Определение физического износа набережных

Физический износ причалов, %	Техническое состояние	Общая характеристика технического состояния причалов	Примерная стоимость ремонта в % от восстановительной стоимости
0 – 15	Хорошее	Повреждений и деформаций нет. Имеются отдельные устраняемые при текущем ремонте мелкие дефекты, не влияющие на эксплуатацию технического элемента. Ремонт следует проводить лишь на отдельных участках, имеющих относительно повышенный износ	0 – 10
16 – 40	Удовлетворительное	Несущие конструктивные элементы в целом пригодны для эксплуатации. Требуется ремонт, наиболее целесообразный на этой стадии	11 – 35
41 – 65	Неудовлетворительное	Эксплуатация конструктивных элементов возможна лишь при условии проведения значительного объема ремонтно-восстановительных работ	36 – 80
66 – 100	Негодное	Состояние несущих конструкций предаварийное. Эксплуатация возможна лишь после восстановления несущей способности сооружения	81 – 130

Стоимостное выражение размера физического износа причальных набережных определяется по формуле:

, (3.5)

где В – восстановительная стоимость сооружения, руб.

Кроме физического износа также происходит и моральный износ причальных набережных, обусловленный научно-техническим прогрессом. Его величину можно определить по формуле:

, (3.6)

где С_Р – стоимость реконструктивных мероприятий, направленных на устранение морального износа, руб.

Показатель общего износа причальных набережных позволяет произвести оценку состояния конструкций, он увязывает размеры физического и морального износов

. (3.7)

Это, в свою очередь позволяет определить, на сколько целесообразен ремонт данного сооружения. При значительном износе реконструкция причала по затратам может превышать стоимость строительства нового причального сооружения.

Определение срока службы причальных сооружений и эксплуатационной надежности с учетом факторов окружающей среды имеет большое значение при эксплуатации, усилении и реконструкции существующих причальных набережных, а также при проектировании новых. В настоящее время нормативный срок службы причальных набережных и период проведения капитального ремонта регламентируются «Правилами технической эксплуатации портовых сооружений» и другими нормативными документами.

Однако, как показывает опыт эксплуатации существующих причальных набережных в Сибирском регионе, нормативные сроки на практике не всегда соответствуют действительности. Нормы не в полной мере учитывают особенности эксплуатации причального сооружения и влияющие на него факторы окружающей среды. При определении остаточных сроков службы причальных сооружений и периода проведения ремонтных работ необходимо пользоваться более прогрессивными методами расчета, учитывающими специфику работы сооружений. Своевременно произведенные ремонтные работы позволяют значительно продлить срок эксплуатации причальных набережных.

Сроки ремонта можно определять с учетом факторов окружающей среды. Корректирование сроков проведения капитального ремонта, позволит более своевременно устранять возникающие разрушения причальных набережных, планировать материальные затраты на производство ремонтных работ и в конечном счете увеличить срок службы сооружения. Вышеотмеченные нормативные сроки не отвечают действительности, так как не учитывают условий эксплуатации конструкции.

Периодичность ремонта причальных набережных

Типы конструкций	Периодичность капитального ремонта, год
Свайные ростверки с бутобетонной, бетонной или железобетонной надстройкой, железобетонные свайные эстакады
Гравитационные набережные: железобетонные из массивов гигантов с надстройкой из железобетонных элементов, ряжевые набережные с бетонной, бутобетонной и каменной надстройкой, стенка уголкового профиля из сборных железобетонных элементов
Стенки из заанкерованного железобетонного шпунта
Стенки из заанкерованного металлического шпунта
Деревянные ряжевые стенки
Деревянные эстакады, больверки из деревянного шпунта
Откосные набережные с покрытием откосов железобетонными, бетонными плитами и каменными покрытиями

При эксплуатации речных портов необходимо своевременно проводить роботы по поддержанию причальных набережных в нормальном эксплуатационном состоянии. Структурная схема учитывает мероприятия, обеспечивающие сохранение эксплуатационной надежности причальных набережных.

Работы необходимые для обеспечения эксплуатационной надежности причала

Межремонтные работы

Периодический ремонт

Периодические работы

По потребности

Текущий ремонт

Капитальный ремонт

Выявление дефектов

Профилактические работы

Устранение последствий аварий и стихийных бедствий

Устранение разрушений отдельных элементов конструкций не влияющих на эксплуатационную надежность

Малый

Средний

Восстановительный

Улучшающий параметры

Гидротехником обслуживающим причальную набережную.

С привлечением специализированной организации

Сезонные работы

По потребности

Визуальное обследование

Инженерное обследование

Визуальное обследование

Инженерное обследование

Проведение испытаний и статических расчетов

Визуальное обследование

Выявление причин и последствий аварий

Аварийный ремонт

Разработка проекта по восстановлению несущей способности

Выполнение работ хозспособом

Выполнение работ специализированной организ.

Разработка проекта по улучшению эксплуатационной надежности

Выполнение работ по усилению с привлечением специализиров организации

Обследование с привлечением специализированной организации

 

Структурная схема работ для обеспечения эксплуатационной надежности причала

Защита

 

Для обеспечения достаточной несущей способности для различных зон сооружения необходимо применять подходящие цементы: в надводной зоне – портландцементы, в зоне переменного уровня – сульфатостойкий портландцемент, в подводной зоне и ниже уровня дна – пуццолановые портландцементы и шлакопортландцементы, в зоне внутреннего заполнения – цементы с пониженной экзотермией. Если сооружение или его элементы находятся в различных зонах необходимо использовать бетон, отвечающий самым жестким условиям.

