Лекция 2 работы текущего содержания мостов и труб

План лекции

2.1. Общие положения.

2.2. Пролетные строения мостов.

2.3. Опоры мостов.

2.4. Мостовое полотно.

2.5. Водопропускные трубы.

2.6. Пропуск ледохода, весенних и ливневых вод.

 

Общие положения

Текущее содержание мостов и труб направлено на предупреждение появления новых и устранение существующих дефектов и повреждений в целях обеспечения безопасного пропуска поездов. Порядок организации и осуществления текущего содержания искусственных сооружений определен в рамках Инструкции [3] и Правил [2].

Организация работ по текущему содержанию искусственных сооружений включает:

· периодические осмотры сооружений;

· систематический надзор за состоянием конструкций;

· выполнение мелких и косметических ремонтных работ;

· изучение причин появления и выполнение работ по предупреждению развития неисправностей.

Организация надзора, порядок осмотра и обследования, состав работ по текущему содержанию искусственных сооружений устанавливается в соответствии с Инструкцией [3]. В этой связи к основным работам по текущему содержанию мостов и труб относятся [3]:

· очистка элементов мостового полотна от загрязнений, очистка и смазка уравнительных приборов, регулировка стыков и замена сезонных уравнительных рельсов, закрепление верхнего строения пути от угона;

· содержание верхнего строения пути в пределах сооружений и на подходах к ним;

· подтягивание и замена болтов и одиночная (выборочная) замена дефектных элементов мостового полотна, защита мостовых брусьев от загнивания и механического износа;

· очистка от загрязнений пролетных строений и подферменных площадок;

· очистка, смазка, выправка опорных частей и ремонт защитных футляров;

· очистка труб, лотков, водобойных колодцев, русл от наносов и зарослей;

· подготовка сооружений к зиме – закрытие отверстий труб и малых мостов щитами;

· содержание противоналедных устройств и охлаждающих установок;

· подготовка к пропуску весенних вод – очистка русл от снега, околка льда вокруг опор;

· пропуск паводка и ледохода;

· частичная окраска отдельных мест металлических конструкций;

· замена одиночных заклепок и болтов, засверливание и перекрытие трещин накладками в металлических конструкциях мостов;

· расшивка швов каменной кладки и заделка трещин в массивных конструкциях, ремонт сливов, постановка на место отдельных выпавших и сместившихся камней и блоков;

· устранение неплотностей в деревянных конструкциях, подтяжка и смазка болтов, стеска поверхностной гнили и заделка трещин с антисептированием древесины;

· исправление местных повреждений конусов, откосов насыпи и регуляционных сооружений, водоотводов и их укреплений;

· содержание противопожарного инвентаря: пополнение запаса воды и песка, ремонт бочек и ящиков;

· содержание смотровых приспособлений и эксплуатационных обустройств;

· ремонт настила и ступеней пешеходных мостов;

· содержание в исправности устройств судоходной сигнализации на мостах через судоходные реки;

· содержание и ремонт освещения;

· содержание на охраняемых искусственных сооружениях постовых будок, оборонительных сооружений, переходных мостиков, настилов, лестниц по откосам насыпи, территории и ограждения запретных зон.

Текущее содержание искусственных сооружений осуществляется эксплуатационным штатом дистанции пути, являющейся подразделением (предприятием) региональной дирекции инфраструктуры – филиала инфраструктуры железнодорожного транспорта ОАО «РЖД». Данные работы выполняют по полумесячным графикам, составление которых производят с учетом результатов текущих и периодических осмотров [3].

 

Пролетные строения мостов

Металлические пролетные строения. К числу наиболее распространенных ремонтных работ текущего содержания металлических пролетных строений мостов относятся работы по предупреждению коррозии металла, замене дефектных заклепок, замене и подтяжке высокопрочных болтов, ремонту сварных соединений и сварных швов, засверливанию концов трещин, замене отдельных деталей и элементов поврежденных конструкций.

Частичная окраска металлических конструкций пролетных строений мостов является основным способом их защиты от коррозии. При повреждении окраски на отдельных участках элементов пролетных строений производят частичную подкраску. Лакокрасочный материал и тип покрытия выбирают такими, чтобы они надежно защищали металл от атмосферных воздействий в самых неблагоприятных условиях эксплуатации и обеспечивали срок службы не менее 8–10 лет [2, 16].

