книги из ГПНТБ / Урываев К.И. Строительство и эксплуатация транспортных и пешеходных тоннелей

ции производят сверху. В местах разрушения вскрыва­ ют дорожное покрытие и убирают засыпку над перекры­ тием. Осторожно снимают защитную бетонную стяжку и удаляют разрушенную часть гидроизоляции до желе­ зобетонного основания. Новую гидроизоляцию уклады­ вают на бетонную поверхность с перекрытием каждого слоя наклеенного материала на 20 см с оставшейся ста­ рой гидроизоляцией. Восстановленную гидроизоляцию предохраняют от механических повреждений бетонной стяжкой по металлической сетке.

2. Капитальный ремонт системы подогрева лестничных сходов

Обогрев лестничных сходов обеспечивается различ­ ными системами. На пешеходных переходах в Москве многие лестничные сходы обогреваются от городской тепловой сети. Однако конструкция системы подогрева имеет ряд серьезных недостатков вследствие недолго­ вечности службы металлических труб, заделанных в бетонное основание лестничных сходов. Удорожание экс­ плуатации этой системы связано с ремонтом трубопрово­ дов, которые разрушаются на второй-третий год их экс­ плуатации в результате коррозии и деформации труб. При ремонте труб необходимо снимать гранитные сту­ пени сходов, разбирать бетон, извлекать поврежденные трубы отопления и заменять их новыми или ремонтиро­ вать старые путем сварки стыков. Выполнение этих ра­ бот связано с большими затратами финансов и труда. Кроме того, в период ремонта лестничный спуск закры­ вается для движения пешеходов. Снятие гранитных сту­ пеней и площадок вызывает частичное их разрушение, при восстановлении их заменяют новыми, что удорожает стоимость ремонта системы отопления.

Ограниченный срок службы отопительной системы вызывается тем, что трубы большую часть года нахо­ дятся в постоянном увлажнении: летом от атмосферных осадков и от промывки сходов, зимой от таяния снега, что ускоряет процессы коррозии металла. Кроме того, омоноличивание трубы в лестницах создает жесткость конструкции, которая при незначительных деформациях схода дает трещины и разрывы.

Капитальный ремонт электронагревательных прибо­ ров и системы воздушного подогрева сводится к замене

140

отдельных элементов, вышедших пз строя, что не тре­ бует больших трудоемких затрат.

3. Капитальный ремонт лестничных сходов

Наиболее частой причиной ремонта лестничных схо­ дов является неисправность системы подогрева лестнич­ ных сходов, питающихся от теплосети. Ремонт отопи­ тельной системы и ремонт гранитных ступеней и площа­ док производят одновременно. Когда отопление осущест­ вляется от другого источника тепла, сходы ремонтируют при наличии деформаций или разрушений самого лестничного схода. Во всех указанных случаях ремонт связан с частичным пли полным снятием гранитных сту­ пеней и плит. Разбитые камни заменяют целыми, зара­ нее заготовленными, соответствующих размеров. Перед разборкой гранитные камни маркируют, чтобы ускорить процесс восстановительных работ. Камни и плиты кла­ дут на бетонном растворе. Швы облицовки расшивают цементным раствором. В период ремонта схода движение пешеходов должно быть прекращено и направлено к другим выходам. Однако если необходимо сохранить движение пешеходов по этому лестничному сходу, тех­ нология работ меняется. В этом случае ремонт осущест­ вляется по очередям: сначала на одной половине схода, а затем на другой. При длительной эксплуатации лест­ ничных сходов с большой интенсивностью движения пе­ шеходов гранитные ступени и площадки приобретают по­ лированную поверхность, по которой опасно ходить в дождливую погоду.

Облицовка парапетного ограждения лестничных спу­ сков различается по видам применяемого материала: гранитная облицовка с полированной фактурой и чистой тёской под мелкую бучарду; керамическая облицовка с гранитной накрывной плитой.

