ОДМ 218.3.014-2011 Методика оценки технического состояния мостовых сооружений на автомобильных дорогах

2. ВНЕСЕН Управлением эксплуатации и сохранности автомобильных дорог Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации.

3. ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства Министерства транспорта Российской Федерации от _____________ N _____.*

_______________

* См. ярлык "Примечания".

4. ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

3.1 мостовое сооружение : Искусственное сооружение, состоящее из одного или нескольких пролетных строений и опор, предназначенное для пропуска различных видов транспорта и пешеходов, а также водотоков, селей, скота, коммуникаций различного назначения - порознь или в различных комбинациях над естественными или искусственными препятствиями.

Примечание - К искусственным препятствиям относятся искусственные водоемы, водные каналы, автомобильные и железные дороги, другие инженерные сооружения, а также территории предприятий, городские территории, через которые проходит автомобильная дорога.

3.2 технический объект (объект) : любая функциональная единица определенного целевого назначения (система, подсистема, элемент, устройство), которую можно рассматривать в отдельности в периоды проектирования, строительства, эксплуатации, изучения, исследования и испытаний.

Примечания.

3.3 элемент : Составная часть сложного технического объекта, рассматриваемая при проведении анализа как единое целое, не подлежащее дальнейшему разукрупнению, имеющая самостоятельные характеристики, используемые при расчетах, и выполняющая определенную частную функцию в интересах сложного объекта, который по отношению к элементу представляет собой систему.

Примечание - Элементами могут быть балка, плита, диафрагма, ригель и т.д.

3.4 система : совокупность элементов мостового сооружения, объединенных конструктивно и (или) функционально для выполнения некоторых требуемых функций.

3.5 конструкция : Часть мостового сооружения, состоящая из конструктивно объединенных элементов, выполняющая определенные функции (несущие, ограждающие, защитные и (или) другие).

Примечания.

3.6 мостовое полотно : Система элементов, расположенных на пролетном строении и предназначенных для обеспечения комфортности и безопасности движения транспортных средств и пешеходов, а также для отвода воды с поверхности покрытия ездового полотна, тротуаров и сопряжений с подходами.

Примечание - Мостовое полотно обычно включает одежду мостового полотна, тротуары, ограждения, а также объединенные конструктивно с мостовым полотном элементы системы водоотвода.

3.7 проезжая часть : Часть дороги, предназначенная для размещения полос движения транспортных средств.

3.8 пролетное строение : Система, состоящая из конструктивно объединенных элементов, перекрывающая всё пространство или его часть между двумя или несколькими опорами, предназначенная для восприятия нагрузок от мостового полотна, собственного веса, транспортных средств и пешеходов и передачи нагрузок на опоры. Пролетные строения относят к основным несущим конструкциям мостового сооружения.

Примечание - Элементы пролетного строения общего функционального предназначения можно рассматривать как элементы отдельных подсистем - элементы проезжей части, элементы главных балок (ферм, арок), элементы вантовой (висячей) системы, элементы связей и др.

3.9 система водоотвода : совокупность конструкций и элементов, предназначенных для удаления воды с мостового сооружения.

Примечание: Как правило, большинство элементов системы водоотвода связаны только функционально, а конструктивно не связаны между собой.

3.10 техническое состояние мостового сооружения : Совокупность подверженных изменению в процессе эксплуатации свойств мостового сооружения, характеризуемая в определенный момент времени показателями, параметрами, установленными в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации на объект.

Примечание: Состояние характеризуется тем, что описывает переменные свойства объекта.

3.11 функциональные свойства мостового сооружения : Свойства, характеризующие основное назначение мостового сооружения - обеспечение безопасного и комфортного движения автомобилей с расчетными скоростями в неконтролируемом режиме, пропуска тяжелых транспортных средств в контролируемом режиме, судов, и (или) прохода пешеходов в течение установленного времени эксплуатации.

3.12 категория (вид) технического состояния : Категория, характеризуемая соответствием или несоответствием качества объекта определенным техническим требованиям, установленным технической документацией на этот объект.

Примечания.

3.13 исправное состояние : Состояние, при котором объект соответствует всем требованиям нормативной и (или) конструкторской (проектной) документации.

3.14 неисправное состояние : Состояние, при котором объект не соответствует хотя бы одному из требований нормативной и (или) конструкторской (проектной) документации.

3.15 работоспособное состояние : Состояние объекта, при котором он способен выполнять требуемые функции в соответствии с нормативной и (или) конструкторской (проектной) документацией.

3.16 неработоспособное состояние : Состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего его способность выполнять основные функции, не соответствует требованиям нормативной и (или) конструкторской (проектной) документации.

Примечание: Для сложных объектов, к которым относятся мостовые сооружения, из множества неработоспособных состояний, выделяют частично неработоспособное состояние, названное "ограниченно-работоспособное", при котором у объекта частично нарушены функциональные свойства.

3.17 ограниченно-работоспособное состояние : Состояние объекта, характеризующееся наличием таких дефектов, при которых его безопасная эксплуатация с требуемым уровнем надежности возможна при постоянном контроле технического состояния и введении специальных ограничений (по нагрузкам, скорости движения или другим параметрам, определяющим функциональные свойства).

Примечание: Для несущих конструкций мостового сооружения ограниченно-работоспособное состояние характеризуется, в первую очередь, недостаточной грузоподъемностью, определяемой расчетами по предельным состояниям.

3.18 предельное состояние строительного объекта : Состояние строительного объекта, при котором дальнейшая его эксплуатация недопустима, затруднена или нецелесообразна.

