Ударный труд
Трудовой десант

Технологические правила ремонта каменных, бетонных и железобетонных конструкций железнодорожных мостов, утверждённые распоряжением ОАО "РЖД" № 649р от 13.04.2016


ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ»

 

РАСПОРЯЖЕНИЕ
от 13 апреля 2016 г.  № 649р

Об утверждении
"Технологических правил ремонта каменных,
бетонных и железобетонных конструкций железнодорожных мостов"

 

В целях улучшения технического состояния и эксплуатационных характеристик железнодорожных мостов:

1. Утвердить Технологические правила ремонта каменных, бетонных и железобетонных конструкций железнодорожных мостов (прилагаются).

2. Начальникам дирекций инфраструктуры:

a)    обеспечить в установленном порядке изучение прилагаемых технологических правил причастными работниками и их соблюдение при выдаче технических заданий и условий на проектирование, а также при контроле качества выполнения работ и приемке в эксплуатацию мостов ОАО «РЖД»;

b)    при планировании, организации работ по содержанию, ремонту и реконструкции каменных, бетонных и железобетонных конструкций мостовых сооружений применять рекомендации, указанные в данных технологических правилах.

3. Признать утратившими силу Технологические правила ремонта каменных, бетонных и железобетонных конструкций железнодорожных мостов, утвержденные ОАО «РЖД» 27 июня 2005 г.

 

Вице-президент ОАО «РЖД»

Г.В.Верховых

 

Исп. Никулин А.А., ЦДИ ЦП (499) 262-58-43

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА

ремонта каменных, бетонных и железобетонных конструкций
железнодорожных мостов 

 

 

УТВЕРЖДЕНЫ
распоряжением ОАО «РЖД»
от « 13 » апреля 2016 г. № 649р

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Основные положения по ремонту искусственных сооружений

4. Материалы для ремонта искусственных сооружений

4.1. Оценка типа дефектов и разрушений и выбор ремонтного материала

4.2. Требования к специальным ремонтным бетонам

4.3. Требования к арматуре и заполнителям

4.4. Полимербетоны и полимеррастворы

4.5. Материалы для вторичной защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии

4.6 Материалы для опалубочных работ

5. Ремонт защитных слоев

5.1. Общие положения

5.2. Подготовка поверхностей

5.3. Дополнительное армирование

5.4. Бетонирование

5.5. Ремонт защитных слоев без применения специальных ремонтных бетонов

6. Ремонт и защита конструкций с трещинами

6.1. Общие положения

6.2. Устройство защитных покрытий

6.3. Внутренняя гидроизоляция трещин

7. Ремонт массивных опор

7.1. Общие положения

7.2. Цементация каменных и бетонных кладок

7.3. Торкретирование кладки

7.4. Устройство сплошной железобетонной рубашки на опорах мостов

7.4.1 Общие положения

7.4.2. Защитные рубашки

7.4.3. Несущие оболочки

7.5. Устройство железобетонных каркасов опор

7.5.1. Общие положения

7.5.2. Устройство железобетонных поясов опор

7.5.3. Устройство железобетонных каркасов устоев

7.6 Опалубочные работы

8. Ремонт водопропускных труб

8.1. Общие положения

8.2. Ремонт лотковой части труб

8.3. Производство работ при ремонте лотков

8.4. Ремонт деформационных швов

9. Техника безопасности при производстве ремонтных работ

9.1. Общие положения

9.2. Приспособления и устройства для безопасного ведения работ

9.3. Техника безопасности при работе с полимербетонами и эпоксидными смолами

9.4. Требования по технике безопасности при использовании бетонов из сухих смесей

9.5. Основные меры безопасности при обслуживании машин, механизмов и приспособлений, применяемых при ремонтных работах

Приложение А (справочное). Варианты использования приспособлений, механизмов и оборудования для ремонта массивных бетонных и железобетонных конструкций

Приложение Б (рекомендуемое). Рекомендуемые ремонтные составы

Приложение В (рекомендуемое). Специальные ремонтные бетоны на специальном безусадочном цементе

Приложение Г (рекомендуемое). Материалы для ремонта деформационных швов

Приложение Д (справочное). Свойства и технические характеристики смесей производства НПО «СТРИМ»

Приложение Е (справочное). Производители специальных ремонтных бетонов монтажных составов и защитных составов

 

1. Область применения

 

Настоящие Технологические правила ремонта каменных, бетонных и железобетонных конструкций железнодорожных мостов (далее - Правила) содержат указания по ремонту и усилению элементов эксплуатируемых железнодорожных мостов. Правила разработаны в соответствии с действующими указаниями и инструкциями МПС России, ОАО «РЖД», охватывая наиболее распространенные ремонтные процессы. Для каждого из них приведены общие требования к исполнению, основные материалы и оборудование, перечислены технологические операции.

В Правилах указаны меры, необходимые для обеспечения безопасности движения поездов и охраны труда при выполнении ремонтных работ. Правила предназначены для выполнения работ по текущему содержанию, а также по капитальному ремонту водопропускных труб, опор мостов, каменных, бетонных и железобетонных пролетных строений.

Необходимость ремонта мостов и водопропускных труб, сроки и объемы работ в каждом отдельном случае должны определяться по результатам текущих и периодических осмотров и в соответствии с Техническими условиями на проведение планово-предупредительных ремонтов инженерных сооружений железных дорог России, утвержденными МПС России 23 декабря 1998 г. № ЦП-622.

Работы следует выполнять согласно проектам, составленным и утвержденным в установленном порядке. Разработку проектов необходимо вести с учетом настоящих Правил, предусматривая использование наиболее совершенных технических средств и применение способов ремонта, обеспечивающих повышение производительности труда и надлежащее качество работ. При этом в состав проекта помимо основных конструктивных и технологических решений следует включить требования к устройству вспомогательных подмостей и других временных сооружений, связанных с обеспечением выполнения требований безопасности и охраны труда.

Все дефекты, обнаруженные в процессе производства работ и не учтенные проектом, должны быть отмечены, о них должна быть поставлена в известность проектная организация для внесения необходимых исправлений и изменения в проект, согласования этих изменений с заказчиком и сообщения строительной организации способов исправления дополнительно обнаруженных дефектов.

 

2. Нормативные ссылки

 

При организации и проведении ремонтных работ наряду с указаниями настоящих Правил следует в первую очередь руководствоваться:

Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, утвержденными приказом Минтранса России от 21.12.2010 № 286 (далее - ПТЭ).

Технологическими правилами торкретирования кладки инженерных сооружений, утвержденными МПС России от 16.11.1983.

Технологическими правилами цементации кладки искусственных сооружений, утвержденными МПС России от 02.08.1987.

Правилами по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений ПОТ РО-32-ЦП-652-99, утвержденными МПС России 24.02.1999.

Инструкцией по обеспечению безопасности движения  поездов при производстве путевых работ, утвержденной распоряжением ОАО «РЖД» от 29.12.2012 № 2790р.

Инструкцией по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ (ЦП-485, МПС, 1997 г.).

ГОСТ 32016-2012. Межгосударственный стандарт. Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций. Общие требования.

ГОСТ 32017-2012. Межгосударственный стандарт. Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций. Требования к системам защиты бетона при ремонте.

ГОСТ Р 52804-2007. Национальный стандарт Российской Федерации. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний.

СП 28.13330.2012. Свод правил. Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНИП 2.03.11-85.

СНИП 2.05.03-84* Мосты и трубы.

ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия.

СП 46.13330.2012. Свод правил. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 3.06.04-91.

СП 70.13330.2012. Свод правил. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87.

ГОСТ 8267-93. Межгосударственный стандарт. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.

ГОСТ 8735-88. Межгосударственный стандарт. Песок для строительных работ. Методы испытаний.

ГОСТ 8736-2014. Межгосударственный стандарт. Песок для строительных работ. Технические условия.

ГОСТ 26633-2012. Межгосударственный стандарт. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.

ГОСТ 8486-86. Межгосударственный стандарт. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.

ГОСТ 9463-88. Межгосударственный стандарт. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия.

ГОСТ 2695-83. Межгосударственный стандарт. Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия.

СНиП П-25-80. Строительные нормы и правила. Деревянные конструкции.

СНиП 2.05.05-84. Строительные нормы и правила. Технологическое оборудование и технологические трубопроводы.

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования.

СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2.

Строительное производство.

Кроме того, при выполнении отдельных видов ремонта надлежит руководствоваться требованиями ряда других руководящих документов, на которые даны ссылки в соответствующих пунктах настоящих Правил.

 

3. Основные положения по ремонту искусственных сооружений

 

3.1. Ремонт мостов и водопропускных труб должен производиться при обеспечении безопасности движения и, как правило, без нарушения графика движения поездов. В тех случаях, когда для выполнения тех или иных работ требуется закрытие движения, продолжительность перерыва следует определять на основе детально разработанного графика.

Длительность отдельных операций при этом должна быть установлена по Отраслевым, технически обоснованным, нормам времени, а при отсутствии нормативов - по опытным данным или Сметным нормам и единичным расценкам на капитальный ремонт объектов железнодорожного транспорта (ЕРКР) и т.п. Продолжительность перерывов должна быть минимальной. По возможности следует использовать «окна», предусмотренные в графике движения для путевых ремонтных работ.

При необходимости ремонта нескольких мостов, расположенных на одном перегоне или участке, ремонтные работы следует планировать так, чтобы на разных объектах их можно было осуществить в одно и то же «окно». На каждом объекте ремонт должен осуществляться в три периода: подготовительный, основной и заключительный. Подготовительные работы необходимо выполнять в возможно большем объеме с тем, чтобы предельно уменьшить длительность основных работ, проводимых в «окно».

На время выполнения подготовительных, основных и заключительных работ по ремонту место работ должно быть ограждено соответствующими сигнальными знаками. При этом ограждение должно отвечать требованиям Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ, а также Инструкции по сигнализации на железных дорогах.

3.2. В ходе выполнения ремонтных работ следует обеспечивать контроль за соблюдением требований проекта и оформлением исполнительской документации (акты, журналы работ и т.п.). Необходимо также проверять соответствие примененных материалов техническим условиям и стандартам, качество изготовления дополнительных деталей, элементов и осуществлять пооперационный контроль на всех этапах и стадиях технологического процесса.

Работами должен руководить мостовой мастер, а в сложных или особо ответственных случаях - начальник дистанции пути или его заместитель. Работник, ведущий надзор (специально назначенный начальником дистанции пути или службы пути), обязан следить за качеством ремонта, соблюдением технологии производства работ, контролировать соблюдение всех правил и требований по обеспечению безопасности движения поездов и намеченного проектом режима эксплуатации моста в период работ.

По окончании ремонта должна производиться приемка работ. Порядок приемки установлен Инструкцией по содержанию искусственных сооружений.

3.3. Ремонт искусственных сооружений в зависимости от объемов и сложности может производиться с привлечением специализированных ремонтно-строительных организаций. Непосредственное руководство работами в этом случае должен осуществлять ответственный работник данной организации, имеющий на это право по занимаемой должности и проверенный в знании инструкций и правил, регламентирующих производство работ на действующих железнодорожных путях. Надзор, в том числе контроль на всех основных этапах работ, и приемку работ должен осуществлять Заказчик и дистанция пути (работники, специально назначенные начальником дистанции или службы пути).

Приемка законченных работ, выполняющихся по проектам, должны производиться комиссиями, назначаемыми инстанциями, утвердившими проекты, и оформляться актами, утверждаемыми указанными инстанциями.

Приемка работ производится на основании исполнительной документации, представленной исполнителем работ.

3.4. При организации и проведении ремонта искусственных сооружений надлежит обеспечивать безопасные условия производства работ, исходя из общих положений, изложенных в главе 9 настоящих Правил, и руководствуясь требованиями действующих нормативных документов по охране труда.

3.5. В настоящих Правилах даны ссылки на руководящие документы и государственные стандарты, действующие на 01 января 2015 года. Все последующие изменения этих документов и стандартов при пользовании Правилами должны быть соответственно учтены.

3.6. До настоящего времени ремонт бетонных и железобетонных конструкций инженерных сооружений выполнялся материалами, обычно применяемыми при новом строительстве и недостаточно пригодными для восстановительного ремонта конструкций. Сказанное поясняется схемами, представленными на рисунке 3.1. Здесь показано повреждение бетона, ремонтируемое разными составами. Обычные бетоны не сочетают пластичность и безусадочность

 

А)

Б)

В)

Рисунок 3.1. Ремонт повреждения конструкции бетонами:

А) жесткими малоусадочными, Б) пластичными усадочными,

В) специальными пластичными безусадочными

 

Соответственно, если ремонт осуществляют жесткой смесью, на шероховатой поверхности остаются незаполненные полости; впоследствии в них попадает вода и при ее замораживании происходит отторжение ремонтного слоя. Если ремонт выполняют пластичной смесью, возникают усадочные трещины, также ведущие к разрушению ремонтного материала. Кроме того, обычные бетоны не обеспечивают достаточной адгезии к «старой» конструкции.

Находившие применение полимербетоны могли сочетать пластичность с незначительной усадкой. Но коэффициент температурного расширения у них оказывался существенно отличным от бетонов на основе цемента; по этой причине ремонтные слои, выполненные из данного материала, оказывались недолговечными.

В настоящее время положение существенно изменилось.