По первоначальным затратам керамическая облицов­ ка имеет преимущество перед облицовкой гранитной плитой. Однако в эксплуатационных условиях при час­ тых колебаниях температуры воздуха, воздействиях со­ ляных растворов, попадающих на облицовку зимой вмес­ те со снегом при уборке городских проездов, она быстро разрушается, вследствие чего стоимость содержания ке­ рамической облицовки возрастает. Восстановительные работы требуют больших трудовых затрат. Кроме того,

141

ремонтные работы могут выполняться только в теплое время года при плюсовых постоянных температурах. Следовательно, разрушенные места, появившиеся в зим­ ний период, остаются не восстановленными на протяже­ нии нескольких месяцев.

Наилучшим облицовочным материалом следует счи­ тать гранитные полированные плиты, срок службы ко­ торых исчисляется десятками лет. Гранитная облицовка, разрушенная проходящим транспортом (аварийные на­ езды), тротуарной уборочной техникой или дорожными катками при укладке асфальтовых покрытий, восстанав­ ливается немедленно при любых климатических усло­ виях. Если разрушение произошло в зимнее время, вос­ становление может быть временным, без заливки цемент­ ным раствором, с наступлением плюсовых температур работы заканчиваются в полном объеме.

Восстановление облицовки должно производиться с соблюдением технических правил, особенно это относит­ ся к креплению накрывных плит, которые скрепляются между собой горизонтальными пиропами, соединенными металлическими скобами с арматурой железобетонного основания парапета.

4. Усиление и реконструкция пролетных строений

Причиной усиления пролетных строений является рост временной нагрузки по сравнению с расчетной, при­ нятой в свое время при проектировании сооружения.

Усиление должно осуществляться только в том слу­ чае, если оно является более экономичным, чем возве­ дение нового сооружения. Усиление необходимо произ­ водить без ущерба для движения городского транспор­ та, даже если это затрудняет проведение работ.

Усиление железобетонных пролетных строений может быть достигнуто увеличением сечения элементов несу­ щих конструкций.

Усиление балок пролетных строений чаще всего сво­ дится к постановке и введению в работу дополнитель­ ной металлической арматуры.

Усиление железобетонных балок пролетного строения может быть выполнено подведением под балку металли­ ческой коробчатой обоймы, скрепленной с железобетон­ ной балкой поперечными болтами.

Реконструкция транспортных тоннелей, переходов и

142

эстакад состоит в частичном или полном изменении кон­ струкции. Причинами реконструкции сооружений могут быть: неудовлетворительное техническое состояние от­ дельных элементов; недостаточная пропускная способ­ ность; увеличение временных нагрузок от автомобиль­ ного транспорта, превышающих несущие способности пролетных строений.

Диапазон вариантов проектных решений по реконст­ рукции транспортных развязок не ограничен и поэтому рекомендовать какие-либо общие правила не представ­ ляется возможным. Однако следует указать, что при со­ ставлении проекта реконструкции необходимо детально изучить техническое состояние сооружения, чтобы ис­ пользовать часть элементов старой конструкции.

При реконструкции транспортных эстакад в связи с увеличением нагрузок следует, видимо, заменять балки пролетного строения, сохраняя прежние опоры, которые, как правило, имеют значительный запас прочности. Ре­ конструкция, связанная с недостаточной пропускной спо­ собностью, может ограничиться уширением проезжей части в ту или другую сторону, сохраняя полностью ста­ рое сооружение.

Причиной реконструкции подземного перехода чаще всего служит недостаточная пропускная способность пе­ шеходных потоков, особенно в тех случаях, когда пере­ ход строили без учета па перспективу, с ограниченным количеством выходов.

Реконструкция транспортных тоннелей, связанная с увеличением пропускной способности, является слож­ ной проблемой по ряду причин: обычно при первона­ чальном строительстве тоннеля вся ранее проложен­ ная подземная сеть в зоне возведения сооружения смещалась за пределы строительства. Кроме того, в пос­ ледующие годы новые прокладки подземных коммуника­ ций дополнялись в тех же границах. Таким образом, за стенками тоннеля с двух сторон практически не остает­ ся свободного пространства. Следовательно, при увели­ чении ширины тоннеля неизбежны большие работы по перекладке подземных сетей, что потребует значитель­ ных затрат, которые могут составить более 50% стои­ мости реконструкции самого тоннеля.