Примечание - Предельные состояния конструкций мостовых сооружений разделяют на две группы - первую и вторую. При переходе основной конструкции мостового сооружения в предельное состояние первой группы его эксплуатация, как правило, временно или окончательно прекращается.

3.19 аварийное состояние : Техническое состояние, при котором с большой степенью вероятности в ближайшее время можно ожидать аварию.

Примечание - Под аварией мостового сооружения понимают происшествие, представляющее разрушение или обрушение конструкции или группы конструкций мостового сооружения или получение ими таких деформаций, при которых его эксплуатация невозможна.

3.20 признак технического состояния мостового сооружения или конструкции : Качественная или количественная характеристика свойств объекта.

3.21 параметр технического состояния мостового сооружения мостового сооружения* или конструкции : Признак технического объекта, количественно характеризующий его свойства.

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

3.22 остаточный срок службы мостового сооружения : Календарная продолжительность эксплуатации мостового сооружения от момента контроля его технического состояния до перехода в предельное состояние.

3.23 ремонтопригодность : Способность объекта к поддержанию или восстановлению состояния, в котором он может выполнять требуемые функции.

3.24 грузоподъемность : Характеристика мостового сооружения, соответствующая наибольшим классам нормативных временных нагрузок и наибольшей величине эталонных автомобильных нагрузок при которых наступает предельное состояние первой группы наиболее слабой несущей конструкции с учетом ее фактического состояния.

3.25 эталонные автомобильные нагрузки : Временные вертикальные нагрузки заданной структуры, моделирующие колонну автомобилей и служащие для определения их максимальной массы, при которой они могут быть безопасно пропущены по мостовому сооружению при неконтролируемом режиме эксплуатации.

Примечание: Безопасность пропуска транспортных средств характеризуется отсутствием опасности наступления предельного состояния первой группы в мостовом сооружении от этих нагрузок.

3.26 габарит приближения строений : Предельное поперечное геометрическое очертание свободного пространства в плоскости, перпендикулярной к продольной оси проезжей части, внутри которого не могут быть расположены какие-либо части сооружения или устройства.

3.27 критический отказ в мостовом сооружении : Отказ конструкции или ее элемента, который может привести к тяжелым последствиям: травмированию людей, значительному материальному ущербу или неприемлемым экологическим последствиям, тяжесть которых в пределах данного анализа признана недопустимой и требует принятия специальных мер по снижению вероятности данного отказа и/или возможного ущерба, связанного с его возникновением.

3.28 дефект в мостовом сооружении (дефект) : Каждое отдельное несоответствие в мостовом сооружении установленным требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Примечания.

3.29 вид дефекта : Классификационная группа, сформированная по общности одного или нескольких признаков (причины появления, механизм образования, внешние проявления и другие признаки, кроме классификации по возможным последствиям и качественной оценки предполагаемого ущерба от данного дефекта).

3.30 категория дефекта : Классификационная группа, отражающая значимость данного дефекта по комплексному риску, влиянию на основные показатели технического состояния, а также отражающая качественную оценку предполагаемого ущерба от данного дефекта.

Примечание - В мостовых сооружениях различают несущественные, малозначительные, значительные, опасные и критические дефекты.

3.31 эксплуатация (техническая эксплуатация) мостового сооружения : Совокупность мероприятий, направленных на приведение и поддержание объекта в работоспособном состоянии.

Примечание - К мероприятиям эксплуатации относятся: обследование, содержание (включающее уход, планово-предупредительные работы), ремонт, капитальный ремонт и (или) реконструкция.

3.32 нормальная эксплуатация мостового сооружения : Эксплуатация мостового сооружения в соответствии с условиями, предусмотренными в строительных нормах или задании на проектирование.

3.33 капитальный ремонт мостовых сооружений : Изменение параметров мостовых сооружений, которое не влечет за собой изменение класса, категории и (или) первоначально установленных показателей функционирования таких объектов и при котором не требуется изменение границ полос отвода и (или) охранных зон таких объектов.

3.34 реконструкция мостовых сооружений : Изменение параметров мостовых сооружений, которое влечет за собой изменение класса, категории и (или) первоначально установленных показателей функционирования таких объектов (мощности, грузоподъемности и других) или при которых требуется изменение границ полос отвода и (или) охранных зон таких объектов.

Примечание - Перестройку, которая подразумевает замену существующих конструкций мостового сооружения, относят к реконструкции.

3.35 Остальные термины с соответствующими определениями приняты в соответствии с [2, 3, 4, 5], Градостроительным кодексом Российской Федерации, Техническим регламентом о безопасности зданий и сооружений, Федеральным законом от 10.12.1995 г. N 196-ФЗ "О безопасности дорожного движения" и ГОСТ Р 27.002-2009.

6.1 Общую оценку технического состояния мостового сооружения выражают категорией технического состояния, которую назначают с учетом совокупности подверженных изменению в процессе эксплуатации основных свойств мостового сооружения, а также частными оценками технического состояния по критерию "безопасность эксплуатации", по безотказности (грузоподъемности) и долговечности. Каждая категория технического состояния качественно отражает уровень надежности мостового сооружения, а частные оценки отражают качественное соответствие отдельно по каждому свойству.

6.2 Мостовое сооружение по результатам технического диагностирования относят к одной из шести возможных категорий технического состояния:

К категории "отличное техническое состояние" относят мостовые сооружения, соответствующие всем требованиям нормативной и конструкторской (проектной) документации, с учетом перспективы развития транспортных средств и дорожной сети.

