Содержит рассмотрение вопросов, связанных с применением литого асфальтобетона и современных деформационных швов при строительстве и ремонте мостового полотна мостовых сооружений. На примере мостовых сооружений мостового перехода через р. Волгу у с. Пристанное проведена оценка эксплуатационной надежности и отмечены преимущества мостового полотна с применением литого асфальтобетона и современных деформационных швов по сравнению с обычным мостовым полотном. Описана технология изготовления, доставки на объект и укладки смесей, используемых для устройства дорожной одежды мостового полотна с применением литого асфальтобетона; приведены апробированные составы данных смесей и схемы дорожной одежды мостового полотка. Рассмотрены существующие типы современных деформационных швов, проведена их классификация, даны рекомендации по их рациональному выбору и монтажу. Рассмотрены отдельные вопросы содержания мостового полотна и приведен пример организации автоматизированного мониторинга его эксплуатационного состояния.

Предназначается для специалистов и научных работников, занимающихся проблемами строительства, эксплуатации и ремонта мостового полотна мостовых сооружений. Также может быть использована студентами специальности «Мосты и транспортные тоннели» в курсовом и дипломном проектировании.

Оглавление

Введение

1. Состояние конструкций мостового полотна и деформационных швов на мостовых сооружениях в России и исследования, направленные на улучшение их конструкции

1.1. Конструкции мостового полотна на мостовых сооружениях. Основные требования, предъявляемые к конструкции мостового полотна автодорожных мостов 

1.1.1. Мосты с металлическими пролетными строениями 
1.1.2. Мосты с железобетонной плитой проезжей части
1.1.3. Гидроизоляция и мостовое полотно в построенных мостах
1.1.4. Анализ основных недостатков гидроизоляции и элементов мостового полотна построенных мостов

1.2. Дефекты и повреждения, обнаруженные при диагностике мостового полотна на мостовых сооружениях 

1.2.1. Характерные дефекты эксплуатируемых мостов и мостового полотна на них 

1.3. Современные конструкции одежды ездового полотна, устраиваемой на ортотропной плите и железобетонной плите проезжей части 
1.4. Конструкции деформационных швов, применяемых в мостовых сооружениях
1.5. Дефекты и повреждения деформационных швов

1.5.1. Наиболее распространенные дефекты в швах «малых» и «средних» перемещений 
1.5.2. Потребность в конструкциях деформационных швов
1.5.3. Оценка состояния деформационных швов по показателю износа

1.6. Направления совершенствования конструкций мостового полотна, деформационных швов и рекомендуемые их типы

2. Конструкция дорожной одежды мостового полотна с использованием литого асфальтобетона на основе полимербитумных вяжущих и технология ее устройства

2.1. Конструкции дорожных одежд мостового полотна, используемых на мостовых сооружениях мостового перехода через р. Волгу у с. Пристенное Саратовской области 
2.2. Характеристика материалов и требования к ним

2.2.1. Термины и определения 
2.2.2. Основные сведения о составляющих дорожной одежды мостового полотна
2.2.3. Основные требования к щебню
2.2.4. Основные требования к песку
2.2.5. Основные требования к битумам
2.2.6. Порошок минеральный
2.2.7. Перечень материалов и примеры их составов, рекомендуемых к применению

2.3. Технология изготовления компонентов дорожной одежды мостового полотна и доставки смеси на место укладки 

2.3.1. Проектирование и подбор смеси 
2.3.2. Дозировка составляющих литого асфальтобетона и технология его изготовления
2.3.3. Рекомендуемые размеры отверстий люков «холодного» дозирующего устройства
2.3.4. Приготовление асфальтобетона А, Б
2.3.5. Приготовление полимербитума ПБВ 40-60

2.4. Особенности технологии устройства дорожной одежды мостового полотна с применением полимербитумных вяжущих (ПБВ) на мостовых сооружениях 

