Обрушенные или повреждённые пролётные строения

08.06.2018
Использование в восстановленных мостах сохранившихся частей обрушенных или повреждённых пролётных строений, особенно больших и средних пролётов, имеет большое распространение.

Обрушенные пролётные строения большей частью использованы в сохранившемся виде (фиг. 22).

Грузоподъёмность использованных обрушенных или повреждённых пролётных строений вследствие уменьшения пролёта. при использовании части пролётного строения, наличия дефектов, неполноценного в ряде случаев восстановления разрушенных элементов и пр. существенно изменяется по сравнению с грузоподъёмностью их до разрушения. В восстановленных в прежнем виде обрушенных пролётных строениях сечения вновь поставленных элементов могут отличаться от сечений их до разрушения.

Поэтому для правильной безопасной эксплуатации таких пролётных строений должна быть определена грузоподъёмность их с учётом всех имеющихся дефектов.

Если известна грузоподъёмность пролётного строения до разрушения, то нет необходимости в проверке всех элементов. Достаточно проверить только элементы, имеющие серьёзные дефекты и меньшее по сравнению с существовавшим ранее сечение, а также элементы, в которых возможно увеличение усилий в связи с изменением схемы или пролёта ферм.

В использованных с уменьшением пролёта обрушенных пролётных строениях, а также при подведении под повреждённые пролётные строения дополнительных опор усилия в элементах ферм в большинстве случаев становятся меньше.

Увеличение усилий возможно в подвесках пролётных строений с треугольной решёткой при подведении опор под второстепенные узлы и в средних (по отношению к неразрушенному пролётному строению) раскосах при использовании примерно половины пролётных строений или подведении дополнительных опор под середину ферм. Указанные элементы нередко оказываются слабыми.

Использованные при восстановлении в качестве разрезных части консольных (анкерный пролёт) и неразрезных пролётных строений, имевших до разрушения невысокую грузоподъёмность, также могут оказаться слабыми.

В случае недостаточной грузоподъёмности должны производиться ремонт, усиление или замена пролётных строений.

Эффективность усиления металлических пролётных строений дополнительными временными опорами, дающими большую по сравнению с постоянными опорами осадку под нагрузкой, зависит от расположения, конструкции и качества выполнения их. При малых прогибах пролётных строений (например, при подведении упругих опор вблизи постоянных, а также в мостах малых пролётов) и больших осадках опор усиление обычно не достигается. Опоры в этом случае являются страховочными.

Наиболее эффективны дополнительные упругие опоры, подведённые под середины пролётных строений, где прогиб ферм максимальный и упругая осадка опор сказывается в меньшей, чем в других случаях, степени.

В целях уменьшения податливости опор необходимо избегать работы дерева поперёк волокон, устраивать как можно меньше стыков, плотно пригонять элементы друг к другу и в местах опирания пролётных строений устраивать клинья. Опоры должны быть преимущественно свайные.

Эффективность работы упругих опор может быть установлена расчётом на основании измеренных в натуре прогибов пролётных строений под нагрузкой при плотно подклиненной и освобождённой опоре. По прогибам определяются опорная реакция дополнительной опоры и затем напряжения или классы всех элементов ферм.

При недостаточности усиления пролётных строений при неудовлетворительной конструкции и плохом выполнении опор, последние должны быть переустроены или усилены.

Отдельные элементы пролётных строений (большей частью балки проезжей части) при разрушении моста нередко подвергались действию пожара.

Вследствие сравнительно невысокой температуры, развивающейся при пожарах на мостах, обычно не происходит существенных изменений структуры и механических качеств металла. Быстрое охлаждение металла при тушении пожаров или падений пролётных строений в воду также обычно не вызывает существенных изменений качеств металла. Однако в ряде случаев нагрев металла сопровождается значительными деформациями отдельных элементов.