Промышленность строительных материалов освоила производство сухих смесей и вяжущего для приготовления специальных ремонтных бетонов на основе портландцемента, сочетающих пластичность, безусадочность, и высокую адгезию к материалам, эксплуатировавшихся длительное время, бетонных и каменных конструкций. Таким бетонам, кроме того, свойственен быстрый набор прочности, что особенно важно при производстве ремонтных работ во время перерывов в движении поездов.

Настоящее издание Правил учитывает произошедшие изменения.

 

4. Материалы для ремонта искусственных сооружений

4.1. Оценка типа дефектов и разрушений и выбор ремонтного материала

4.1.1. Оценка дефектов и степени их опасности производится дистанциями, мостоиспытательной станцией или иной специализированной организацией, имеющей соответствующую лицензию.

4.1.2. Материалы обследований должны содержать исчерпывающие данные для выполнения проекта ремонта. Сюда, в первую очередь, входит:

  • оценка степени агрессивности среды эксплуатации по отношению к материалам конструкций;
  • определение глубины разрушений бетона или каменной кладки (размера от проектного положения поверхности конструкции до границы неослабленного материала);
  • определение потери площади сечения арматуры вследствие коррозии;
  • оценка степени коррозии закладных деталей и анкеров;
  • оценка состояния и прочности защитного слоя в целом.

4.1.3. Разработку технических решений ремонта, включая выбор ремонтного материала, осуществляет проектная организация на основе материалов обследования сооружения.

4.1.4. При выборе ремонтного материала следует учитывать:

  • степень целостности и потери несущей способности элементов конструкций;
  • глубину разрушений;
  • условия эксплуатации (температурный режим, влажность и агрессивность среды, динамические воздействия);
  • эстетические требования;
  • расположение и ремонтнодоступность конструкции;
  • объем подлежащих выполнению работ.

4.1.5. В ходе разработки технических решений ремонта следует также ориентироваться на современные защитные материалы и технологии, обеспечивающие, при условии правильного выбора, продление срока службы конструкций до 30 - 40 лет. Область применения защитных материалов представлена в таблице 4.1.

 

Таблица 4.1

Область применения защитных материалов на искусственных сооружениях

Материалы

Железобетонные конструкции транспортных сооружений

Воздействия

1. Пропитки бетонной поверхности

Г идрофобизирующие пропитки

Вертикальные поверхности конструкций, испытывающие только воздействия

Атмосферные осадки, антигололедные реагенты, ГСМ

2. Покрытия

Тонкослойные покрытия, общая толщина сухой пленки до 500 мкм

Балки пролетного строения, наклонные и горизонтальные поверхности, к которым предъявляются требования по трещиностойкости

Атмосферные осадки, динамические нагрузки, воздействие С02

Элементы ограждения, опоры в надводной части, вертикальные поверхности, к которым не предъявляются требования по трещиностойкости

Атмосферные осадки, UF, воздействие С02

Толстослойные покрытия, общая толщина сухой пленки до 3000 мкм

Балки пролетного строения, подферменные площадки, железобетонные поверхности водопропускных труб, наклонные и горизонтальные и вертикальные поверхности, к которым предъявляются повышенные требования по трещиностойкости

Атмосферные осадки, динамические нагрузки, воздействие С02, UF

 

Основные положения выбора способа ремонта следующие:

  • если толщина ремонтируемого слоя несущих конструкций не превышает см, следует применять бетоны из специальных сухих ремонтных безусадочных смесей (в дальнейшем изложении - специальные ремонтные бетоны). Бетоны и растворы, приготавливаемые на месте смешиванием инертных заполнителей, цемента и воды, не обеспечивают требуемых для ремонта свойств: сочетания безусадочности и пластичности, повышенной прочности сцепления со «старым» бетоном, ускоренного набора прочности;
  • специальные ремонтные бетоны предпочтительны также в случаях небольших объемов работ и недоступности места их проведения для самосвалов и миксеров;
  • при толщине ремонтного слоя несущих конструкций свыше 10 см следует либо использовать специальные ремонтные бетоны с добавлением щебня (до 25% по массе), либо бетоны, приготавливаемые на месте смешением инертных со специальным безусадочным цементом, обеспечивающим безусадочность и быстрый набор прочности. Щебень и гравий для приготовления бетонов должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93. Применение крупных заполнителей из осадочных пород не допускается. Согласно ГОСТ 10060-2012 морозостойкость щебня, гравия и щебня из гравия должны обеспечивать получение бетонов требуемой морозостойкости и быть не ниже F2300;
  • если ремонту подлежат вертикальные, потолочные и наклонные поверхности, проект ремонта может предусматривать применение тиксотропных специальных ремонтных бетонов без устройства соответствующей опалубки. Тиксотропные специальные ремонтные бетоны наносят ручным способом (с применением штукатурной кельмы, шпателя), а также методом мокрого набрызга, что является приоритетным методом при выполнении больших объемов работ по сравнению с торкретированием. Мокрый набрызг позволяет получить более однородную структуру отремонтированной поверхности и уменьшить процент отскока до минимального уровня;
  • при значительной, свыше 10% потере площади сечения арматуры вследствие коррозии оптимальными ремонтными составами служат специальные ремонтные бетоны (фибробетоны), изготавливаемые из сухих ремонтных безусадочных смесей с добавлением металлической фибры. Благодаря высокой прочности на растяжение они компенсируют снижение несущей способности арматуры.

4.1.6. Трещины в конструкциях разделяют на активные и неактивные. Активные могут изменять раскрытие под воздействием нагрузки и изменений температуры. Неактивные не меняют раскрытия при внешних воздействиях. Активные трещины могут обращаться в неактивные за счет соответствующего усиления конструкции, восстанавливающего ее монолитность.

Вариант ремонта активных трещин: наполнение их мастикой, не подверженной разрывам при изменениях раскрытия, а также приклеивания деформационных высокоэластичных не подверженных гниению лент на основе термопластичного эластомера.

Неактивные трещины герметизируют инъецированием в них состава, склеивающегося с бетоном, но не способным предотвратить изменения раскрытия при внешних воздействиях. Для герметизации волосяных трещин используют защитные эластичные паропроницаемые покрытия, создающие защитное покрытие на поверхности бетона.

4.1.7 Если на поверхности бетона наряду с неглубокими неактивными трещинами имеются сколы, раковины, участки шелушения и ослабленного бетона, поверхностный слой подлежит удалению и замене. Выполнение этого вида работ относится к ремонту защитного слоя и рассматривается в главе 5.

4.1.8. Для устройства и ремонта сборных и монолитных лотков металлических гофрированных труб (МГТ) и лотковой части железобетонных труб, которые могут эксплуатироваться в условиях сильной коррозионной активности грунта и воды при расчетных температурах ниже - 40°С, могут применяться полимеррастворы и полимербетоны, имеющие высокую степень износостойкости и морозостойкости.

 

4.2. Требования к специальным ремонтным бетонам

4.2.1. Специальные ремонтные бетоны и фибробетоны для ремонта несущих конструкций должны выполняться из сухих ремонтных безусадочных смесей, произведенных по техническим условиям, согласованным в установленном порядке для применения на инженерных сооружениях железнодорожного транспорта.

4.2.2. Следует разделять специальные ремонтные бетоны для конструкционного ремонта (вовлечение ремонтного состава в работу конструкции) и для неконструкционного ремонта (восстановление незначительных разрушений поверхности (поры, каверны, раковины, защитных слоев бетона, восстановление геометрических параметров конструкций).

4.2.3 Специальные ремонтные бетоны, применяемые в поверхностных слоях толщиной до 10 см, должны отвечать следующим требованиям.

Класс прочности на сжатие:

           через 24 часа - не ниже В15,

           через 28 суток - не ниже В45.

Прочность сцепления со «старым» бетоном через 28 суток - не ниже 2,0 МПа.

Прочность сцепления со «старым» бетоном после испытания на морозостойкость контактной зоны - не ниже 2,0 МПа

Усадка в пластичном и затвердевшем состоянии не допускается.

Морозостойкость - не ниже F23 00 (Согласно ГОСТ 10060-2012).

Водонепроницаемость - не ниже W12.

Коэффициент сульфатостойкости - не ниже 0,9.

Удобоукладываемость для бетонов из смесей с крупностью наполнителя до 3 мм, определяемая по расплыву конуса, - не меньше 170 мм.

Удобоукладываемость для бетонов из смесей с крупностью наполнителя свыше 3 мм, определяемая по осадке конуса, - не меньше 200 мм.

Специальные ремонтные бетоны должны быть самоуплотняющимися, не требующими применения вибраторов при укладке. Максимально, что может быть использовано при ремонте больших толщин, это штыкование.

4.2.4. Специальные фибробетоны, применяемые для конструкционного ремонта, должны отвечать требованиям, указанным в подпункте 4.2.3, и, кроме того, должны обладать прочностью на растяжение при изгибе, как правило: через 28 суток - не ниже 5 МПа (50 кгс/см²).

В специальных случаях специальные фибробетоны, применяемые для конструкционного ремонта, должны отвечать требованиям, указанным в подпункте 4.2.3, и, кроме того, должны обладать прочностью на растяжение при изгибе: через 28 суток - не ниже 10 МПа (100 кгс/см²).

На открытых сооружениях железнодорожного транспорта следует применять металлическую фибру с антикоррозийным покрытием или металлическую фибру, не подверженную коррозии.

4.2.5. Специальные ремонтные бетоны, применяемые для неконструкционного ремонта, должны отвечать следующим требованиям:

  • класс прочности на сжатие: через 28 суток - не ниже В20;
  • прочность сцепления со «старым» бетоном через 28 суток - не ниже 0,8 МПа;
  • прочность сцепления со «старым» бетоном после испытания на морозостойкость контактной зоны - не ниже 0,8 МПа;
  • требуемая морозостойкость определяется проектной организацией в зависимости от района строительства и должна быть не ниже F₁ 150;
  • водонепроницаемость - не ниже W10.

4.2.6. Специальные ремонтные бетоны для выравнивающих слоев, слоев защиты гидроизоляции железобетонного корыта с ездой на балласте и других элементов сооружений, не относящихся к несущим конструкциям, должны отвечать следующим требованиям:

  • класс прочности на сжатие: через 4 часа - не ниже 20 МПа (для работы в технологические «окна»), через 24 часа - не ниже 40 МПа, через 28 суток - не ниже 60 МПа;
  • морозостойкость - не ниже F23 00;
  • удобоукладываемость, определяемая по осадке конуса, - не ниже 150 мм.

4.2.7. Для ремонтных работ в аварийных условиях следует применять составы, рекомендуемые организацией-производителем сухих смесей, для специальных бетонов применительно к конкретному случаю. Сюда входят сверхбыстротвердеющие бетоны (класс В10 через 3 часа после укладки), составы для бетонирования в зимних условиях и т.п.

 

4.3. Требования к арматуре и заполнителям

 4.3.1. Марки стали для арматуры железобетонных опор, устанавливаемой по расчету, в зависимости от условий работы и средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе производства работ следует принимать в соответствии с таблицей 7.14 пункта 7.33 СП 35.13330.2011 (актуализированная редакция СНИП 2.05.03-84*).

Арматурная сталь класса A-II марки ВСт5пс2 допускается к применению в опорах мостов, если диаметр ее стержней в мм не более:

           20 - для элементов с арматурой, не рассчитываемой на выносливость;

           16 - то же, рассчитываемой на выносливость.

В качестве конструктивной арматуры при всех условиях допускается применение арматурной стали классов А-I и A-II марок, указанных в таблице 7.14 пункта 7.33 СП 35.13330.2011 (актуализированной редакции СНИП 2.05.03-84*), а также арматурной проволоки по ГОСТ 6727-80 гладкой класса В-1 и периодического профиля Вр-1.

4.3.2. Материалы для бетонов и приготовления бетонных смесей должны отвечать требованиям СП 46.13330.2012.

4.3.3. Щебень и гравий для приготовления бетонов должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93. Применение крупного заполнителя из осадочных пород не допускается. Морозостойкость щебня, гравия и щебня из гравия должны обеспечивать получение бетонов требуемой морозостойкости и быть не ниже F300.

4.3.4. Песок для приготовления бетонов должен соответствовать требованиям ГОСТ 8735-88.

4.3.5. Крупный и мелкий заполнители должны быть сухими (влажность не более 0,5%). Не допускается загрязнение заполнителей карбонатами (мел, мрамор, известняк), основаниями (известь, цемент) и металлической пылью (стальной, цинковой). Влажность наполнителей должна быть не более 1%. Кислотостойкость песка и наполнителей должна быть не ниже 97 - 98%.

 

4.4. Полимербетоны и полимеррастворы

4.4.1. Допускаемые к применению при ремонте водоотводных лотков и лотковой части железобетонных труб полимербетоны и полимеррастворы имеют связующие на основе эпоксидных смол, в состав которых в качестве пластификатора, способствующего уменьшению усадочных деформаций, вводится жидкий тиокол. Примеры составов связующих и их маркировки приведены в таблице 4.2, а состав полимеррастворов и полимербетонов - в таблице 4.3.

 

Таблица 4.2.