2.4.1. Технология производства работ по устройству дорожной одежды с использованием литого асфальтобетона на основе полимербитумных вяжущих на металлической ортотропной плите 

2.5. Контроль качества выполняемых работ 

2.5.1. Контроль качества работ по изготовлению составляющих дорожной одежды мостового полотна 

2.6. Приемка выполненных работ 
2.7. Рекомендации по эксплуатации и ремонту дорожной одежды мостового полотна с применением полимербитумных вяжущих (ПБВ)

3. Конструкции и типы новых деформационных швов, используемых на мостовых сооружениях,и особенности их устройства

3.1. Конструкции деформационных швов, используемых на мостовых сооружениях в зарубежной и отечественной практике мостостроения 
3.2. Каталог деформационных швов и описание характерных типов деформационных швов

3.2.1. Каталог деформационных швов 
3.2.2. Деформационные швы производства фирмы Watson&Bowman Acme
3.2.3. Деформационные швы производства фирмы Maurer Sohne
3.2.4. Деформационные швы производства фирмы Proceq SA
3.2.5. Дорожные швы производства фирмы Cipec
3.2.6. Деформационные швы производства фирмы Россербмост

3.3. Конструкции деформационных швов, смонтированных на мостовых сооружениях мостового перехода через реку Волгу у села Пристанное 
3.4. Особенности устройства мастичных деформационных швов

3.4.1. Машины, механизмы, оборудование и инвентарь, используемые для приготовления, доставки на место работ и укладки составляющих деформационных швов 
3.4.2. Технология производства работ по устройству щебеночно-мастичных деформационных швов

3.5. Назначение и область применения однопрофильных деформационных швов 
3.6. Конструкции и установка однопрофильных деформационных швов
3.7. Конструкция и устройство многопрофильных деформационных швов

3.7.1. Типоразмеры конструкций деформационных швов 
3.7.2. Принципы работы конструкции деформационного шва
3.7.3. Материалы конструкции деформационного шва системы Maurer
3.7.4. Подготовка штраб в деформационных швах для монтажа конструкций
3.7.5. Порядок производства работ по монтажу конструкции деформационного шва
3.7.6. Омоноличивание конструкции деформационного шва
3.7.7. Устройство конструкции дорожной одежды у деформационного шва

3.8. Контроль при устройстве деформационных швов малых и средних перемещений и приемка их в эксплуатацию 

3.8.1. Правила приемки деформационных швов 
3.8.2. Монтаж конструкций однопрофильных деформационных швов типов Maurer и BEJ
3.8.3. Контроль качества выполненных работ
3.8.4. Контроль качества работ по изготовлению составляющих деформационных швов
3.8.5. Техника безопасности и охрана окружающей среды при выполнении работ по устройству деформационных швов

3.9. Рекомендации по эксплуатации и ремонту швов мостового перехода 

3.9.1. Технологический регламент по ремонту и содержанию деформационных швов закрытого типа на основе полимербитумных вяжущих 
3.9.2. Технологический регламент по ремонту и содержанию деформационных швов BEJ

3.10. Особенности подбора типоразмеров деформационных швов для конкретного мостового перехода

4. О необходимости программного обследования дорожной одежды мостового полотна, деформационных швов на объектах мостового перехода через реку Волгу у с. Пристанное

4.1. Изучение и обобщение опыта организации мониторинга технического состояния элементов мостового сооружения 
4.2. Методика проведения мониторинга технического состояния моста и конструктивных элементов: дорожной одежды, деформационных швов, опорных частей
4.3. Проведение мониторинга технического состояния мостового полотна и деформационных швов

4.3.1. Технология проведения осмотров 
4.3.2. Результаты наблюдения за состоянием дорожной одежды мостового полотна и антикоррозионного защитного покрытия металлоконструкций

Заключение

Библиографический список

Введение

Потребительские свойства мостового сооружения зависят не только от правильной конструкции фундаментов, опор, пролетных строений, но и во многом от конструкции мостового полотна. Опыт эксплуатации и некоторые нормативные документы показывают, что при достаточно длительных сроках службы опор, несколько меньших сроках эксплуатации пролетных строений, срок эксплуатации мостового полотна значительно меньше.

