5.4. Дефекты и повреждения элементов мостового полотна

Деформационные швы. Основные повреждения: нарушение гидроизоляции, перекосы, разрушение асфальтобетона в прилегающей зоне и, как следствие, увеличение динамического воздействия на пролетное строение и собственно конструкцию шва.

Ограждения. Основными являются повреждения от наездов автотранспортных средств и коррозия материала.

Перила – наиболее опасны повреждения крепления стоек перил к плите проезжей части, выпадение заполнения.

Покрытие проезжей части и тротуаров. В эксплутационный период повреждения асфальтобетонного покрытия аналогичны таковым на других участках автодороги (трещины, выбоины, колейность) и ликвидируются так же (ямочный ремонт, заливка трещин битумной мастикой, замена покрытия).

Водоотвод и гидроизоляция. Признаком неудовлетворительного водоотвода являются лужи на поверхности моста после дождя. О выходе из строя гидроизоляции свидетельствуют протечки воды на нижней поверхности плиты проезжей части. особенно часто это наблюдается в местах крепления ограждений, где обеспечить качественную гидроизоляцию трудно.

Исправить водоотвод можно, обеспечив поперечные и продольные уклоны, наладив функционирование водоотводных трубок.

Эффективный ремонт гидроизоляции заключается в её замене.

5.5. Дефекты и повреждения опорных частей

Дефекты и повреждения металлических опорных частей связаны, как правило, с их неправильной установкой. Это, прежде всего, относится к подвижным опорным частям, наклон катков которых должен соответствовать температуре воздуха в момент установки. Ошибки в первоначальном наклоне катков могут привести к их недопустимому наклону при очень высоких или низких значениях температуры и выходу опорной части из строя.

Дефекты резиново-металлических опорных частей связаны, главным образом, с их изготовлением (качество резины, непараллельность опорных поверхностей).

Повреждения комбинированных опорных частей с полимерными поверхностями скольжения являются, в основном, следствием негоризонтальности поверхности верхнего и нижнего балансиров, что приводит к «закусыванию» полимерной прокладки, соприкасанию стальных поверхностей скольжения и, следовательно, к резкому повышению силы трения в опорных частях.

Последствием повреждения опорных частей могут быть изменение расчетной схемы моста, увеличения горизонтальных воздействий на опоры. Исправить положение можно путем замены дефектной опорной части.

5.6. Повреждения, связанные с угоном конструкций мостов

Особую группу силовых повреждений, имеющих свою специфику, составляют так называемые явления угона. Они могут проявляться в самых разнообразных формах.

Наглядным примером таких деформаций являются наблюдавшиеся на ряде мостов выбросы катков однокатковых опорных частей. За рубежом это явление получило название эффекта «вишневой косточки». В СССР оно наблюдалось на мосту на Трухановом острове в г. Киеве в 1960-е годы и было рассмотрено подробно ЦНИИСом.

Эти исследования показали, что причиной деформаций (выброса катков) являлись небольшие наклоны верхних балансиров опорных частей. В результате при температурных деформациях происходило постепенное беспрепятственное накопление микросмещений в сторону уклона и медленное перемещение катков с разрушением закреплений. Выброс катков - это уже конечный этап процесса. Подобные явления получили название «эффекта вишневой косточки». Более правильно назвать рассматриваемое явление не "эффектом вишневой косточки", а "эффектом старого гвоздя". Забитый и загнутый гвоздь невозможно выдернуть статическим усилием, но легко вытянуть, периодически поворачивая. Эту, удачную, по мнению автора, аналогию, поясняющую природу других видов угона, впервые ввел в обиход один из самых опытных отечественных мостоиспытателей В.П. Польевко при исследовании упомянутого моста.

Аналогичные явления угона наблюдались на железобетонном путепроводе по проспекту Маршала Жукова в г. Санкт-Петербурге в 1997г., где смещение тефлоновых опорных частей, поставленных с небольшим поперечным уклоном, привело к угону верха маложестких безригельных стоечных опор. В результате стойки вместе с опорными частями выехали из-под балок, возникла опасность обрушения пролетных строений (рис.5.8). Сами стойки за счет изгиба получили сильные повреждения в виде поперечных трещин.

В Киеве на подходе к мосту-метро через р. Днепр, построенному в 1965г., имеется путепровод с широкими устоями (до 30м). В устоях в 1993г. были зафиксириваны вертикальные трещины в середине ширины, которые постепенно увеличивались и достигли 30-40мм. Связано это было со следующим. Устои были реконструированы с увеличением ширины (в поперечном направлении путепровода), концевые участки их были засыпаны песком. В зонах уширения устоев летом происходило оседание песка и создавались упоры, которые препятствовали сокращению ширины устоев зимой. Это приводило к постепенному разрыву стенок устоев, накоплению микродеформаций и росту трещин.

На строящемся мосту системы ПРК в г. Калининграде после окончания строительства первой очереди в 1991г. наблюдалось поперечное смещение плети массой около 2000 т, грозящее обрушением. Было предположение, что плеть была сдвинута в результате навала судна. При проверке оказалось, что ее смещения явились результатом сползания (угона) плети по опорным частям, поставленным с небольшими уклонами. В статическом состоянии смещение было невозможно из-за значительных сил трения.

Первые признаки подвижек плети после многолетнего ее стабильного положения были отмечены после повреждения упора, препятствовавшего до этого продольным смещениям. После выхода продольного упора из строя стали наблюдаться поперечные смещения со скоростью около 10 см в месяц, при которых плеть была обречена на обрушение в течение одного года. К счастью, этот процесс удалось во время заметить и принять меры к закреплению конструкции от сползания.

Известный мост через р. Царицу в Волгограде, построенный по технологии ЦПН, имеет уклон в одну сторону. Через 5 лет после ввода пролетное строение сползло в сторону уклона на 9 см. Анкерная опора большой высоты претерпела изгиб. Как показало обследование, поверхности скольжения подвижных опорных частей имели продольный уклон в эту же сторону.

Все эти факты, список которых можно продолжить, связаны с накоплением микродеформаций вследствие температурных воздействий, а также других факторов, вызывающих неравномерность деформаций в разных направлениях. Как правило, они остаются вне поля зрения обследователей. Последствия же от этих явлений, если не принять должных мер, могут быть весьма неблагоприятными.