Покрытие состоит из грунтовки и покрывных слоев. Грунтовкой называют первый слой лакокрасочного покрытия, наносимый на очищенную поверхность металла с целью создания надежного противокоррозионного слоя, обеспечивающего прочность сцепления с окрашиваемой поверхностью и с последующими слоями лакокрасочного покрытия. В качестве покрывных слоев лакокрасочных материалов для обеспечения надежной защиты от коррозии мостов применяют материалы с хорошей адгезией, высокой механической прочностью и атмосферостойкостью, стойкостью и непроницаемостью всей системы покрытия к окружающей среде в эксплуатационных условиях.

Для заделки щелей в элементах, а также сильных углублений в металле от коррозионных поражений рекомендуют зашпатлевывание или обработку герметиками [16].

Перед подкраской производят очистку поверхностей металлических конструкций от старой разрушенной краски и загрязнения, как правило, ручным способом с использованием стальных щеток. Если при этом имеет место плотно приставшая ржавчина, то старую краску удаляют молотком, зубилом, скребком или стальным шпателем. Очищенные поверхности обезжиривают, а затем окрашивают в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +5 ^оС [2].

Частичная замена дефектных заклепок высокопрочными болтами. Дефектные заклепки обычно заменяют высокопрочными болтами. Замену слабых и дефектных заклепок производят в промежутках между поездами и без ограничения скорости движения. В прикреплении, имеющем менее десяти заклепок, допускается одновременно удалять не более одной заклепки, а в прикреплении с большим количеством заклепок – не более 10% общего числа заклепок данного прикрепления. Дефектные заклепки рекомендуют удалять путем газовой срезки заклепочных головок (не допуская нагрева основного металла), высверливать пустотелым сверлом во избежание расстройства соседних заклепок, деформации заклепочных отверстий и повреждений основного металла или срезать головки заклепок кислородными резаками, после чего оставшийся стержень выбивать или высверливать (рис. 2.1) [2, 3, 16].

Рис. 2.1. Способы удаления заклепочных головок: а – с помощью высверливания; б – с помощью срезки; 1 – сверление головки заклепки с последующим срубанием зубилом (рубильным молотком); 2 – стержень, выбиваемый из отверстия бородком; 3 – срезание головки заклепки кислородным резаком 4

 

Работы выполняют в следующем порядке [16]:

– удаляют заклепку;

– освободившееся отверстие прочищают рейбером или рассверливают до нужного диаметра (при необходимости);

– снимают вокруг отверстия наслоения краски, ржавчину, грязь, протирают растворителем места жировых загрязнений;

– устанавливают и полностью затягивают высокопрочный болт.

Высокопрочные болты устанавливают с двумя шайбами: одну – под головку, другую – под гайку. Диаметр высокопрочных болтов принимают в зависимости от диаметра заменяемых заклепок (как правило, на
1–2 мм меньше диаметра заклепочного отверстия).

Засверливание концов трещин в элементах металлических пролетных строений. Трещины длиной более 10–30 мм, за исключением трещин, выходящих на заклепочное отверстие, в целях прекращения дальнейшего их развития, как правило, засверливают. Сначала отмечают керном концы трещины, а затем просверливают отверстия диаметром 14–18 мм на всю толщину листа или уголка, имеющего трещину (рис. 2.2) [2, 16].

 

 

Рис. 2.2. Схема засверливания трещины: а – с одного конца;
б – с двух концов трещины; 1 – трещина; 2 – засверленное отверстие диаметром 14–16 мм

 

Отверстие раззенковывается с обеих сторон на глубину 2–3 мм. Засверленные отверстия окрашивают на всю толщину поврежденного элемента.

Железобетонные пролетные строения. В зависимости от характера и степени развития повреждений применяют следующие основные виды ремонтных работ текущего содержания железобетонных пролетных строений [16]:

· предотвращение появления повреждений железобетонных поверхностей;

· заделка отколов, раковин, пустот и восстановление отдельных повреждений защитного слоя;

· ремонт трещин способом «поверхностной заделки»;

· прочистка водоотводных трубок.

Предотвращение появления повреждений железобетонных поверхностей. Для предотвращения появления шелушения поверхности железобетонных элементов, подвергающихся атмосферным воздействиям, производят гидрофобизацию поверхности проникающими гидроизоляционными смесями, например, 10–15 %-ным раствором кремнийорганической жидкости ГКЖ-94, а также смесями на органических растворителях: ЦМИД 1К, Эмако, Лахта проникающая, Кальматрон, Акватрон-6, Типром К и др. Применение данных материалов для гидрофобизации поверхности позволяет значительно увеличить водонепроницаемость и морозостойкость бетона и продлить срок службы конструкций [16].

