Приложение 4. Рекомендации по анализу и оценке основных результатов обследования и испытаний мостов

Приложение 4

к строительным нормам и правилам

СНиП 3.06.07-86

Рекомендуемое

Рекомендации
по анализу и оценке основных результатов обследования и испытаний мостов

Рекомендации
по оценке наиболее характерных дефектов и повреждений, выявленных при обследовании

I. Стальные конструкции

1. Трещины в сварных элементах создают потенциальную опасность хрупкого разрушения всего сечения конструкции, особенно возрастающую при отрицательных температурах воздуха.

2. Трещины в клепаных элементах также следует рассматривать как возможную причину разрушения того элемента сечения, в котором они расположены.

3. Наличие слабых заклепок снижает несущую способность узла или стыка.

4. Коррозия металла ослабляет сечение элементов, а также может приводить при язвенном ее характере к концентрации напряжений.

5. Значительные искривления интенсивно работающих сжатых элементов и местные искривления стенок в зоне действия сосредоточенных сил могут являться признаками недостаточной устойчивости элементов и частей конструкций.

6. Линии Людерса на поверхности металлических элементов являются признаком интенсивного развития пластических деформаций.

II. Железобетонные конструкции

7. Раскрытие трещин в бетоне (в размерах более нормируемых величин), а также появление трещин, не предусматриваемых в расчетах, следует оценивать с учетом:

возможных причин появления трещин;

влияния трещин на несущую способность элемента (на напряжения в арматуре, на целостность конструкции, на изменение схемы работы сечений и т.п.);

опасности коррозионных повреждений арматуры по трещинам.

8. Продольные трещины в сжатой зоне бетона с одновременным значительным раскрытием поперечных трещин в растянутой зоне (для изгибаемых элементов) могут свидетельствовать об исчерпании несущей способности элементов по бетону.

9. Образование трещин в швах предварительно напряженных поперечно-члененных конструкций, не имеющих сцепления арматуры с бетоном (например, на стадии строительства), может быть следствием наступления опасного состояния по несущей способности конструкции.

10. Трещины в ненапрягаемых конструкциях, расположенные поперек рабочей арматуры, имеющие величину раскрытия более 0,5 мм при арматуре периодического профиля и более 0,7 мм при гладкой арматуре, могут свидетельствовать о текучести в арматуре или о потере сцепления арматуры с бетоном.

11. Не требуют принятия защитных мер по признаку опасности коррозии арматуры элементы со следующими трещинами:

а) в пролетных строениях железнодорожных мостов с проволочной напряженной арматурой - редкие одиночные трещины раскрытием до 0,05 мм;

б) в пролетных строениях железнодорожных мостов со стержневой напрягаемой арматурой и в пролетных строениях автодорожных и городских мостов с проволочной арматурой - одиночные трещины раскрытием до 0,1 мм;

в) в конструкциях с ненапрягаемой стержневой арматурой:

расположенных в зонах переменного уровня воды - раскрытием до 0,15 мм;

увлажняемых атмосферными осадками - раскрытием до 0,2 мм;

защищенных от атмосферных осадков - раскрытием до 0,3 мм.

12. Наличие трещин поперек рабочей арматуры в предварительно напряженных конструкциях может рассматриваться как признак недостаточного обжатия бетона напряженной арматурой.

13. Образование трещин и сколов вдоль стержневой арматуры обычно связано с коррозией арматуры. Наличие этих дефектов указывает на недостаточные защитные свойства бетона и приводит к снижению долговечности конструкций. При значительном раскрытии трещин вдоль рабочей арматуры вследствие ее коррозии может заметно снижаться несущая способность балок и колонн.

14. Дефекты бетонирования (раковины, каверны, места с недостаточной толщиной защитного слоя бетона), а также сколы бетона следует оценивать в первую очередь как ухудшение защиты арматуры от коррозии; при больших размерах таких дефектов и повреждений следует оценивать также уменьшение площади сжатого бетона в сечениях элементов и ухудшение внешнего вида конструкций.

15. Протечки, высолы и ржавые потеки свидетельствуют, как правило, о плохой гидроизоляции конструкций. Наличие сухих, старых следов высолов на поверхности бетона (особенно на вновь построенных мостах) может быть следствием протекания воды еще до устройства гидроизоляции.

16. Наличие неотвердевшего клея на больших участках клееных стыков составных изгибаемых конструкций приводит к снижению несущей способности по поперечной силе и требует проверки стыка при пониженных значениях коэффициента трения.

III. Деревянные конструкции

17. Загнивание древесины приводит к уменьшению рабочего сечения элементов, а также к снижению несущей способности вследствие ухудшения механических свойств.

18. Значительные местные смятия древесины в соединениях, изломы, сколы (особенно во врубках и шпонках), а также наличие непроклеенных участков в пролетных строениях из клееной древесины могут привести к существенному снижению несущей способности конструкций. При загнивании мелких ответственных элементов (шпонок, колодок, узловых подушек) эти элементы, как правило, подлежат замене.

IV. Монолитные и сборно-монолитные бетонные опоры

19. Наличие общих деформаций опор свидетельствует обычно о деформациях оснований и приводит к снижению эксплуатационных свойств сооружения (смещению опорных частей, уменьшению размеров деформационных швов, ухудшению профиля и плана пути); для статически неопределимых систем такие деформации могут привести к повреждению основных конструкций и снижению их несущей способности.

