Скрытые дефекты мостов: категории, методы выявления и ремонта

• 1.1. Дефекты опор мостов
• 1.2. Дефекты металлических мостов
• 1.3. Износ мостовых конструкций
• 2. Методы выявления дефектов
• 3. Ремонт и усиление мостов
• 4. Заключение

Мосты являются ярким примером строительных конструкций, надежность и долговечность которых принципиально важна для сохранения жизни и здоровья людей. Но, как и в любых других строениях, в мостах могут появляться дефектные образования. Для поддержания необходимого уровня безопасности все узлы нуждаются в постоянной проверке в установленном порядке.

Благодаря регулярной диагностике удается обнаруживать скрытые дефекты опор мостов, тем самым значительно упрощая их восстановление. Ведь устранить причину гораздо проще, чем бороться со сложными или даже катастрофическими последствиями разрушений.

Выявлением различных проблем в мостовых конструкциях, их устранением и предупреждением занимаются специализированные дефектоскопические лаборатории. Именно на основании представленных ими данных инженеры вносят изменения в конструкцию, тем самым значительно повышая ее надежность и безопасность для окружающих.

Категории скрытых дефектов опор мостов

В рамках проверки состояния опор мостов осуществляется их внешний осмотр, а также остукивание поверхностей. Даже такой упрощенный метод диагностики дает возможность своевременно найти большую часть дефектов.

На основании результатов такой проверки формируются категории дефектов моста, отличающиеся характером неисправности, сложностью устранения и серьезностью возможных последствий.

Дефекты опор мостов

Среди наиболее распространенных дефектов опор мостов выделяют:

• —  выветривание внешней поверхности с потерей прочности облицовки;
• —  крошение кладки;
• —  образование трещин или отверстий;
• —  некорректная работа или полное разрушение водосливных элементов;
• —  сдвиги, крены или осадки опор.

Выветривание проявляется шелушением поверхности опор, а также отделением небольших плиток облицовки. если поверхность отделана камнем, в первую очередь, страдают швы.

На уровне перемещения вод и льда со временем могут образовываться характерные бороды или выбоины. Процесс формирования дефекта усугубляется динамическим воздействием нагрузок.

Для проверки опор в подводной части опор необходимо привлекать водолазов с необходимыми инструментами. Им надлежит внимательно осмотреть поверхность и вовремя найти трещины или любые другие дефекты. Повреждения могут быть поверхностными, глубокими или даже сквозными.

От характера дефекта зависит способ его устранения.

Дефекты металлических мостов

Повреждения металлических мостов напрямую связаны со свойствами материала и теми факторами, которые могут негативно сказаться на его характеристиках. Основные риски металлических деталей, использующихся во влажной среде, связаны с появлением очагов коррозии. Поэтому крайне важно еще на этапе проектирования предусматривать многоуровневую защиту поверхности вот воздействия влаги.

Готовые металлические мосты обязательно нужно регулярно осматривать на предмет деформаций под нагрузками или появление очагов ржавчины. В случае выявления любого дефекта необходимо немедленное вмешательство специалистов, которое позволит на ранних этапах устранить проблему и избежать разрушения материалов.

Если при сборке конструкции были допущены какие-либо ошибки, высок риск формирования точек повышенного напряжения в сварных швах. Устранение проблемы в данном случае подразумевает полное удаление старого шва с последующим созданием нового соединения, соблюдая все правила.

Износ мостовых конструкций

Серьезное влияние на надежность конструкции, их надежность и безопасность оказывает фактор износа мостов. Нельзя не принимать во внимание вероятность технической усталости, который подразумевает появление в металлических элементах большого количества небольших усталостных трещин. Их появление обусловлено регулярным воздействием нагрузок в одном и том же направлении. Главный метод борьбы с технической усталостью материалов – создание конструкции с подвижными элементами, дающими возможность перераспределять нагрузку в процессе эксплуатации мостов.

Не стоит упускать влияние атмосферной и химической коррозии, способной непрерывно воздействовать на металлические конструкции, а также менять их свойства. Этот фактор связан с погодными условиями, а также параметрами атмосферы. Особенно серьезное воздействие на мосты оказывает воздух вблизи автострад, заводов или каких-либо предприятий. В нем присутствует большое количество мелких частиц, негативно влияющих на характеристики металла. Значительно ускорить износ элементов конструкции могут находящиеся поблизости линии электропередач, которые при определенных условиях становятся причиной образования токов Фуко. Они же, в свою очередь, способны вызывать появление глубоких раковин на поверхности опор.

Нередко при анализе факторов износа забывают о влиянии межкристаллической коррозии. Она провоцируется некорректным смешением элементов в сплавах с последующим нагревом материала. Даже прямые солнечные лучи, повышающие общую температуру конструкции на 10-50 градусов, нередко провоцируют изменение прочностных характеристик деталей.

Методы выявления дефектов

Выявление дефектов в мостовых конструкциях возможно даже в рамках внешнего осмотра материалов и их остукивания. Выщелачивание раствора на облицовке уже указывает на наличие тех или иных неисправностей, требующих вмешательства ремонтной бригады.

Выщелачивание раствора на внешней части опоры может быть признаком следующих неполадок:

• —  некорректное формирование сливных площадок;
• —  возникновение трещин или иных дефектов внутри кладки;

—  образование пустот между телом опоры и облицовочным материалом;

• —  низкое качество дренажа;
• —  отсутствие или некорректная работа изоляционного слоя.

Более серьезная диагностика уже подразумевает вскрытие облицовочного слоя с последующей проверкой глубины трещин специальным щупом. Если возникает подозрение на появление сквозного отверстия, выполняют проверку посредством нагнетания в него подкрашенной жидкости. Также нередко применяют методики, связанные с использованием ультразвуковых или иных специализированных приборов.

Крены, осадки или иные деформации конструкции нуждаются в систематическом наблюдении с помощью соответствующих инструментов. В рамках длительных наблюдений рекомендована закладка на опорах марок и их связывание с репером посредством специальных ходов. Такой подход позволит обнаруживать даже минимальные деформации, которые могут быть признаком серьезных дефектов.

Все данные обязательно заносятся в журнал наблюдений, на основе которого планируются мероприятия по обслуживанию и ремонту мостовых конструкций.

Ремонт и усиление мостов

Существенно повысить надежность мостовых конструкций помогают следующие мероприятия:

• —  обетонирование стоек нижней части в месте соединения с фундаментом моста;
• —  увеличением поперечного сечения элементов конструкций при помощи создания железобетонной рубашки;
• —  заключение стойки опоры в обойму с поперечным обжатием с использованием высокопрочного композитного материала по типу углеволокна;
• —  создание дополнительных свай для уменьшения нагрузки на уже существующие элементы (для свайных фундаментов);
• —  замена насыпи на грунт с повышенными показателями угла трения;
• —  формирование распорок, контрфорсов и тому подобных элементов для распределения нагрузки;
• —  добавление пролетов для компенсации неустойчивого участка грунта;
• —  укрепление грунтового основания (химическая обработка, замораживание).

Если в рамках диагностики конструкции обнаружились какие-либо дефекты, требуется устранить их путем упрочнения поврежденных элементов или выполнить замену.

Заключение

Регулярная диагностика и проверка мостов на появление скрытых дефектов представляется важнейшим условием безопасной эксплуатации строительной конструкции. От того, насколько ответственно подошли к осмотру всех элементов сооружения, зависит его срок службы, а также уровень безопасности для окружающих.