Заделка отколов, раковин, пустот и восстановление отдельных повреждений защитного слоя. Отколы, раковины, пустоты и разрушенный защитный слой, образовавшиеся в железобетонных пролетных строениях, заделывают полимерцементным раствором на основе комбинированных или синтетических вяжущих (цемента, поливинилацетатной эмульсии), а также водонепроницаемым безусадочным бетоном из сухих смесей Эмако и др. [2, 16].

Работы выполняют в такой последовательности [2, 16]:

· расчистка поверхности до плотного бетона;

· очистка поверхности от грязи, пыли и масляных пятен;

· промывка поверхности водой с добавлением поливинилацетатной эмульсии;

· установка при необходимости дополнительной арматурной сетки;

· приготовление полимерцементного раствора;

· заделка полимерцементным раствором отколов, раковин и пустот.

Рис. 2.3. Поверхностная заделка трещин: 1 – трещина раскрытием до 0,2–0,3 мм; 2 – полимерцементный раствор; 3 – герметизирующая накладка

Ремонт трещин способом «поверхностной заделки». Поверхностную заделку трещин раскрытием до 0,2–0,3 мм в железобетонных пролетных строениях производят с помощью устройства герметизирующей накладки, перекрывающей трещину и уси­ливающей сечение с трещиной (рис. 2.3) [16].

Ремонт трещин способом «поверхностной заделки» производится в следующем порядке [2, 16]:

· очистка трещины и зачистка поверхности бетона вдоль трещины на ширину до 10–15 см с каждой стороны;

· пробивка борозды вдоль трещины при помощи зубила;

· укладка полимерцементного раствора в образовавшуюся канавку;

· наклейка герметизирующей накладки на подготовленную вдоль трещины поверхность.

Одиночная прочистка водоотводных трубок железобетонных пролетных строений. Прочистку водоотводной трубки производят в определенной последовательности:

· удаляют щебень в зоне водоотводной трубки;

· производят очистку трубки со снятием крышки;

· расчищают поврежденные места в районе трубки и заделывают раствором выбоины;

· производят окраску трубок битумным лаком;

· устанавливают крышку на трубку;

· производят засыпку трубки с добавлением 10% нового щебня;

· производят подбивку шпал и оправку призмы.

Данный вид ремонтных работ является весьма трудоемким, требует установки ограждающих сигналов или уменьшения скорости движения до 15 км/ч, поэтому, как правило, его совмещают с комплексом работ по замене гидроизоляции пролетного строения.

 

Опоры мостов

К наиболее распространенным ремонтным работам текущего содержания опор мостов относятся следующие:

– расшивка неисправных швов облицовки и каменной кладки;

– ремонт поврежденной штукатурки;

– ремонт сливов подферменных площадок;

– частичный ремонт поврежденной бутовой кладки.

Расшивку неисправных швов облицовки и каменной кладки массивных опор мостов производят в следующем порядке [2]:

· расчистка швов от старого раствора и пыли глубиной 3–6 см (с использованием пазовки, скарпеля, скребка, проволочной щетки);

· промывка швов водой (специальной лейкой или плунжерным на­сосом);

· приготовление раствора для расшивки швов (с применением портландцементов);

· заполнение подготовленных швов раствором с последующей разделкой при помощи специального расшивника.

Ремонт поврежденной штукатурки массивных опор мостов производят с применением цементного быстросхватывающегося раствора. Работы по оштукатуриванию поверхности опоры осуществляют в следующем порядке [2, 16]:

· устройство насечек на поверхности опоры скарпелем, зубилом, молотком;

· очистка поверхности от пыли, жировых и масляных пятен (металлическими щетками, скребками);

· смачивание водой поверхности опоры;

· нанесение подготовительного слоя жидким цементным раствором толщиной до 10–12 мм;

· схватывание подготовительного слоя (около 2 суток);

· смачивание водой подготовительного слоя;

· нанесение отделочного слоя штукатурки более густым цементным раствором толщиной до 8–10 мм;

· контроль качества штукатурных работ путем постукивания.

Ремонт сливов подферменных площадок опор мостов и состав ремонтных работ текущего содержания определяются наличием в них трещин, отколов, раковин, пустот и частичного разрушения кладки.

Ремонтные работы включают в себя [2, 16]:

– удаление разрушенного слоя сливов;

– очистку и промывку сливов от загрязнений;

– выравнивание неровностей и углублений цементным раствором;

– заделку трещин в сливах цементным раствором, полимерцементной краской или полимерцементным тестом;

– при недостаточном уклоне сливы исправляют увеличением толщины смазки цементным раствором состава 1:2 или укладки слоя бетона.

Частичный ремонт поврежденной бутовой кладки опор мостов производят при наличии трещин, выветривания и разрушения старого раствора, вывала отдельных камней.