20. Вертикальные температурно-усадочные трещины в массивных бетонных опорах раскрытием до 1-1,5 мм не представляют опасности для сооружения, за исключением случаев, когда эти трещины имеют тенденцию к развитию и создают опасность нарушения целостности опоры.

21. Износ граней массивных (толщиной более 1,5 м) опор вследствие истирания бетона льдом и донными наносами с интенсивностью до 1 мм в год не представляет опасности и может считаться допустимым. Опасность износа облегченных и массивных опор в размерах больших, чем указано выше, следует оценивать с учетом возможности снижения несущей способности и долговечности опор.

Рекомендации
по анализу и оценке основных результатов испытаний

22. Основным критерием положительной оценки работы конструкций мостов по результатам испытаний является соответствие упругих факторов (усилий, напряжений, деформаций, перемещений и др.), измеренных в конструкции при воздействии испытательной нагрузки, значениям, найденным расчетным путем (от испытательной нагрузки).

23. Показателем работы конструкции при статических испытаниях является конструктивный коэффициент К, подсчитываемый для факторов, указанных в п. 22, и равный:

, (1)

где - фактор, измеренный под воздействием испытательной нагрузки;

- тот же фактор, найденный от испытательной нагрузки расчетным путем.

24. Характерными для общей оценки работы испытываемой конструкции под временной нагрузкой являются значения коэффициента К, найденные при наибольших воздействиях испытательной нагрузки для следующих факторов:

средних (по ширине) прогибов пролетных строений;

средних осевых напряжений в растянутых или сжатых элементах;

средних фибровых напряжений в каждой из зон (растянутой и сжатой) изгибаемых элементов.

Рассчитывать средний прогиб в пролетных строениях, имеющих по ширине более двух главных балок (ферм, арок), рекомендуется способами, исключающими влияние расчетного коэффициента поперечной установки нагрузки на величину прогиба каждой из балок.

25. По данным многочисленных статических испытаний значения коэффициента К для основных несущих конструкций и их элементов составляют 0,7-1,0, а для элементов пролетных строений, в которых расчетами не учитывается совместная работа главных балок (ферм) с элементами проезжей части и дорожной одежды, - как правило, 0,5-0,7.

26. Значения коэффициента К большие единицы указывают на существенное отличие работы элементов сооружения от принятых в расчетах предпосылок. В этих случаях требуются выяснение причин выявленных отклонений и разработка мер по обеспечению надежной работы элементов.

Низкие значения коэффициента К могут указывать на наличие в сооружении или у его элементов резервов несущей способности. Возможность использования этих резервов может быть рассмотрена после изучения причин получения низких значений коэффициента К.

При определении фактической грузоподъемности сооружения влияние конструктивных элементов на работу основных несущих конструкций следует учитывать только в тех случаях, когда приняты необходимые меры по обеспечению надежной совместной работы этих элементов с основными несущими конструкциями или когда совместная работа гарантирована принятыми в проекте решениями.

27. Значения коэффициента К, найденные по величинам максимальных фибровых напряжений, могут в отдельных случаях превышать единицу в связи с наличием концентраторов напряжений, эксцентриситетов действия сил, физической неоднородности соединений и прикреплений элементов и других обстоятельств.

28. При анализе факторов, измеренных в отдельных элементах главных балок (ферм, арок) автодорожных и городских мостов, следует учитывать пространственную работу пролетных строений. Определение коэффициентов поперечной установки временной нагрузки в этом случае может выполняться по формуле

, (2)

где - фактический коэффициент поперечной установки для i-й балки (фермы, арки);

- величина упругого прогиба i-й балки (фермы, арки), измеренная при испытаниях;

n - число балок (ферм, арок) или любых других точек в поперечном сечении пролетного строения, прогибы которые измерялись при испытаниях.

Найденные коэффициенты поперечной установки сравниваются со значениями их принятыми при проектировании.

29. В качестве одного из критериев оценки моста по результатам статических испытаний может служить соотношение измеренных упругих и остаточных деформаций (в основном прогибов), выражаемое показателем работы конструкции , равным:

, (3)

где - величина остаточного прогиба, определенного после стабилизации деформаций;

- велечина упругого прогиба, определенного при тех же условиях.

Оценку работы вновь построенных мостов по соотношению упругих и остаточных деформаций следует производить по результатам первого загружения конструкций испытательной нагрузкой, близкой по величине к нормативной.

Показатели работы конструкций альфа могут достигать следующих значений:

а) для вновь построенных мостов:

выполненных из дерева - 0,30;

выполненных из других материалов - 0,15;

б) для мостов, находящихся в эксплуатации:

выполненных из дерева - 0,10;

выполненных из других материалов - 0,05.

При испытаниях эксплуатируемых железнодорожных мостов обычной обращающейся на данной линии или дороге нагрузкой значение показателя , как правило, бывает близким к нулю.

30. Полученные при статических испытаниях величины прогибов и переломов профиля проезжей части с учетом профилей, зафиксированных при обследовании, следует использовать при оценке соответствия их нормируемым величинам.

31. Работу конструкций под динамическим воздействием необходимо оценивать на основании сравнения величин фактических (определенных при больших величинах испытательной нагрузки) и проектных динамических коэффициентов, сравнения измеренных величин периодов собственных колебаний с расчетными и нормируемыми, выявления неблагоприятных видов колебаний (резонансного типа и биений), рассмотрения характера затухания колебаний и др.

32. При сравнении измеренных прогибов, углов перелома профиля проезжей части, коэффициентов поперечной установки и периодов колебаний с расчетными их величинами последние могут определяться с учетом разгружающего влияния конструктивных элементов.