При наличии признаков пережога металла (синевато-серый цвет окалины) и больших деформаций элементов вследствие пожара вопрос о пригодности металла должен решаться индивидуально с привлечением в отдельных случаях компетентных специалистов. При этом рекомендуется производить испытание металла на загиб. Отсутствие мелких трещин, надрывов и расслоений в образцах при испытании и в элементах пролётных строений при холодной правке свидетельствует об отсутствии вредных последствий пожара. В противном случае необходимо произвести замену или усиление пострадавших при пожаре элементов.

При удовлетворительных результатах осмотра и испытаний грузоподъёмность пролётных строений, подвергавшихся действию пожара, может определяться при нормальных допускаемых напряжениях.

Усиление слабых элементов использованных обрушенных или повреждённых пролётных строений во время эксплуатации может потребоваться в случае, если оно не было выполнено при восстановлении, а также при введении в обращение более тяжёлой нагрузки.

Сжатые элементы, обладающие недостаточной устойчивостью, могут быть усилены деревом (фиг. 23).

Усиление деревом быстро выполнимо, просто и дёшево, но вызывает некоторые неудобства в эксплуатации: требует постоянного тщательного наблюдения, подтягивания болтов, способствует коррозии металла и, кроме того, в мостах с ездой по низу может вызвать стеснение габарита. Поэтому усиление сжатых элементов по устойчивости рекомендуется производить металлом (фиг. 24 и 25) тем более, что в большинстве случаев для этой цели может быть использован металл обрушенных ферм. Усиление растянутых и сжатых элементов по сечению должно производиться добавлением металла.

Усиление деревом сжатых элементов по сечению не рекомендуется вследствие практической невозможности обеспечить совместную работу металла и дерева. В вынужденных случаях допускается временная установка в дополнение к слабым металлическим элементам деревянных элементов, рассчитанных на полное усилие.


Объём усиления слабых элементов определяется максимальной обращающейся, а также предполагаемой к обращению нагрузкой. Во всяком случае на главных линиях рекомендуется производить усиление под нагрузку не менее 2 ФД 7 т/м пути. При усилении возможно применение сварки при условии обеспечения надлежащего качества работ.

Многорешётчатые пролётные строения, а также пролётные строения со сплошной стенкой в местах опирания их на дополнительные опоры должны иметь опорные, стойки, приторцованные к поясам и плотно обжимающие решётку ферм. Опорные стойки рекомендуется делать металлическими. Примеры устройства опорных стоек приведены на фиг. 26 и 27.


В использованных частях обрушенных пролётных строений, особенно больших (более 30 м) пролётов, должны быть устроены порталы при езде по низу (фиг. 28) и опорные поперечные связи при езде по верху (фиг. 29) для передачи ветровой нагрузки на опоры. В случае если порталы и опорные поперечные связи не были устроены при восстановлении моста, их следует поставить по специальному проекту во время эксплуатации.

Ненадёжные в работе и нередко стесняющие габарит деревянные порталы рекомендуется переустраивать на металлические.

При наличии в плоскости опорных стоек поперечных связей они должны быть проверены на ветровую нагрузку. При достаточности сечения поперечных связей специальные порталы могут не устраиваться.

В пролётных строениях, имеющих хотя бы лёгкие поперечные связи во всех панелях, следует проверить нижние продольные связи на полную ветровую нагрузку (в предположении, что поперечные связи передают в каждой панели ветровую нагрузку с верхнего пояса на нижний). При достаточности одних нижних связей, в случае непродолжительной эксплуатации пролётного строения, порталы могут не устраиваться.

Использованные при восстановлении части сквозных пролётных строений должны опираться на опоры с центрировкой узлов. Дополнительные опоры под повреждённые пролётные строения также должны подводиться под узлы. В противном случае соответствующие элементы ферм должны быть проверены на дополнительные усилия, вызываемые эксцентричностью опирания.

При недостаточности сечения необходимо изменить конструкцию опирания пролётного строения на опоры или усилить пояса. В ряде случаев можно ограничиться передвижкой опорных частей или под-ферменных брусьев вдоль оси моста на необходимую величину при этом должны быть проверены элементы опор, в которых эта операция вызовет увеличение усилия (продольные брусья по насадкам рам, стойки и сваи деревянных опор). В более сложных случаях должно производиться частичное переустройство опор (фиг. 30) или усиление поясов (фиг. 31). То или иное решение определяется объёмом и сложностью работ. Обычно оказывается более целесообразным усиление поясов, так как эта работа не связана с перерывом движения поездов.


