов, дамб, переносных плотин и шпунтового ограждения. Независимо от выбора варианта, суть метода состоит в создании изолированной зоны путем сооружения преграды между рабочей зоной и водой. Использование шпунтового ограждения из стальных или композитных шпунтовых свай (рис.11, б), позволяет противодействовать давлению и грунта и водной массы. Проектирование и сооружение шпунтового ограждения обычно проводится инженером подрядной компании. При этом важно обеспечить целостность ограждения. Следует учитывать гидростатическое давление, характер течения реки, пределы изменения уровня воды, объем ограниченного пространства, освобожденного от воды и др. Устройство ограждения может быть осложнено как наличием остатков старых конструкций на месте устройства шпунтового ограждения, так и габаритами контактной сети.

Для изоляции рабочей зоны от водной среды могут быть также построены дамбы (рис.11, а). Для их устройства можно использовать различные материалы: уплотненную глину, полимерные материалы, мешки с песком, то есть в основном, недорогие материалы. После проведения ремонтных работ дамбы обычно утилизируются.

Рис. 11. Методика создания изолированной от водных масс рабочей зоны у опор мостов с устройством дамбы (а) и шпунтового ограждения (б)

Ремонт подводных элементов мостов с устройством ограждений и дамб наиболее приемлем с точки зрения повышения производительности работ, однако при этом требуются дополнительные затраты на оборудование и временные работы, что может существенно увеличить общие затраты на ремонт.

Некоторые особенности выполнения ремонтных работ под водой без использования ограждения

При использовании данной методики необходимо привлечение профессиональных водолазов, что в большинстве случаев может быть дешевле, чем устройство ограждения. Однако при этом создается множество проблем, о которых нужно позаботиться подрядчику и инженерам. Месторасположение, свойства водотока и другие факторы оказывают большое влияние на качество осмотра подводных элементов мостов и впоследствии на возможность эффективного выполнения ремонтных работ. Каждый из этих факторов может существенно снизить производительность труда и увеличить затраты на ремонт. Владельцам мостов рекомендуется пользоваться услугами подрядных организаций с большим опытом подводного обследования и ремонта элементов мостов, которые могут определить проблемные и поврежденные участки мостов, назначить наиболее подходящую методику ремонта и успешно выполнить заказ на ремонт и восстановление.

Доступ ремонтных бригад к объекту осуществляется, как правило, на лодке. Этот вопрос должен быть согласован с местными властями и должно быть получено соответствующее разрешение на проведение ремонтных работ. Нежелательно проводить ремонт во время приливов и при высокой скорости течения.

Рис. 12. Методика использования ограждающего щита при подводных работах

С целью предотвращения появления различного рода проблем при проведении ремонта подводных элементов моста необходимо, как уже упоминалось ранее, полностью распланировать весь процесс, включая обследование и осмотры сооружения, его частей и окружающей среды. При этом обследование нужно выполнять не только с целью произвести оценку состояния подводных частей мостового сооружения, но и предусмотреть возможный вариант последующего выполнения ремонтных работ, что может потребовать расширения зоны проведения обследования. Нужно учитывать характер течений, приливов, глубину, температуру воды и степень видимости. Сильные течения, как правило, присутствуют в реках, а также в прибрежной зоне морей в период приливов. Течение может усиливаться в некоторых случаях, когда присутствуют сливные трубы разного назначения и размера, водопропускные дамбы и др. Скорость и характер течений могут изменяться в течение одного дня, что создает дополнительные трудности для дайверов, судов и другого используемого во время подводного ремонта оборудования. Начиная с такой, казалось бы, небольшой скорости течения в 1 м/с, значительно усложняются условия для работы дайвера, при скорости течения от 1,5 м/с будет затруднено размещение и установка шпунтового ограждения. Для защиты дайверов от воздействия течений можно применить методику использования щитов для создания барьера между водолазами и течением воды; эти щиты прикрепляются к барже или другому судну (рис.12) [11]. За щитами создается область для безопасной и эффективной работы дайвера. Однако стоимость таких мероприятий высока, а рабочее пространство ограничено. Данное приспособление было запатентовано в СССР А.А. Яковлевым еще в 1951 году под названием «водолазный отбойный щит» [23].