Переустройство тоннеля, связанное с заменой пере­ крытия, вызванное увеличением временных нагрузок, ре­ шается сравнительно просто. Старое перекрытие заменя­

143

ют новым с большей несущей способностью. При организации производства работ следует учитывать воз­ можность сохранения движения по верху тоннеля и в самом тоннеле, чтобы в период строительства не пере­ ключать все движение транспорта на верх. Для этого сначала следует произвести работы на одной половине проезжей части и по завершении работ переключить дви­ жение транспорта на эту половину, чтобы закончить ра­ боты на второй половине. Кроме того, следует сохранять движение транспорта в тоннеле, для чего необходимо устраивать временные сплошные подмости под перекры­ тием, которые обеспечивают безаварийное движение транспорта в тоннеле и создают условия по технике без­ опасности для работающих па поверхности тоннеля:

Г л а в а IV

ОБСЛЕДОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

1. Инструментальное наблюдение за деформациями со­ оружений

В первый период эксплуатации должно быть установ­ лено наблюдение за сооружением, находящимся под воз­ действием окружающей среды и временных нагрузок. Для этих целей на отдельных элементах сооружения (опоры, подпорные стенки и др.) устанавливают репер­ ные знаки. Реперный знак заделывают в тело фундамен­ та, стойку опоры или в подпорные стенки тоннеля. В же­ лезобетонном массиве пробивают перфоратором отвер­ стие глубиной не менее 15 см и диаметром 20 мм. В это отверстие вставляют металлический штырь длиной 25 см. После этого штырь омоноличнвают цементным раство­ ром. Установленные реперы маркируют по номерам в со­ ответствии с составленной схемой вертикального наблю­ дения.

Установленная система реперов на наблюдаемом со­ оружении затем связывается с городской высотной сетью. На каждый установленный репер передается абсолют­ ная отметка. Если нет городской нивелировочной сети, отметка на каждый репер передается условно от посто­ янного репера, который устанавливают за пределами наблюдаемого сооружения. Этот репер в виде отрезка металлического рельса или другого предмета может быть установлен непосредственно в землю на глубину 1,2 м или на фундамент близ стоящего здания, с задел­

144

кой его таким же способом, что и реперы, установленные на сооружении. Первоначальная нивелировка реперов должна производиться в первые два месяца эксплуата­ ции. После этого нивелировка повторяется ежегодно. При этом реперы проверяют в разное время года (ле­ том, осенью, зимой, весной). Если в течение пяти лет нивелировочные наблюдения не дают каких-либо изме­ нений и деформаций сооружения, то дальнейшая ниве­ лировка прекращается.

При появлении деформаций отдельных элементов со­ оружения инструментальное наблюдение необходимо продлить на срок, пока не наступит полное затухание деформаций. При прогрессирующем характере просадок, которые могут угрожать устойчивости сооружения и без­ опасности движения транспорта, создается комиссия спе­ циалистов, которая вырабатывает рекомендации по даль­ нейшей эксплуатации и ремонту сооружения.

Результаты вертикальных наблюдений не всегда ха­ рактеризуют действительное состояние сооружения. Иногда данные вертикальных наблюдений не показыва­ ют каких-либо отклонений от проектных отметок, однако деформации в сооружении происходят. В этих случаях необходимо организовать наблюдение за горизонтальным смещением сооружения. Для этой цели на сооружениях

зультате инструментальных геодезических измерений и вычислений определяют координаты каждой точки, за­ ложенной на сооружении наблюдения за горизонталь­ ными смещениями повторяют систематически, не реже одного раза в год. Если смещения не носят прогресси­ рующего характера и не опасны для устойчивости соору­ жения, наблюдение следует производить один раз в 2— 3 года.

