Определение физического износа набережных
Физический износ причалов, % |
Техническое состояние |
Общая характеристика технического состояния причалов |
Примерная стоимость ремонта в % от восстановительной стоимости |
0 – 15 |
Хорошее |
Повреждений и деформаций нет. Имеются отдельные устраняемые при текущем ремонте мелкие дефекты, не влияющие на эксплуатацию технического элемента. Ремонт следует проводить лишь на отдельных участках, имеющих относительно повышенный износ |
0 – 10 |
16 – 40 |
Удовлетворительное |
Несущие конструктивные элементы в целом пригодны для эксплуатации. Требуется ремонт, наиболее целесообразный на этой стадии |
11 – 35 |
41 – 65 |
Неудовлетворительное |
Эксплуатация конструктивных элементов возможна лишь при условии проведения значительного объема ремонтно-восстановительных работ |
36 – 80 |
66 – 100 |
Негодное |
Состояние несущих конструкций предаварийное. Эксплуатация возможна лишь после восстановления несущей способности сооружения |
81 – 130 |
Стоимостное выражение размера физического износа причальных набережных определяется по формуле:
, (3.5)
где В – восстановительная стоимость сооружения, руб.
Кроме физического износа также происходит и моральный износ причальных набережных, обусловленный научно-техническим прогрессом. Его величину можно определить по формуле:
, (3.6)
где СР – стоимость реконструктивных мероприятий, направленных на устранение морального износа, руб.
Показатель общего износа причальных набережных позволяет произвести оценку состояния конструкций, он увязывает размеры физического и морального износов
. (3.7)
Это, в свою очередь позволяет определить, на сколько целесообразен ремонт данного сооружения. При значительном износе реконструкция причала по затратам может превышать стоимость строительства нового причального сооружения.
Определение срока службы причальных сооружений и эксплуатационной надежности с учетом факторов окружающей среды имеет большое значение при эксплуатации, усилении и реконструкции существующих причальных набережных, а также при проектировании новых. В настоящее время нормативный срок службы причальных набережных и период проведения капитального ремонта регламентируются «Правилами технической эксплуатации портовых сооружений» и другими нормативными документами.
Однако, как показывает опыт эксплуатации существующих причальных набережных в Сибирском регионе, нормативные сроки на практике не всегда соответствуют действительности. Нормы не в полной мере учитывают особенности эксплуатации причального сооружения и влияющие на него факторы окружающей среды. При определении остаточных сроков службы причальных сооружений и периода проведения ремонтных работ необходимо пользоваться более прогрессивными методами расчета, учитывающими специфику работы сооружений. Своевременно произведенные ремонтные работы позволяют значительно продлить срок эксплуатации причальных набережных.
Сроки ремонта можно определять с учетом факторов окружающей среды. Корректирование сроков проведения капитального ремонта, позволит более своевременно устранять возникающие разрушения причальных набережных, планировать материальные затраты на производство ремонтных работ и в конечном счете увеличить срок службы сооружения. Вышеотмеченные нормативные сроки не отвечают действительности, так как не учитывают условий эксплуатации конструкции.
Периодичность ремонта причальных набережных
Типы конструкций |
Периодичность капитального ремонта, год |
Свайные ростверки с бутобетонной, бетонной или железобетонной надстройкой, железобетонные свайные эстакады |
20 |
Гравитационные набережные: железобетонные из массивов гигантов с надстройкой из железобетонных элементов, ряжевые набережные с бетонной, бутобетонной и каменной надстройкой, стенка уголкового профиля из сборных железобетонных элементов |
20 |
Стенки из заанкерованного железобетонного шпунта |
20 |
Стенки из заанкерованного металлического шпунта |
20 |
Деревянные ряжевые стенки |
7 |
Деревянные эстакады, больверки из деревянного шпунта |
8 |
Откосные набережные с покрытием откосов железобетонными, бетонными плитами и каменными покрытиями |
15 |
При эксплуатации речных портов необходимо своевременно проводить роботы по поддержанию причальных набережных в нормальном эксплуатационном состоянии. Структурная схема учитывает мероприятия, обеспечивающие сохранение эксплуатационной надежности причальных набережных.