Глубина воды оказывает значительное влияние на производительность работ и затраты на ремонтные работы. С увеличением глубины погружения на дайвера оказывается всё большее давление и повышается количество поглощаемых газов, находящихся во вдыхаемом воздухе. Это ограничивает время безопасного нахождения дайвера на глубине. В Таблице 1 приведена зависимость времени производительной работы дайвера от увеличения глубины погружений [11]. Производительность может широко варьироваться в зависимости от скорости течения, видимости, температуры, и сложности поставленных задач.

Таблица 1

Зависимость времени производительной работы дайвера от увеличения глубины погружений

Глубина погружения Время нахождения под водой в день, при котором дайвер работает с приемлемой производительностью

3.0 м 6 ч

12.2 м 6 ч

18.2 м 4 ч

24.4 м 3 ч

30.5 м 2 ч

Водолазные работы можно проводить в широком диапазоне температур воды если использовать специальное снаряжение для погружений (рис.13), которое позволяет организму дайвера сохранять постоянную температуру. Работа в экстремальных условиях снижает эффективность водолазов и страхующего персонала.

Рис. 13. Погружения дайвера в водной среде с низкой температурой в специальном снаряжении

Экстремальные температуры могут также повлиять на свойства материалов, из которого выполнены подводные элементы мостов. Низкие температуры могут увеличивать время отверждения или препятствовать отверждению полимерного материала. Кроме того, повышенные температуры могут увеличить время твердения некоторых цементных растворов для ремонтных работ. Важно, чтобы свойства материала и их совместимость с материалами смежных участков учитывались и были проверены до начала ремонта.

Во время проведения ремонтных работ может происходить нерест рыб, миграция птиц и животных в этом районе. Поэтому при планировании ремонтных работ следует учитывать и необходимость защиты окружающей среды. Применяемые при ремонте строительные материалы и другие техногенные элементы не должны загрязнять окружающую среду. Зачастую требуется предоставление данных о составе смеси бетона и примесей на предмет их влияния на экологию.

Необходимо учитывать химический состав воды при подготовке к погружениям дайверов и использовать дополнительные меры, к примеру, специальные защитные костюмы. Химический состав воды может повлиять на использующиеся во время ремонта материалы.

Ремонтные работы на подводных элементах мостов проводятся с использованием различного рода оборудования, находящегося на поверхности - краны, воздушные компрессоры, бетононасосы и другие, размещающиеся на баржах, лодках, платформах [11]. Важно присутствие страхующего персонала, который осуществляет мониторинг за работой водолазов и оборудования. Спасатели-дайверы должны быть готовы в любой момент оказать помощь и содействие дайверам, осуществляющим подводный ремонт на мосту.

Техника и оборудование, необходимые для производительной, эффективной и безопасной работы дайверов под водой - это воздушные компрессоры, резервуары для хранения кислорода, различные ручные, пневматические и гидравлические инструменты. К ручным инструментам можно отнести разнообразные монтировки, молотки, гаечные ключи (рис. 14, а), скребки и др. [11]. Пожалуй, единственным минусом использования пневматических инструментов и оборудования при подводном ремонте является создание в воде мешающих дайверу пузырьков вследствие работы пневматических механизмов от сжатого газа (рис. 14, б).

Рис. 14. Проведение дайверами ремонтных работ с использованием гаечных ключей (а)

и пневматической дрели (б)

Гидравлические инструменты (рис. 9), используемые при подводных работах на мостах, работают по принципу преобразования высокого давления жидкости с помощью гидравлических моторов. Потоком жидкости можно управлять напрямую или посредством управляющих клапанов. Распределение потока происходит по специальным гидравлическим шлангам и трубкам. При использовании гидравлических инструментов не происходит образования пузырьков. Существует множество гидравлических инструментов: отрезные пилы, отбойные молотки, шуруповерты и др. Отбойные молотки и гидромолоты широко используются для удаления бетона.

Рис. 15. Гидравлический насос и пила

Пример проведения подводного обследования в РФ

В последнее время в нашей стране всё чаще стали проводить инспекцию состояния подводных частей мостов и других транспортных и гидротехнических сооружений. Однако почти все мероприятия такого рода не являются частью систематических и периодических обследований - в основном, инспекции и осмотры носят разовый характер. Существующие в нашей стране нормы и методики обследования подводных элементов мостов требуют большей регламентации и модернизации, учитывая развитие и прогресс в области строительства, эксплуатации и обследования мостов за рубежом.