К категории "хорошее техническое состояние" относят мостовые сооружения, у которых все основные конструкции имеют исправное состояние, при этом значение одного или нескольких параметров технического состояния мостового сооружения могут не в полной мере соответствовать установленным действующими нормативными документами, но в конкретных условиях эксплуатации не нарушаются основные функциональные свойства мостового сооружения.

К категории "удовлетворительное техническое состояние" относят мостовые сооружения, основные функциональные свойства которых частично нарушены, но при этом все основные конструкции находятся в работоспособном состоянии, обеспечивается безопасный пропуск всех обращающихся автомобилей со скоростями не ниже уровня, установленного экономическими соображениями, и возможные затруднения движения автотранспорта носят только кратковременный характер. Ремонтные мероприятия для сооружений, имеющих удовлетворительное техническое состояние, организуют в плановом порядке.

К категории "неудовлетворительное техническое состояние" относят мостовые сооружения, имеющие в основных конструкциях значительные дефекты по грузоподъемности, по безопасности и долговечности. Мостовое сооружение с неудовлетворительной оценкой технического состояния способно только частично выполнять требуемые функции, нормальная эксплуатация нарушена, но при этом критический отказ, в результате которого одна или несколько основных конструкций может перейти в предельное состояние первой группы и вызвать аварию, в настоящее время маловероятен. Безопасность эксплуатации для сооружений с данной оценкой технического состояния может быть обеспечена регулированием движения дорожными знаками. Введение ограничений движения нарушает их нормальную эксплуатацию.

Сооружениям с неудовлетворительной оценкой технического состояния в первоочередном порядке необходим ремонт, капитальный ремонт или реконструкция.

К категории "непригодное для нормальной эксплуатации (или предаварийное) техническое состояние" относят мостовые сооружения, имеющие непригодное для нормальной эксплуатации состояние, или имеющие предаварийное состояние, при котором в случае продолжения неблагоприятных воздействий может произойти авария. К этой категории относят и такие сооружения, по которым безопасный пропуск автомобилей не может быть гарантирован введением различных ограничений движения путем установки дорожных знаков, требуется принудительное регулирование режима эксплуатации, например, запрещением движения по полосам, введением реверсивного движения и др. Мостовые сооружения, отнесенные к данной категории, требуют срочных восстановительных ремонтных мероприятий.

Данную категорию технического состояния назначают мостовым сооружениям, имеющим в основных конструкциях, как правило, опасные дефекты по грузоподъемности, безопасности, долговечности.

Для сооружений в предаварийном состоянии может быть установлен специальный режим контрольных мероприятий вплоть до проведения ежедневного осмотра.

К категории "аварийное техническое состояние" относят мостовые сооружения, имеющие признаки аварийного состояния, свидетельствующие о возможности потери устойчивости, разрушения или обрушения конструкций или части конструкции, или у которых уже установлен факт наступления предельного состояния первой группы. Аварийное техническое состояние назначают мостовым сооружениям, имеющим в основных несущих конструкциях критические дефекты, исключающие дальнейшую эксплуатацию мостового сооружения до их устранения. При выявлении аварийного состояния мостового сооружения требуется незамедлительное закрытие движения.

Более подробные характеристики категорий технического состояния мостовых сооружений приведены в таблице Б.1 приложения Б.

6.3 При отнесении мостового сооружения к одной из шести возможных категорий технического состояния учитывают характеристики категорий, приведенные в таблице Б.1 приложения Б, а также следующие показатели:

• обобщенный показатель технического состояния мостового сооружения - ;

• показатель вида ремонтного воздействия - .

показатели назначения:

- показатель габарита проезда - ;

- показатель габарита прохожей части - ;

- показатель подмостового габарита - ;

- класс нормативной нагрузки по ГОСТ Р 52748 - ;

- класс нормативной нагрузки ГОСТ Р 52748 - ;

- класс эталонной нагрузки для схемы трехосных транспортных средств ЭН по [6] - .

Техническое состояние мостового сооружения по безопасности выражают показателем по безопасности . При оценке безопасности учитывают два параметра - параметр дефектности по безопасности и коэффициент снижения расчетной скорости .

Техническое состояние отдельных основных конструкций мостового сооружения по долговечности выражают частными показателями по долговечности . При оценке долговечности отдельной конструкции учитывают параметр дефектности по долговечности и условия соответствия. В необходимых случаях оценивают остаточный срок службы элементов.

При оценке технического состояния мостового сооружения по долговечности в целом рассматривают показатель минимальной долговечности мостового сооружения - , показатель средней долговечности мостового сооружения - и показатель технического состояния по долговечности мостового сооружения - .

Техническое состояние мостового сооружения по безотказности (грузоподъемности) выражают показателем по грузоподъемности . При оценке грузоподъемности учитывают проектные нормативные нагрузки и фактические классы нагрузок, определенные расчетами по ГОСТ Р 52748-2007 и СП 35.13330.2011.

Показатели технического состояния по безопасности, по грузоподъемности, по долговечности, показатель вида ремонтного воздействия, обобщенный показатель дефектности, параметр дефектности по безопасности, коэффициент снижения расчетной скорости, параметр дефектности по долговечности и коэффициент ремонтопригодности при необходимости используют в качестве самостоятельных оценок при ранжировании мостовых сооружений, отдельно по каждому свойству или характеристике.

Для ранжирования мостовых сооружений по степени дефектности по трем основным свойствам, может использоваться обобщенный параметр дефектности мостового сооружения .

7.1 Безопасность эксплуатации мостового сооружения определяется:

- безопасностью дорожного движения по сооружению;

- безопасностью движения под сооружением;

- безопасностью прохода пешеходов;

- механической безопасностью основных конструкций;

- иными условиями, определяющими отсутствие угрозы причинения вреда жизни и здоровью людей, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных и растений.