Работы необходимые для обеспечения эксплуатационной надежности причала |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Межремонтные работы |
|
Периодический ремонт |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Периодические работы |
|
По потребности |
|
Текущий ремонт |
|
Капитальный ремонт |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Выявление дефектов |
|
Профилактические работы |
|
Устранение последствий аварий и стихийных бедствий |
|
Устранение разрушений отдельных элементов конструкций не влияющих на эксплуатационную надежность |
|
Малый |
|
Средний |
|
Восстановительный |
|
Улучшающий параметры |
|||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Гидротехником обслуживающим причальную набережную. |
|
С привлечением специализированной организации |
Сезонные работы |
|
По потребности |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Визуальное обследование |
Инженерное обследование |
|
Визуальное обследование |
Инженерное обследование |
Проведение испытаний и статических расчетов |
|
Визуальное обследование |
|
Выявление причин и последствий аварий |
|
Аварийный ремонт |
|
|
Разработка проекта по восстановлению несущей способности |
|
Выполнение работ хозспособом |
|
Выполнение работ специализированной организ. |
|
Разработка проекта по улучшению эксплуатационной надежности |
|
Выполнение работ по усилению с привлечением специализиров организации |
|||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Обследование с привлечением специализированной организации |
Структурная схема работ для обеспечения эксплуатационной надежности причала
Защита
Для обеспечения достаточной несущей способности для различных зон сооружения необходимо применять подходящие цементы: в надводной зоне – портландцементы, в зоне переменного уровня – сульфатостойкий портландцемент, в подводной зоне и ниже уровня дна – пуццолановые портландцементы и шлакопортландцементы, в зоне внутреннего заполнения – цементы с пониженной экзотермией. Если сооружение или его элементы находятся в различных зонах необходимо использовать бетон, отвечающий самым жестким условиям.
При необходимости повышения морозостойкости бетона необходимо вводить поверхностно-активные минеральные добавки. Для бетона подводной и внутренних зон требования по морозостойкости не предъявляются. В зоне переменного уровня в суровых климатических условиях марка бетона по морозостойкости необходимо назначать с учетом обязательного выполнения комплекса мер по гидротеплоизоляции конструкций.
Набережные, защищенные от термической агрессивности внешней среды специальными гидротеплоизолирующими покрытиями, по всей высоте или поясами в зоне переменных уровней будут более долговечны в условиях Крайнего Севера. На сегодняшний день гидротеплоизолирующие покрытия не используются на реках Сибири, хотя используются на побережьях и островах Баренцева моря, такие покрытия позволят защитить набережные от агрессивного воздействия воды и льда и позволят продлить срок службы причальных набережных.
По конструкции гидротеплоизолирующие пояса могут быть:
-
монолитные или сборные плиты из битумно-шлаковой смеси;
-
монолитные или сборные оболочки из битумно-шлаковой смеси;
-
железобетонные плиты, пропитанные битумом;
-
деревоплита толщиной около 8 см, пропитанная синтетической (формальдегидной) смолой.
Для суровых и особо суровых условий толщина теплогидроизоляционного пояса должна составлять 15 – 20 см. Теплоизоляция устанавливается по слою мастики: битумной, эпоксидной и на основе полиуретановых лаков. Верх гидротеплоизоляции должен располагаться на 0,5 – 0,6 м выше наивысшего горизонта воды, элементы защиты не должны выступать за лицевую грань сооружения т.к. конструкция защиты не рассчитывается на нагрузки от швартующихся судов.
Несущая способность железобетонных сооружений в суровых климатических условиях также может быть повышена благодаря применению теплогидроизоляционного покрытия бетона в зоне переменного уровня. Теплогидроизоляция изготавливается из битумно-минеральных смесей (БМС) с использованием естественных или искусственных пористых заполнителей – битумно-шлаковой смеси (БШС) в виде монолитного пояса или экрана, представляющего собой облицовку готовыми плитами.