Использованные при восстановлении обрушенные пролётные строения больших пролётов вследствие падения или некачественного восстановления могут быть существенно искривлены в плане и перекошены.

Выправление плана ферм весьма сложно; поэтому вызываемые искривлением плана негабаритность и дополнительные усилия в элементах пролётных строений по возможности должны быть уменьшены соответствующей рихтовкой пути на мосту. При отклонениях оси ферм от оси моста около 10 см обычно удаётся ограничиться указанным мероприятием. При больших отклонениях должно производиться выправление плана ферм с переклёпкой связей или замена пролётных строений; в ряде случаев может оказаться целесообразным усиление пролётных строений.

Для надёжной работы искривлённых в плане пролётных строений большое значение имеют поперечные и продольные связи особенно по верхнему поясу. Усилением связей может быть повышена грузоподъёмность искривлённых поясов ферм.

Перекосы пролётных строений не поддаются исправлению, поэтому они должны быть обезврежены соответствующей укладкой мостового полотна и опиранием пролётных строении на опоры.

Для выяснения поведения искривлённых пролётных строений под нагрузкой должны, периодически проводиться съёмки плана и профиля ферм.

Продольные и поперечные балки проезжей части также могут быть значительно искривлены в плане. Искривления сильно снижают грузоподъёмность балок.

При стреле искривления более 1/500 длины хорды дефектные балки необходимо заменить, выправить или усилить. Грузоподъёмность продольных балок может быть с минимальным стеснением движения повышена путём постановки жёстких поперечных связей (в искривлённой части балок через 1—1,5 м) и усиления существующих или устройства новых продольных связей по верхнему и нижнему (при больших искривлениях) поясам балок (фиг. 32). Искривлённые поперечные балки рекомендуется выправлять или усилить добавлением металла.

Отдельные элементы использованных на восстановленных мостах обрушенных или повреждённых пролётных строений могут иметь существенные дефекты, не устранённые при производстве работ. Кроме того, некоторые дефекты могут получить дальнейшее развитие во время эксплуатации.

К наиболее серьёзным дефектам относятся: искривление сжатых элементов главных ферм, повреждение соединительной решётки сжатых элементов главных ферм и ослабление сечения элементов (пробоины, трещины и пр.). Даже такой несущественный, на первый взгляд, дефект, как повреждение соединительной решётки сжатого элемента, может привести к аварии.

При большом искривлении сжатых элементов главных ферм (более 1/1000 длины хорды) необходимо проверить расчётом достаточность сечения самого элемента и соединительной решётки с учётом искривления, а также убедиться путём непосредственного осмотра в исправном состоянии соединительной решётки.

Дополнительные напряжения, вызываемые искривлением сжатых элементов, зависят от величины искривления и жёсткости стержня. При гибкости свыше 100 понижение несущей способности стержня даже при искривлении менее 1/1000 может достигнуть 25%. Искривление стержня в 1/1000 длины вызывает усилия в соединительной решётке в размере 15% нормативных.

В случае неудовлетворительных результатов проверки искривленний, элемент должен быть выправлей с переклёпкой соединительной решётки или усилен добавлением металла, повреждённая соединительная решётка исправлена и, в случае необходимости, усилена (плоская решётка заменена уголковой, поставлены дополнительные планки).

При неопасном по расчёту, но всё же значительном искривлении элементов (около 1/500 длины хорды) рекомендуетск производить усиление соединительной решётки постановкой планок.

Изогнутость растянутых элементов менее опасна. Однако при большом искривлении они могут выключаться из работы, перегружая другие элементы. Поэтому жёсткие растянутые элементы (с гибкостью менее 100) при стреле изгиба более 1/400, а остальные при стреле изгиба более 1/500 длины хорды необходимо выправлять; в составных сечениях возможно усиление связи между ветвями постановкой планок.