7.2 Определение показателя технического состояния по безопасности

Техническое состояние мостового сооружения по критерию "безопасность эксплуатации" характеризуют показателем технического состояния по безопасности , который выражают целыми числами от 0 до 5.

Данному показателю присваивают значение в соответствии с основными признаками технического состояния по критерию "безопасность эксплуатации". Признаками технического состояния по критерию "безопасность эксплуатации" являются:

• качественные условия соответствия технического состояния  мостового сооружения по безопасности;

• коэффициент снижения расчетной скорости ;

• параметр дефектности по безопасности мостового сооружения .

Качественные условия соответствия технического состояния мостового сооружения по критерию "безопасность эксплуатации" и диапазоны значений определяющих параметров приведены в таблице В.1 приложения В.

Показатель технического состояния по безопасности используют в качестве самостоятельной оценки при ранжировании мостовых сооружений в группах.

7.3 Определение коэффициента снижения расчетной скорости

Коэффициентом снижения расчетной скорости характеризуют условия безопасности дорожного движения по мостовому сооружению, его значение определяют по формуле (1) в целом для мостового сооружения:

,                                                                (1)

где - коэффициент снижения расчетной скорости;     

- максимальная безопасная скорость легкового автомобиля с обеспеченностью 0,95;

- расчетная скорость движения по [8, 13] для соответствующей категории автомобильных дорог по ГОСТ Р 52398-2005.

Максимальную безопасную скорость легкового автомобиля в зависимости от значений основных контролируемых параметров и дефектов определяют в соответствии с [12].

7.4 Определение параметра дефектности по безопасности мостового сооружения

Параметром дефектности по безопасности мостового сооружения учитывают совокупность имеющихся дефектов, оказывающих влияние на безопасность эксплуатации мостового сооружения.

При определении параметра , кроме дефектов, оказывающих влияние на безопасность дорожного движения по сооружению, рассматривают дефекты и конструктивные особенности сооружения и пересекаемых препятствий, оказывающие влияние на безопасность дорожного движения под сооружением, безопасность прохода пешеходов, механическую безопасность основных конструкций и иные условия безопасности, в частности:

- соответствие габаритов приближения конструкций на проезжей части, пешеходных проходах и под мостовым сооружением;

- наличие дефектов покрытия на пешеходных проходах;

- наличие дефектов перильных ограждений;

- наличие дефектов лестничных сходов;

- наличие дефектов, создающих угрозу разрушения и обрушения конструкций;

- наличие дефектов, создающих угрозу падения различных предметов, обломков элементов и т.д. на транспортные пути, проходящие под мостовым сооружением.

Параметр дефектности по безопасности может принимать вещественные значения в диапазоне 1<5.

При отсутствии дефектов категорий 1, 2, 3 и 4 параметру дефектности по безопасности присваивается значение 5.

При наличии дефектов любой из категорий 1, 2, 3 и (или) 4, значение параметра дефектности по безопасности мостового сооружения определяют по формуле (2):

,                                    (2)

где: - базовый параметр безопасности, определяемый дефектом наибольшей категории по безопасности [8] в мостовом сооружении по формуле (3):

,                                                           (3)

- максимальная категория обнаруженных дефектов по безопасности согласно [8];

- количество дефектов -й категории по безопасности в мостовом сооружении за минусом дефекта, определившего базовый параметр безопасности;

- показатель влияния дефектов -й категории по безопасности, определяют по формуле (4):

,                                                               (4)

где: - коэффициент влияния дефекта -категории по безопасности, учитывающий степень влияния дефектов -й категории, и имеющий величины 0,01, 0,03, 0,1, 0,3 соответственно для первой, второй, третьей и четвертой категорий дефектов по безопасности.

Параметр дефектности по безопасности используют при вычислении обобщенного параметра дефектности мостового сооружения и при оценке технического состояния мостового сооружения по критерию "безопасность эксплуатации". Параметр дефектности по безопасности может быть также использован в качестве самостоятельного параметра при ранжировании мостовых сооружений по степени соответствия требованиям безопасности.

9.1 Условия обеспечения надежности мостового сооружения состоят в том, чтобы расчетные значения усилий, деформаций, напряжений, перемещений, раскрытия трещин не превышали соответствующих им предельных значений, установленных нормами проектирования, а также в обеспечении соответствия нормативным конструктивным требованиям.

Основным свойством надежности мостовых сооружений является их безотказность. Показателем безотказности мостовых сооружений является невозможность превышения в них предельных состояний при действии наиболее неблагоприятных сочетаний расчетных нагрузок в течение расчетного срока службы.

Безотказность мостового сооружения определяется расчетами грузоподъемности по первой группе предельных состояний в соответствии с СП 35.13330.2011 и ГОСТ Р 54257-2010, предусматривающими систему коэффициентов надежности по материалам, по нагрузкам, по условию работы и по ответственности сооружения.

Основными параметрами грузоподъемности мостового сооружения являются классы по грузоподъемности, определяющие наибольшую величину нормативных временных и эталонных автомобильных нагрузок, при которых наступает предельное состояние первой группы у наиболее слабой несущей конструкции с учетом ее дефектности и фактического состояния.

9.2 Определение показателя технического состояния по грузоподъемности

Техническое состояние мостового сооружения по грузоподъемности характеризуют соответствующим показателем - показателем технического состояния по грузоподъемности (далее показатель по грузоподъемности).