Если горизонтальные смещения элементов сооруже­ ний (опоры, вертикальные подпорные стенки и др.) но­ сят затухающий характер, то наблюдения следует по­ вторять через 5 лет, пока сооружение не стабилизи­ руется.

Кроме инструментальных наблюдений, которые про­ должаются не более 5—6 лет, периодически производит­ ся освидетельствование технического состояния соору­ жения. При обследовании тоннелей и эстакад определя­ ют степень их износа; устанавливают действительную

145

работу элементов под нагрузкой, особенно в наиболее на­ пряженных местах, объем, характер и очередность ре­ монтных работ.

По данным обследования с выполнением в отдельных случаях перерасчета элементов сооружения делают вы­ воды о возможности и порядке дальнейшего его ремонта или восстановления.

Обследование транспортных тоннелей и эстакад про­ изводят работники мостоиспытательиых лабораторий, оснащенные соответствующими приборами и оборудова­ нием.

В задачу освидетельствования сооружений входит вы­ явление дефектов в дорожной одежде, гидроизоляции, температурных швах и основных элементах сооружения.

Перед началом работ по освидетельствованию необ­ ходимо предварительно ознакомиться с журналами экс­ плуатационной службы, где регистрируются все обнару­ женные дефекты и разрушения, с материалами техниче­ ского архива и результатами проведенных ранее обследований.

Результаты обследования заносят в журнал с при­ ложением в необходимых случаях эскизов и схем.

В случае необходимости при освидетельствовании производят вскрытие отдельных мест сооружения, чтобы более тщательно исследовать состояние отдельных час­ тей или полного элемента.

2 . Освидетельствование железобетонных опор и железо­

бетонных пролетных строений

При освидетельствовании железобетонных опор фик­ сируют осадки и перекосы, прямолинейность и правиль­ ность форм отдельных элементов, устанавливают каче­ ство бетона и другие дефекты (раковины, оголение арматуры, подтеки, выщелачивание и др.). Для этого производят остукивание наружных поверхностей опор, местами отбивают штукатурку. Дефекты, обнаруженные в опорах, фиксируют путем зарисовок и фотографиями, которые затем прилагаются к техническому отчету.

При освидетельствовании проезжей части и тротуа­ ров прежде всего определяют общее состояние плиты н балок и тротуарных консолей. Выявляют дефекты на поверхности бетона: раковины, оголение арматуры, тре­ щины, пятна выщелачивания раствора. Все дефектные

146

места зарисовывают и зарисовки прилагают к отчету. При необходимости берут образцы бетона для лабора­ торного испытания. Бетон необходимо извлекать путем высверливания, чтобы не повредить рабочую арматуру.

После освидетельствования сооружения составляют подробный отчет с указанием выявленных дефектов. В отчете также дают рекомендации по устранению мел­ ких дефектов силами эксплуатационных служб. Более серьезные выявленные дефекты устраняют после состав­ ления проектно-сметной документации.

3. Испытание транспортных эстакад

Вновь построенное сооружение перед сдачей его в эксплуатацию подвергается статическому и динамиче­ скому испытанию. Эти испытания выполняют работники специальных мостоиспытательных лабораторий, обеспе­ ченные необходимым оборудованием.

Статическое испытание сооружения позволяет уста­ новить действительные деформации элементов эстакады от испытательной нагрузки и сравнить их с расчетными. Экспериментальные данные дают возможность прове­ рить достаточную надежность расчета и учесть влияние различных, обычно не учитываемых при расчетах фак­ торов. В некоторых случаях данные испытания характе­ ризуют в известной степени и качество выполненных строительных работ.

Испытание сооружения повторяют через определен­ ные промежутки времени в зависимости от технического состояния отдельных элементов эстакады или в целом всего сооружения. Причиной повторных испытаний мо­ жет служить увеличение веса транспортных средств.

Важной задачей, которую надо решить при производ­ стве статического испытания, является выбор мест для установки приборов на эстакаде. Обычно ее решают в зависимости от данных освидетельствования соору­ жения.