При необходимости повышения морозостойкости бетона необходимо вводить поверхностно-активные минеральные добавки. Для бетона подводной и внутренних зон требования по морозостойкости не предъявляются. В зоне переменного уровня в суровых климатических условиях марка бетона по морозостойкости необходимо назначать с учетом обязательного выполнения комплекса мер по гидротеплоизоляции конструкций.

Набережные, защищенные от термической агрессивности внешней среды специальными гидротеплоизолирующими покрытиями, по всей высоте или поясами в зоне переменных уровней будут более долговечны в условиях Крайнего Севера. На сегодняшний день гидротеплоизолирующие покрытия не используются на реках Сибири, хотя используются на побережьях и островах Баренцева моря, такие покрытия позволят защитить набережные от агрессивного воздействия воды и льда и позволят продлить срок службы причальных набережных.

По конструкции гидротеплоизолирующие пояса могут быть:

- монолитные или сборные плиты из битумно-шлаковой смеси;

- монолитные или сборные оболочки из битумно-шлаковой смеси;

- железобетонные плиты, пропитанные битумом;

- деревоплита толщиной около 8 см, пропитанная синтетической (формальдегидной) смолой.

Для суровых и особо суровых условий толщина теплогидроизоляционного пояса должна составлять 15 – 20 см. Теплоизоляция устанавливается по слою мастики: битумной, эпоксидной и на основе полиуретановых лаков. Верх гидротеплоизоляции должен располагаться на 0,5 – 0,6 м выше наивысшего горизонта воды, элементы защиты не должны выступать за лицевую грань сооружения т.к. конструкция защиты не рассчитывается на нагрузки от швартующихся судов.

Несущая способность железобетонных сооружений в суровых климатических условиях также может быть повышена благодаря применению теплогидроизоляционного покрытия бетона в зоне переменного уровня. Теплогидроизоляция изготавливается из битумно-минеральных смесей (БМС) с использованием естественных или искусственных пористых заполнителей – битумно-шлаковой смеси (БШС) в виде монолитного пояса или экрана, представляющего собой облицовку готовыми плитами.

Пропитка битумом или другими подобными материалами дает хорошие результаты по защите железобетонных конструкций причальных набережных. Пропитка горячим битумом может производиться в ваннах при атмосферном давлении или при повышенном давлении в автоклавах. Глубина пропитки 1,5 – 5,0 см. Однако, этот способ пригоден лишь для обработки относительно небольших элементов.

Увлажненный бетон, защищенный снаружи теплогидроизоляционным покрытием, в меньшей степени испытывает тепловые удары, и меньшее число раз температура в нем проходит через нулевую метку. В зоне переменного уровня выпуски из бетона закладных металлических деталей не допускаются, так как они снижают долговечность конструкции.

Одним из перспективных способов увеличения долговечности бетона и железобетона является применение полимеров в качестве средств пропитки (бетонополимеры) и в виде вяжущего, частично заменяющего цемент (полимерцементные бетоны и пластбетоны).

Особые требования предъявляются к причалам по переработке химических грузов. Состав цемента должен быть стойким против химического воздействия грузов предполагаемых к переработке на данном причале. Рекомендуется использовать наиболее простую форму железобетонных элементов с минимальным отношением поверхности к объему. Толщина защитного слоя принимается не менее 50 мм, а при непосредственном контакте элементов конструкции с перерабатываемыми грузами не менее 60 мм. Горизонтальные поверхности изолируются двух- и четырехслойными защитными покрытиями в зависимости от степени агрессивности (слабая, средняя и сильная).

Покрытия изолируют конструкцию от соприкосновения с химическими грузами, водными растворами этих грузов образующихся в результате попадания на грузы атмосферной воды или воды при влажной уборке причалов. Помимо коррозионной стойкости покрытия должны обладать высокой механической прочностью, тепло- и трещиностойкостью. Нижние и боковые поверхности верхнего ростверка, опорные конструкции также изолируются покрытиями, которые стойки к агрессивному воздействию воды, химических грузов, обладают достаточной морозостойкостью и стойкостью к старению.

Для получения бетонов с определенными свойствами на цементном вяжущем при затворении в его состав вводятся различные добавки: пластифицирующие (сульфатно-дрожжевая бражка СДБ, суперпластификатор типа С-3, которые позволяют снизить водоцементное отношение до 0,32 и менее, что дает возможность получать особо плотные бетоны), в пластифицирующе-воздухововлекающие (мылонафт М₁, омыленная растворимая смола ВЛХК и др.), воздухововлекающие (синтетическая поверхностно-активная добавка СПД, смола нейтрализованная воздухововлекающая СНВ и др.), газообразующие (полигидросилоксан ГКЖ-94, пудра алюминиевая ПАК и др.), уплотняющие (нитрат калия НК, нитрат железа НЖ, диэтилен гликолевая смола ДЭГ-1 и др.), замедлители схватывания (сахарная патока – меласса СП, СДБ, этилсиликонат натрия ГКЖ-10 и др.), ускорители твердения (нитрат натрия НН₁, хлорид кальция ХК, нитрат кальция НК и др.), противоморозные (ХК, нитрит-нитрат кальция ННК, мочевина М, нитрат натрия НН и др.), ингибиторы коррозии стали.

Особое значение имеют эффективные разжижители цементного теста – суперпластификаторы, обеспечивающие удобоукладываемость бетона при пониженном водоцементном отношении. Их применение позволяет получить осадку конуса 100 – 150 мм при В/Ц = 0,25. Применение суперпластификаторов позволяет снизить расходы цемента и обеспечить требуемую прочность и деформативные свойства бетона.

Для увеличения несущей способности и срока службы бетона в элементах причалов для переработки химических грузов, эксплуатирующихся в суровых климатических условиях, а также при наличии агрессивной водной среды применяется пропитка горячим битумом, эпоксидными смолами и лаками.