В связи со значительным сроком эксплуатации железобетонного предварительно напряженного моста «Саратов - Энгельс» через р. Волгу возникла проблема оценки его технического состояния [24]. Институтом «Проектмосторекнструкция» (Саратов) было проведено обследование и оценка состояния надводных частей этого сооружения, а ЗАО «Институт «ИМИДИС» в 2013 году произвел обследование подводной части русловых опор на автомобильном мосту «Саратов-Энгельс».

Целью обследования являлось выявление наличия дефектов и повреждений подводных частей указанных русловых опор, обнаружение и определение отметок местных размывов, недоступных для изучения эхолотом, и подтверждение соответствия реальных размеров конструкции проектным значениям [25].

Также перед инспекторами была поставлена задача по поиску затопленных крупногабаритных объектов в районе существующих опор, определению их габаритных размеров, материала и планового расположения.

Работа была выполнена на основании нормативных документов:

1) ГОСТ Р 54523-2011. Портовые гидротехнические сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния, М., 2011

2) СП 35.13330.2011 Мосты и трубы, М., 2011г;

Автодорожный мост через реку Волгу между городами Саратов и Энгельс (рис. 16) был построен в 1965 году Мостоотрядом №8 Мостостроя-3 по проекту института Гипротрансмост.

Мост выполнен по схеме: 4х20.0+2х70.1+(106.0+3х166.0+106.0)+26х70.1+20.0 (в полных длинах пролетных строений) и имеет в своем составе 3 вида конструкций пролетных строений: правобережную эстакаду по схеме: 4х20.0+2х70.1; русловую часть по схеме: 106.0+3х166.0+106.0; левобережную эстакаду по схеме: 26х70.1+20.0. Общая длина моста составляет 2803.82 м. На момент постройки мост являлся самым длинным в Европе.

Рис. 16. Автодорожный мост «Саратов-Энгельс»

Обследованию подвергались опоры № 6,7,8,9,10,11 (нумерация согласно проектной документации, с правого берега). Обследование проводилось в 2 этапа [25]:

Этап 1 - рекогносцировочное эхолокационное исследование дна в створе мостового перехода и вблизи опор;

Этап 2 - водолазное обследование опор и прилегающих участков дна.

Было проведено эхолокационное обследование дна реки с помощью оборудования «Эхолот промерный ПЭ-9», установленного на транце катера.

Далее производилось водолазное обследование, состоявшее из следующих видов работ:

1. Выявление воронок местных размывов в характерных местах по периметру сооружения;

2. Определение отметок урезов элементов опор;

3. Осмотр массивной части опор (ростверков), столбов (свай-оболочек) по всей высоте, включая придонные участки, с фиксацией дефектов и повреждений;

4. Выявление и фиксация крупногабаритных предметов в зоне опор с составлением карты загрязнения для каждой из опор.

В период обследования температура воды в р. Волге находилась в пределах 8-11°С, прозрачность воды по 20-ти сантиметровому диску Секки в поверхностном слое не превышала 4 м, в районе дна при отсутствии взмучивания сапропели - 150 см, что ограничивало возможности водолазов, в том числе использование фото-видео аппаратуры.

Для проведения водолазного обследования инженерами использовано легководолазное снаряжение производства компании Kirby Morgan с двусторонней проводной телефонической связью, геодезические рулетки, приспособленные для работы в условиях плохой видимости под водой, водолазные линейки (модернизированные телескопические рейки для геодезических работ), а также водолазные щупы, молотки, ножи, отвесы и шаберы.

По результатам водолазного обследования были составлены карты дна приопорных участков с фиксацией примерного положения крупногабаритных предметов, также даны кроки повреждений железобетонных элементов опор.

Общие результаты

Между опорами 6.. .11 глубина реки меняется от 6м до 26м [25]. Русло (основная протока с наибольшей скоростью течения) находится между опорами 7-8 и имеет глубину 25-26,5 м. При этом зафиксировано плавное смещение (меандрирование) русла в сторону опоры 8.

С целью оценки потенциального развития местных размывов вблизи опор были выполнены эхолокационные исследования дна на траверсе каждой из опор. При этом измерения проводились непрерывной эхолокацией на длине 50 м перед опорой, вдоль опоры и 50 м за опорой. Характерных локальных размывов вблизи опор не выявлено.