Мостовое полотно, включая дорожную одежду (одежду ездового полотна) и деформационные швы, от конструкции и качества выполнения которых зависят и долговечность мостового полотна, и удобство и безопасность движения по мосту, являются важнейшими элементами, мостового сооружения, обеспечивающими потребительские свойства.

Следовательно, проблема разработки конструкций и технологий устройства одежды ездового полотна и деформационных швов, обеспечивающих долговечность, приближающуюся к сроку службы пролетных строений, является весьма актуальной.

Обследование и анализ существующих конструкций мостового полотна автодорожных мостов Поволжья и Московской кольцевой автомобильной дороги (МКАД) показывает, что традиционно применяемые конструкции мостового полотна и технологии их выполнения не обеспечивают требуемой долговечности. Причина в том, что традиционные конструкции дорожной одежды мостового полотна, включающие слои из разнородных компонентов на различных вяжущих, не обеспечивают совместной работы их и между собой и с металлической ортотропной или железобетонной плитой пролетного строения. На таком покрытии уже через 2-3 года наблюдаются трещины, дефекты.

Положение усугубляется тем, что, кроме экстремальных воздействий подвижного состава, имеют место климатические и агрессивные воздействия, особенно в осенне-зимний период при борьбе с гололедом песчаносолевыми растворами. Все это приводит к необходимости переустраивать дорожную одежду мостового полотна через 5-7 лет, а то и раньше.

Анализ конструкции деформационных швов на мостовых сооружениях МКАД и других регионов России показывает, что конструкция многих из них несовершенна, технология их устройства не качественная. В то же время наблюдается бессистемное применение современных конструкций деформационных швов зарубежных фирм без анализа опыта их применения в России. Поэтому важным является проведение исследований по сравнительному анализу конструкций современных деформационных швов, мониторингу их поведения на мостовых сооружениях с целью разработки рекомендуемых областей их применения.

В связи со сказанным, в данной монографии выполнено обоснование новой конструкции дорожной одежды мостового полотна для автодорожных мостов с ортотропной и железобетонной плитой проезжей части как единого комплекса составляющих материалов на основе однотипного полимербитумного вяжущего (ПБВ) материала; изложена технология устройства дорожной одежды мостового полотна новой конструкции, обеспечивающая длительное сохранение его эксплуатационных свойств; рассмотрено проведение мониторинга и разработаны рекомендации по рациональному применению современных конструкций деформационных швов.

Здесь мы хотели бы сделать следующее замечание. В научных дискуссиях по теме, рассматриваемой в монографии, высказывалось мнение, что словосочетание «конструкция дорожной одежды мостового полотна», некорректно, так как термин «дорожная одежда» обычно применяется при описании одежды автомобильных дорог. Что же касается мостового полотна, то, отмечали наши оппоненты, в соответствии с приведенной в книге «Дорожная терминология» и используемой в учебном процессе (учебник «Мосты и сооружения на дорогах» часть 1, изданный в 1991 г. под редакцией профессора П.М. Саламахина) терминологией «полотно мостовое - совокупность всех элементов, расположенных на пролетном строении, предназначенных для обеспечения нормальных условий безопасности движения транспортных средств и пешеходов, а также для отвода воды с поверхности покрытия моста и в сопряжениях с подходами. Включает одежду ездового полотна, тротуаров, ограждающие устройства, устройства для водоотвода, обогрева и освещения, деформационные швы и сопряжения моста с подходами».