Пример состава связующих и их маркировки

Маркировка связующего

Количество в частях по массе

Эпоксидной смолы ЭД-20

Низковязкого тиокола НВБ-2

Сланцевого битума СБ

Этилсиликата ЭТС- 40

Полиэтилен-полиамина

Аминофенольного отвердителя АФ-2

35

100

30

50

3

12—15

30-35

55

100

50

50

3

12—15

30-35

510

100

50

100

3

12—15

30-35

1010

100

100

100

3

12—15

30-35

1510

100

150

100

3

12-15

30-35

1515

100

150

150

3

12—15

30-35

2010

100

100

100

3

12—15

30-35

2015

100

200

150

3

12—15

30-35

2020

100

200

200

3

12—15

30-35

2520

100

250

200

3

12—15

30-35

 

Таблица 4.3.

Пример состава полимеррастворов и полимербетонов

№ состава

Связующие

Пластификатор

Отвердитель

Ускоритель

Наполнитель

Назначение

Наименование

Кол-во частей по массе

Наименование

Кол-во частей по массе

Наименование

Кол-во частей по массе

Наименование

Кол-во частей по массе

Наименование

Кол-во частей по массе

1

Эпоксидная смола ЭД-20

100

Дибутилфталат

20

Полиэтилен - полиамид

12,5

 

 

 

 

Инъектирование трещин раскрытием 0,5­1,0 мм

2

Эпоксидная смола ЭД-20

100

Полиэфир
МГФ-9

20

Полиэтилен - полиамид

10

 

 

 

 

Инъектирование трещин раскрытием 0,5­1,0 мм

3

Эпоксидная смола ЭД-16

100

Дибутилфталат

20

Полиэтилен - полиамид

10

 

 

 

 

Инъектирование трещин раскрытием 0,5 мм

4

Эпоксидная смола ЭД-20

100

Фуриловый спирт

20

Полиэтилен - полиамид

30

 

 

 

 

Инъектирование трещин при отрицательных температурах

5

Эпоксидная смола ЭД-20

100

Полиэфир
МГФ-9

20

Аминофенол АФ-2

20 - 50

 

 

 

 

Инъектирование трещин раскрытием 0,5 мм

6

Смола ЛKC - 1

100

 

 

Гипериз

5

Нефтанат кобальта

5

 

 

Инъектирование трещин во влажных условиях

7

Смола ЛKC - 1

100

 

 

Гипериз

5

Нефтанат кобальта

5

 

 

Инъектирование трещин во влажных условиях

8

Смола ИКАС- 3

100

 

 

Гипериз

5

Нефтанат кобальта

5

Молотый песок

50 - 250

Инъектирование трещин раскрытием 1,0 мм и более с заполнением каверн

 

В качестве крупного заполнителя для полимербетонов рекомендуется применять щебень из естественного камня или щебень из гравия.

При устройстве лотков водопропускных труб из местных материалов в качестве крупного заполнителя может быть использован гравий, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 26633-2012. Применение крупных заполнителей из осадочных горных пород не допускается.

4.4.2. Для приготовления полимеррастворов и полимербетонов ре­комендуется применять также кварцевые пески, отвечающие требованиям ГОСТ 8736-93. Зерновой состав кварцевого песка должен соответствовать кривой просеивания, приведенной в ГОСТ 26633-2012. Модуль крупности песка должен быть от 2 до 3. При этом надо учитывать, что если в кварцевом песке содержание зерен, проходящих через сито № 014, превышает 2%, то необходимо уменьшить количество наполнителя. Содержание в песке пылевидных, илистых и глинистых частиц не должно превышать 0,5%.

4.4.3. В качестве альтернативы вышеописанным составам возможно применение уже готового комплекта для приготовления составов, которые представлены в Приложении Б.

 

4.5. Материалы для вторичной защиты бетонных и железобетонных конструкций от коррозии

4.5.1. Железобетонные конструкции искусственных сооружений в ходе эксплуатации подвергаются агрессивным воздействиям воздушных, твердых и жидких сред, которые негативным образом сказываются на долговечности сооружений. Классификация сред эксплуатации по виду и степени агрессивности воздействия приведена в СП 28.13330.2012 в таблицах А.1, они подразделяются на слабо-, средне- и сильноагрессивные.

Согласно подпункту 5.3.1 СП 28.13330.2012 в зависимости от степени агрессивности воздействий сред следует применять следующие виды защиты:

           при возможном контакте поверхностей конструкций со слабоагрессивными средами по отношению к железобетону применять первичную и, при необходимости, вторичную;

           при возможном контакте поверхностей конструкций со средне- и сильноагрессивными средами по отношению к железобетону применять первичную в сочетании со вторичной и специальную.

4.5.3. В соответствии с ГОСТ 32017-2012 материалы для вторичной защиты бетона строительных конструкций искусственных сооружений выбираются в следующем порядке:

1)    определение напряженного состояния конструкции, выявление дефектов, их классификация и оценка причин износа на основании классификации сред эксплуатации по СП 28.1330.2012;

2)    на основании этой оценки - определение принципа(ов) защиты и ремонта бетонных сооружений;

3)    после определения принципа(ов) - выбор соответствующего метода (гидрофобизирующая пропитка, пропитка или покрытие) для реализации одного или нескольких принципов. Требуемые показатели указаны в таблице 1 ГОСТ 32017-2012;

4)    на основании диагностики могут выбираться дополнительные показатели подлежащих использованию материалов и систем.

В таблице 4.4 приведены основные принципы вторичной защиты бетона по ГОСТ 32017-2012, которые используются для определения метода защиты и назначения типа и конкретной марки используемого защитного материала и требований к ним согласно таблицам 3, 4 и 5 указанного ГОСТа.

 

Таблица 4.4

Определение принципов защиты и назначение соответствующих им методов

Принцип 1: Защита от проникновения

Снижение или предотвращение проникновения агрессивных веществ, таких как вода, другие жидкости, пары, газы, химикаты и биологические.

Метод 1.1:

Гидрофобизирующая пропитка

Метод 1.2:

Защитное покрытие поверхности с заделкой трещин или без нее

Принцип 2: Контроль влажности

Контролирование неблагоприятных реакций путем сушки бетона и предотвращения скапливания влаги. Неблагоприятные реакции включают взаимодействие щелочей цемента с кремнеземом заполнителя и сульфатную коррозию. Насыщенный влагой бетон также может быть подвержен негативному воздействию циклов замораживания-оттаивания.

Метод 2.1:

Гидрофобизирующая пропитка

Метод 2.2:

Пропитка

Метод 2.3:

Защитное покрытие поверхности

Принцип 3: Повышение стойкости к физическим воздействиям

Повышение стойкости к физическим или механическим воздействиям.

Метод 3.1:

Защитное покрытие поверхности

Принцип 4: Химическая стойкость

Повышение стойкости бетонной поверхности к разрушениям, связанным с воздействием химически активных веществ.

Метод 4.1:

Защитное покрытие поверхности

Принцип 5: Сохранение или восстановление пассивации

Создание химических условий, при которых поверхность арматуры поддерживается в пассивированном состоянии или возвращается в него.

Метод 5.1:

Обесщелачивание карбонизированного бетона путем диффузии

Принцип 6: Повышение удельного электрического сопротивления

Повышение удельного электрического сопротивления бетона.

Метод 6.1:

Гидрофобизирующая пропитка

Метод 6.2:

Защитное покрытие поверхности

Принцип 7: Катодный контроль

Создание условий, при которых потенциально катодные зоны арматуры не способны запускать анодную реакцию.

Метод 7.1:

Ограничение содержания кислорода (в катоде) путем насыщения или защитного покрытия поверхности.

 

4.5.5. Согласно ГОСТ 32017-2012 существует три метода вторичной защиты бетона - нанесение гидрофобизирующих пропиток (гидрофобизаторов), применение проникающих составов и нанесение покрытий.

4.5.5.1. Гидрофобизирующая пропитка - это обработка бетона для получения поверхности с водоотталкивающим эффектом и при этом:

  • поры и капилляры покрываются изнутри, но не заполняются;
  • на поверхности бетона отсутствует пленка;
  • вид бетона не изменяется или имеются небольшие изменения, не влияющие на несущую способность;
  • действующими веществами могут быть, например, силаны или силоксаны.

Гидрофобизирующие пропитки поверхности согласно ГОСТ 32017-2012 должны обладать: глубиной проникновения, степенью снижения капиллярного всасывания воды, стойкостью к циклам попеременного замораживания/оттаивания, временем высыхания.

Согласно ГОСТ 32016-2012, определяющего общие правила применения материалов для ремонта и защиты бетона, гидрофобизирующие пропитки применяются при защите бетона от проникновения агрессивных соединений из воздуха совместно с атмосферной влагой посредством капиллярного переноса и диффузии. Также гидрофобизаторы применяются для регулирования влажности бетона и железобетона и в целях повышения его удельного сопротивления во избежание распространения коррозионных процессов стали. Примеры составов применяемых в качестве гидрофобизирующих пропиток представлены в приложении В таблица П.В.2.

4.5.5.2. Проникающие составы - это обработка бетона для уменьшения поверхностной пористости и для упрочнения поверхности, поры и капилляры заполнены частично или полностью.

Пропиточно-кольматирующие составы должны обладать: глубиной проникновения, степенью повышения марки по водонепроницаемости бетона и морозостойкости, степенью снижения истираемости обработанного бетона, паропроницаемостью, глубиной проникновения.

Согласно ГОСТ 32016-2012 материалы из группы «пропитки» применяются при защите бетона от проникновения агрессивных соединений из окружающей среды совместно с атмосферной влагой посредством капиллярного переноса и диффузии. Также материалы применяются в целях повышения физической стойкости бетона и железобетона. Параметры материалов группы «пропитки» представлены в приложения В таблица П.В.З.

4.5.5.3. Покрытие - это обработка путем создания на поверхности бетона сплошного защитного слоя.

Толщина защитного слоя обычно составляет от 0,1 до 5,0 мм. В особых случаях применения может потребоваться толщина более 5 мм.

Вяжущими могут быть, например, органические полимеры, органические полимеры с цементом в качестве заполнителя или с гидравлическим цементом, модифицированным дисперсией полимера.

Защитные покрытия и системы должны обладать адгезией к бетону, атмосферостойкостью, сохранением адгезии к бетону после циклов попеременного замораживания/оттаивания, паропроницаемостью и, при необходимости, химической стойкостью, декоративными свойствами, эластичностью, стойкостью к истиранию.

Согласно ГОСТ 32016-2012 материалы из группы «покрытие» применяются для защиты от проникновения агрессивных соединений из окружающей среды (воздуха, грунта, воды и т.п.) посредством механизмов фильтрации, диффузионного и капиллярного переносов. Также покрытия с повышенной химической стойкостью применяются для защиты бетона в случае наличия сильноагрессивных сред (растворов кислот, щелочей, органических масел и многоатомных спиртов и т.п.), для регулирования влажности бетона и повышения его физической стойкости и удельного электрического сопротивления. Параметры материалов группы «покрытие» представлены в приложении В таблица П.В.4. (защитно-декоративные) и таблица П.В.5. (защитные).

4.5.6. Технология применения перечисленных материалов, операционный контроль качества, техника безопасности и правила утилизации отходов должны быть указаны в технических руководствах и описаниях на материалы и предоставлены производителем.

 

4.6. Материалы для опалубочных работ

4.6.1. Для опалубки следует применять пиломатериалы из древесины хвойных пород, в основном сосну, ель II сорта с влажностью до 23%. Разрешается применение древесины пихты, лиственницы и лиственных пород, удовлетворяющих требованиям к III сорту по ГОСТ 8486-86, ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 2695-83. Для подмостей может применяться ель или пихта с влажностью до 35%. Влажность древесины, используемой для изготовления щитов, в том числе каркасов щитов, не должна отличаться более чем на 5 - 10%.

Прочностные характеристики (нормативное и временное сопротивления) древесины, применяемой для изготовления элементов опалубки, должны соответствовать требованиям, указанным для сортов древесины в СНиП П-25-80.

4.6.2. Для элементов деревянной опалубки разрешается применять обрезные и полуобрезные пиломатериалы при условии, что будет исключено вытекание цементного молока и будут обеспечены требуемые формы и чистота поверхностей сооружения. Ширина досок опалубки, непосредственно прилегающих к бетону, рекомендуется не более 15 см. Толщина досок назначается по расчету, но должна быть не менее 20 мм. При толщине опалубки 40 мм и более рекомендуется применять шпунтовые доски.

4.6.3. Для изготовления инвентарных опалубочных щитов используются, как правило, водостойкая фанера толщиной 7-20 мм, стеклопластик КАСТ-В толщиной 8 мм, анизотропный стеклопластик СВАМ, полиэфирный плоский листовой стеклопластик, древеснослоистый пластик ДСП-В.

При использовании специальных защитных пленок или наклейке листовых водостойких синтетических материалов на поверхность фанерных щитов допускается применение фанеры повышенной водостойкости марки ФБС толщиной не менее 10 мм.

Для склеивания элементов опалубки следует применять клеи, обладающие необходимой прочностью, водостойкостью, биостойкостью и долговечностью: фенольные, резорциновые, фенольнорезорциновые. Для склеивания древесины с металлом следует применять эпоксидные клеи.

4.6.4. Для опалубок - облицовок, выполняющих функции гидроизоляции и защиты кладок от коррозии, должна применяться сталь марки не ниже СтЗ.

Элементы крепления должны выполняться из стали марки Ст5 и выше. Для изготовления элементов и деталей стальной и комбинированной опалубки используются стальные прокатные и гнутые профили, а также листовой прокат различной толщины. Для изготовления пружинных креплений (скоб, кляммер) используется сталь марок 657, 55ГС.

