РАСЧЕТ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СОВРЕМЕННЫХ НАГРУЗОК С УЧЕТОМ ФАКТИЧЕСКОГО ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты обследования технического состояния элементов путепровода и рассчитана их грузоподъемность. По результатам расчетов установлено, что несущая способность балок пролетных строений после устранения имеющихся повреждений недостаточна для пропуска современных нагрузок А14 и НК100.

ABSTRACT

The article presents the results of a survey of the technical condition of the overpass elements and calculated their carrying capacity. According to the results of calculations, it was found that the bearing capacity of the beams of span structures after the elimination of existing damage is insufficient to pass modern loads A14 and NK100.

Ключевые слова: aвтодорожный путепровод, реконструкция, обследования, потеря несущей способности балок,  повреждения, разрушение

Keywords: road overpass, reconstruction, inspections, loss of bearing capacity of beams, damage, destruction

Введение

Обследованный нами автодорожный путепровод на пересечении МКАД и ул. Бобура в г.Ташкенте связывает центральную часть города с аэропортом и построен в 1967 году по проекту института Ташгипротранс под нагрузки Н-30 и НК-80, расчетная сейсмичность 9 баллов.

Путепровод запроектирован в виде железобетонной эстакады с земляными подходами, ограниченными железобетонными подпорными стенами. Для транспортной развязки со стороны аэропорта имеются два дополнительных съезда.

Основная эстакада путепровода размещена на двухконсольных железобетонных рамных опорах, эстакада съездов - на одностолбчатых Т-образных железобетонных опорах. Стойки опор - сборные железобетонные, круглые, с внешним диаметром 1,02 м. Ригели – сборно-монолитные железобетонные состоят из двух блоков, имеющих в поперечном сечении форму опрокинутой буквы «Г». Оба элемента ригеля замоноличены и объединены в единое целое со стойками [1,2].

Методика исследования

Анализ результатов текущего и предыдущих обследований показал, что из-за неисправной работы деформационных швов и нарушения водоотвода с проезжей части путепровода в течение длительного времени происходило увлажнение нижележащих конструкций, что явилось причиной образования в них повреждений. Интенсивному развитию процессов коррозии арматуры и бетона в конструкциях опор и концевых участков балок пролетных строений способствовало агрессивное воздействие солей, используемых в зимний период для антигололедной обработки проезжей части [3, 4].

В результате выщелачивания произошло снижение прочности бетона на консольных участках ригелей и в подферменных тумбах, а также на опорных участках, консолях и продольных швах омоноличивания балок пролетных строений.

Степень коррозии рабочей арматуры в ригелях опор и ребрах балок пролетных строений доходит до 8-10%, в плитах и монолитных участках между балками пролетов - до 20 - 30%.

В ригелях опор и балках пролетных строений новой эстакады также отмечено увлажнение конструкций через деформационные швы, и, как следствие, коррозия арматуры, отслоение и разрушение защитного слоя бетона [4].

В балках пролетных строений, расположенных над автодорогами, имеются сколы бетона и следы от ударов негабаритных грузов.

По результатам замеров высота подмостового габарита составляет 4,47 - 5,4 м, что не отвечает современным требованиям габарита на городских автодорогах 5,5 м. Подмостовой габарит над железнодорожными путями 6,74 - 7,5 м соответствует требованиям габарита для электрифицированных железных дорог.

Тангенциальные опорные части загрязнены и поверхностно корродированы, в железобетонных валковых опорных частях бетон частично разрушен, оголена арматура, положение некоторых подвижных опорных частей неправильное.

Толщина асфальтобетонного покрытия проезжей части составляет 15-20 см. В покрытии возле деформационных швов имеются трещины и выбоины.

Состояние деформационных швов неудовлетворительное, компенсаторы сгнили и во многих швах выпали [5-7].

Рисунок 1. Повреждения в ригелях

Рисунок 2. Повреждения в ригелях и опорных тумбах

Рисунок 3. Разрушение опорной части

Рисунок 4. Повреждения в пролетных строениях

 Рисунок 4. Повреждения в проезжей части

Результаты и их анализ

Расчет пролетных строений на нагрузку А14 и НК100. Расчет выполнен с целью определения возможности пропуска современных нагрузок по существующим пролетным строениям [8-11].

Расчет пролетного строения l=16,76 м

Расчетный изгибающий момент в балке №1 от нагрузки А14 и толпы на тротуаре

Изгибающий момент в балке №2 от нагрузки  А14 и толпы на тротуаре

Изгибающий момент в балке №1 от нагрузки  А14

Изгибающий момент в балке №2 от нагрузки  А14

Изгибающий момент в балке №2 от НК100

Таким образом, наибольший изгибающий момент возникает в балке №2 при загружении нагрузкой А14 и толпой на тротуаре.

Аналогично выполнен расчет пролетного строения l=22,16 м.

Результаты расчетов балок l=16,76 м и l=22,16 м занесены в табл. 1.

Таблица 1.

Результаты расчетов балок пролетных строений на нагрузки А14 и НК100

Из табл. 1 видно, что несущая способность балок пролетных строений после устранения имеющихся повреждений недостаточна для пропуска современных нагрузок А14 и НК100. Поэтому для пропуска указанных нагрузок потребуется усиление всех балок пролетных строений.

Выводы

Расчеты грузоподъемности балок пролетных строений показали, что несущая способность балок после устранения имеющихся повреждений будет достаточна для восприятия нагрузок А11 и НК80, при этом остаточный срок службы балок составит не более 15-20 лет.

Решение о дальнейшей эксплуатации путепровода следует принять на основе технико-экономического обоснования целесообразности выполнения восстановительных работ с учетом остаточного срока службы сооружения.

В случае восстановления конструкций путепровода, все работы необходимо выполнять на основе разработанного проекта с соблюдением требований техники безопасности.

Список литературы:

1. Отчет по техническому обследованию и инструментальному исследованию автодорожного путепровода по по адресу  Яккасарайский район, пересечение МКАД и ул. Бобура в г. Ташкенте. Ташкент, 2021.
2. Саатова Н.З. Остаточный ресурс железобетонных пролетных строений автодорожных мостов, подверженных солевой коррозии. Дисс. на доктора философии (PhD) по техн. наукам: 05.09.02. Ташкент, 2017
3. МШН 32-2004. Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов. Ташкент, 2007.
4. Саатова Н.З. Effect of salt corrosion on decreasing capacity of road bridge span elements. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences.  p.188-194 ,  2023г.
5. Саатова Н.З. Обследование автодорожного моста расположенного на  дороге М39  «Ташкент – Термез». Sciences of Europe. -Р . 60-64,  2022 г.