Восстановление несущей способности железобетонных пролетных строений мостов композитными материалами
На сети автомобильных дорог республики Беларусь эксплуатируется более 4500 железобетонных мостов – это более 90% от общего количества капитальных мостов.
В процессе эксплуатации при проведении диагностики мостовых сооружений выявлен ряд системных дефектов железобетонных пролетных строений, снижающих нормативные сроки эксплуатации, а в худшем случае несущую способность. Причины образования дефектов и повреждений разные, это ошибки проектировщиков, старая нормативная база, нарушение технологии изготовления конструкций, агрессивное воздействие окружающей среды и солевых растворов, повреждения негабаритными грузами и другие. Для безопасной эксплуатации сооружений необходимо выполнить различного вида ремонты, вплоть до замены пролетных строений.
Как правило, ограничение или закрытие движения по мосту крайне нежелательны. С экономической точки зрения для восстановления несущей способности и продления срока службы пролетных строений мостов эффективно использовать современные технологии усиления композитными материалами. В республике Беларусь способом наклейки композитных лент на нижние пояса балок усилены пролетные строения на пяти мостах и путепроводах и проведены испытания балок на полигоне до их разрушения. Исследования показали, что наибольший результат получается при создании предварительных напряжений в композитных лентах.
Основными элементами силового усиления служат ленты углепластикового ламината сечением 1.2х80мм с модулем упругости 165ГПа. Наклеенные на нижние пояса балок с использованием клеевых составов на мосту через р. Неман на автодороге М-1 Е-30 таким образом был усилен русловой пролет из составных балок длиной 33м. Опыт выполнения работ показал, что нанесение клеевых составов и наклейку лент целесообразно выполнять с использованием нескольких мостовых платформ ПГММ7-ПВ, установленных рядом по пролетному строению для размещения под мостом рабочих по всей длине пролета и раскладки лент. Использование мостовых платформ исключает необходимость устройства сплошных подмостей или подвесных настилов, что достаточно сложно сделать для русловых пролетов над зеркалом реки.
После нанесения клеевых составов на потолочные поверхности нижнего пояса накладывалась лента с последующим прижатием валками одновременно по всей длине балки.
После наклейки лент и технологической выдержки были произведены испытания пролета подвижной нагрузкой, которые подтвердили несущую способность.
Десятилетний опыт эксплуатации усиленных пролетных строений подтвердил надежность и экономическую эффективность этой технологии. Анализируя результаты обследований усиленных сооружений можно сделать вывод о явной целесообразности усиления основных несущих конструкций мостов композитными материалами.