Определяющими параметрами показателя по грузоподъемности являются проектные нормативные нагрузки и минимальные фактические классы, полученные по результатам расчётов по первой группе предельных состояний, с учётом влияния на грузоподъемность имеющихся дефектов в элементах сооружения и при фактических постоянных нагрузках, действующих на момент обследования, и выраженные в классах нормативных нагрузок.

Грузоподъемность мостового сооружения устанавливается для двух режимов эксплуатации: контролируемого и неконтролируемого. Контролируемый режим предполагает специальный режим пропуска нестандартных транспортных средств. Неконтролируемый режим предполагает условия нормальной эксплуатации.

Для неконтролируемого режима эксплуатации определяющими параметрами показателя по грузоподъемности являются минимальные фактические классы, выраженные в классах нормативной нагрузки от автомобилей АК по ГОСТ Р 52748-2007 и эталонной нагрузки для схемы трехосных транспортных средств (ЭН) - по [6], для контролируемого режима эксплуатации - минимальный фактический класс, выраженный классом нормативной нагрузки НК по ГОСТ Р 52748-2007.

Расчеты грузоподъемности выполняют по ГОСТ Р 54257-2010, СП 35.13330.2011 с учетом рекомендаций [6, 8, 15].

Расчетные схемы и основные предпосылки расчета принимают из условия, чтобы они отражали действительные условия работы конструкций мостового сооружения при эксплуатации. При необходимости условия работы конструкций уточняют испытаниями.

Усилия определяют в основных расчетных сечениях элементов конструкций, в сечениях, имеющих признаки недостаточной грузоподъемности, а также в сечениях с дефектами, снижающими несущую способность.

В расчетах используют фактические геометрические размеры элементов, фактические сечения элементов, фактические прочностные и деформативные свойства материалов, полученные по результатам непосредственных измерений и натурных обследований на рассматриваемый период времени. Размеры элементов конструкций и их соединений допускается принимать в соответствии с первоначальной проектной документацией в том случае, если при обследовании не выявлено каких-либо существенных отклонений.

Объем расчетов уточняют в каждом конкретном случае и обоснованно определяют в техническом задании на проведение обследования.

Рекомендуемый состав работ по оценке грузоподъемности и состав расчетных работ, выполняемых при проведении испытаний мостов, приведен в [6, 8].

Расчеты грузоподъемности выполняют во всех необходимых случаях. Невыполнение расчетов грузоподъемности следует соответствующим образом обосновать.

При недостаточности исходных данных (при отсутствии данных об армировании, проектных нагрузках, допустимых напряжениях, времени проектирования) грузоподъемность оценивают в соответствии с рекомендациями [15].

Для каждой рассчитываемой конструкции грузоподъемность принимают по наиболее слабому несущему элементу.

Значение показателя по грузоподъемности принимают по наиболее слабой несущей конструкции, имеющей по результатам расчетов наиболее низкую грузоподъемность в соответствии с основными признаками технического состояния по грузоподъемности, которые приведены в таблице Г.1 приложения Г.

Показатель по грузоподъемности выражают целыми числами от 0 до 5.

Показатель по грузоподъемности используют при вычислении обобщенного показателя технического состояния мостового сооружения, обобщенного параметра дефектности мостового сооружения, а также в качестве самостоятельной оценки мостового сооружения по грузоподъемности.

При недостаточной грузоподъемности мостового сооружения по нормативным нагрузкам АК и НК обычно вводят ограничение по массе транспортных средств (дорожный знак 3.11) и (или) ограничение по массе на ось транспортного средства (дорожный знак 3.12) по ГОСТ Р 52290-2004.

Для обоснования ограничений в неконтролируемом режиме по массе в расчетах обычно используют нагрузку в виде схемы эталонных транспортных средств, состоящей из 3-осных автомобилей ЭН по [6]. В необходимых случаях по отдельному запросу Заказчика получают классы для эталонных схем 2-х и 4-7-осных транспортных средств по [6].

В необходимых случаях, кроме дорожных знаков 3.11 и 3.12, для ограничения движения используют дорожные знаки 3.4, 3.16, 3.24 по ГОСТ Р 52290-2004.

Рекомендации по указанию параметров, наносимых на дорожных знаках, по результатам расчетов назначают в соответствии с ГОСТ Р 52290-2004.

10.1. Долговечность мостового сооружения характеризуется способностью выполнять требуемые функции до достижения предельного состояния при установленной системе эксплуатации, включающей мероприятия, направленные на приведение его к нормативным параметрам и поддержание в работоспособном состоянии. К таким мероприятиям относятся содержание, ремонт, капитальный ремонт и (или) реконструкция [16].

Оценку технического состояния мостового сооружения по долговечности назначают экспертно, поскольку расчеты с использованием вероятностных показателей долговечности нормами проектирования мостовых сооружений СП 35.13330.2011 не предусмотрены.

Долговечность мостового сооружения в целом определяется, главным образом, состоянием основных конструкций. Неосновные конструкции, а также те элементы основных конструкций, которые изначально имеют меньший нормативный срок службы, и для которых предусматриваются плановые замены в течение нормативного срока службы сооружения, оказывают на долговечность сооружения опосредованное влияние. Замена и восстановление таких элементов, как правило, может быть выполнена несложными ремонтными мероприятиями.

Поскольку долговечность каждой отдельной конструкции и каждого отдельного элемента различна, при экспертной оценке долговечности рассматривают несколько показателей, характеризующих с позиции долговечности состояние отдельных конструкций и всего мостового сооружения в целом.