В программу испытаний входит также предваритель­ ное определение мест размещения испытательной на­ грузки исходя из намеченных для установки приборов точек.

При составлении программы испытаний необходимо продумать последовательность загружения, чтобы избе­ жать излишних перемещений испытательной нагрузки.

147

Обычно эти загружения планируют как последователь­ ные перемещения машин из одного положения в другое.

Для ускорения работ по испытанию на пролетных строениях заранее намечают мелом место расположения каждой машины в продольном и поперечном направле­ ниях. Места установки испытательных приборов также фиксируют п каждому прибору присваивают порядко­ вый номер.

К предварительным работам по испытанию сооруже­ ния относится также устройство легких подмостей в мес­ тах, намеченных для установки приборов.

Отсчеты с приборов берут по команде п выполняют до установки нагрузки, под нагрузкой и после разгруз­ ки. При определении прогибов записи показаний жела­ тельно делать сразу после загрузки или разгрузки и спустя 15—20 мин. Это целесообразно потому, что про­ гибы несколько возрастают под нагрузкой, а возвраще­ ние конструкции в исходное положение происходит за­ медленно и оканчивается спустя некоторое время после разгрузки.

Данные отсчетов, полученные наблюдателями руко­ водитель испытания записывает в заготовленные заранее таблицы.

После сверки данных испытания при отсутствии явно ошибочных отсчетов эксперимент прекращается. В про­ тивном случае установка испытательной нагрузки повто­ ряется.

Вес и размеры каждой машины фиксируются в книж­ ке руководителя испытаний. Вес груза в машинах опре­ деляется взвешиванием единицы объема груза, а вес машины принимается по паспортным данным.

Обработка результатов статического испытания сво­ дится к определению деформаций, полученных при ис­ пытании сооружения, и вычислению соответствующих те­ оретических величин.

Для статических испытаний применяют различные инструменты и приборы.

Замер линейных деформаций (прогибов и перемеще­ ний) производят прогибомерами и мессурами.

Для измерения углов поворота элементов сооруже­ ния могут быть использованы простейшие приспособле­ ния или специальные приборы — клинометры:

Тензометр служит для измерения напряжений в кон­ струкциях сооружения.

148

4. Испытания под динамическими нагрузками

Динамические испытания проводят для установления динамических характеристик сооружения от различных обращающихся нагрузок. По этим характеристикам можно составить заключение о режиме эксплуатации эстакады учитывая условия прохождения различных на­ грузок.

При динамических испытаниях сооружений обычно определяют следующие деформации и характеристики: прогибы, горизонтальные и вертикальные колебания кон­ струкций; напряжения и различные характеристики, про­ изводные от перечисленных деформаций.

Прогибы при динамических испытаниях фиксируются в виде диаграмм, записываемых прогибографами. Гори­ зонтальные и вертикальные колебания или вибрации за­ писываются вибрографами.

Для динамических испытаний применяют различные способы динамических воздействий. В большинстве слу­ чаев испытания производят, пропуская по эстакаде с раз­ личными скоростями автомобили, троллейбусы, тракто­ ры, краны и др.

При динамических исследованиях применяют также ударную нагрузку или вибрационные машины.

Г л а в а V

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИОННО­ РЕМОНТНЫХ РАБОТАХ

Выполнение ремонтных работ на водостоках. При ре­ монте водосточной сети в зоне разрытия котлована мо­ гут быть расположены кабели высокого и низкого на­ пряжения и другие подземные коммуникации, которые при несоблюдении правил производства работ могут быть повреждены или разрушены. Это обстоятельство может иметь серьезные травматические последствия для рабочих-испытателей и, кроме того, причинить значи­ тельный материальный ущерб городскому хозяйству. Производитель работ обязан следить за исправным со­ стоянием крепления траншей, подмостей, ограждений, осуществлять надзор за правильным и безопасным ис­ пользованием строительных машин, механизмов и энер­ гоустановок, инструктировать и обеспечивать своевре­ менное обучение рабочих безопасным методам труда.

149