Научный архив: статьи

Транспортным сооружениям, в частности мостам, в связи с прогрессирующим в текущее время развитием инфраструктуры на территории Российской Федерации уделяется большое внимание. Конструкциям мостов, особенно железобетонным, приходится работать в крайне неблагоприятных условиях. В первую очередь влияют различного рода агрессивные воздействия окружающей среды (хлоридное воздействие, карбонизация, перепады температуры, воздействие микроорганизмов, противогололёдных реагентов и т. д.). Также не стоит забывать о статических и динамических нагрузках и воздействиях, оказывающих влияние на мостовые сооружения в процессе их эксплуатации, часто интенсифицирующих процесс коррозионного износа конструктивных элементов транспортных сооружений. Для решения проблемы коррозии железобетонных сооружений было решено применить комплексный подход - использовать совместно базальтовую фибру и комплексную пластифицирующе-гидрофобизирующую добавку. Целью является повышение прочностных характеристик, а также показателей долговечности железобетонных конструкций, работающих в агрессивных условиях северной части Российской Федерации. Посредством эксперимента были определены эффекты применения базальтового дисперсно-армирующего компонента совместно с комплексной пластифицирующе-гидрофобизирующей добавкой Basf MasterCast 414. В качестве основного объекта исследования выступают физико-механические показатели цементного камня с добавлением комплексной пластифицирующей и гидрофобизирующей добавки и базальтового дисперсно-армирующего компонента (базальтовой фибры). К методам, применяемым для проведения эксперимента, относятся: аналитический метод с вариативностью выбора компонентов, сравнительный метод с соотношением показателей полученных данных, лабораторный эксперимент с применением специального оборудования в соответствии с нормативными документами. Основными результатами исследования являются выводы о возможности комплексного использования базальтовой фибры и комплексной пластифицирующей и гидрофобизирующей добавки, показатели прочности на сжатие и прочности на растяжение при изгибе, а также рассчитываемый коэффициент трещиностойкости образцов кубиков и балок.

Приведен сравнительный анализ методов демонтажа балочных мостовых сооружений с пролетными строениями различных типов. Рассмотрены примеры подготовительных этапов работ, процесс демонтажа пролетных строений и стоек опор мостового сооружения через реку Тобол на автомобильной дороге Тюмень - Ишим - Омск в Тюменской области. В связи со стремительным развитием транспортных потоков в стране и связанных с этим увеличением нагрузок на транспортную систему демонтаж является составной частью модернизации существующих устаревших и небезопасных транспортных сооружений. Демонтаж мостовых сооружений, чаще всего находящихся в неудовлетворительном состоянии, является сложным, ответственным и опасным процессом, в ходе выполнения которого требуется строгое соблюдение нормативных требований в области безопасности производства работ и охраны труда. При выполнении работ по демонтажу выявлены проблемы, которые необходимо было решить для обеспечения безопасных условий организации производственной деятельности и соблюдения договорных обязательств. Организация последовательности действий по демонтажу мостовых сооружений требует необходимости тщательного планирования, которое включает в себя оценку состояния конструкций, анализ места расположения сооружения, разработку проекта производства работ, составление ведомости необходимого количества техники, персонала, подготовку площадок для установки подъемных сооружений, изготовление грузозахватных приспособлений, обеспечение строительной площадки временными линиями электропитания и т. д. Выполнение демонтажных работ требует обязательного соблюдения технических и экологических норм. Основные методы демонтажа включают в себя разборку конструкций, использование специализированной техники, установку специальных вспомогательных сооружений и устройств.

Рассматриваются вопросы применения материалов, которые будут выполнять функцию антикоррозионной защиты элементов пролётного строения, а также будут предотвращать получение травм на надземных пешеходных переходах из-за обледенения (гололёда) пешеходных зон. Также приводятся результаты анализа необходимости применения некоторых конструктивных улучшений надземных пешеходных переходов, которые будут предотвращать дальнейшее перемещение влаги на металлические части пролета надземных пешеходных переходов. Описаны основные проблемы повреждения антикоррозионной защиты металлических надземных пешеходных переходов с анализом воздействия на них агрессивных сред. Представлено описание международного опыта борьбы с гололёдом на объектах транспортной инфраструктуры. Приведены пути решения вопросов предотвращения повреждения гидроизоляции и способы недопущения или быстрого устранения гололёда, такие как: - создание системы мониторинга с помощью искусственного интеллекта для привлечения дополнительного персонала для очистки пешеходных переходов на основе аналитических данных; - создание диспетчерской службы с использованием машинного зрения для распознания изображений, что позволяет в режиме реального времени передавать сигнал в диспетчерскую службу о необходимости произвести уборку снега и гололеда на надземном пешеходном переходе, тем самым позволив перераспределить и использовать рабочий персонал и технику более эффективно; - использование гофрированной решетки из оцинкованной стали; - использование двуслойных покрытий из резиновой крошки; - использование модульных резиновых плиток, защищающих основные конструкции от повреждения и обеспечивающих хорошее сцепление с поверхностью; - использование в зимний период времени резиновых рулонных материалов; - строительство тёплых металлических надземных переходов с отопительной системой.

В сфере транспортного строительства разработано порядка 400 нормативных документов, однако корректность и актуальность некоторых из них вызывает сомнение. Отсутствие единой терминологии, наличие противоречий, увеличение объемов создаваемой документации существенно осложняют ее применение. Помимо недостатков общего характера, существует и ряд частных проблем. Например, авторы настоящего исследования указывают на некорректность применения положений методики предельных состояний для расчета конструкций, так как в данной методике рассматриваются предельные (экстремальные) нагрузки, а закономерности реального поведения конструкции при более низких, то есть рабочих уровнях нагрузок остаются неизвестными. Кроме того, в методике расчета по предельным состояниям не учитывается долговечность - она не определяется. При расчете по методике предельных состояний на действие только нагрузок при неизвестных других эксплуатационных воздействиях предельное состояние реализуется путем достижения этой нагрузкой некоторой придельной величины. В реальных же условиях предельное состояние может наступить вследствие изменения формы конструкции, размеров сечений элементов конструкции и чаще - деградации свойств ее материала под влиянием условий эксплуатации. Для расчета конструкций необходимо более широкое применение деформационного подхода, согласно которому и прочностная, и деформационная задачи расчета конструкций корректно взаимосвязаны, и их гипотезы не противоречат друг другу.