При оценке долговечности каждой отдельной основной конструкции (или группы основных конструкций) вычисляют:

- параметр дефектности по долговечности -го объекта (рассматриваемой основной конструкции или группы основных конструкций);

- показатель технического состояния по долговечности -го объекта (рассматриваемой основной конструкции или группы основных конструкций).

10.2 Определение параметра дефектности по долговечности рассматриваемого объекта (отдельной основной конструкции или группы основных конструкций)

Параметр дефектности по долговечности основной конструкции учитывает совокупность имеющихся дефектов, оказывающих влияние на долговечность -го рассматриваемого объекта (отдельной основной конструкции или группы основных конструкций).

При вычислении параметра дефектности по долговечности для -го рассматриваемого объекта учитывают все дефекты категории (Д), которые оказывают негативное влияние на его долговечность.

Параметр дефектности по долговечности -го рассматриваемого объекта может принимать вещественные значения в диапазоне 1<5.

При отсутствии дефектов категорий Д1, Д2, Д3 и Д4 значение параметра дефектности по долговечности отдельных конструкций принимается 5.

При наличии дефектов любой из категорий Д1, Д2, Д3 и Д4, значение параметра дефектности по долговечности для -го рассматриваемого объекта, определяют по формуле (5):

,                                             (5)

где - базовый параметр дефектности по долговечности для -го рассматриваемого объекта, определяемый дефектом наибольшей категории по долговечности, по формуле (6):

,                                                              (6)

- максимальная категория имеющихся дефектов по долговечности, в -м объекте из числа тех, которые могут определять базовый параметр для данного объекта (см. приложение 3);

- количество дефектов -й категории по долговечности в данном -м объекте за минусом дефекта, определившего базовый параметр дефектности по долговечности для -го рассматриваемого объекта;

- показатель влияния дефектов -й категории по долговечности, определяют по формуле (7):

,                                                             (7)

- коэффициент влияния дефекта -категории по долговечности, учитывающий степень влияния дефектов -й категории, и имеющий величины 0,01, 0,03, 0,1, 0,3 соответственно для первой, второй, третьей и четвертой категорий дефектов по долговечности.

Влияние дефектов на долговечность рассматриваемого объекта оценивают экспертно, исходя из фактических параметров развития дефекта, имеющихся примеров тенденции развития аналогичных дефектов, срока службы и времени эксплуатации объекта.

Список элементов, дефекты в которых не могут определять базовый параметр дефектности по долговечности, и которые не следует учитывать при вычислении параметра , приведены в приложении И.

В особых случаях при отнесении дефектов к категориям "Д" могут выполняться специальные исследования [18, 19], расчеты по предельным состояниям второй группы по СП 35.13330.2011, расчеты остаточного ресурса дефектного элемента по специальным методикам [17].

Параметры дефектности по долговечности отдельных конструкций используют при определении показателей технического состояния по долговечности для отдельных конструкций.

10.3 Определение частных показателей технического состояния по долговечности

Значения частных показателей технического состояния по долговечности для каждого рассматриваемого объекта (отдельной основной конструкции или группы основных конструкций) определяют по таблице Д.1 приложения Д с учетом признаков технического состояния по долговечности.

Основными признаками технического состояния по долговечности каждого рассматриваемого -го объекта являются:

• качественные условия соответствия;

• параметр дефектности по долговечности -го объекта.

В необходимых случаях, например при оценке целесообразности или срочности ремонтных воздействий, определяют остаточный срок службы -го рассматриваемого объекта и используют его в качестве признака технического состояния по долговечности. Остаточный срок службы объекта оценивают экспертно, исходя из проектного срока службы, времени эксплуатации, ухудшения свойств материалов, дефектности объекта, износа или по утвержденным методикам, с учетом рекомендаций [17].

10.4 Оценка технического состояния по долговечности мостового сооружения в целом.

Техническое состояние по долговечности находящегося в эксплуатации мостового сооружения характеризуют тремя общими показателями технического состояния по долговечности, для вычисления которых используются частные показатели технического состояния по долговечности рассмотренных основных конструкций или групп основных конструкций:

- показатель минимальной долговечности;

- показатель средней долговечности;

- показатель технического состояния по долговечности мостового сооружения, а также параметр дефектности по долговечности мостового сооружения .

10.5 Определение показателя минимальной долговечности

Показатель минимальной долговечности принимают равным минимальному значению частных показателей технического состояния по долговечности, определяемых отдельно для каждой основной конструкции или группы конструкций.

Показатель по долговечности определяют по формуле (8):

,                                                        (8)

где:

- частный показатель технического состояния по долговечности -го рассматриваемого объекта (-й основной конструкции или -ой группы основных конструкций).

Минимальный частный показатель по долговечности выражают целыми числами от 0 до 5 и используют для ранжирования мостовых сооружений в группе при рассмотрении приоритетности направления средств, выделяемых на ремонт.

10.6 Определение показателя средней долговечности мостового сооружения

Показатель средней долговечности принимают равным среднему значению частных показателей технического состояния по долговечности, определяемых отдельно для каждой основной конструкции или группы конструкций.

Показатель по долговечности определяют по формуле (9):

,                                                              (9)

где:

- частный показатель технического состояния по долговечности -го рассматриваемого объекта (-й основной конструкции или -й группы основных конструкций);

- общее число рассматриваемых объектов (основных конструкции или групп основных конструкций).

Показатель средней долговечности выражают вещественными числами от 0 до 5 с точностью до второго десятичного знака и используют для ранжирования мостовых сооружений в группе при рассмотрении приоритетности направления средств, выделяемых на ремонт.