4.6.5. Для стальных элементов деревянных опалубок следует применять полосовую, фасонную, листовую и арматурные стали, удовлетворяющие требованиям разделе 3 и 4 СНИП 2.05.03-84. В случаях, когда марка стали не указана в проекте, для металлической разборно-переставной опалубки, креплений и металлических инвентарных элементов деревянной опалубки разрешается применять обезличенную (немаркированную) сталь, при условии предварительного ее испытания путем холодного загиба на 180° вокруг стержня диаметром, равным толщине образца.

 

5. Ремонт защитных слоев

5.1. Общие положения

5.1.1. При ремонте (восстановлении) защитного слоя необходимо учитывать причины его разрушения с целью предотвращения последующего его выхода из строя. Наиболее часто отслоение защитного слоя вдоль рабочей арматуры из-за ее коррозии связано с недостаточной его плотностью (или толщиной), усиленной вследствие этого карбонизацией и потерей защитных свойств материала (понижения pH).

Восстановление защитного слоя можно проводить только после обеспечения водоотвода от конструкции.

5.1.2. В зависимости от объема повреждений существуют следующие виды ремонта защитного слоя:

  • заделка отдельных выколов, раковин и других повреждений;
  • замена или восстановление защитного слоя (частичная или сплошная).

Заделку отдельных поврежденных мест защитного слоя бетона применяют в тех случаях, когда его защитные свойства на большей части поверхности еще сохранились.

5.1.3. Замену защитного слоя бетона производят в тех случаях, когда его свойства понижены, арматура поражена коррозией или защитный слой бетона отслаивается. В этих случаях старый защитный слой подлежит полному удалению, а арматура - очистке от ржавчины и нанесению защитного состава с ингибиторами коррозии. Толщина защитного слоя должна быть не менее 20 мм; разрешается увеличивать толщину защитного слоя по сравнению с проектной. Новый защитный слой должен удовлетворять требованиям норм проектирования железобетонных конструкций.

5.1.4. Работы при заделке отдельных повреждений защитного слоя небольшой площади допускается выполнять вручную.

5.1.4. Качество ремонта защитного слоя контролируют осмотром, проверкой плотности материалов контрольных образцов, обстукиванием и проверкой прочности бетона на сжатие в возрасте 28 суток. Для этой цели изготавливают образцы согласно нормативной документации производителя строительных материалов (СТО, ТУ), либо образцы согласно ГОСТ 10180-2012 в количестве не менее трех образцов от каждой конструкции при ее бетонировании без перерывов, если же имеют место перерывы или изменение технологии, количество образцов увеличивают. Контрольные образцы следует изготавливать в жестких металлических формах, предварительно смазанных расплавленным петролатумом или консистентными смазками.

При недостаточной несущей способности или других дефектах вновь изготовленный защитный слой удаляют, и ремонт производят повторно.

 

5.2. Подготовка поверхностей

5.2.1. Перед восстановлением защитного слоя поверхности должны быть очищены от грязи, краски, ослабленного бетона и продуктов коррозии арматуры. Ремонтные составы должны наноситься на увлажненную шероховатую поверхность «старого» бетона, прочность которого должна быть не ниже 15 МПа. На очищенной арматуре допускаются затемнения, но не должно быть рыхлых продуктов коррозии.

5.2.2. Если основной массив конструкции состоит из бетона или каменной кладки, прочность которых ниже 15 МПа, ремонтный состав следует наносить по сетке из катанки 0,5 - 6 мм, ячейкой 100x100, закрепленной к массиву на анкерах.

5.2.3. Для подготовки поверхностей в зависимости от объема работ и оснащенности подрядной организации применяют один из следующих методов:

  • очистка бетона и арматуры с помощью водоструйной установки, развивающей давление 600 - 700 атм.
  • очистка бетона и арматуры с помощью водопескоструйной установки, развивающей давление 350 атм.
  • очистка бетона и арматуры, используя опескоструивание и воздействия механических инструментов: легких перфораторов, игольчатых пистолетов и металлических щеток. После применения этого способа очистки поверхности должны промываться водой.

При очистке арматуры от продуктов коррозии по всему периметру должен быть обеспечен зазор между ней и «старым» бетоном не менее 20 мм при диаметре стержней 10 мм и больше, не менее 15 мм - при меньших диаметрах.

Если обнаженная после очистки от грязи, старой краски и ослабленного бетона поверхность пропитана маслами, битумом, другими подобными веществами, ее следует промыть растворяющим их составом.

5.2.4. Если отслоение «старого» защитного слоя не наблюдается, и он находится в удовлетворительном состоянии, для очистки поверхности от грязи и краски следует использовать водоструйную установку, развивающую давление 150 - 200 атм.

5.2.5. Для очистки бетона и арматуры подводных частей сооружений следует использовать специальную водоструйную установку, развивающую давление не ниже 700 атм. Для выполнения таких работ рекомендуется привлекать специализированную организацию.

5.2.6. Перед восстановлением защитного слоя бетона арматуру следует покрыть однокомпонентным, цементным, активно действующим антикоррозийным покрытием (см. Приложение Б).

 

5.3. Дополнительное армирование

5.3.1. Прикреплять дополнительные стержни электросваркой к имеющейся рабочей арматуре не рекомендуется, а к предварительно напряженной - запрещается.

5.3.2. Для закрепления дополнительной рабочей и конструктивной арматуры в проектном положении следует использовать стальные анкеры, заделанные в «старом» бетоне. Анкеры изготавливают из стержней периодического профиля классов All или AIII, диаметром 8 или 10 мм с отгибом на свободном конце, к которому крепят арматуру проволочными скрутками или сваркой. Глубина заделки должна быть не менее двадцати диаметров стержня.

5.3.3. Диаметр скважины принимают на 6 мм больше диаметра вставляемого в нее анкера и наполняют закрепляющим составом на 50 - 60%, после чего ввинчивают в нее стержень. От вертикальных поверхностей рекомендуется бурить скважины для анкеров с уклоном вниз (рисунок 5.1 А).

В скважинах, выполненных с уклоном вниз, в качестве закрепляющего состава следует использовать раствор из безусадочного цемента и мелкого песка, взятых в соотношении 1:1. Если скважина горизонтальная или выполнена с уклоном вверх, в качестве закрепляющего состава используют тиксотропные специальные бетоны указанные в приложении 2, не вытекающие из таких скважин (рисунок 5.1. б).

 

А)

Б)

Рисунок 5.1. Устройство анкеров для закрепления арматуры: 1 - анкер, 2 - арматура, 3 - быстротвердеющий раствор цемента,

4 - сверхбыстротвердеющий раствор

 

5.3.4. Зазор между дополнительными стержнями рабочей или конструктивной арматурой и поверхностью «старого» бетона или каменной кладки должен быть не менее 20 мм. В случае монтажа сетки из катанки диаметром 5 мм и менее, допускается закреплять ее на расстоянии 10-15 мм от поверхности, используя кроме анкеров пристрелку дюбелями.

 

5.4. Бетонирование

5.4.1. Специальные ремонтные бетоны и бетоны на специальном безусадочном цементе приготавливают путем механического перемешивания с водой. Приготовление вручную (лопата, кельма и т.п.) не допускается. Используется следующее оборудование: для бетонов с крупностью зерен заполнителя до 3 мм - растворомешалки и бетономешалки; при более крупных зернах, а также в случаях приготовления фибробетонов - только бетономешалки. Если требуется приготовить небольшое количество бетона или фибробетона, смесь перемешивают в емкости, используя ручной смеситель (миксер) с одно или двухвальной насадкой. Ввиду высокой плотности перемешивание с использованием дрели с насадкой под шпаклевочные материалы не желательно. Количество воды, добавляемой к сухой смеси, ни в коем случае не должно превышать указанного в технических условиях или проекте - заявленные свойства бетонов не обеспечиваются при избытке воды. Следует иметь в виду, что суперпластификаторы, имеющиеся в смесях и специальном цементе, начинают действовать через 1,5-2 минуты после начала перемешивания; до этого масса кажется слишком жесткой и не пригодной для укладки.

5.4.2. Специальные ремонтные бетоны с крупностью зерен до 3 мм перекачивают, используя растворонасосы, в том числе малярно-штукатурный агрегат СО-154А. Специальные ремонтные бетоны с крупностью зерен более 3 мм, фибробетоны можно перемешать с помощью бетононасосов.

5.4.3. При выборе типа специального ремонтного бетона (наливного или тиксотропного) необходимо учитывать следующее. При малом количестве арматурных стержней, подлежащих обетонированию, обычно предпочтительным оказывается применение тиксотропных составов, не требующих использования опалубки. Если имеет место густая сетка арматурных стержней, целесообразно использовать наливной состав, нагнетаемый в опалубку под давлением, с тем, чтобы исключить образование полостей между арматурными стержнями и «старым» бетоном.

5.4.4. В случае подводного бетонирования используют только специальные бетоны, заливаемые в опалубку; тиксотропные составы не применяют. Если необходимо выполнить защитный слой на значительном по высоте участке, бетонирование начинают, подавая массу в нижнюю часть опалубки с тем, чтобы бетон, поднимаясь, вытеснял воду. В дальнейшем, по мере наполнения опалубки место подачи массы перемещают к верху. Могут использоваться два способа подачи через шланг или трубу, опущенные в опалубку, либо через трубки, заранее смонтированные в опалубке.

5.4.5. Отремонтированные поверхности железобетонных конструкций должны поддерживаться в увлажненном состоянии в течение суток - двух после их укладки, т.е. должен осуществляться влажностный уход. Наряду с традиционным методом влажностного ухода - накрытие увлажненной мешковиной, пленкой и/или периодическое увлажнение поверхности, могут применяться пленкообразующие составы, которые наносятся методом напыления, вследствие чего на отремонтированной поверхности или свежеуложенной бетонной смеси образуется пленка, предотвращающая испарение влаги.

5.4.6. Эксплуатацию сооружений, отремонтированных с применением специальных ремонтных бетонов или на цементе, допускается начинать через сутки после укладки. Этот срок может быть сокращен за счет использования быстротвердеющих и сверхбыстротвердеющих специальных ремонтных бетонов, представленных в приложении Б.

 

5.5. Ремонт защитных слоев без применения специальных ремонтных бетонов

5.5.1. Восстановление защитных слоев обычными бетонами на цементном вяжущем и полимербетонами допускается при отсутствии возможности применения специальных ремонтных бетонов на цементном вяжущем по местным условиям. Необходимо учитывать, что в защитных слоях из обычного бетона возникнут усадочные трещины, а в полимербетонных - трещины из-за различия коэффициентов температурного расширения по отношению к основанию. Запрещается использовать обычные бетоны и полимербетоны для ремонта пролетных строений, подверженных вибрации при прохождении подвижного состава.

5.5.2. Ремонт элементов искусственных сооружений обычными бетонами методом торкретирования производят в соответствии с требованиями Технологических правил торкретирования кладки инженерных сооружений. При этом допускается изменение состава сухой смеси до 1:6 и применение полимерцементных растворов (поливинилацетатная эмульсия вводится вместе с водой).

Общая толщина слоев торкрета, нанесенных на конструкцию, должна соответствовать проекту. При нанесении покрытия на металлическую сетку слой торкрета должен покрывать сетку не менее чем на 15 мм.

5.5.3. При работе с обычными бетонами для увеличения сил сцепления между новым и старым бетоном рекомендуется подготавливать ремонтируемые поверхности, а также применять латексцементные и полимерцементные растворы и бетоны. Однако мероприятия, применяемые при соединении бетонов (декарбонизация поверхностей старого бетона, насечка поверхности старого бетона, виброукладка смеси), не обеспечивают прочного сцепления свежеукладываемых растворов и бетонов со старыми материалами.

Могут также использоваться тонкие клеевые прослойки из эпоксидных композиций типа эпоксидно-тиоколового клея К-153. Рекомендуемые клеевые прослойки могут применяться при нанесении полимеррастворов и полимербетонов.

Клей К-153 может быть изготовлен на месте из следующих составляющих (в частях по массе):

  • эпоксидная смола ЭД - 20 - 100
  • полиэфир МГФ - 10
  • жидкий тиокол - 20 полиэтиленполиамин - 15
  • аэросил - 100.

Для обеспечения прочного сцепления старого бетона со свежеуложенным при наличии открытой арматуры рекомендуются также клеевые составы, приведенные в таблице 5.1. Составы наносят на предварительно высушенный старый бетон.

Отвердитель АФ-2 в условиях высокой влажности предпочтителен, в том числе и для клея К-153. Отвердитель вводят в клеевой состав непосредственно перед употреблением.

 

Таблица 5.1

Состав клеев для обеспечения адгезии старого и нового бетона

Номер состава

Связующее

Пластификатор

Растворитель

Отвердитель

Наиме- нование

Количество частей по массе

Наиме- нование

Количество частей по массе

Наиме- нование

Количество частей по массе

Наиме- нование

Количество частей по массе

1

Эпоксидная

100

 

 

Р-4

10

Полиэтилен

6 - 18

 

смола ЭД-20

 

 

 

 

 

полиамин

 

 

 

 

 

 

 

 

АФ-2

 

2

Тоже

100

Каучук

10

Р-4

10

 

6 - 8

 

 

 

СКН-10

 

 

 

 

 

 

5.5.4 При ремонте больших по размеру поверхностей защитного слоя на боковых и, особенно, на потолочных поверхностях необходимо устраивать металлическую или деревянную опалубку. Поверхность опалубки должна покрываться составом, препятствующим ее сцеплению с материалом защитного слоя. Для этих целей рекомендуется петролатум.

