5.2.2. Силовые повреждения

Силовые повреждения (трещины) мостовых железобетонных конструкций связаны с воздействием временных нагрузок ( нагрузки от автотранспортных средств, строительной техники, сейсмические воздействия) или природных факторов (температура, давление льда). Лечить такие трещины путем инъектирования бесполезно, поскольку при повторных воздействиях они будут вновь раскрываться. Если эти трещины не представляют опасности для прочности конструкции, их достаточно герметизировать, чтобы не провоцировать коррозию арматуры. Если же они превысили установленные нормами пределы, железобетонная конструкция нуждается в усилении.

Рассмотрим примеры силовых трещин.

В железобетонных оболочках опор могут возникать трещины от воздействия ледовых линз, образующихся внутри конструкций. Вода в оболочки попадает следующими путями:

- за счет капиллярного подсоса из водотока или влажной земли;

- при высокой воде в весенний период, проникая через микротрещины и поры в бетоне;

- с проезжей части через деформационные швы.

Повреждения оболочек сопровождаются образованием через 5-7 лет эксплуатации вертикальных трещин (щелей), ширина которых достигает двух-трех сантиметров, появлением бочкообразных деформаций оболочек за счет морозных разрушений и приводит в конечном итоге практически к их полному разрушению. Зона разрушений близка к источнику увлажнений и располагается, как правило, внизу.

Силовые трещины в железобетонных конструкциях образуются в зонах растяжения при достаточно низких напряжениях в арматуре.

При обнаружении трещин до 0,2-0,3 мм за сооружение можно не волноваться. При трещинах 0,3-0,5 мм напряженное состояние стали, как правило, ниже нормативного и требуется только повышенное внимание к данной конструкции. Но при трещинах свыше 0,5-0,6 мм уже возможно развитие пластических деформаций в арматуре, ее силовые повреждения.

В балках с обычным армированием часто во время эксплуатации в растянутых зонах возникают сквозные силовые трещины, вертикальные в средней по длине части и косые восходящие от краев – в крайних четвертях пролета. Эти трещины имеют, как правило, малое раскрытие – до 0,1-0,2 мм, и простираются от низа ребра до 0,5-0,7 высоты балки (рис. 5.6). Такие трещины не влияют на несущую способность балок и допускаются нормами.

В предварительно напряженных конструкциях на стадии обжатия конструкций напрягаемой арматурой от перенапряжения в бетоне возможно образование продольных трещин и даже полное его разрушение.

В зонах передачи на бетон больших сосредоточенных местных усилий, например, от расположения анкеров напрягаемой арматуры, могут образовываться трещины от местных напряжений. Эти трещины зависят от поля местных напряжений, в зависимости от его характера они могут иметь сложную конфигурацию. Раскрытие трещин обычно небольшое, но при слабом армировании бетона их ширина может достигать и 0,5-1,0 мм. Трещины образуются как от растягивающих напряжений, обычно за анкерами, так и от сжимающих – перед ними.

В процессе эксплуатации обычно не наблюдается существенного роста таких трещин, что связано с релаксацией напряжений в зонах установки анкеров.

Отметим также трещины, возникающие в зонах концентрации напряжений.

Трещины в клеевых стыках составных по длине конструкций являются особым, нетрадиционным в мостостроении явлением, и связаны с нарушением ряда общих расчетных положений.

Появление трещин в таких стыках, наблюдается достаточно часто и указывает на потерю обжатия и, следовательно, несущей способности стыков.

Оценка состояния стыков проводится на основании обследований по наличию в них повреждений – трещин в швах, следов сдвигов по этим трещинам, признаков разрушения бетона от сдвигов, сетки наклонных трещин вдоль швов, состояния клеевой прослойки.

Однако главным критерием является оценка степени обжатия, что может быть выполнено на основании измерений раскрытия трещин в швах под нагрузкой.

К образованию трещин в стыках составных конструкций следует относиться с позиций потери несущей способности при работе на поперечные силы, обеспечиваемой силами трения. При их обнаружении необходимо привлечение специализированной организации для их оценки и выработке рекомендаций по ремонту.