В искривлённых составных элементах нужно учитывать неравномерность искривления отдельных ветвей.

Значительные местные погнутости, так как и общие искривления элементов, могут вызвать существенное снижение грузоподъёмности пролётных строений и поэтому должны быть устранены в возможно короткий срок.

Большие, особенно местные, искривления элементов пролётных строений нередко сопровождаются трещинами, надрывами и расслоением металла; кроме того, возможно расстройство прикреплений элементов. Поэтому состояние металла и прикреплений искривлённых, а также подвергавшихся правке элементов должно быть тщательно проверено. Наиболее вероятно образование трещин в местах резких изгибов, высадок, ослаблений заклёпочными отверстиями и пр. Расслоения металла чаще встречаются в конструкциях из сварочного железа.

Обнаруженные трещины должны быть обезврежены согласно указаниям, а слабые заклёпки переклёпаны.

Изогнутые элементы могут быть выправлены горячим или холодным способом. Правильно выполненная горячая правка даёт лучшие результаты, однако она дороже и в ряде случаев трудно выполнима. Применение горячей правки обязательно при наличии больших местных деформаций, а также надрывов и трещин в металле.

При горячей правке повреждённые места надо нагреть, например, подвесными жаровнями до красного каления (t = 800°) на всём протяжении, возможных пластических деформаций металла при правке. В противном случае сопутствующие правке остаточные деформации при температуре около +300° могут вызвать синеломкость (повышенную хрупкость) металла.

Правка должна выполняться при помощи домкратов (фиг. 33) или талей, закрепляемых за соседние элементы пролётных строений достаточной прочности.

Для уменьшения вероятности появления надрывов и трещин холодную правку рекомендуется проводить в тёплое время года по возможности при, помощи медленно возрастающего усилия.

При горячей правке во избежание закалки должно быть обеспечено постепенное охлаждение металла.

Ручная правка кувалдами может быть допущена в исключительных случаях с обязательным применением прокладок (гладилок).

Для облегчения правки соединительная решётка составных элементов в плоскости искривления должна быть расклёпана. Для уменьшения остаточных напряжений при холодной правке требуется распускать клёпаные элементы.

Возможность расклёпки соединительной решётки сжатых элементов и роспуска их без освобождения от усилий должна проверяться расчётом. Разгрузка элементов необходима также при роспуске их в пределах стыков.

По окончании правки необходимо тщательно проверить состояние металла. Обнаруженные трещины должны быть перекрыты накладками.

Холодная правка сопровождается наклёпом, снижающим эксплуатационную надёжность выправленных элементов (увеличивается вероятность образования трещин). Поэтому места больших местных деформаций рекомендуется перекрывать накладками после правки независимо от наличия в них трещин.

Элементы, искривлённые вследствие пожара, могут быть подвергнуты холодной правке. Отсутствие после правки видимых надломов и трещин в металле свидетельствует о несущественном влиянии пожара на качество металла.

Правка изогнутых элементов, особенно в случае расклёпки соединительной решётки в сжатых стержнях, должна производиться при закрытом перегоне (в «окно» между поездами).

Повреждения соединительной решётки сжатых элементов представляют большую опасность, особенно в мощных элементах ферм с треугольной решёткой, а также при наличии искривления элементов. Поэтому повреждённая соединительная решётка должна восстанавливаться немедленно, причём срезанные заклёпки следует заменять заклёпками большего диаметра, а вместо плоской решётки ставить уголки. Путём выправления погнутой соединительной решётки в ряде случаев можно выправить изогнутые составные стержни.

Выпученные вертикальные стенки сплошных балок должны быть выправлены или укреплены постановкой мощных рёбер жёсткости или поперечных связей.

Элементы пролётных строений, имеющие существенное ослабление сечения (пробоины, разрывы отдельных ветвей, трещины и пр.), должны быть проверены расчётом, на основании которого должен решаться вопрос об объёме возмещения сечения. При расчёте составных элементов нужно учитывать возникающую при повреждении отдельных ветвей эксцентричность приложения усилия.