Из-за сильного загрязнения столбов опор - при водолазном обследовании выявлены остатки опалубки ростверка, разнородный строительный мусор, скопление мусора в придонной зоне, аккумулирующегося вокруг верховой части, данные эхолокации имели значительный разброс - «шум».

При водолазном обследовании зона дна была дополнительно осмотрена. По результатам осмотра также сделан вывод об отсутствии локальных размывов вблизи опор.

Инженерами был сделан вывод об удовлетворительном состоянии доступных для обследования свай. Также было заключено, что не было обнаружено существенных повреждений, сколов, трещин, а выявленные повреждения носили характер дефектов изготовления ростверков (неточность сборки опалубке, непробетонированность участков в зоне перерыва бетонирования (рис. 17).

Рис. 17. Наличие дефекта в виде непробетонированной щели (примерной длиной 20 м, глубиной до 70 см, высотой 40 см) в боковой стенке ростверка опоры № 10.

Стоит отметить, что при обследовании подводных частей опор моста, не проводилась очистка всей поверхности опор и фундаментов, а только отдельных участков (рис. 18). Следовательно, стоит учитывать возможность наличия дефектов и повреждений различной степени, скрытых за органическими наростами. Также существует вероятность подверженности поверхностей опор и ростверков от биокоррозии.

Рис. 18. Наличие органических обрастаний на поверхности боковой грани ростверка опоры № 7. Видна очищенная зона по высоте опоры

Заключение

В нашей стране только недавно стали предприниматься первые шаги в данном, крайне важном вопросе комплексных обследований мостов, и в том числе их подводных частей. При своевременном проведении подводных осмотров сооружения и организации ремонтных работ, можно избежать развития значительного количества дефектов и повреждений в конструкциях подводных элементов мостов, многие из которых впоследствии могут привести к авариям и катастрофам. К сожалению, такого рода аварии имели место на мостах за последние несколько десятков лет. К настоящему времени остается еще много неосвещенных и непроработанных вопросов в сфере контроля за безопасной эксплуатацией мостов, которая невозможна без периодических обследований и мониторингов их подводных частей.

Например, весьма непростой задачей является определение прочности бетонных и железобетонных конструкций под водой, без извлечения образцов. Особенно это касается задачи определения длительных механических характеристик с целью оценки остаточной долговечности подводных частей существующих мостовых сооружений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Шеин А.А., Грацинский В.Г., Вдовин К.М. Особенности подводного обследования транспортных сооружений. 1. Повреждения подводной части транспортных сооружений // Интернет-журнал "Науковедение", 2013 № 6 (19) [Электронный ресурс]-М.: Науковедение, 2013 -.Режим доступа: http://naukovedenie.ru/ PDF/ 49TVN613.pdf, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

2. Овчинников И.Г. Моделирование поведения железобетонных элементов конструкций в условиях воздействия хлоридосодержащих сред / Овчинников И.Г., Раткин В В., Землянский А.А. Саратов, СГТУ, 2000 г.

3. Terence M. Brown Underwater Bridge Repair, Rehabilitation, and Countermeasures / Thomas J. Collins Michael J. Garlich, John E. O'Leary, Katherine C. Heringhaus, Collins Engineers, Inc., 2010, Chicago, Illinois, USA, P. 137.

4. Бедов А.И. Обследование и реконструкция железобетонных и каменных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений / А.И. Бедов, В.Ф. Сапрыкин. Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ, 1995. 192 с.

5. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Шеин А.А., Грацинский В.Г., Вдовин К.М. Особенности подводного обследования транспортных сооружений. 2. Характерные повреждения опор мостовых сооружений// Интернет-журнал "Науковедение", 2013 № 6 (19) [Электронный ресурс]-М.:Науковедение, 2013 -.Режим доступа: http://naukovedenie.ru/ PDF/ 50 TVN613.pdf, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

6. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Шеин А.А., Грацинский В.Г., Вдовин К.М. Особенности подводного обследования транспортных сооружений. 3. Методика подводного обследования транспортных сооружений // Интернет-журнал "Науковедение", 2013 № 6 (19) [Электронный ресурс] - М.: Науковедение, 2013 -.- Режим доступа: http:// naukovedenie.ru/PDF/ 51TVN613. pdf, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

7. Овчинников И.Г. Обследования, ремонт и усиление оснований и фундаментов транспортных сооружений / И.Г. Овчинников, А.А Шеин, А.А. Пискунов. Учебное пособие, Казань, изд-во КГАСА, 2005. 300 с.