10.7 Определение показателя технического состояния по долговечности мостового сооружения

Показатель технического состояния по долговечности мостового сооружения определяют по формуле (10):

,                                                 (10)

где: - показатель средней долговечности (см. п.10.6);

- показатель минимальной долговечности (см. п.10.5);

Показатель технического состояния по долговечности мостового сооружения выражают вещественными числами от 0 до 5 с точностью до второго десятичного знака.

Показатель технического состояния по долговечности мостового сооружения используют для ранжирования мостовых сооружений в группе при рассмотрении приоритетности направления средств, выделяемых на ремонт, а также при вычислении обобщенного показателя технического состояния мостового сооружения .

10.8 Определение параметра дефектности по долговечности мостового сооружения

Параметр дефектности по долговечности мостового сооружения учитывает совокупность имеющихся во всех основных и неосновных конструкциях мостового сооружения дефектов категории (Д), оказывающих влияние на долговечность мостового сооружения.

Параметр дефектности по долговечности может принимать вещественные значения в диапазоне 1<5.

При отсутствии дефектов категорий Д1, Д2, Д3 и Д4 значение параметра дефектности по долговечности принимается 5.

При наличии дефектов любой из категорий Д1, Д2, Д3 и Д4, значение параметра дефектности по долговечности определяют по формуле (11):

,                                       (11)

где - базовый параметр дефектности по долговечности в мостовом сооружении, определяемый дефектом наибольшей категории по долговечности, по формуле (12):

,                                                            (12)

- максимальная категория имеющихся дефектов в основных конструкциях мостового сооружения по долговечности из числа тех, которые могут определять базовый параметр (см. приложение З);

- количество дефектов -й категории по долговечности в мостовом сооружении за минусом дефекта, определившего базовый параметр дефектности по долговечности в мостовом сооружении;

- показатель влияния дефектов -й категории по долговечности, определяют по формуле (13):

,                                                             (13)

- коэффициент влияния дефекта -категории по долговечности, учитывающий степень влияния дефектов -й категории, и имеющий величины 0,01, 0,03, 0,1, 0,3 соответственно для первой, второй, третьей и четвертой категорий дефектов по долговечности.

Список элементов, дефекты в которых не могут определять базовый параметр дефектности по долговечности, и которые не следует учитывать при вычислении параметра , приведены в приложении И.

Параметр дефектности по долговечности мостового сооружения используют при вычислении обобщенного параметра дефектности мостового сооружения. Параметр дефектности по долговечности может быть также использован в качестве самостоятельного параметра для ранжирования мостовых сооружений в группе.

Рисунок А.1 - Блок-схема оценки технического состояния мостового сооружения

1 Требуемые параметры проезжей части, прохожей части, тротуаров, габаритов приближения - по СП 35.13330.2011, ГОСТ Р 52748-2007, ГОСТ Р 52398-2005 и [13].

2 Очертания и размеры подмостовых габаритов судоходных неразводных и разводных пролетов мостов в зависимости от класса водного пути по [14].

З.1 Мостовое полотно

Одежда мостового полотна:

- Гидроизоляция.

- Дренажная система.

Несущие конструкции тротуаров:

- Тротуарные плиты и блоки, подтротуарные балки и консоли в железобетонных, металлических, композитных конструкциях.

- Подтротуарные балки и поперечины деревянных конструкций.

З.2 Пролетные строения

Несущие конструкции проезжей части:

- Любые конструктивные элементы железобетонных, металлических, композитных конструкций, исключая декоративную ненесущую облицовку элементов (например, навесную или наклеиваемую плиточную облицовку).

- Все конструктивные элементы деревянных конструкций, исключая доски рабочего настила.

Главные несущие конструкции:

- Любые конструктивные элементы, исключая декоративную ненесущую облицовку элементов (например, навесную или наклеиваемую плиточную облицовку).

З.3 Опорные части

- Любые конструкции опорных частей, исключая прокладки, деревянные опорные брусья, примененные в узлах опирания капитальных конструкций.

З.4 Опоры

- Любые несущие элементы надфундаментной и фундаментной части опор, исключая декоративную ненесущую облицовку (например, навесную или наклеиваемую плиточную облицовку).

- Понтоны наплавных мостов.

З.5 Сход пешеходный

- Любые конструктивные элементы несущих конструкций (косоуры, ступени и т.д.), исключая декоративную ненесущую облицовку этих элементов.

З.6 Сопряжение мостового сооружения с подходом

- Конструкции переходных плит.

И.1 Мостовое полотно

Элементы мостового полотна:

- Любые элементы одежды мостового полотна, исключая гидроизоляцию, металлический лист настила прохожей части, доски рабочего настила деревянных конструкций.

- Ограждения ездового полотна.

- Элементы системы водоотвода с мостового полотна.

- Перильные ограждения и покрытие прохожей части тротуаров.

- Защитная галерея прохожей части.

- Карнизные фасадные блоки.

- Шумозащитные ограждения.

- Элементы системы электроосвещения мостового полотна.

Деформационные швы

И.2 Пролетные строения

- Декоративная ненесущая облицовка несущих элементов.

- Механизмы разводных систем пролетных строений.

И.3 Опорные части

- Прокладки.

- Деревянные опорные брусья, примененные в узлах опирания капитальных конструкций.

И.4 Опоры

- Декоративная ненесущая облицовка несущих элементов.

- Не интегрированные в основную конструкцию (отдельно изготавливаемые) сливные призмы подферменных и иных горизонтальных площадок оголовков и тела опор.

- Боковые ненесущие стенки ограждения подферменных площадок.