При недостаточности сохранившегося сечения повреждённые элементы должны быть Отремонтированы путём постановки накладок (фиг. 34), вставок (фиг. 35), а в некоторых случаях замены отдельных частей. Деформированные части элементов должны быть вырезаны или выправлены. Сечение устанавливаемых при ремонте элементов, как правило, должно быть не менее сечения соответствующих элементов до повреждения.

При больших повреждениях элементов пролётных строений ремонт их во избежание дальнейшего разрушения рекомендуется производить также и в случаях достаточности по расчёту сохранившегося сечения.

Длина накладок для перекрытия повреждённых элементов пролётных строений и количество заклёпок в полунакладке могут быть определены по табл. 8.

Пробоины в вертикальной стенке сплошных балок могут быть устранены постановкой накладок на заклёпках (фиг. 36), а также вваркой листа, предварительно выгнутого со стрелой 2—3 мм при длине до 1 м для устранения дополнительных напряжений от сварки (фиг. 37). Сварка должна производиться обратноступенчатым швом в следующем порядке: сперва накладываются горизонтальные швы от середины вставки к углам, не доходя примерно 100 мм до конца, затем в том же порядке вертикальные и наклонные швы и, накрнец, остальные швы.

Мелкие пробоины в элементах пролётных строений размером не более двух диаметров заклёпок при условии рассверловки могут не исправляться.

Заварка старых заклёпочных отверстий при ремонте пролётных строений не допускается (сварка может вызвать большие усадочные напряжения в металле).


Трещины в металле главных ферм использованных обрушенных пролётных строений наиболее вероятны в местах резких Деформаций элементов, а также в случаях неправильного применения сварки. Обнаруженные трещины в первую очередь должны быть засверлены (по концам просверлены отверстия диаметром 30—50 мм, но не менее 23 мм). Затем, при ослаблении элементов, снижающем их грузоподъёмность ниже обращающейся нагрузки, а также при ослаблении сечения более 20% трещины должны быть перекрыты накладками или заварены (в листах второстепенных элементов).

До проведения этих мероприятий, в случае если сохранившееся сечение дефектных элементов недостаточно для нормального обращения поездов, в зависимости от степени ослабления сечения должно быть введено ограничение скорости, запрещён пропуск тяжёлых нагрузок, подведены дополнительные опоры и пр.

Трещины, не представляющие непосредственной опасности для движения поездов, могут оставаться неперекрытыми при условии постоянного наблюдения за ними. В случае дальнейшего развития такие трещины должны быть вновь засверлены и перекрыты накладками.

В целях упрощения эксплуатации и большей надёжности пролётных Строений усиление элементов, поражённых трещинами, рекомендуется производить во всех случаях независимо от влияния последних на грузоподъёмность ферм.

Расслоения металла встречаются преимущественно в пролётных строениях из сварочного железа в местах больших местных деформаций. Элементы, имеющие расслоения в металле, должны быть выправлены и перекрыты накладками, причём для предупреждения развития ржавчины трещины расслоения должны быть стянуты заклёпками или заварены (в неответственных элементах). В ряде случаев может оказаться целесообразным вырезка затронутой расслоением части элемента с возмещением сечения вставками или накладками.

Сильно повреждённые и искривлённые (со стрелой искривления более 1/300 длины хорды) элементы связей главных ферм должны быть перекрыта накладками, выправлены или заменены новыми. Для выправления и ремонта отдельные элементы связей могут быть сняты, причём не следует одновременно расклёпывать связи больше чем в одной панели пролётного строения. При ремонте связей должны быть восстановлены все элементы, имеющие повреждение более 25% площади сечения. Элементы, имеющие местные погнутости и вмятины до 1—2 см, могут не выправляться. Повреждённые и погнутые связи между продольными балками проезжей части могут быть исправлены аналогично.