8. Овчинников И.Г. Опыт обследования, содержания и реконструкции автодорожных мостов в США / Овчинников И.Г., Кисин Б.С. Учебное пособие, Саратов, изд-во СГТУ, 2003. 102 с.

9. Site of the Recorder magazine.- Electronic data.-http://www.recordernews.com/news/04052012 bridgetimeline.

10. Terence M. Browne Underwater Bridge Inspection / Terence M. Browne, P.E., Thomas J. Collins, Michael J. Garlich, John E. O'Leary, Daniel G. Stromberg, Katherine C. Heringhaus, Collins Engineers, Inc. // Chicago, Illinois, USA, 2010, P. 224.

11. Terence M. Brown Underwater Bridge Repair, Rehabilitation, and Countermeasures / Terence M. Brown, Thomas J. Collins Michael J. Garlich, John E. O'Leary, Katherine C. Heringhaus, Collins Engineers, Inc., 2010, Chicago, Illinois, USA, P. 137.

12. Кокодеев А.В. Подводное обследование мостов. Транспортное пространство России и Евразийского экономического союза в XXI веке: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения первого Министра автомобильных дорог РСФСР А.А. Николаева, Сочи, 28-29 мая 2014 г. - Саратов: Издательство «КУБиК», 2014. - С. 101-107.

13. Кокодеев А.В. Подводное обследование мостов / Кокодеев А.В., Овчинников И.Г. Инновации и исследования в транспортном комплексе: Материалы II Международной научно-практической конференции. - Курган, 2014. - С. 133141.

14. Leshko Brian J. Revised National Bridge Inspection Standards (NBIS) // Structure magazine, December 14th, 2004 USA P. 45 - 47.

15. Daniel G. Stromberg New advances in underwater inspection technologies for railway bridges over water / Daniel G. Stromberg, Collins Engineers, Inc., 2011, Chicago, Illinois, USA, P. 29.

16. PCE Americas Inc. - Electronic data.- http://www.industrial-needs.com/technical-data/underwater-ultrasonic-thickness-gauge-multigauge3000.htm

17. Seunghee Park Compressive strength evaluation of underwater concrete structures integrating the combination of rebound hardness and ultrasonic pulse velocity methods with artificial neural networks // Seunghee Park, Junkyeong Kim, Eun-Seok Shin, Sang-Hun Han, International Journal of Civil, Architectural, Structural and Construction Engineering Vol:8 No:1, 2014, P. 17-21.

18. Кокодеев А.В. Обследование, оценка эксплуатационного состояния подводных частей мостовых сооружений, особенности планирования и выполнения на них ремонтных работ / Кокодеев А.В., Овчинников И.Г. Безопасность регионов -основа устойчивости развития: Материалы IV Международной научно-практической конференции, Иркутск, 22-26 сентября 2014 г. - Иркутск, 2014.

19. Овчинников И.Г., Валиев Ш.Н., Овчинников И.И., Зиновьев В.С., Умиров А.Д. Вопросы усиления железобетонных конструкций композитами: 1. Экспериментальные исследования особенностей усиления композитами изгибаемых железобетонных конструкций// Интернет-журнал «Науковедение» 2012, № 4, [Электронный ресурс]-М.:Науковедение, 2012 -.- Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/13tvn412.pdf свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

20. Овчинников И.Г., Валиев Ш.Н., Овчинников И.И., Зиновьев В.С., Умиров А.Д. Вопросы усиления железобетонных конструкций композитами: 2. Натурные исследования усиления железобетонных конструкций композитами, возникающие проблемы и пути их решения// Интернет-журнал «Науковедение» 2012, № 4, [Электронный ресурс]-М.:Науковедение, 2012 -.- Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/14tvn412.pdf свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

21. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Чесноков Г.В., Татиев Д.А., Покулаев К.В. Усиление металлических конструкций фиброармированными пластиками: часть 1. Состояние проблемы // Интернет-журнал "Науковедение" № 3, 2014. [Электронный ресурс]-М.:Науковедение, 2014 -.- Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/19TVN314.pdf свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

22. Овчинников И.И., Овчинников И.Г., Чесноков Г.В., Татиев Д.А., Покулаев К.В. Усиление металлических конструкций фиброармированными пластиками: часть 2. Применение метода предельных состояний к расчету растягиваемых и изгибаемых конструкций // Интернет-журнал "Науковедение" № 3, 2014. [Электронный ресурс]-М.:Науковедение, 2014 -.- Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/20TVN314.pdf свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.