При частичной перекладке бутовой кладки опор мостов ремонтные работы производят в следующем порядке [2]:

· разборка дефектной кладки (с помощью лома, кувалды, отбойного молотка);

· очистка разобранных камней от старого раствора;

· подбор камней, смачивание и раскладка их насухо в версты;

· приготовление цементного раствора с использованием цемента марок 300–500;

· укладка камней верстовых рядов с одновременным заполнением цементного раствора;

· укладка забутовки;

· в промежутках между камнями делают расщебенку.

 

Мостовое полотно

Комплекс работ, проводимый в рамках текущего содержания мостового полотна, включает:

– ремонт мостовых брусьев;

– одиночную смену мостовых брусьев;

– частичную замену неисправных элементов мостового полотна;

– подтягивание, смазку и замену лапчатых болтов;

– герметизацию и прочностную заделку трещин в железобетонных плитах и цементно-песчаной прокладке;

– заделку швов между плитами БМП;

– замену высокопрочных шпилек крепления плит БМП к балкам;

– замену резиновых прокладок между контруголками и плитами БМП.

Ремонт мостовых брусьев. В состав работ по ремонту мостовых брусьев входят следующие [2, 16]:

· очистка поверхности брусьев и трещин;

· зачистка заусениц, постановка втулок из твердых пород древесины;

· антисептирование трещин и зачищенных мест, шпатлевка, гидроизоляция;

· сжатие трещин и обвязка концов брусьев.

Рис. 2.4. Схема обвязки мостового бруса металлической проволокой: 1 – мостовой брус; 2 – металлическая проволока; 3 – скоба; 4 – обработанная трещина; 5 – приспособление для обвязки концов бруса проволокой

Очистку мостового бруса от грязи производят металлическим скребком. При этом трещины шириной раскрытия 3–4 мм и более очищают до максимально возможной глубины специальным приспособлением. В расчищенные трещины заливают антисептическую пасту. Далее на поверхность бруса наносят гидроизоляционный слой из каменноугольного лака. Зачищенные места сжимают и обвязывают концы брусьев проволокой диаметром 5 мм, предварительно удалив костыли или шурупы, находящиеся в месте расположения трещин, и вставив в их отверстия втулки из твердых пород дерева (рис. 2.4). Затем забивают костыли или завертывают удаленные шурупы.

Одиночная смена мостовых брусьев. Замену мостового бруса осу­ществляют без разрыва рельсовой колеи в интервалах между поездами. При этом мостовое полотно приподнимают домкратами над поясами продольных балок и в таком положении рельсового пути меняют брус (рис. 2.5) [16].

 

 

Рис. 2.5. Схема подъемки мостового полотна: а – вид поперек оси моста; б – поперечное сечение А–А; в – вид вдоль оси моста; 1 – основной рельс; 2 – домкраты;
3 – брус сечением 140´200 мм; 4 – заменяемый мостовой брус

Работы выполняются в определенной последовательности:

– регулировка зазоров путевых рельсов для предупреждения выброса пути при подъеме в процессе работы;

– ослабление гаек на лапчатых болтах в пределах участка плавного подъема мостового полотна;

– выдергивание костылей на заменяемом брусе с расшивкой контррельса и снятие досок внутреннего настила;

– снятие лапчатых и других болтов на заменяемом брусе;

– установка домкратов и подъемка мостового полотна;

– вытаскивание мостового бруса;

– очистка и окраска верхних поясов продольных балок;

– затаскивание нового обработанного мостового бруса, раскладка подкладок;

– опускание мостового полотна и уборка домкратов;

– затягивание гаек на лапчатых болтах;

– постановка лапчатых и других болтов на новом брусе, установка настила;

– пришивка уложенных рельсов и контррельсов.

Продолжительность работ по смене одного мостового бруса в среднем составляет 22–25 мин.

Частичная замена неисправных элементов мостового полотна. При этом в состав работ включают:

· замену досок мостового настила;

· частичную замену охранных брусьев.

Заделка швов между плитами БМП включает в себя следующий состав работ по текущему содержанию [2]:

– очистку швов от старого жгута и мастики с последующим обезжириванием;

– законопачивание швов с использованием деревянных реек, жгутов, прокладок;

– подготовку полимерного материала или тиоколовой мастики;

– обработку стенок и краев шва моторным маслом или соляркой; заполнение шва тиоколовой мастикой;

– растирание мастики металлической гладилкой.