В использованных обрушенных или значительно повреждённых пролётных строениях могут оказаться расстроенными прикрепления и стыки существенно не пострадавших элементов, оставшиеся не переклёпанными при восстановлении. Поэтому в эксплуатации моста должны быть тщательно проверены все заклёпочные соединения. Слабые заклёпки должны быть переклёпаны с рассверловкой заклёпочных отверстий при наличии черноты (чернота может быть вызвана сдвигом соединённых частей при обрушении или повреждении ферм).

Одиночные слабые заклёпки, слабина которых обычно не является следствием обрушения или повреждения пролётных строений, также должны переклёпываться, за исключением заклёпок в трудно доступных местах, где качественное выполнение новых заклёпок не обеспечено, а срубка и замена их может вызвать расстройство всего прикрепления.

При общем расстройстве прикреплений, не поддающихся переклёпке (опорные узлы некоторых типов ферм и пр.) разрешается ставить точёные болты.

Серьёзным дефектом восстановленных пролётных строений в ряде случаев является низкое качество вновь поставленных заклёпок. Неудовлетворительными, непосредственно влияющими на прочность соединения являются слабые заклёпки, а также заклёпки, поставленные в отверстиях с большой чернотой. Последние особенно часто встречаются при использовании для восстановления ферм однотипных элементов других пролётных строений или металла обрушенных ферм вследствие неточного совпадения имеющихся в элементах отверстий.

Значительная чернота в большей части заклёпочных отверстий обычно приводит к быстрому расстройству всего соединения; чем менее плотно поставлены заклёпки, тем быстрее расстраивается соединение. Расстройство прикреплений (стыков) в ряде случаев может послужить причиной провисания ферм.

Плотность заклёпок в стыках и прикреплениях восстановленных элементов должна периодически проверяться путём остукивания. Одиночные слабые заклёпки подлежат переклёпке. При большом количестве слабых заклёпок, явившихся следствием неполномерности заклёпок или дефектности заклёпочных отверстий (устанавливается путём срубки нескольких заклёпок), все заклёпки соединения должны быть переклёпаны с рассверловкой отверстий.

В некоторых случаях прикрепление вновь поставленных прет восстановлении элементов осуществлено на чёрных болтах, количество которых обычно не превышает количества имевшихся ранее заклёпок. Поэтому достаточность болтового прикрепления должна проверяться расчётом.

Наличие отдельных болтовых соединений, даже достаточной грузоподъёмности, в клёпаном пролётном строении представляет большие эксплуатационные неудобства и вносит известную неопределенность в работу ферм. Поэтому во всех случаях, когда это допускается по условиям ведения работ, следует производить замену болтов заклёпками.

При недостаточности прикрепления по расчёту замена болтов должна выполняться немедленно. Болты заменяют по одному, с рассверловкой отверстий в необходимых случаях.

Впредь до замены болты прикрепления должны быть постоянно плотно подтянуты для обеспечения передачи усилий трением.

В случае отсутствия или неполного количества контргаек последние должны быть поставлены.

Использованная в отдельных случаях для ремонта и усиления обрушенные и повреждённых пролётных строений сварка в ряде случаев выполнена некачественно и применена неправильно: допущены ненормальные размеры швов (неполномерные швы имеют недостаточную прочность, а толстые вызывают большие усадочные напряжения), непровар и пористость швов, подрезы и пережоги основного металла, большая неровность, перерывы в шве, поперечные швы в растянутых элементах, кратеры, выведенные на основной металл, большая скученность швов, неправильный технологический процесс сварки и т. п. (фиг. 38).

Указанные обстоятельства помимо недостаточной прочности самих швов вызывают, что особенно важно, повреждения основного металла около швов и значительные усадочные напряжения в нём, что может послужить причиной образования трещин и даже разрушения соединения. Поэтому надзор за сварными соединениями (самими швами и особенно основным металлом в зоне сварки) должен быть особо тщательным. Дефектные швы должны быть срублены и наварены вновь.

Образование трещин наиболее вероятно зимой при низких температурах.