5.5.5. При бетонировании на вертикальных поверхностях в опалубке устраивают окна или закладные доски. При бетонировании на потолочных поверхностях опалубку крепят с помощью специального пружинно­прижимного устройства.

5.5.6. Конструкция опалубки и организация процесса бетонирования должны предусматривать непрерывность процесса бетонирования от одного деформационного шва до другого. Расстояние между деформационными швами не должно превышать 1,0 - 1,5 м, как по вертикали, так и по горизонтали.

5.5.7. При твердении бетона под нагрузкой на потолочных поверхностях прижимные пружины опалубки должны обеспечивать давление на материал защитного слоя не менее 0,06 МПа.

Бетон в опалубке должен быть выдержан не менее 3 суток. Сразу же после разборки опалубки следует поддерживать новый защитный слой во влажном состоянии в течение 7 суток. При применении деревянной опалубки ее нужно увлажнять в течение всего периода до разборки.

При применении полимерцементной смеси на основе латекса СКС-65 на потолочных поверхностях избыточное увлажнение недопустимо.

Температура воздуха во время бетонирования и ухода за обычным и полимерцементным бетоном должна быть не ниже + 10°С.

По окончании периода выдержки бетона и его увлажнения деформационные швы должны быть заполнены герметизирующей мастикой. Герметизацию деформационных швов осуществляют таким же образом, как и заполнение трещин.

5.5.8. Для ремонта защитных слоев рекомендуется применять полимеррастворы и полимербетоны с коэффициентом наполнения не более 1:2. Работы с применением полимербетонов и полимеррастворов имеют ряд особенностей. Приготовляют эти материалы в специальных мешалках, а для уплотнения применяют вибратор с повышенным давлением с цилиндрической поверхностью.

5.5.9. Температура поверхности старого бетона, на которую укладывают полимерраствор и полимербетон, должна быть не ниже +30°С, для чего при необходимости требуется предварительный прогрев с помощью газовых горелок или паяльных ламп. Кроме того, поверхность должна быть предварительно высушена. На нее для лучшего сцепления со старым бетоном и арматурой с помощью распылителей наносят клеящую прослойку толщиной не более 300 мкм. Последняя необходима при коэффициентах наполнения, превышающих 1:3.

5.5.10 Сроки укладки полимербетонов и полимеррастворов должны быть согласованы по времени с потерей липкости клеящей прослойки. Например, при укладке полимербетонов и полимеррастворов холодного отверждения на основе эпоксидных смол в качестве клеящего состава можно использовать смолу с содержанием отвердителя не менее 15% и любой рекомендуемый для нее растворитель.

При применении материалов на основе полимерных связующих особенно тщательно нужно соблюдать технические требования по предотвращению сцепления их с опалубкой. Как правило, в этих случаях рекомендуется применять металлические опалубки и полимерные пленки.

 

6. Ремонт и защита конструкций с трещинами

6.1. Общие положения

6.1.1. Трещины в бетоне конструкций заделывают после того, как устранены причины их образования и развитие трещин закончилось. Если требуется заделка трещин, у которых под действием временной нагрузки наблюдается увеличение раскрытия, то их заполняют при наибольшем раскрытии, загружая конструкцию балластом, вес которого эквивалентен временной нагрузке.

Заделку трещин, как правило, производят для предотвращения проникания влаги внутрь железобетона или с целью включения в совместную работу разделенных трещиной частей конструкции. Во втором случае требуются безусадочные высокопрочные материалы, обладающие повышенной адгезией к старому бетону и кладке, и соблюдение технологии восстановления конструкции, обеспечивающей ее работу на полное сечение.

Заделку трещин можно начинать только после исправления дефектов гидроизоляции и водоотводов, а также после выхода воды, скопившейся в порах и трещинах бетона (бетон должен быть сухим).

6.1.2. Способ ремонта выбирают в зависимости от влияния повреждений на несущую способность и долговечность сооружений с учетом величины раскрытия трещин, их количества и агрессивности окружающей среды. Повреждения по характеру влияния на конструкции можно разделить на три группы:

       I.            группа - практически не снижающие прочность и долговечность конструкции (усадочные и учтенные расчетом, раскрытием не свыше 0,2 мм, а также те, у которых под воздействием временной нагрузки и температуры раскрытие увеличивается не более чем на 0,1 мм).

    II.            группа - снижающие долговечность конструкции (коррозионно­опасные трещины раскрытием более 0,2 мм и трещины раскрытием более 0,1 мм в зоне рабочей арматуры предварительно напряженных пролетных строений, в том числе и вдоль пучков под постоянной нагрузкой; трещины раскрытием более 0,3 мм под временной нагрузкой).

 III.            группа - снижающие несущую способность конструкции (трещины, не предусмотренные расчетом ни по прочности, ни по выносливости; наклонные трещины в стенках балок; горизонтальные трещины в сопряжениях плиты и пролетных строений).

6.1.3. Повреждения I группы не требуют принятия срочных мер, их можно устранить при текущем содержании в профилактических целях. Основное назначение покрытий при повреждениях I группы - остановить развитие имеющихся мелких трещин, предотвратить образование новых, улучшить защитные свойства бетона и предохранить конструкции от атмосферной и химической коррозии.

При повреждениях II группы ремонт обеспечивает повышение долговечности сооружения. Поэтому и применяемые материалы должны иметь достаточную долговечность. Обязательной заделке подлежат трещины в зоне расположения пучков преднапряженной арматуры, трещины вдоль арматуры.

При повреждениях III группы восстанавливают несущую способность конструкции по конкретному признаку. Применяемые материалы и технология должны обеспечивать прочностные характеристики и долговечность конструкции.

Для ликвидации повреждений III группы, как правило, должны разрабатываться индивидуальные проекты.

6.1.4 Способы ремонта конструкций с трещинами разделяются на три типа: наружная гидроизоляция, внутренняя гидроизоляция, восстановление монолитности конструкции и включают следующие технические решения:

Наружная гидроизоляция.

Нанесение защитного покрытия. Способ является основным, если трещины относятся к 1 группе, и может применяться как дополнительный, предотвращающий возникновение новых повреждений в других случаях.

Внутренняя гидроизоляция.

Нарезка камеры вдоль устья трещины и заполнение ее жестким герметизирующим составом.

Тоже в сочетании с инъекцией в трещину за камерой жесткого состава.

Нарезка камеры вдоль устья трещины и заполнение ее мастикой.

Перечисленные способы ремонта применяют преимущественно при трещинах, относящихся ко второй группе.

Восстановление монолитности.

Инъекция в трещины склеивающего состава.

Устройство «пломбы», предотвращающей изменение раскрытия трещины.

Омоноличивание плоских анкеров в сочетании с нарезкой камеры вдоль устья трещины и наполнением ее склеивающим составом.

 

6.2. Устройство защитных покрытий

6.2.1. Перед устройством защитного покрытия на поверхности конструкции должны быть устранены раковины, сколы, участки шелушения. Кроме того, должны быть выполнены работы по гидроизоляции конструкций и отводу от них воды.

6.2.2. Следующий этап подготовки - очистка поверхности от грязи и старой краски. Для этой цели рекомендуется использовать водоструйную установку, развивающую давление 150 - 200 атм. Если поверхность пропитана нефтепродуктами или другими подобными веществами, ее следует промыть составом, растворяющим и удаляющим эти вещества.

6.2.3. При подборе материала для защитного покрытия следует иметь в виду, что паронепроницаемая пленка может привести к накоплению влаги в бетоне, вызывающей его размораживание, а жесткое недеформируемое покрытие быстро теряет защитные свойства, если в поверхностном слое имеются активные волосные трещины. Долговечность бетона, обработанного защитными материалами, достигается за счет оптимального сочетания физико­механических свойств образованного покрытия (адгезия к бетону, эластичность, твердость, прочность при разрыве, стойкость к абразивному износу и пр.) и ее защитных свойств по отношению к бетону (стойкость к проникновению углекислого газа, паропроницаемость, коэффициент капиллярного переноса, химическая стойкость и пр.).

Защита поверхностей бетонных и железобетонных конструкций должна предусматриваться со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды. Защиту поверхностей конструкций следует назначать с учетом необходимости и возможности ее возобновления.

Самым первым шагом при выборе систем защиты является оценка состояния строительной конструкции:

           При новом строительстве либо реконструкции (новая конструкция).

           При всех видах ремонтов (существующая конструкция).

В случае выбора систем защиты при новом строительстве либо реконструкции следует прогнозировать согласно СП 28.13330.2012 возможные виды, степени, интенсивности агрессивных воздействий и их сочетания на весь срок службы выбранной системы. В таблице А.1 «Среды эксплуатации»

СП 28.13330.2012 указано, на какие виды воздействия рассчитан определенный тип бетона. Учитывая информацию о запланированном сроке службы сооружения и минимальном защитном слое арматуры бетона, следует определить предельные значения состава бетона для каждого из определенных классов стойкости согласно СП 28.13330.2012 -таблица Г.1 приложение Г. Далее, исходя из прогнозируемых видов и степеней агрессивного воздействия окружающей среды и типов механических воздействий, а также межремонтного срока эксплуатации, назначаются требования к параметрам защитного материала.

В случае выбора систем защиты при всех видах ремонта следует, в первую очередь, руководствоваться состоянием защищаемого материала конструкции. В зависимости от состояния конструкции и материалов следует предусмотреть мероприятия по ее ремонту (ремонт арматуры, склеивание трещин, ремонт бетона), предшествующие самому процессу защиты.

Требования к защитным материалам изложены в ГОСТ 32017-2012.

Защитные материалы с повышенными характеристиками и защитно­декоративные составы указаны, в том числе в приложении Б таблицах П.Б.4 и П.Б.5.

 

6.3. Внутренняя гидроизоляция трещин

6.3.1. В случае неактивной трещины вдоль ее устья в пределах защитного слоя бетона нарезают камеру и заполняют ее специальным ремонтным бетоном, как показано на рисунке. 6.1. Ширину камеры и разновидность бетона определяют в зависимости от раскрытия трещины.

Данное техническое решение используют преимущественно при неглубоких трещинах.

6.3.2. При глубоких неактивных трещинах с раскрытием 1,5-2 мм и больше способ ремонта, описанный в предыдущем пункте, дополняют инъекцией водной суспензии цемента MasterEmaco А 640 (Macflow) в трещину за камерой.

6.3.3. Если трещина носит активный характер, ее следует герметизировать, как показано на рисунке 6.2 герметизирующими мастиками. Толщину слоя мастики над уплотнительным шнуром назначают примерно равной ширине камеры.

Требуемую вязкость мастики определяют в зависимости от положения поверхности, на которую выходит трещина, с тем, чтобы мастика не вытекала из нее (таблица 6.1).

Рекомендуется использовать уплотнительные шнуры из синтетического материала вилотерм; могут использоваться также шнуры из пористой резины.

Диаметр шнура должен превышать ширину камеры на 2 мм; минимальный диаметр выпускаемых промышленностью шнуров - 8 мм. Соответственно минимальная ширина камеры - 6 мм. Этой ширины достаточно для герметизации трещин, ожидаемое изменение раскрытия которых не превышает 1,5 мм. При большей величине ожидаемых изменений ширину камеры увеличивают. При забивке уплотнительного шнура в камеру он деформируется; это следует учитывать при назначении глубины камеры. Ширине камеры 6 мм соответствует глубина 16-18 мм.

 

Рисунок 6.1. Гидроизоляция неактивных трещин:

-       MasterEmaco (Emaco)

Рисунок 6.2. Гидроизоляция активных трещин:

1 - мастика, 2 - уплотняющий шнур.

 

Таблица 6.1

Вязкость компаундов для инъекции в трещины и рекомендуемые
расстояния между ниппелями

Раскрытие трещины, мм

Вязкость материала, мПахс

Расстояние между ниппелями, см

0,1 - 0,2

До 100

До 15

0,2 - 0,3

100 - 300

10 - 20

0,3 - 0,5

300 - 500

20 - 40

0,5 – 1,0

300 - 500

30 - 50

1,0

300 - 500

40 - 60

 

7. Ремонт массивных опор

7.1. Общие положения

7.1.1 При эксплуатации массивных опор с целью восстановления или повышения несущей способности и жесткости выполняют ремонтные работы различного характера. Основными их видами являются:

·        нагнетание раствора в кладку;

·        нанесение специального ремонтного бетона методом мокрого набрызга или торкретированием поверхностей;

·        устройство различных конструкций, обеспечивающих монолитность опоры или увеличение сечений элементов (каркасы, пояса, стяжки).

В соответствующих случаях устраивают также железобетонную облицовку, охватывающую опоры с трех или четырех сторон, контрфорсы, обоймы на подферменниках, железобетонные прокладные ряды, восстанавливают дренажные устройства, заменяют засыпки, заделывают стабильные трещины, удлиняют устои путем установки за ними железобетонных коробов или иных ограждений.

7.1.2. При ремонте опор обычно приходится сочетать несколько отдельных видов работ в зависимости от характера дефектов и конструкции сооружений. Ремонт должен обеспечить как восстановление нарушенной несущей способности и устойчивости дефектной опоры, так и устранение причин неисправностей во избежание появления их вновь. В случае необходимости следует предусматривать перекладку кордонных камней с расширением балластного корыта на устое, приводя его к ширине балластного корыта пролетного строения.

