CC BY
22
УДК 624.21.095: 047.3
В. М. КОСЯК (ДПТ), В. В. КОВАЛЬЧУК (ПВКП «ТЕХНОТРАНСПРОЕКТ») СТАН ДЕФОРМАЦ1ЙНИХ ШВ1В НА АВТОДОРОЖН1Х МОСТАХ
Проведений аналiз стану деформацшних швiв автодорожнiх моспв i 1х впливу на загальний стан споруд, розглянута icTopiH розвитку конструкцш деформацiйних швiв, сформульованi основнi вимоги до сучасних конструкцш, систематизованi основш фактори, що визначають вибiр конструкцш деформацшних швiв.
Проведен анализ состояния деформационных швов автодорожных мостов и их влияния на общее состояние сооружений, рассмотрена история развития конструкций деформационных швов, сформулированы основные требования к современным конструкциям, систематизированы основные факторы, определяющие выбор конструкций деформационных швов.
The article makes analysis of the state of deformation joints in autoroute bridges and their influence on the general condition of the facilities, gives historic summary of the development of deformation joint constructions, formulated basic requirements to the present-day designs, and systematizes basic factors determining the choice of designs of deformation joints.
Вступ
Постшне збшьшення штенсивносп i швид-кост автомобшьного руху, зростання наванта-жень на ос потребуе перегляду норм щодо проектування i експлуатацп автодорожнiх мос-тiв. Автодорожнi мости i шляхопроводи, побу-дованi в 50-70 роки, сьогодш мають практично повшстю зношену про'зну частину. Бшьшють дефектiв викликанi недосконалiстю конструк-тивних ршень окремих елементiв мостiв, не-вiдповiднiстю 1'х конструкцiй сучасному рiвню транспортних потокiв. Актуальним е питання пiдвищення вимог до стану елеменпв про'зно' частини - конструкцii багатошарового дорож-нього одягу, гiдроiзоляцii, деформацшних швiв, вузлiв спряження мостiв з насипами пiдходiв.
Швидкiсть старiння i строки виходу з ладу окремих елеменпв мостiв залежать вiд власти-востей матерiалiв, з яких вони виготовлеш, впливу навколишнього середовища, умов екс-плуатацii i поточного утримання. Рiзнi елемен-ти конструкцii мають рiзнi коефiцiенти старш-ня. Оскшьки елементи проiзноi частини безпо-середньо сприймають рухоме навантаження, 1х знос вщбуваеться в першу чергу. Дорожнш одяг зазнае механiчного стирання, горизонтального зсуву, мюцевих просiдань. З досвщу чи-сленних обстежень автодорожшх мостiв вщо-мо, що зростання динамiчного впливу тимчасо-вого навантаження в першу чергу спричиняе руйнування покрить над деформацшними швами i зонами спряження мостiв з насипами, а також появою дефектiв безпосередньо конструкцш деформацшних швiв i в'1зних пристро'в. Стан цих конструкцш залежить вiд кiлькостi
проходiв по них навантажень. Середня тривалiсть 1'х бездефектно!' експлуатацii становить близько 3-5 роив при необхвдносп 20-50 роюв.
Короткi вiдомостi про розвиток конструкцш деформацшних швiв
Можна видiлити три основних перiоди в розвитку конструкцш деформацшних швiв i теорiй 1'х розрахунку у складi конструкцii мосту. Результати перших дослiджень, здшснених в 1953-1955 рр. були коротко викладеш у ви-могах нормативного документа СН 200-62: «Конструкция устраиваемых в проезжей части деформационных швов должна обеспечивать свободу перемещений сопрягаемых частей и плавный проезд транспорта, а также предохранение от проникания воды и от засорения рас-положеных ниже частей. Конструкция открытых деформационных швов должна быть, кроме того, удобной для осмотра и очистки лотков. Цементобетонное покрытие должно прерываться швом во всех случаях, асфальтобетонное - при перемещении сопрягаемых частей на величину свыше 1 см» [1]. У 1971-1978 рр. шститут «СоюздорНИИ» провiв серда спостережень за температурними перемщеннями кшщв прого-нових споруд на багатьох мостах i шляхопро-водах. Метою дослiджень було встановлення факторiв, якi необхiдно враховувати при виборi конструкцii деформацiйних швiв. На пiдставi отриманих результатiв були розроблеш реко-мендацii [2], згiдно з якими при визначенш ве-личини перемiщень кiнцiв прогоново' споруди врахуванню пiдлягали величини середньодобо-вих температур пов^ря, можливiсть рiзкоi зм> ни температури конструкцш, перемщення вiд повзучосп i усадки бетону прогонових споруд,
вертикальш перемщення кромок прогонових споруд i горизонтальнi перемiщення вiд тимча-сового навантаження (особливо при обпиранш прогонових споруд на рiзнi опорнi частини). Для моспв великих прогонiв, нерозрiзних i те-мпературно-нерозрiзних прогонових споруд в цей час були розроблеш вдосконалеш констру-кци деформацiйних швiв, розрахованi на великi перемiщення [3]. Третш перiод вдосконалення конструкцiй деформацшних швiв розпочався в 1995-1998 рр. Майже в усiх кра1нах Свропи в цей перiод були висунут новi вимоги до конструкцш деформацiйних швiв, обумовленi сут-тевим зростанням долi важких транспортних засобiв у потоцi автотранспорту, розвитком ма-тематичного апарату для розрахунку мостових споруд.