Замена высокопрочных шпилек крепления плит БМП к балкам производится со смотровой тележки (люльки) или подмостей в промежутках между поездами. Работы выполняются в такой последовательности [2]:

· отвинчивание гаек, снятие резиновых прокладок и металлических шайб;

· выбивание старых шпилек;

· установка новых прокладок, шайб, шпилек и завинчивание гаек;

· натяжение гайки динамометрическим ключом на расчетное усилие.

Высокопрочные шпильки используют диаметром 22 мм, длиной не менее 370 мм с резьбой М22 по концам из стали марки 40Х по ГОСТ 4543-71 с последующей термообработкой.

Замена резиновых прокладок между контруголками и плитами БМП производится в следующем порядке [2]:

– раскладывают новые прокладки;

– отвинчивают и снимают гайки;

– делают отверстия в новой прокладке;

– очищают место постановки прокладки;

– укладывают новую прокладку;

– завинчивают гайки.

 

Водопропускные трубы

К ремонтным работам текущего содержания водопропускных труб относят:

· очистку от наносов и зарослей;

· ремонт лотков при частичном их разрушении;

· ремонт укреплений русл;

· заделку трещин шириной раскрытия до 0,3 мм;

· заделку швов между звеньями и секциями раскрытием до 10 мм без просыпания грунта;

· ликвидацию локальных сколов без оголения арматуры, раковин, пустот бетонной и железобетонной кладки.

Ремонт лотков. Особенностью ремонтных работ является необходимость отвода воды в трубах, расположенных на периодически действующих водотоках. Основными способами осушения места работ в таких трубах являются [16]:

– отвод воды по вспомогательной трубе или лотку;

– устройство накопителя воды перед трубой с последующей перекачкой её насосами;

– применение водонепроницаемой опалубки.

Учитывая значительные трудозатраты при проведении данных работ, как правило, ремонт лотков при частичном их разрушении производят в летний период при отсутствии протекания водотока. Чаще всего применяют монолитный бетон класса по прочности на сжатие не ниже В 30, по морозостойкости – F300, водонепроницаемости – W8.

Ремонтные работы производят в следующем порядке (рис. 2.6) [2, 16]:

· очистка от старого материала лотка, грязи, наносов;

·

Рис. 2.6. Ремонт лотка трубы: 1 – водопропускная труба; 2 – разрушение вута; 3 – новый бетон вута; 4 – новый бетон основания лотка; 5 – выравнивающий слой; 6 – гидроизоляция

приготовление бетона;

· укладка бетона;

· разравнивание, уплотнение и сглаживание поверхности;

· гидроизоляция битумной или тиоколовой мастикой.

Заделка швов между звеньями и секциями трубы раскрытием до 10 мм без просыпания грунта. Поврежденные швы между звеньями и секциями трубы заделывают цементным или полимерцементным раствором [1]. Ремонтные работы производят в определенной последовательности:

– очистка швов, кромок звеньев и секций от старого раствора с (помощью крейцмейселей, крюч­ков, металлических щеток);

– законопачивание швов паклей, пропитанной битумом или смолой;

– заполнение швов ремонт­ными растворами в два приема: сначала частично, а после схватывания – окончательно;

– герметизация поверхности в зоне шва.

Ремонтные растворы для заделки швов приготовляют на основе высокомарочных портландцементов, используя цементно-песчаный раствор состава 1:2 с водоцементным отношением 0,35–0,45 [1].

Ремонт укреплений русл. Укрепление в виде двойного или одиночного мощения восстанавли­вают укладкой камня на слой мха (не менее 5 см) и щебня (10–15 см) с притрамбовкой или расщебенкой пустот. При значительной скорости течения воды мощение ремонтируемых участков дополнительно укреп­ляют проливкой цементного раствора. Крупность камня назначают в зависи­мости от скорости течения водного потока [1].

Основной состав работ включает в себя [2]:

· разборку старого каменного мощения;

· подготовку подстилающего слоя (срезка бугров, засыпка ям, разравнивание и уплотнение поверхности);

· мощение камнями (бетонными или железобетонными плитами) с подбором их по размерам и соблюдением перевязки швов;

· забивку пустот щебнем с последующим уплотнением.

Большое внимание уделяют ремонту укрепления отводящего русла трубы, так как выходящий поток обладает значитель­ными скоростями (примерно в 1,5 раза больше скорости в трубе) и, растекаясь, может вызвать подмыв выходного оголовка и звеньев тру­бы (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Укрепление русла водопропускной трубы: 1 – секция трубы; 2 – оголовок; 3 – укрепление откоса насыпи; 4 – укрепление русла плитами; 5 – укрепление русла каменным мощением; 6 – песчано-щебеночная подготовка толщиной 5–10 см; 7 – насыпь