ТЕНДЕНЦИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УСТРОЙСТВА И СОДЕРЖАНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ НА МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЯХ

DEVICE IMPROVEMENT TRENDS AND CONTENT OF EXPANSION JOINTS ON BRIDGE STRUCTURES

Ilya Fedorov

student, department of survey and design railways and roads, Far Eastern State Transport University,

Russia, Khabarovsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены причины появления повреждений деформационных швов на мостовых сооружениях и тенденции совершенствования данных конструкций.

ABSTRACT

The article discusses the reasons for the occurrence of damage to expansion joints on bridge structures and trends in improving these structures.

Ключевые слова: мост; деформационный шов; повреждения; содержание искусственных сооружений.

Keywords: bridge; expansion joint; damage; maintenance of artificial structures.

Задача содержания искусственных сооружений состоит в постоянном обеспечении их безопасности, поддержании их состояния в соответствии с требованиями, допустимыми в условиях обеспечения непрерывного и безопасного движения в любое время года.

Особое внимание необходимо уделить причинам повреждений деформационных швов на мостовых переходах.

Деформационные швы необходимы для компенсации поперечных, продольных и вращательных перемещений концов пролетов, на протяжении всего срока службы мостов, вызываемые изменениями температуры, временными динамическими нагрузками, деформациями материалов.

Весной 2024 года, я в составе дорожно-строительной лаборатории ОТК ООО «СтройДорСервис», проводил обследование дорожного покрытия на участке, прилегающем к деформационным швам на Хабаровском мосту через р. Амур. Ниже приведены фотографии, иллюстрирующие имеющиеся повреждения (рис. 1-2).

Рисунок 1. Дефект №301 (17.04.2023). Расстройство полимерного компенсирующего профиля. Деформационный шов №7 (с полимерным компенсирующим профилем). Над опорой №8, между разделительной стенкой ригеля опоры №8 и ПС№8. По всей длине шва. Разрыв резинового компенсатора

Результаты обследования позволили выявить причины появления повреждений деформационных швов и, как основной, – необходимы новые типы и материалы шовных конструкций.

Рисунок 2. Дефект №311 (17.04.2023). Расстройство конструкции перекрывающего элемента. Деформационный шов №24 (Перекрытый).

Над опорой №25. Левая полоса проезда. Отсутствуют крышки прижимного устройства

Усовершенствования конструкции может быть достигнуто за счет использования новых уплотнительных материалов, которые могут заменить обычно используемый неопрен. Например, уретановые и силиконовые компенсаторы. Еще одним вариантом улучшения является включение слоев армирующих волокон: кевлара или нейлона. Эти материалы способны обеспечить большую стойкость материала и сохранить пластичность компенсаторов на более длительный срок эксплуатации, чем неопрен.

Негерметичная проблема – негерметичность компенсаторов. Соленая вода, содержащая высокие концентрации хлоридов, впитывается в бетон и приводит к коррозии металла. Ржавая сталь расширяется, заставляя ее отслаиваться от бетона.

В странах с обильными снегопадами тенденция при проектировании компенсаторов заключалась в отказе от конструкции и эксплуатации компенсаторов с усиленными кромками, деформирующимися под воздействием снегоуборочных машин.

Зафиксировано, что многие зарубежные строительные организации стремятся минимизировать наличие деформационных швов или уменьшить их ширину. Они отмечают, что отказ от использования компенсаторов может стать основной целью проектирования автодорожных мостов в ближайшем будущем.

При содержании деформационных швов, в первую очередь необходимо очищать от грязи и мусора открытые пазы компенсаторов, обеспечивающие свободное перемещение основных конструкций. Во-вторых, необходимо очистить остальные элементы швов, в которых скапливается грязь и которые недоступны при общей механизированной очистке проезжей части сооружения.

Летние стандартные работы по техническому обслуживанию проводятся в зависимости от типа компенсаторов:

1. В компенсаторах заполненного типа, имеющие конструкции с ленточным компенсатором из резины, неопрена или других, необходимо очистить верхнюю часть компенсатора, которая в процессе эксплуатации забивается грязью, мусором и посторонними предметами.

2. В компенсаторы закрытого типа, имеющие конструкции со скользящими листами, гребенками или скользящими плитами, необходимо пазы (выемки), предназначенные для перемещения элементов конструкции в этих швах, очистить от грязи и мусора. В деформационных швах, допускающих свободное проникновение воды сквозь конструкции, необходимо дополнительно очистить дренажные лотки под швами от скопившейся грязи.

Выводы

Делая выводы по данному исследованию, необходимо выделить основные тенденции совершенствования конструкций деформационных швов, которые сводятся к использованию новых уплотнительных материалов (уретан и силикон); использование желобов свободного водоотвода под закрытыми деформационными швами для защиты от протечек; включение слоев армирующих волокон (кевлара и нейлона); отказ от проектирования и эксплуатации компенсаторов с усиленными краями в странах с сильными снегопадами; а также сокращению количества деформационных швов.

Список литературы:

1. Пугачев И.Н. Эксплуатация автомобильных дорог : учебное пособие / сост.: И.Н. Пугачев, А.В. Каменчуков, Н.С. Нестерова. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2022 – 168 с.
2. Шестериков В.И. Пути повышения долговечности конструкций деформационных швов в пролетных строениях с асфальтобетонным покрытием / В.И. Шестериков // Сб. материалов междунар. семинара «Конструкции покрытий проезжей части мостовых сооружений с интенсивностью движения более 7-8 тысяч авт/сут. с учетом климатических условий г. Москвы», 24-25 января 2006 г. – М: ГУП «Гормост», 2006. С. 42-44.
3. Ремонт и содержание автомобильных дорог : учеб. пособие / А.И. Ярмолинский, И.Н. Пугачев, Г.Я. Маркелов, М.П. Железняк. – 2-е изд., доп. и расшир. – Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2015. – 117 с.
4. Ефанов А.В. Деформационные швы автодорожных мостов: особенности конструкции и работы / А.В. Ефанов, И.Г. Овчинников, В.И. Шестериков, В.Н. Макаров. - Саратов: СГТУ 2005. – 174 с.
5. Овчинников И.И. Повреждения зон сопряжения дорожных одежд и деформационных швов на мостовых сооружениях: возможные причины и способы их устранения / И.И. Овчинников, И.Г. Овчинников, Ш.Н. Валиев // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Выпуск 6, ноябрь – декабрь 2013. С. 38-59.