Мы считаем, что высказанное выше мнение относится не к сути дела, а к терминологии, и отражает те разногласия, которые существуют в среде мостовиков. При этом мы полагаем, что дорожно-мостовая терминология не должна быть застывшей схемой, а должна изменяться, учитывая современное состояние науки и практики. Анализируя этот вопрос именно с этих позиций, отметим, что по терминологии П. М. Саламахина часть нашей монографии посвящена конструкции и технологии устройства одежды ездового полотна и тротуаров автодорожных мостов с применением полимербитумных материалов. Но мы в своих статьях и в данной монографии вместо термина «одежда ездового полотна», используемого в ряде книг, использовали термин «дорожная одежда (мостового полотна)». При этом мы полагали, что словосочетание «конструкция дорожной одежды мостового полотна» понимается в том смысле, что дорожная одежда является частью мостового полотна.

Напомним, что в соответствии с цитируемой «Дорожной терминологией» «дорожная одежда - это многослойная конструкция, воспринимающая нагрузку от транспортных средств и передающая ее на грунтовое основание или на подстилающий грунт». «Одежда ездового полотна - это совокупность элементов, укладываемых на пролетное строение в пределах ездового полотна, обеспечивающих проектные профили, ровность, а также защиту элементов пролетного строения от проникновения к ним воды». Как видно, то определение, которое дается для одежды ездового полотна, исключает одну из ее основных функций - восприятие нагрузки от транспортных средств и передачу ее на пролетное строение. А ведь именно от этого воздействия происходит разрушение одежды, какой бы она ни была, - дорожной или же ездового полотна. Причем, особенностям устройства дорожной одежды дорожники уделяют гораздо больше внимания, чем мостовики устройству одежды ездового полотна. Может быть, поэтому одежда на мостах выходит из строя гораздо быстрее, чем на дорогах. Так что, используя термин «дорожная одежда мостового полотна», мы как бы несколько расширили понятие «одежда ездового полотна» с целью учета и силовой (прочностной - от которой зависит работоспособность одежды), а не только геометрической и гидроизолирующей функции.

Отметим также, что классик отечественной мостостроительной науки Е. Е. Гибшман в своем учебнике «Металлические мосты на автомобильных дорогах» писал: «Проезжая часть металлических мостов состоит из: а) ездового полотна, воспринимающего давление от колес подвижной нагрузки. », там же ниже «Ездовое полотно моста состоит из дорожного покрытия (одежды), непосредственно воспринимающего нагрузку, и поддерживающей его несущей конструкции» и далее «Дорожная одежда на мосту должна иметь: достаточную сопротивляемость износу, гладкую поверхность», а также «В автодорожных мостах в качестве дорожной одежды применяют деревянный настил и асфальтобетонное покрытие». Заметим также, что Министерством транспорта РФ подготовлены «Методические рекомендации по устройству конструкции дорожной одежды (мостового полотна) с использованием литого асфальтобетона на основе полимербитумных вяжущих» (2003 г.).

Так что, как видно, сначала было одно, потом в учебнике П. М. Саламахина другое, но в нормативных документах все равно используется термин «дорожная одежда мостового полотна». Нам кажется, что главное - не то, как назвать эту конструкцию, а как сделать так, чтобы она имела соответствующие потребительские свойства.

Авторы выражают признательность финской фирме «Леммикяйнен», предоставившей возможность ознакомиться с конструкциями и методами устройства дорожной одежды мостового полотна на мостовых сооружениях Финляндии, германской фирме «Maurer Sohne», предоставившей возможность ознакомиться с современными конструкциями деформационных швов для мостовых сооружений и технологией их сборки.

Также авторы благодарны академику Российской академии транспорта, доктору транспорта О. Н. Распорову, дипломированному инженеру М. Бреслеру («Maurer Sohne») за огромное содействие и помощь в подборе материала и проведении необходимых исследований.

Авторы монографии выражают признательность и благодарность институту «Проектмостореконструкция» (г. Саратов) за возможность использования материалов из его научно-технических отчетов, что дало дополнительную возможность провести объективную оценку по состоянию мостового полотна на автодорожных мостах в Поволжском и других регионах России.