И.5 Сход пешеходный

- Декоративная ненесущая облицовка несущих элементов.

- Перильные ограждения.

- Защитная галерея.

И.6 Антисейсмические обустройства

И.7 Эксплуатационные обустройства

И.8 Коммуникации

И.9. Очистные сооружения

К.1 Исходные данные

Общая длина моста - 39,9 м, отверстие моста 30 м. Мост трехпролетный. Схема моста в расчетных пролетах (К8,85+22,2+К8,85) м показана на рисунке К.1.

К.2 Состояние сооружения по данным обследования

Значительные дефекты обнаружены только в элементах мостового полотна и в пролетном строении. В опорных частях, в опорах и в неосновных конструкциях имеются только незначительные дефекты. Ведомость имеющихся дефектов приведена в таблице К.1.

Таблица К.1 - Ведомость дефектов

Основные дефекты, снижающие безопасность движения:

- Недостаточный габарит проезда.

- Неровности покрытия проезжей части.

- Ненадежная анкеровка стоек дорожных ограждений.

Основные дефекты, снижающие проектную грузоподъемность:

- Фактическая толщина одежды ездового полотна превышает проектную толщину на 23 см.

- Коррозия нижней рабочей арматуры главных балок на всей длине пролета с уменьшением площади поперечного сечения. Глубина коррозии составляет 2-4 мм. Коррозия рабочей арматуры главных балок возникла уже давно в результате карбонизации защитного слоя и обводнения главных балок по фасадным (наружным) поверхностям напрямую атмосферными осадками, а также через тротуарную плиту, в которую негерметично заделаны стойки дорожных ограждений на мосту.

- Значительная неоднородность бетона по прочности. На дефектных участках прочность бетона снижена в 2-3 раза.

Основные дефекты, снижающие долговечность:

- Вертикальные поперечные трещины силового характера происхождения в растянутой зоне бетона в надопорных сечениях, имеют распространение на всю ширину пролетного строения раскрытием до 1,5 мм. Трещины представляют для данной двухконсольной конструкции пролетного строения значительную опасность, поскольку в отличие от неразрезной конструкции трещины в надопорных зонах не приводят к перераспределению усилий по балке, уменьшению опорных моментов и разгрузке опорного сечения.

- Коррозия арматуры, коррозионный разрыв хомутов.

- Многочисленные трещины и разрушения защитного слоя бетона главных балок в результате коррозии арматуры.

К.3 Оценка технического состояния мостового сооружения по критерию "безопасность эксплуатации"

К.4 Оценка технического состояния мостового сооружения по долговечности

К.5 Определение показателя вида ремонтного воздействия и оценка технического состояния мостового сооружения по ремонтопригодности

При определении показателя вида ремонтного воздействия следует учитывать следующие обстоятельства:

- Требуется уширение проезжей части.

- По результатам обследования ресурс пролетного строения моста следует считать исчерпанным, поскольку уже нарушены основные функциональные свойства данного мостового сооружения, грузоподъемность недостаточна. Пролетное строение не способно с требуемым уровнем надежности и безопасности обеспечивать пропуск всех транспортных средств.

- Произошла потеря пассивирующих свойств защитного слоя бетона в результате карбонизации на значительной площади поверхности. Глубина карбонизации бетона балок превышает среднюю толщину защитного слоя бетона конструктивной арматуры балок.

- Пролетное строение имеет опасные дефекты категорий Б3, Г3, Р3, значительно снижающие долговечность пролетного строения и свидетельствующие о недостаточной грузоподъемности, к которым относятся силовые вертикальные поперечные трещины в растянутой зоне бетона в сечениях у опор и коррозия внешних стержней рабочей арматуры главных балок на глубину 3 мм, местами с коррозионным разрывом хомутов.

- Пролетное строение по результатам расчета имеет недостаточную грузоподъёмность.

Отсюда следует, что использование существующего пролетного строения при уширении мостового сооружения нецелесообразно.

При уширении проезжей части потребуется уширение опор моста с фундаментной частью и устройство крайних опор, которые отсутствуют в существующей конструкции.

Такие ремонтные мероприятия относятся к реконструкции.

По результатам анализа ремонтных мероприятий по таблице Е.1 приложения Е определяем значение показателя вида ремонтного воздействия 3.

К.6 Общая оценка технического состояния мостового сооружения

К.7 Общая оценка технического состояния моста после удаления лишних слоев одежды ездового полотна

Расчетами было получено, что после удаления части слоев одежды ездового полотна толщиной 19 см надежность рассматриваемого моста увеличится, и его можно будет эксплуатировать в неконтролируемом режиме под нагрузками, по своему воздействию не превышающими воздействие нагрузки АК класса 8,5, нагрузки НК класса 67 и 25. При этом обеспечение безопасных условий эксплуатации можно будет достичь установкой дорожных знаков 3.11 "Ограничение массы" с надписью "25 т".

Оценим техническое состояние моста после удаления лишних слоев одежды ездового полотна. В данном случае изменяются значения ещё нескольких показателей и параметров:

Значение показателя технического состояния по грузоподъемности: 2.

Значение обобщенного параметра дефектности мостового сооружения:

.

Значение обобщенного показателя технического состояния:

.

После удаления части слоев одежды ездового полотна, общая оценка технического состояния моста будет соответствовать 2 баллам, при этом мостовое сооружение можно будет перевести в категорию состояния - "неудовлетворительное техническое состояние" (неисправное, ограниченно-работоспособное).

На значение показателя вида ремонтного воздействия удаление части слоев одежды ездового полотна никак не отразится, по-прежнему будет требоваться реконструкция сооружения.