Пропитка битумом или другими подобными материалами дает хорошие результаты по защите железобетонных конструкций причальных набережных. Пропитка горячим битумом может производиться в ваннах при атмосферном давлении или при повышенном давлении в автоклавах. Глубина пропитки 1,5 – 5,0 см. Однако, этот способ пригоден лишь для обработки относительно небольших элементов.
Увлажненный бетон, защищенный снаружи теплогидроизоляционным покрытием, в меньшей степени испытывает тепловые удары, и меньшее число раз температура в нем проходит через нулевую метку. В зоне переменного уровня выпуски из бетона закладных металлических деталей не допускаются, так как они снижают долговечность конструкции.
Одним из перспективных способов увеличения долговечности бетона и железобетона является применение полимеров в качестве средств пропитки (бетонополимеры) и в виде вяжущего, частично заменяющего цемент (полимерцементные бетоны и пластбетоны).
Особые требования предъявляются к причалам по переработке химических грузов. Состав цемента должен быть стойким против химического воздействия грузов предполагаемых к переработке на данном причале. Рекомендуется использовать наиболее простую форму железобетонных элементов с минимальным отношением поверхности к объему. Толщина защитного слоя принимается не менее 50 мм, а при непосредственном контакте элементов конструкции с перерабатываемыми грузами не менее 60 мм. Горизонтальные поверхности изолируются двух- и четырехслойными защитными покрытиями в зависимости от степени агрессивности (слабая, средняя и сильная).
Покрытия изолируют конструкцию от соприкосновения с химическими грузами, водными растворами этих грузов образующихся в результате попадания на грузы атмосферной воды или воды при влажной уборке причалов. Помимо коррозионной стойкости покрытия должны обладать высокой механической прочностью, тепло- и трещиностойкостью. Нижние и боковые поверхности верхнего ростверка, опорные конструкции также изолируются покрытиями, которые стойки к агрессивному воздействию воды, химических грузов, обладают достаточной морозостойкостью и стойкостью к старению.
Для получения бетонов с определенными свойствами на цементном вяжущем при затворении в его состав вводятся различные добавки: пластифицирующие (сульфатно-дрожжевая бражка СДБ, суперпластификатор типа С-3, которые позволяют снизить водоцементное отношение до 0,32 и менее, что дает возможность получать особо плотные бетоны), в пластифицирующе-воздухововлекающие (мылонафт М1, омыленная растворимая смола ВЛХК и др.), воздухововлекающие (синтетическая поверхностно-активная добавка СПД, смола нейтрализованная воздухововлекающая СНВ и др.), газообразующие (полигидросилоксан ГКЖ-94, пудра алюминиевая ПАК и др.), уплотняющие (нитрат калия НК, нитрат железа НЖ, диэтилен гликолевая смола ДЭГ-1 и др.), замедлители схватывания (сахарная патока – меласса СП, СДБ, этилсиликонат натрия ГКЖ-10 и др.), ускорители твердения (нитрат натрия НН1, хлорид кальция ХК, нитрат кальция НК и др.), противоморозные (ХК, нитрит-нитрат кальция ННК, мочевина М, нитрат натрия НН и др.), ингибиторы коррозии стали.
Особое значение имеют эффективные разжижители цементного теста – суперпластификаторы, обеспечивающие удобоукладываемость бетона при пониженном водоцементном отношении. Их применение позволяет получить осадку конуса 100 – 150 мм при В/Ц = 0,25. Применение суперпластификаторов позволяет снизить расходы цемента и обеспечить требуемую прочность и деформативные свойства бетона.
Для увеличения несущей способности и срока службы бетона в элементах причалов для переработки химических грузов, эксплуатирующихся в суровых климатических условиях, а также при наличии агрессивной водной среды применяется пропитка горячим битумом, эпоксидными смолами и лаками.