Сучасш вимоги до конструкцш деформац1йних шв1в
Зазвичай деформацiйнi шви влаштовують в мiсцях, де за конструктивних причин необ-хiдно зробити розрив - вщповщно статичнiй схем^ значенням горизонтальних температу-рних перемщень, мiсцям розмiщення стикiв плит про1зно1 частини, рацiональним сшввщ-ношенням довжини прогошв i висоти опор, умовам монтажу.
Типи конструкцiй деформацiйних швiв, якi використовуються на автодорожнiх мостах i шля-хопроводах, можна роздшити на два основних типи: перший - шви моспв з пропнами довжи-ною до 40 м (повинт компенсувати перемiщення кiнцiв плит про1зно1 частини), другий - шви мос-тiв з прогiнами довжиною бiльше 40 м (крiм ком-пенсування перемiщень повиннi сприймати вертикальш впливи тимчасового навантаження i пе-редавати !х на прогоновi будови або на опори).
Основш вимоги до сучасних конструкцiй деформацшних швiв такi:
- забезпечення пропускно! спроможностi споруди;
- забезпечення плавносп i безпеки руху транспортних засобiв;
- безперешкодне сприйняття усiх можливих перемiщень i поворотiв елементiв, що стикуються;
- збереженiсть геометричних форм i розмь рiв протягом визначеного строку експлуатацл;
- достатнiй рiвень мiцностi i жорсткостi для сприйняття вшх видiв навантажень;
- вщповщнють вимогам норм проекту-вання i експлуатацп;
- економiчнiсть виготовлення;
- можливють нескладно! замiни пiд час ремонтних робгт;
- надiйний захист вщ агресивного впливу атмосферно! вологи (вщ корозп) i нафтопроду-кпв (бензину, мазуту).
Фактори, що впливають на стан конструкцш деформацшних швiв
Надшна експлуатацiя деформацiйних швiв залежить вiд правильного вибору типу шва вщ-повiдно до трьох основних факторiв:
• перший - вщ перемiщень прогонових споруд;
• другий - вщ експлуатацiйних впливiв;
• третш - вщ природноклiматичних фа-кторiв.
Перемiщення кiнцiв прогонових споруд роздшяються на лiнiйнi горизонтальнi (поздов-жнi i поперечнi), лiнiйнi вертикальш, а також ку-товi перемщення в поздовжнш i поперечнiй вер-тикальних площинах i в горизонтально площинi. Можливi перемiщення максимально враховаш в конструкцiях нового поколiння деформацшних швiв, якi розробляються в Австрн i Нiмеччинi (фiрмою «Maurer») з середини 1990-х роюв.
До експлуатацшних факторiв вiдноситься вертикальне тимчасове навантаження, горизонтальна дiя сили гальмування або сили тяги транспортних засобiв, багатократне навантаження колюними парами i пов'язаний з цим стираючий вплив колiс автотранспорту, а також умови утримання штучних споруд, вщ яких залежить можливють появи обледеншня проЛзно! частини, об'ем i тривалiсть забруднення конструкцш деформацiйних швiв.
Основними природно-клiматичними факторами, що впливають на стан деформацшних швiв, е температура повгтря, кшькють опадiв, рiвень сонячно! радiацil, кiлькiсть циклiв «за-морожування - розморожування» i забрудне-нiсть довкшля.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. СН 200-62, п. 76. - С. 23-24.
2. Шестериков В. И. Деформационные швы в автодорожных мостах. - М.: Транспорт, 1978.-152 с.
3. Усовершенствованные конструкции деформационных швов, рассчитанные на большие перемещения. Экспресс-информация. - М.: ЦИНИиНТИ «Оргтрансстрой», 1977. - 27 с.
Надшшла до редколегп 23.06.2005.