Устройство железобетонных поясов, каркасов и оболочек с предварительной цементацией кладки, как правило, производят при значительном расстройстве кладки (ядра) и облицовки опоры с образованием «дышащей» под нагрузкой трещины. В более сложных случаях прибегают к перекладке опор.

При применении контрфорсов, каркасов и стяжек дополнительно выполняют такие подсобные работы, как устройство прорезей в теле насыпи за устоями и временная срезка конусов.

7.1.3. Способы и технология выполнения работ по капитальному ремонту опор определяются проектом, выполненным на основании результатов подробных обследований технического состояния сооружений. При ремонте и усилении опор должно предусматриваться, по возможности, устранение причин, вызвавших появление дефектов.

Возможности и целесообразность видов ремонтных работ зависят от:

·        состояния конструкции, прочности бетона, действительного расположения, количества и степени коррозии арматуры;

·        степени расстройства кладки и т. п.;

·        условий эксплуатации - обращающихся нагрузок, требуемой жесткости и т. п.;

·        свободных габаритов;

·        экономической эффективности усиления по сравнению с заменой конструкции на новую. При этом должны быть учтены дополнительные эксплуатационные затраты (ущерб) от перерыва движения поездов, эксплуатационные расходы, расходы по разборке конструкции, монтажу и демонтажу оборудования и т. д.

Наиболее распространенными способами усиления железобетонных конструкций опор являются увеличение сечений путем устройства рубашек, поясов или одностороннего наращивания.

7.1.4. Все материалы, применяемые при ремонте и усилении опор, по прочности, морозостойкости и устойчивости против агрессивной среды должны соответствовать требованиям проекта и действующих технических условий для материалов, используемых при сооружении новых опор (СНиП 2.05.03-84).

7.1.5. Укладку бетона и раствора можно выполнять с применением опалубки с закладными досками при обязательном вибрировании. В пояса, рубашку-облицовку, распорки, прокладные ряды и сливы, а также при заделке различных неровностей и выбоин предпочтительнее укладывать бетон и раствор (шприц-бетон, пневмобетон, торкрет) при помощи соответствующих машин и оборудования.

Гидроизоляцию наклонных и вертикальных внутренних поверхностей опор и устоев (обращенных к земляному полотну) выполняют из нескольких слоев битумной мастики или другого гидроизоляционного материала, наносимого в соответствии с технологией производителя; балластные корыта опор и устоев изолируют так же, как балластные корыта пролетных строений при этом при устройстве мауэрлатного бруса в сечении шкафной стенки гидроизоляцию подводят под брус внахлест на шкафную стенку кроме того под брус следует устанавливать амортизирующую резиновую подкладку.

При изготовлении и ремонте бетонных и железобетонных конструкций следует соблюдать требования СП 46.13330.2012.

7.1.6. Качество ремонта опор в значительной степени зависит от подготовки старого бетона. В проекте производства работ при капитальном ремонте необходимо предусматривать очистку или удаление деградировавшего верхнего слоя бетона, имеющего повреждения, карбонизацию и следы размораживания. В случае больших объемов работ по очистке следует применять технологию гидроочистки или гидросноса - разрушение слоя бетона водяной струей под высоким давлением (до 1000 атм). Помимо очистки поверхностей рекомендуется производить насечку на старом бетоне (с помощью ручного инструмента и бучард) и в наиболее ответственных случаях применять специальные клеи для обеспечения адгезии старого бетона со свежеуложенным или применять современные специализированные мелкозернистые бетонные смеси.

 

7.2. Цементация каменных и бетонных кладок

7.2.1. Общие положения

7.2.1.1. В массивных железобетонных, бетонных и каменных конструкциях, имеющих трещины и пустоты, цементацию кладок производят с целью восстановления монолитности, увеличения прочности, повышения водонепроницаемости и устранения фильтрации воды через кладку, увеличения ее долговечности.

Сущность цементации заключается в том, что в кладку через пробуренные скважины нагнетают цементный безусадочный раствор, который после затвердевания превращается в плотный водонепроницаемый и нерастворимый в воде материал, заполняющий трещины и пустоты, упрочняющий кладку и препятствующий фильтрации через нее воды. Одним из вариантов цементации является применение суспензии из специального безусадочного цемента MasterEmaco А 640 (Macflow).

7.2.1.2. Расположение и размеры инъектируемых скважин, последовательность их цементации, состав раствора и режим нагнетания должны быть указаны в проекте. Проекту предшествуют обследование, установление состояния кладки, составление схем с указанием расположения и размеров трещин, швов, раковин, скважин, последовательности работ по цементации, а в случае необходимости - рабочих чертежей усиления кладки перед цементацией.

7.2.1.3. При цементации кладки после устройства усиления в виде железобетонных поясов, рубашек или прокладных рядов нагнетание разрешается начинать при достижении бетоном этих элементов прочности не ниже 25% от проектной. При устройстве элементов усиления в них должны быть оставлены отверстия для скважин. Нагнетание цементного раствора можно производить гидравлическим способом (насосом) и пневматическим (сжатым воздухом от компрессора посредством растворонагнетателей).

7.2.1.4. Обследование кладки, проектирование, организация и производство работ по цементации должны выполняться в соответствии с Технологическими правилами цементации кладки искусственных сооружений.

7.2.1.5. В первую очередь с целью уточнения данных проекта в разных местах кладки должны быть пробурены и испытаны на удельное водопоглощение не менее 10% общего количества скважин. При этом в зависимости от удельного водопоглощения назначается состав раствора в начальный период цементации, расстояние между скважинами и максимальное давление при нагнетании раствора рекомендуется принимать в соответствии с пунктом 3.4 Технологических правилами цементации кладки искусственных сооружений.

7.2.1.6. Скважины рекомендуется располагать в шахматном порядке, а при наличии облицовки - в швах между облицовочными камнями.

Скважины на боковых поверхностях опоры следует бурить наклонно сверху вниз под углом не менее 10° к горизонту, а на верхних гранях опоры - вертикально и не ближе 0,5 - 0,6 м от краев кладки во избежание выколов ее при нагнетании смеси под давлением (рисунок 7.1).

Глубину скважин назначают с таким расчетом, чтобы цементная смесь заполняла все поры и трещины в массиве. Расстояние между скважинами ориентировочно принимают 0,8 - 1,2 м при нагнетании раствора без добавок и 1,2 - 2,0 м при нагнетании раствора с пластифицирующими добавками.

7.2.1.7. Подготовка скважин к цементации включает промывку и продувку скважин сжатым воздухом.

В случае заиливания пор или щелей в кладку до промывки заливают 5% раствор едкого натра. Таким же раствором ведут промывку, если кладка выщелочена агрессивной водой.

7.2.1.8. Скважины в надводной части опор, выложенной из камня, который снижает свою прочность при замачивании водой, а также фундаменты на высоту 2 м от подошвы запрещается промывать и испытывать на водопоглощение.

7.2.1.9. Нагнетание цементного инъекционного раствора в кладку при ее температуре, измеряемой внутри скважины, ниже +5°С без устройства тепляков запрещается. Нагнетание инъекционного раствора в скважины глубиной более 2 м должно производиться при двух установках инъектора: первая установка - на середине скважины и вторая - на расстоянии не менее 10 см от поверхности кладки.

7.2.1.10. Готовить цементный инъекционный раствор необходимо непо­средственно перед началом нагнетания. Приготовленный раствор должен непрерывно перемешиваться или находиться в движении до момента его поступления в скважину. Применение для нагнетания инъекционного раствора без специальных добавок и без непрерывного перемешивания через 1,5 ч с момента его затвердения запрещается.

 

Рисунок 7.1. Расположение скважин при цементации устоя (а) и промежуточной опор (б)

 

7.2.1.11. Иногда для дополнительного усиления кладки после цементации проектом предусматривается устройство железобетонной оболочки (рубашки). Ее лучше всего устраивать после установки в скважины инъекционных трубок или деревянных пробок, обернутых промасленной бумагой, а смесь нагнетать после бетонирования и выдержки бетона рубашки (рисунок 7.1).

7.2.1.12. В качестве механизированного инструмента для устройства скважин обычно применяют перфораторы ударно-вращательного действия.

 

7.2.2. Материалы для приготовления раствора

7.2.2.1. Для инъекционных растворов следует использовать портландцемент марки 500.

7.2.2.2. Применяемый цемент должен удовлетворять требованиям ГОСТ 30515-2013 Межгосударственный стандарт. Цементы. Общие технические условия и ГОСТ 22266-2013 Межгосударственный стандарт. Цементы сульфатостойкие. Технические условия.

7.2.2.3. Длительность хранения цемента, используемого для инъекционных работ, должна быть не более 45 суток, с момента его изготовления (по паспорту).

7.2.2.4. Применение смешанных цементов для приготовления растворов не рекомендуется из-за их расслаивания.

7.2.2.5. Вода, применяемая для приготовления раствора, должна удовлетворять ГОСТ 23732-2011 Межгосударственный стандарт. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия и доставляться на место работ с берега.

7.2.2.6. Песок по содержанию органических примесей должен отвечать требованиям ГОСТ 8735-88 Межгосударственный стандарт. Песок для строительных работ. Методы испытаний. Перед употреблением он должен быть просеян через сито с отверстиями 2,5 мм.

7.2.2.7. Для повышения прочности, водонепроницаемости и морозостойкости рекомендуется вводить в раствор суперпластификатор С-3 в соответствии с ГОСТ 24211-2008 Межгосударственный стандарт. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия.

Для повышения морозостойкости рекомендуется вводить комплексную добавку, состоящую из щелочного стока производства капролактама (ЩСПК) и суперпластификатора С-3.

Для повышения пластичности рекомендуется вводить ЛCT 0,2% (сухого вещества) массы цемента или мылонафт 0,12 - 0,15% массы цемента в растворе на товарный раствор добавки.

Для обеспечения твердения раствора при отрицательной температуре рекомендуется вводить противоморозную, комплексную добавку, состоящую из нитрита натрия и суперпластификатора С-3.

7.2.2.8. Проверку эффективности действия добавки на цемент выполняются до начала производства работ для каждой новой партии цемента.

7.2.2.9. Окончательную дозировку добавок устанавливают на основании лабораторных испытаний и контролируют во время работ.

7.2.2.10. Ориентировочный объем расхода цемента на 1 м3 кладки опоры моста составляет до 100 кг/м³.

 

7.2.3. Подготовительные работы по цементации опор

7.2.3.1. Общие положения

7.2.3.1.1. Перед началом работ по цементации опор необходимо проверить техническое состояние оборудования, механизмов, инструментов и приспособлений, установить подмости, подготовить площадки под оборудование.

7.2.3.1.2. Необходимо произвести разметку расположения скважин на поверхности опоры. Разметка скважин должна быть нанесена на тело опоры таким способом, чтобы сохранить ее до начала и в процессе бурения скважин. Расположение скважин определяется проектом.

7.2.3.1.3. При изменении схемы расположения скважин по фактическим условиям новая схема должна быть согласована с проектной организацией.

7.2.3.2. Определение водопроницаемости кладки

7.2.3.2.1.Водопроницаемость кладки определяют удельным водопоглащением. Для определения водопроницаемости кладки по контуру участка, подлежащего цементации, пробуривают исследовательские (контрольные) скважины (не менее 10% от общего числа скважин). Глубину скважин назначают достаточной для испытания все дефектной толщи кладки.

В дальнейшем исследовательские скважины используют как рабочие цементационные. В случае если исследованием установлено, что цементацию кладки выполнять не следует, контрольные скважины необходимо ликвидировать заполнением цементно-песчанным раствором. Рекомендуется располагать скважины по швам между камнями облицовки. Схема расположения исследовательских скважин приведена на рисунке 7.2.

7.2.3.2.2. Степень водопроницаемости кладки устанавливают по результатам гидравлического опробования кладки в зонах цементационных скважин и определяют размером удельного водопоглощения (<q), равного объему воды, поглощаемому на 1 м длины опробуемой зоны в 1 мин. при напоре воды в 9,81 кПа, т.е.

 

,

 

           где Q - расход нагнетаемой воды, л/мин;

           Н - напор воды, кПа;

           L - длина испытываемого участка (зоны) скважины, м.

Удельное водопоглощение q - это объем воды, поглощаемый 1 м длины опробуемой зоны в 1 мин при напоре воды в 9,81 кПа.

7.2.3.2.3. По значению удельного водопоглащения существуют следующие виды кладки:

·        со значительной водопроницаемостью - при удельном водопоглощении от 0,1 до 0,05 л/минкПам;

·        со средней водопроницаемостью - при удельном водопоглощении от 0,05 до 0,005 л/мин КПа м;

·        с малой водопроницаемостью - при удельном водопоглощении меньше 0,005л/минКПам;

·        практически водонепроницаемые - при удельном водопоглощении меньше 0,001 л/мин КПа-М.

 

Вид с верхней стороны / Вид с правого берега

 

 

Рисунок 7.2. Схема расположения исследовательских скважин

 

В зависимости от полученных результатов определения удельного водопоглащения необходимо уточнить проектные расстояния между скважинами (таблица 7.1).