23. Патент № 93964 Водолазный отбойный щит / А.А. Яковлев (СССР) заявлено 24.01.51 г. за № 443265/553 в Гостехнику СССР

24. Овчинников И.Г., Овчинников И.И., Веселовский В.Ю. Проблемы обеспечения долговечности пятидесятилетнего моста через Волгу// Интернет-журнал "Науковедение" № 3, 2013. с. 1-17. 57ТВН 313.

25. Технический отчет «Проведение обследования подводной части русловых опор №№ 6-11 автомобильного моста «Саратов-Энгельс» / ЗАО «Институт «ИМИДИС», Москва, 2013. - 39 с.

Рецензент: Кочетков Андрей Викторович, Председатель Поволжского отделения Российской академии транспорта, академик РАТ, д-р. техн. наук, профессор.

Kokodeev Artemy Vitalyevich

Saratov State technical University Y.A. Gagarin

Russia, Saratov E-Mail: artemkokodeev@gmail.com

Ovchinnikov Igor Georgievich

Saratov State technical University Y.A. Gagarin

Russia, Saratov E-Mail: bridgesar@mail.ru

Inspection, monitoring, repair and rehabilitation on underwater elements of transport constructions

Abstract. This article highlights the issue of the current safe technical bridge maintenance over river and marine barriers. There is indivisible link noted between the absence of periodic surveys of bridge underwater elements and emergency cases on the structures due to damages and defects of the underwater parts on the entire bridge construction.

There is a review of the domestic publications, articles and developments of recent years on the techniques and characteristics of the bridges underwater inspection. Unfortunately this vital issue is not explored thoroughly enough in our country. Therefore, the author has conducted a detailed analysis of foreign experience and techniques in order to solve the problems of preventive monitoring, detection and classification of damages, preparation, planning and execution of the underwater elements of bridge repair work aimed at the maintenance and safe operation of the whole bridge construction.

What is more, history of the underwater inspection of bridge's elements conducting in the United States is examined and the article have the examples of accidents on bridge structures due to inaccuracies of the underwater structures design and the occurrence scour of abutments.

The article gives thorough descriptions of methods of planning and conducting bridge underwater inspection using various methods that are carried out by the specialists in the underwater inspection, the usage of specialized tools, equipment and supplies. Furthermore, there are requirements and criteria for professionals and divers to be admitted to underwater inspection of constructions.

Problems of underwater inspection of bridge elements, constructed from various materials: steel, concrete, wood are also considered.

The issues of the planning and repair works implementation of underwater steel, concrete, wood, stone and composite bridge elements have been explored. The repairing techniques, the exploitable equipment and tools, variants for the drainage of the repairing area and also implementation of the planned activities directly in the aquatic environment are reviewed in this article.

Information about the underwater inspection of channel supports at the highway bridge «Saratov-Engels» in the Saratov region is cited as an example of the bridges parts underwater inspection in Russian Federation.

Keywords: underwater inspection; bridge; defect; damage; diving; repair; corrosion; chlorides; maintenance; monitoring; scour.

REFERENCES

1. Ovchinnikov I.I., Ovchinnikov I.G., Shein A.A., Gratsinskiy V.G., Vdovin K.M. Osobennosti podvodnogo obsledovaniya transportnykh sooruzheniy. 1. Povrezhdeniya podvodnoy chasti transportnykh sooruzheniy // Internet-zhurnal "Naukovedenie", 2013 № 6 (19) [Elektronnyy resurs]-M.: Naukovedenie, 2013 -.- Rezhim dostupa: http://naukovedenie.ru/ PDF/ 49TVN613.pdf, svobodnyy. - Zagl. s ekrana. - Yaz. rus., angl.

2. Ovchinnikov I.G. Modelirovanie povedeniya zhelezobetonnykh elementov konstruktsiy v usloviyakh vozdeystviya khloridosoderzhashchikh sred / Ovchinnikov I G., Ratkin V.V., Zemlyanskiy A.A. Saratov, SGTU, 2000 g.