При появлении или возможности образования трещин помимо общих мероприятий по обеспечению безопасности движения поездов должны проводиться работы по переделке отдельных неудовлетворительно выполненных сварных соединений на заклёпочные, ликвидации очагов образования трещин и обработке швов. При скученном расположении швов прикрепления соединительной решётки (фиг. 39) появление и развитие трещин в наплавленном металле между уголками может быть предупреждено зачисткой швов до основного металла наждачным кругом или зубилом и драчёвыми пилами.
Обрушенные или повреждённые пролётные строения

Вновь поставленные при восстановлении обрушенных или повреждённых пролётных строений растянутые элементы (или отдельные ветви), в особенности нежёсткие, небольшого сечения, иногда оказываются недостаточно натянутыми и поэтому воспринимают только часть приходящегося на них усилия, перегружая другие элементы.

Недостаточное натяжение элементов способствует также быстрому расстройству прикрепления их.

Слабо натянутые элементы можно обнаружить по повышенному, до сравнению с одноименными элементами ферм колебанию под нагрузкой.

В сложных случаях вопрос о необходимости натяжения слабых: элементов должен решаться на основании экспериментального определения влияния недостаточно натянутых элементов на грузоподъёмность ферм.

Натяжение слабых элементов производят в следующем порядке: сначала на подлежащем натяжению элементе устанавливают и предварительно натягивают стяжное приспособление (фиг. 40 и 41), затем при закрытом перегоне элемент разрезают автогеном и производят необходимое его натяжение, после этого место разреза перекрывают накладками на заклёпках и снимают натяжные устройства. Усилие, создаваемое в элементах при натяжении, должно быть несколько больше усилия от постоянной нагрузки.


При производстве работ по восстановлению повреждённых пролётных строений без подведения подмостей не всегда производилось предварительное натяжение (сжатие) восстановленных элементов с целью включения их в работу от постоянной нагрузки. Это обстоятельство должно учитываться при определении грузоподъёмности таких пролётных строений. Порядок производства работ по восстановлению разрушенных элементов может быть установлен по документам, опросам строителей и очевидцев, а также путём анализа профилей ферм.

Наибольшее значение имеет включение в работу от постоянной нагрузки порванных поясов в средних панелях и раскосов вблизи опор, несущих большую постоянную нагрузку. Например, грузоподъёмность пролётных строений пролётом 55 м. с неработающими от постоянной нагрузки восстановленными элементами поясов одной из ферм снижается примерно на 30%. Разрыв поясов вызывает также перегрузку поперечных связей и балок проезжей части, которые в этом случае передают постоянную нагрузку с повреждённой фермы на уцелевшую.

Включение восстановленных элементов в работу от постоянной, нагрузки может быть осуществлено аналогично натяжению слабых растянутых элементов. При необходимости включения в работу элементов большого сечения может оказаться целесообразным подведение подмостей.

В пролётных строениях западноевропейского типа с переустроенными для устранения негабаритности верхними продольными связями необходимо убедиться в достаточности и надёжности вновь поставленных связей. В случае, если при устранении негабаритности новые связи не были поставлены, необходимо проверить грузоподъёмность пролётных строений. В зависимости от результатов расчёта Должны быть установлены условия движения поездов и приняты меры к быстрейшему устройству связей.

При надзоре за использованными об. решенными или повреждёнными пролётными строениями главное внимание должно быть уделено осмотру дефектных элементов, в которых возможно дальнейшее развитие имеющихся искривлений и трещин, появление новых трещин в местах больших местных деформаций, расстройство заклёпочных соединений, особенно выполненных при восстановлении, и пр., а также осмотру основного металла и сварных швов, где возможны трещины при неправильном применении и некачественном выполнении сварки. Кроме осмотра должны производиться инструментальные съёмки профиля и плана ферм.

Техника осмотра использованных обрушенных и повреждённых пролётных строений: выявление трещин, измерение искривлений, съёмки профиля и плана, выявление дефектных заклёпок и пр., не отличается от осмотра обычных пролётных строений.