 

Таблица 7.1

Расстояния между скважинами в зависимости от водопоглощения

Удельное водопоглащение кладки, л / минкПам

0,05 – 0,1

0,005 - 0,05

менее 0,05

Расстояние между скважинами, м

1,5 - 2,0

1,0 - 1,5

0,5 – 1,0

 

В указанных пределах большее значение расстояния между скважинами принимают для кладки со значительным количеством трещин, пустот и пор. При удельном водопоглощении кладки менее 0,003 л / минкПам способ цементации применять не рекомендуется как неэффективный. При бурении исследовательских скважин необходимо фиксировать все параметры бурения (провалы инструмента, его заклинку, отбор керна).

5.2.3.2.5. При отборе керна необходимо подсчитывать его выход и удельную кусковатость для определения трещиноватости кладки.

Удельная кусковатость подсчитывается количеством кусочков, на которые дробится керн на 1 пог. м скважины.

Выход керна может быть определен тремя способами:

Линейный способ

При линейном способе выход керна вычисляется, как отношение длины полученного керна к длине пробуренного интервала скважины, т.е. по формуле

 

,

        где  - длина извлеченного керна, м;

         - проходка за рейс, м.

Считается, что этот метод не обеспечивает достаточно высокой точности измерений. Действительно, если поднятый на поверхность керн представлен мелкими кусками или плашками неправильной формы, плотно уложить их в керновый ящик, как правило, не удается. В результате этого длина керна оказывается завышенной. Следует отметить, что точность определения выхода керна линейным способом существенно возрастает при применении специальных колонковых снарядов, снабженных разъемной кернаприемной трубой. В практике буровых работ линейный способ определения выхода

керна распространен наиболее широко, что обусловлено его простотой и оперативностью.

Весовой способ

При весовом способе выход керна может быть определен по формуле

 

,

 

        где  - весовой выход керна, %;

         - фактическая масса поднятого керна, г;

           Y - плотность горной породы, г/см³;

         - диаметр керна, см;

         - проходка за рейс, см.

Этот способ недостаточно точен из-за искажения массы керна в результате смачивания его промывочной жидкостью, избирательного истирания керна и ряда других причин, а от рассмотренного ранее линейного способа определения выхода керна он отличается еще и большей трудоемкостью.

Объемный способ

Наиболее достоверные результаты обеспечивает применение объемного способа определения выхода керна. Действительно, зная длину пробуренного интервала скважины L, диаметр обуреваемого столбика керна  и его объем, можно определить выход керна в процентах. Для этого поднятый из скважины керн помещается в сосуд, объем которого известен заранее. Сосуд заполняется водой, объем которой учитывается. Объем полученного керна определяется как разность объемов сосуда и долитой воды. Объемный выход керна  определяется по формуле

 

,

 

           где Q - объем мерного сосуда, дм³

           q - объем доливаемой воды, дм³;

         - диаметр керна, дм;

         - проходка за рейс, дм.

Объемный метод определения выхода керна обычно применяется в тех случаях, когда поднятый на поверхность керн представлен в виде мелких частиц и плашек неправильной формы. В этих условиях объемный метод обеспечивает более точные результаты по сравнению с линейным способом. Если же керн поднят в виде столбиков или достаточно крупных плашек, по точности линейный способ не уступает объемному.

Приближенно трещиноватость можно оценивать по выходу керна, который, однако, не является показателем, характеризующим только трещиноватость породы. Поэтому за основной критерий, позволяющий оценивать степень трещиноватости материала при бурении, принята удельная кусковатость керна, в качестве косвенного - выход керна.

Для более точного определения степени трещиноватости материала (например, при экспериментальных исследованиях) используется еще один дополнительный критерий - показатель трещиноватости породы W, который вместе с удельной кусковатостью керна позволяет более точно оценивать нарушенность кладки опоры ее структурную и текстурную особенность:

 

,

        где  - диаметр керна, м;

         - удельная кусковатость керна, шт./м;

       - опытный коэффициент, учитывающий степень вторичного дробления породы; для расчетов среднее значение этого показателя может быть принято равным 0,7;

       - угол встречи плоскости трещины с осью скважины, градус.

Применение перечисленных критериев позволяет получить достаточно полную характеристику трещиноватости пород геологического объекта. Классификация пород по трещиноватости применительно к вращательному колонковому бурению приведена в таблице 7.2.

 

Таблица 7.2

Классификация материала кладки по трещиноватости для колонкового вращательного бурения

Степень трещиноватости

Критерии оценки степени трещиноватости

Показатель трещиноватости W, ед/об

Удельная кусковатость керна , шт/м

Показатель трещиноватости W, ед/об

Выход керна , %

Монолитные

1 - 5

до 0,50

100 - 80

Слаботрещиноватые

6 - 10

0,51 - 1,00

80 - 65

Трещиноватые

11 - 30

1,01 - 2,00

65 - 50

Сильнотрещиноватые

31 - 50

2,01 - 3,00

50 - 35

Весьма и исключительно сильнотрещиноватые

51 и более

3,01 и более

35 и менее

 

Используя все данные, полученные в результате бурения исследовательских скважин, в дальнейшем можно приближенно оценить степень поврежденности кладки, а также объемы разрушений и назначить максимально допустимое давление инъектирования.

 

7.2.4. Определение давления при цементации

7.2.4.1. Давление при нагнетании цементного раствора устанавливают в зависимости от характера и состояния кладки, ее трещиноватости (прочности, условий работы сооружений, размера и степени опасности трещин и каверн). Оно не должно превышать 0,5 - 0,7 Р, где Р - давление, приводящее к разрушению кладки. В связи с этим, предварительное назначение предельно допустимого давления цементации может быть назначено лишь приближенно, и должно обязательно проверяться пробным нагнетанием и наблюдением за раскрытием трещин по гипсовым маякам.

7.2.4.2. При наличии крупных трещин в кладке опоры, а также при значительных деформациях облицовочных камней, утративших взаимосвязь между собой и внутренней кладкой тела опоры, в целях предотвращения в процессе цементации дальнейшего разрушения опоры, вплоть до вывала камней облицовки, следует предусмотреть в ППР специальные меры по временному укреплению опоры, например, посредством устройства страховочных поясов в виде металлических корсетов, стягивающих массив опоры.

7.2.4.3. Зависимость максимально-допустимого давления от степени трещиноватости кладки приведена в таблице 7.3.

7.2.4.4. Для кладки из более пористого материала или имеющей большое количество трещин рекомендуется применять меньшее давление.

7.2.4.5. Нагнетание цементного раствора начинают при давлении 0,5 - 1 атм и доводят ступенями по 0,5 атм до максимально возможного, полученного при пробном нагнетании.

7.2.4.6. Давление нагнетания в скважину раствора контролируют по манометру.

 

Таблица 7.3.

Зависимость максимально-допустимого давления от степени трещиноватости кладки

Критерий трещиноватости

Удельная кусковатость керна , шт/м

Давление нагнетания, атм.

Выход керна , %

Слаботрещиноватые

1 - 10

8

100 - 70

Трещиноватые

11 - 30

6

70 - 40

Сильнотрещиноватые

31 и более

5

40 - 30 и менее

 

7.2.5. Состав раствора для цементации кладки

7.2.5.1. Растворы для цементации должны обладать следующими основными свойствами: хорошей подвижностью, обеспечивающей заполнение пустот и трещин в кладке; однородностью и нерасслаиваемостью; создавать прочный и плотный цементный камень; осуществлять надежное сцепление цементного камня с кладкой; коррозионной стойкостью к агрессивным водам; морозостойкостью, долговечностью, отсутствием токсичности, не быть дефицитными.

7.2.5.2. Растворы для нагнетания могут быть приготовлены по одному из следующих вариантов:

·        цемента, воды;

·        цемента, добавок и воды;

·        цемента, песка, добавок и воды (при больших поглощениях цемента, обусловленных большим раскрытием трещин).

Для цементации кладки опор, в основном, применяются цементные растворы, состоящие из цемента и воды, при необходимости в раствор вводятся соответствующие добавки. В случаи значительного расстройства кладки (большого количества трещин и пустот) в целях сокращения расхода цемента, применяются цементно-песчаные растворы, состоящие из цемента, песка и воды, в эти растворы также могут быть введены необходимые добавки.

7.2.5.3. Возможно применение специального расширяющегося безусадочного реопластичного цемента MACFLOW. В отличие от обычного цемента он обеспечивает:

·        высокую текучесть и отсутствие водоотделения бетона при низком водоцементном отношении;

·        пригодность для перекачки бетононасосом;

·        хорошую удобоукладываемость;

·        высокую раннюю конечную прочность и адгезию к бетону;

·        не обладает пластичной усадкой и усадкой после схватывания, при условии, что он твердеет во влажных условиях минимум 2-3 дня.

7.2.5.4. Водоцементное отношение растворов, применяемых для цементации, назначают в зависимости от удельного водопоглощения q, представлено в таблице 7.4.

 

Таблица 7.4

Водоцементное отношение растворов в зависимости от удельного водопоглощения

q, л/ мин-кПа-м

0,1 - 0,05

0,05 - 0,005

не менее 0,005

В:Ц

0,4

0,8

1

 

7.2.5.5. Расход материалов для цементации кладки назначают в зависимости от ее удельного водопоглощения.

Фактический расход материалов уточняют подбором состава после выполнения опытно-производственных работ или на первом этапе производства работ.

В таблице 7.5 даны рекомендуемые составы растворов в зависимости от водоцементного отношения.

 

Таблица 7.5

Составы растворов в зависимости от водоцементного отношения

В:Ц

1

0,8

0,6

0,5

0,4

Расход цемента на 100 л раствора, кг

76

89

109

121

139

Расход воды на 100 л раствора, л

76

71

65

60

56

Плотность, т/м³

1,51

1,65

1,73

1,81

1,95

 

В процессе цементации в зависимости от хода поглощения составы нагнетаемых растворов уточняют.

7.2.5.6. Цементно-песчаные растворы рекомендуется применять состава 1:1 или 1:2 (цемент : песок).

 

7.2.6. Цементация кладки

7.2.6.1. Скважины после окончания бурения промывают водой. Нагнетание воды для их промывки производят через трубку, свободно вставляемую в скважину до забоя. Промывку ведут последовательно горизонтальными рядами снизу вверх и продолжают до тех пор, пока вода, вытекающая обратно из скважин, не окажется чистой.

7.2.6.2. Промывку скважин начинают без давления и продолжают, постепенно поднимая его до 200 кПа.

7.2.6.3. Промывку скважин перед цементацией можно не производить, если водопоглощение кладки более 0,1 л/мин-кПа-м.

7.2.6.4. Скважины, приготовленные для нагнетания раствора, плотно закрывают деревянными пробками.

7.2.6.5. Для предотвращения выхода раствора на поверхность кладки в период нагнетания, имеющиеся трещины шириной раскрытия более 3 мм, пустые швы и пустоты тщательной законопачивают паклей, мешковиной и другими материалами. Окончательную заделку этих трещин и пустот, а также расшивку швов выполняют после цементации кладки. Мелкие трещины не ликвидируют для поддержания условий отжима воды в процессе цементации.

7.2.6.6. Ликвидацию фильтрующих трещин и сосредоточенных течей на поверхности кладки при невозможности их устранения обычным способом производят следующим образом: в местах течей пробуривают шпуры Ø 28 - 30 мм, глубиной 10-20 см, в которые устанавливают водоотводные трубки Ø 20 - 25 мм (устье обмазывают цементно-песчаным раствором состава 1:1). На трубки надевают шланги.

Фильтрующие трещины и каверны разделывают в канавки глубиной и шириной 3 - 5 см с уширением вглубь кладки. Канавки заделывают небольшими порциями быстросхватывающегося цемента или растворной смеси Ц:П = 1:1 с добавлением 5% раствора алюмината натрия или составом MasterEmaco (Emaco). После заделки канавок производят нагнетание цементного раствора с добавлением 5% раствора алюмината натрия или MasterEmaco (Emaco) через пробуренные скважины, подтекающие трещины или очаг фильтрации. Через двое суток шланги снимают, водоотводные трубки закрывают пробками и производят осмотр участка. После прекращения фильтрации трубки при помощи шприца заполняют цементным тестом пластичной консистенции с добавлением 3 - 5% алюмината натрия или раствором MasterEmaco (Emaco). Через 1 сутки выступающие части трубок срезают.

7.2.6.7. Заделку трещин и пустот после цементации выполняют при помощи раствора MasterEmaco (Emaco).

1. Трещины раскрытием от 0,1 мм и более заделываются одним из следующих способов:

Трещины разделываются угловой шлифовальной машиной в виде равнобедренного треугольника на глубину 3,0 см и очищаются от грязи и пыли сжатым воздухом и заделывается материалом MasterEmaco (Emaco) или ЦМИД (рисунок 7.3)

 

а)

б)

Рисунок 7.3. Варианты разделки трещины при использовании материала:

а) MasterEmaco (Emaco); б) ЦМИД

 

2. По трещине делается пропил алмазным кругом глубиной 10 мм (рисунок 7.4.) и заделывается материалом Максил Флеке.

 

Рисунок 7.4. Схема разделки трещины при использовании материала Максил Флеке

 

Бетонная поверхность при нанесении составов не должна иметь температуру ниже 5°С.

7.2.6.8. Все скважины должны быть пронумерованы. Наблюдение ведут за каждой скважиной, и результаты их заносят в журнал.

7.2.6.9. Значительный расход раствора при небольшом давлении служит показателем того, что он уходит за пределы кладки. В этом случае необходимо прекратить нагнетание, выяснить, где находятся трещины, через которые уходит раствор, и заделать их. Если определить место утечки раствора не удается, то делают перерыв в работе, после чего производится разбуривание скважины и цементацию повторяют.