3. Terence M. Brown Underwater Bridge Repair, Rehabilitation, and Countermeasures / Thomas J. Collins Michael J. Garlich, John E. O'Leary, Katherine C. Heringhaus, Collins Engineers, Inc., 2010, Chicago, Illinois, USA, P. 137.

4. Bedov A.I. Obsledovanie i rekonstruktsiya zhelezobetonnykh i kamennykh konstruktsiy ekspluatiruemykh zdaniy i sooruzheniy / A.I. Bedov, V.F. Saprykin. Uchebnoe posobie. - M.: Izd-vo ASV, 1995. 192 s.

5. Ovchinnikov I.I., Ovchinnikov I.G., Shein A.A., Gratsinskiy V.G., Vdovin K.M. Osobennosti podvodnogo obsledovaniya transportnykh sooruzheniy. 2. Kharakternye povrezhdeniya opor mostovykh sooruzheniy// Internet-zhurnal "Naukovedenie", 2013 № 6 (19) [Elektronnyy resurs]-M.:Naukovedenie, 2013 -.- Rezhim dostupa: http://naukovedenie.ru/ PDF/ 50 TVN613.pdf, svobodnyy. - Zagl. s ekrana. - Yaz. rus., angl.

6. Ovchinnikov I.I., Ovchinnikov I.G., Shein A.A., Gratsinskiy V.G., Vdovin K.M. Osobennosti podvodnogo obsledovaniya transportnykh sooruzheniy. 3. Metodika podvodnogo obsledovaniya transportnykh sooruzheniy // Internet-zhurnal "Naukovedenie", 2013 № 6 (19) [Elektronnyy resurs] - M.: Naukovedenie, 2013 -.-Rezhim dostupa: http:// naukovedenie.ru/PDF/ 51TVN613. pdf, svobodnyy. - Zagl. s ekrana. - Yaz. rus., angl.

7. Ovchinnikov I.G. Obsledovaniya, remont i usilenie osnovaniy i fundamentov transportnykh sooruzheniy / I.G. Ovchinnikov, A.A Shein, A.A. Piskunov. Uchebnoe posobie, Kazan', izd-vo KGASA, 2005. 300 s.

8. Ovchinnikov I.G. Opyt obsledovaniya, soderzhaniya i rekonstruktsii avtodorozhnykh mostov v SShA / Ovchinnikov I.G., Kisin B.S. Uchebnoe posobie, Saratov, izd-vo SGTU, 2003. 102 s.

9. Site of the Recorder magazine.- Electronic data.-http://www.recordernews.com/news/04052012_bridgetimeline.

10. Terence M. Browne Underwater Bridge Inspection / Terence M. Browne, P.E., Thomas J. Collins, Michael J. Garlich, John E. O'Leary, Daniel G. Stromberg, Katherine C. Heringhaus, Collins Engineers, Inc. // Chicago, Illinois, USA, 2010, P. 224.

11. Terence M. Brown Underwater Bridge Repair, Rehabilitation, and Countermeasures / Terence M. Brown, Thomas J. Collins Michael J. Garlich, John E. O'Leary, Katherine C. Heringhaus, Collins Engineers, Inc., 2010, Chicago, Illinois, USA, P. 137.

12. Kokodeev A.V. Podvodnoe obsledovanie mostov. Transportnoe prostranstvo Rossii i Evraziyskogo ekonomicheskogo soyuza v XXI veke: Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 100-letiyu so dnya rozhdeniya pervogo Ministra avtomobil'nykh dorog RSFSR A.A. Nikolaeva, Sochi, 28-29 maya 2014 g. - Saratov: Izdatel'stvo «KUBiK», 2014. - S. 101-107.

13. Kokodeev A.V. Podvodnoe obsledovanie mostov / Kokodeev A.V., Ovchinnikov I.G. Innovatsii i issledovaniya v transportnom komplekse: Materialy II Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. - Kurgan, 2014. - S. 133-141.

14. Leshko Brian J. Revised National Bridge Inspection Standards (NBIS) // Structure magazine, December 14th, 2004 USA P. 45 - 47.

15. Daniel G. Stromberg New advances in underwater inspection technologies for railway bridges over water / Daniel G. Stromberg, Collins Engineers, Inc., 2011, Chicago, Illinois, USA, P. 29.

16. PCE Americas Inc. - Electronic data.- http://www.industrial-needs.com/technical-data/underwater-ultrasonic-thickness-gauge-multigauge3000.htm

17. Seunghee Park Compressive strength evaluation of underwater concrete structures integrating the combination of rebound hardness and ultrasonic pulse velocity methods with artificial neural networks // Seunghee Park, Junkyeong Kim, Eun-Seok Shin, Sang-Hun Han, International Journal of Civil, Architectural, Structural and Construction Engineering Vol:8 No:1, 2014, P. 17-21.

18. Kokodeev A.V. Obsledovanie, otsenka ekspluatatsionnogo sostoyaniya podvodnykh chastey mostovykh sooruzheniy, osobennosti planirovaniya i vypolneniya na nikh remontnykh rabot / Kokodeev A.V., Ovchinnikov I.G. Bezopasnost' regionov - osnova ustoychivosti razvitiya: Materialy IV Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, Irkutsk, 22-26 sentyabrya 2014 g. - Irkutsk, 2014.

19. Ovchinnikov I.G., Valiev Sh.N., Ovchinnikov I.I., Zinov'ev V.S., Umirov A.D. Voprosy usileniya zhelezobetonnykh konstruktsiy kompozitami: 1. Eksperimental'nye issledovaniya osobennostey usileniya kompozitami izgibaemykh zhelezobetonnykh konstruktsiy// Internet-zhurnal «Naukovedenie» 2012, № 4, [Elektronnyy resurs]-M.:Naukovedenie, 2012 -.- Rezhim dostupa: http://naukovedenie.ru/PDF/13tvn412.pdf svobodnyy. - Zagl. s ekrana. - Yaz. rus., angl.

20. Ovchinnikov I.G., Valiev Sh.N., Ovchinnikov I.I., Zinov'ev V.S., Umirov A.D. Voprosy usileniya zhelezobetonnykh konstruktsiy kompozitami: 2. Naturnye issledovaniya usileniya zhelezobetonnykh konstruktsiy kompozitami, voznikayushchie problemy i puti ikh resheniya// Internet-zhurnal «Naukovedenie» 2012, № 4, [Elektronnyy resurs]-M.:Naukovedenie, 2012 -.- Rezhim dostupa: http://naukovedenie.ru/PDF/14tvn412.pdf svobodnyy. - Zagl. s ekrana. - Yaz. rus., angl.

21. Ovchinnikov I.I., Ovchinnikov I.G., Chesnokov G.V., Tatiev D.A., Pokulaev K.V. Usilenie metallicheskikh konstruktsiy fibroarmirovannymi plastikami: chast' 1. Sostoyanie problemy // Internet-zhurnal "Naukovedenie" № 3, 2014. [Elektronnyy resurs]-M.:Naukovedenie, 2014 -.- Rezhim dostupa: http://naukovedenie.ru/PDF/19TVN314.pdf svobodnyy. - Zagl. s ekrana. - Yaz. rus., angl.

22. Ovchinnikov I.I., Ovchinnikov I.G., Chesnokov G.V., Tatiev D.A., Pokulaev K.V. Usilenie metallicheskikh konstruktsiy fibroarmirovannymi plastikami: chast' 2.

Primenenie metoda predel'nykh sostoyaniy k raschetu rastyagivaemykh i izgibaemykh konstruktsiy // Internet-zhurnal "Naukovedenie" № 3, 2014. [Elektronnyy resurs]-M.:Naukovedenie, 2014 -.- Rezhim dostupa:

http://naukovedenie.ru/PDF/20TVN314.pdf svobodnyy. - Zagl. s ekrana. - Yaz. rus., angl.

23. Patent № 93964 Vodolaznyy otboynyy shchit / A.A. Yakovlev (SSSR) zayavleno 24.01.51 g. za № 443265/553 v Gostekhniku SSSR

24. Ovchinnikov I.G., Ovchinnikov I.I., Veselovskiy V.Yu. Problemy obespecheniya dolgovechnosti pyatidesyatiletnego mosta cherez Volgu// Internet-zhurnal "Naukovedenie" № 3, 2013. s. 1-17. 57TVN 313.

25. Tekhnicheskiy otchet «Provedenie obsledovaniya podvodnoy chasti ruslovykh opor №№ 6-11 avtomobil'nogo mosta «Saratov-Engel's» / ZAO «Institut «IMIDIS», Moskva, 2013. - 39 s.