7.2.6.10. После окончания цементации всей кладки производят удаление из пустых швов и трещин пакли, мешковины и других материалов. Трещины затирают раствором 1:1:0,85 (цемент, песок, вода), а швы расшивают.

7.2.6.11. При необходимости повторной цементации надводной кладки опор с бурением и инъектированием дополнительных скважин, а также при разбуривании ранее зацементированных скважин, указанные не предусмотренные проектом работы следует актировать и заносить в журнал учёта работы по цементации кладки.

7.2.6.12 .Цементацию скважин длиной 5 и более метров рекомендуется проводить по одной из следующих технологий:

·        цементация «зонами снизу»- способ заключается в том, что инъектирование скважины идет снизу и разбивается на несколько этапов. В скважину погружается тампон на отметку первого этапа и начинается нагнетание цементного раствора в кладку, после окончания инъектирования первого этапа тампон демонтируется и его перемещают на отметку второго этапа и т.д. до верха скважины. Производится в том случае, когда уверены в хорошем состоянии стенок скважины если стенки скважины не устойчивые, то это может привести к их обвалу и заклиниванию тампона в скважине. Состояние стенок скважины определяется по состоянию выбуренного керна и по косвенным признакам при бурении (потеря промывочной жидкости, заклинка инструмента, провалы инструмента и т.д.);

·        цементация «зонами сверху»- способ заключается в том, что устье скважины оборудуется иньектором и инъектирование идет сверху. После достижения предельно допустимого давления инъектирование заканчивается и через 2-3 суток производится разбуривание скважины и контрольное водонагнетание. Производится в том случае, когда стенки скважины неустойчивы;

·        «пошаговая» цементация- способ заключается в том, что будущая скважина разбивается на определенное количество участков и цементация ведется на этих участках по схеме пробурил-зацементировал-разбурил;

·        «безнапорная» цементация- способ заключается в подаче инъекционного раствора, начиная от забоя скважин через вертикально перемещающуюся трубу, при этом цементацию допускается вести без установки тампона-инъектора. При выходе цементного раствора из инъектируемой скважины, необходимо дождаться появления его нормальной консистенции, затем извлекается инъекционная труба, после этого производится установка тампона-инъектора в устье скважины на глубину не менее 1 м, и начинается допресовка скважины цементным раствором с давлением не превышающем максимально допустимое.

7.2.6.13. В случае больших непрекращающихся расходов раствора (более 5 - 6 м³ за 30 мин) необходимо сделать перерыв в цементации не менее часов. Необходимо внимательно следить за расположенной рядом скважиной. В случае появления цементного раствора, выходящего из нее, необходимо дождаться появления раствора нормальной консистенции, а затем ее загерметизировать и продолжить нагнетание.

 

7.3. Торкретирование кладки

7.3.1. Торкретирование - способ нанесения на поверхность кирпичной, каменной, бетонной и железобетонной кладки мостов и труб одного или нескольких слоев раствора из цемента, песка и воды с помощью сжатого воздуха.

Торкретированию подлежат трещиноватые, выветрившиеся каменные и бетонные кладки опор, имеющие большое количество мелких наружных трещин, обнаженной арматуры и другие нарушения защитного слоя.

Работы по торкретированию поверхности кладки (подготовка поверхности кладки, приготовление сухой смеси, нанесение торкрета и т. д.) должны выполняться в соответствии с Технологическими правилами торкретирования кладки инженерных сооружений.

Армирование торкрета, в том числе и армирование редкой сеткой со стороной квадрата 10 см, производят в соответствии с подпунктом 3.1.9. Технологических правил торкретирования кладки инженерных сооружений.

Вариант торкретирования кладки устоя моста показан на рисунке 7.5.

При торкретировании бетонных поверхностей лучшие результаты по сцеплению наносимых покрытий со старым бетоном достигаются при применении вместо обычных цементных растворов полимеррастворов на основе поливинилацетатной эмульсии ГТВАЭ.

 

Рисунок 7.5. Торкретирование кладки устоя моста: 1 - анкера, 2 - сетка 100x100 из арматуры А -1 диаметром 6 мм, 3 - бетонная рубашка

 

7.4. Устройство сплошной железобетонной рубашки на опорах мостов

7.4.1. Общие положения

7.4.1.1. Усиление железобетонных опор с помощью железобетонных рубашек (оболочек) производится, как правило, с целью восстановления или повышения их несущей способности и жесткости. Рубашки устраивают для защиты и предотвращения дальнейшего разрушения кладки опор, а также для разгрузки старой кладки и передачи нагрузок на железобетонную оболочку.

При устройстве железобетонных оболочек на опорах принимают меры по укреплению старой кладки, имеющей трещины и повреждения (рисунок 7.6), с помощью цементации.

Цементацию выполняют в соответствии с проектом до или после устройства оболочки.

 

Рисунок 7.6. Виды характерных трещин в опорах

 

Расчет и конструирование усиления железобетонных мостов производят в соответствии со СНИП 2.05.03-84*.

При расчете усиления поврежденных или дефектных элементов путем увеличения сечений устройством рубашек или наращиванием должно учитываться снижение несущей способности конструкции в зависимости от характера и размеров повреждений. При повреждении арматуры коррозией в расчет вводят фактическое сечение старой арматуры.

Для обеспечения требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона необходимо выполнять конструктивные требования пунктов 3.111 и 3.117 СНИП 2.05.03-84*. Наименьший диаметр ненапрягаемой арматуры следует принимать в соответствии с таблице 43 пункта 3.118 СНИП 2.05.03-84*. Толщина защитного слоя бетона от его наружной поверхности до поверхности арматурного элемента должна быть не менее указанной в таблице 3.29 пункта 3.119 СНИП 2.05.03-84*.

7.4.1.2. При производстве работ по устройству оболочек обращают внимание на тщательную подготовку поверхности кладки и старого бетона к бетонированию. Перед укладкой нового бетона поверхность конструкции должна быть увлажнена.

В случаях, предусмотренных проектом, устраивают клеевые прослойки. Укладка бетонной смеси должна быть организована с таким расчетом, чтобы бетонирование всей оболочки производилось без перерыва. Укладку бетонной смеси в оболочку рекомендуется производить при температурах +5°С и выше. В случае опасности замораживания свежеуложенного бетона необходимо принимать меры, обеспечивающие набор прочности материала в условиях положительных температур (СП 46.13330.2012).

Бетонировать следует горизонтальными слоями по всей длине устоя или наклонными слоями. Бетонирование оболочки рекомендуется производить сразу по всему контуру. Угол наклона к горизонту поверхности укладываемой бетонной смеси должен быть не более 35°С и не вызывать расслоения бетона при его укладке и вибрировании. Бетонирование следует вести от краев к середине конструкции с учетом ее симметрии. Для уплотнения бетонной смеси рекомендуются внутренние и наружные вибраторы.

В качестве бетонной рубашки (оболочки) с функцией защиты или для несущих оболочек могут быть применены готовые бетонные составы наливного типа указанные в приложении Б.

Функциональность применения таковых готовых бетонных составов в качестве защитной рубашки или несущей оболочки (например, MasterEmaco S 105 Fluid) показывает проектно-конструкторский расчет.

Рабочие швы в конструкции, непредусмотренные технологическими процессами, не допускаются. В период набора прочности бетона в опалубке должен соблюдаться требуемый влажностный режим. При этом необходим периодический контроль влажностного режима, так как свежеуложенный материал по большой площади контактирует со старым бетоном.

 

7.4.2. Защитные рубашки

При рыхлой или трещиноватой поверхности опор, значительном выветривании кладки, ее истирании с образованием каверн, раковин и обнаженной арматуры, при разрушении наружных слоев кладки в результате воздействия агрессивной среды по всей поверхности опоры устраивают железобетонные рубашки-обоймы. Такой вид ремонта может быть выполнен путем торкретирования всей поверхности кладки или устройством монолитных и сборных (с заполнением) оболочек (рисунок 7.7).

 

Рисунок 7.7. Железобетонные несущие оболочки

 

Толщина стенок железобетонной оболочки при полном изъятии старой негодной облицовки назначается по условиям производства бетонирования в опалубке, обеспечения защитного слоя в свету в соответствии с требованиями пункте 3.119 СНИП 2.05.03-84* и должна быть не менее 16 см, а при торкретировании - не менее 5 см. Углы усиливаемого устоя рекомендуется скалывать. Вверху и внизу промежуточных опор по наименьшему из размеров поперечного сечения опоры, шаг арматуры рекомендуется уменьшать.

7.4.2.2. При замене облицовочных камней толщину оболочки принимают до 50 - 60 см. Арматуру оболочки диаметром 10-16 мм устанавливают в виде сетки 10 - 20 см и привязывают к штырям диаметром 16-20 мм. Штыри заделывают в шпуры, пробуренные в кладке в шахматном порядке на глубину не менее 8-10 диаметров штыря с шагом 50 - 80 см. Для заделки штырей применяют цементный раствор коэффициентом наполнения 1:3. Количество сеток (одну или две) и толщину оболочки назначают (по проекту усиления) в зависимости от размеров и характера повреждений.

7.4.2.3. Монолитные оболочки устоев устраивают из бетона класса В22,5 и арматуры марки ВСтЗсп 2 класса А-I по ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 14637-89. Железобетонные оболочки (рисунок 7.4) боковых стенок устоев могут стягиваться между собой затяжками по верху шкафной стенки или по всей ее высоте (с разборкой кладки) в зависимости от степени разрушения. С задней части устоев оболочки заводят за торцы обратных стенок или соединяют затяжками (разрез Б - Б).

В конусы насыпи оболочку заводят на 40 - 50 см. Во всех случаях оболочку опирают на обрез фундамента, прокладной ряд, пояс и т. п. Работы по устройству затяжек поверху торцов обратных стенок (рисунок 7.7) производят в прорези после установки типовых подвесных разгрузочных пакетов.

7.4.2.3. Прорези под путями устраивают в соответствии с типовыми решениями.

Снятие и установку пакетов выполняют с ограждением места работ сигналами остановки и выдачей предупреждения о следовании поездов по месту работы (после снятия сигналов остановки) со скоростью не более 25 км/ч.

При раскрытии прорезей и заведении железобетонных элементов необходимо следить за состоянием временного деревянного крепления, опиранием подвесного пакета и профилем пути. Для своевременного устранения расстройства крепления и просадок пути на месте производства работ должен быть необходимый запас балласта и крепежного леса.

 

7.4.3. Несущие оболочки

7.4.3.1. При недостаточной несущей способности тела опоры в связи с изменением условий эксплуатации моста (введение более тяжелых поездных нагрузок, установка пролетного строения под второй путь и т. п.) или при неудовлетворительном ее состоянии надлежит устраивать несущую железобетонную оболочку достаточных размеров для того, чтобы на нее можно было передать всю нагрузку или значительную ее часть.

Основанием для усиления опор может служить также недостаточная несущая способность значительно расстроенной кладки, когда мерами капитального ремонта невозможно восстановить ее прочность. На старую кладку, пришедшую в неудовлетворительное состояние, в таких случаях передают только ее собственный вес.

7.4.3.2. Схему и расчет усиления опоры в этом случае выполняют в предположении, что все внешние нагрузки (силы опорного давления пролетных строений, тормозные силы, сила ветра) воспринимаются только оболочкой. Толщину усиливающих железобетонных оболочек на массивных опорах рекомендуется принимать равной 10% толщины усиливаемого элемента, но не менее 16 см. Арматуру такой оболочки ставят в виде двух сеток из стержней диаметром 12-25 мм.

Для включения оболочки в работу верхнюю часть опоры переделывают, устраивая вместо старой подферменной площадки новую, в виде мощной железобетонной плиты, опертой на оболочку. Связь оболочки со старой кладкой обеспечивают посредством анкеров и сквозных тяжей (диаметром не менее 24 мм), очисткой и соответствующей обработкой поверхностей (насечкой).

В массивных опорах помимо этого допускается также устройство горизонтальных штрабов и гребней глубиной до 4 см.

Кроме того, по коротким сторонам опоры устраивают анкеры, заделываемые в кладку на глубину до 80 см. Отверстия в кладке после введения арматуры заполняют цементным раствором, нагнетаемым под давлением.

При усилении опоры совместно с фундаментом допускается применение набивных свай. Это позволяет избежать вибраций и толчков, которые возникают при забивке или вибропогружении обычных свай.

 

7.5. Устройство железобетонных каркасов опор

7.5.1. Общие положения

Устройство железобетонных каркасов опор является одним из целесообразных ремонтных мероприятий, предупреждающих развитие имеющихся в опоре дефектов и обеспечивающих ее дальнейшую нормальную эксплуатацию.

Железобетонные каркасы представляют собой наиболее капитальные конструкции из всех видов каркасов. Железобетонные каркасы имеют гибкую и жесткую арматуру.

Железобетонные каркасы применяют также при общем неудовлетворительном состоянии опор (наличии больших трещин, расстройстве кладки) и обычно сочетают с другими ремонтными мероприятиями (цементацией кладки, устройством облицовки, сменой засыпки за устоями, восстановлением дренажа, гидроизоляцией кладки устоев и пр.). На промежуточных опорах каркасы выполняют обычно в виде нескольких горизонтальных поясов (рисунок 7.8).