При эксплуатации пролётных строений, усиленных деревом, нужно следить за плотным подтягиванием болтов, подбивкой клиньев и не допускать развития гнили и ржавчины, производя своевременную окраску, шпаклёвку щелей и трещин, в которых может задерживаться влага.

При усилении сжатых элементов по устойчивости плотное примыкание в узлах торцов брусьев (брёвен) не требуется и даже вредно, так как в ряде случаев способствует скоплению воды и образованию гнили и ржавчины. В сжатых элементах, усиленных деревом по сечению, плотное примыкание торцов имеет решающее значение и должно быть постоянно обеспечено своевременной подбивкой клиньев.

Пролётные строения, усиленные подведением промежуточных опор, должны быть постоянно плотно подклинены на дополнительных опорах. В первое время эксплуатации моста проверка плотности опирания, а в случае надобности подклинка пролётных строений на дополнительных опорах должны производиться после прохода каждого поезда. В дальнейшем проверка плотности опирания и подклинка пролётных строений должны производиться в сроки, зависящие от поведения опор под нагрузкой, и во всяком случае не реже одного раза в сутки.

Для оценки поведения используемых обрушенных или повреждённых пролётных строений под нагрузкой важно иметь профили ферм, снятые в разное время. Первый профиль ферм желательно снять до открытия движения поездов.

Само по себе очертание профиля ферм ещё не характеризует состояние пролётных строений. Нормально профиль ферм должен иметь плавное выпуклое очертание, однако целый ряд исправно служивших в течение долгих лет пролётных строений имеет провисания ферм или отдельных узлов, обычно являющиеся дефектами монтажа. В обрушенных пролётных строениях при отсутствии значительных деформаций отдельных элементов очертание профиля обычно сохраняется.

В исправном пролётном строении профиль ферм с течением времени не должен существенно изменяться; незначительное незакономерное изменение профиля может быть следствием различной температуры и атмосферных условий во время съёмки (поэтому предпочтительно снимать профили в несолнечную погоду).

Значительное провисание ферм или отдельных узлов, выявленное сравнением нескольких снятых в разное время профилей, свидетельствует о деформациях заклёпочных соединений пролётного строения. Следует, однако, заметить, что провисание ферм встречается довольно редко, и несоответствие профилей, снятых в разное время, может явиться следствием ошибок нивелировки. Поэтому прежде всего следует повторить последнюю нивелировку и критически проанализировать результаты предыдущих нивелировок. В провисших пролётных строениях необходимо тщательно проверить все заклёпочные соединения (в первую очередь стыки и прикрепления, выполненные во время восстановления), причём для большей ясности следует срубить несколько заклёпок. При обнаружении признаков расстройства заклёпочных соединений (большое количество слабых заклёпок, наличие следов смятия и срезывания отдельных заклёпок, большая чернота и пр.) все дефектные узлы и прикрепления должны быть в возможно короткий срок переклёпаны с рассверловкой дефектных отверстий. При большом количестве дефектных узлов и прикреплений необходимо сменить пролётное строение.

До окончания этих работ должно быть введено ограничение скорости движения поездов по мосту, а также организованы ежедневные наблюдения за заклёпочными соединениями и нивелировка ферм.

Причина провисания ферм может быть установлена анализом профилей ферм. Как известно, деформации элементов вызывают изменение профиля ферм, соответствующее очертанию линии влияния деформированного элемента. Зависимость между деформацией отдельного элемента и прогибом фермы выражается формулой

f = by,


где f — прогиб фермы в рассматриваемом узле; у — ордината линии влияния деформированного элемента в том же узле при грузе, расположенном на том же поясе; b — изменение длины деформированного элемента. Отсюда следует, что эпюра провисания фермы, построенная по разности ординат снятых в разное время профилей, является увеличенной в b раз линией влияния элемента, деформация которого послужила причиной провисания фермы. По положению вершины и величине ординат этой эпюры можно выявить деформированный элемент. Так, вполне очевидно, что эпюра провисания пролётного строения, приведённого на фиг. 42, является линией влияния элемента 3—5 нижнего пояса, и, следовательно, провисание является следствием расстройства стыков нижнего пояса в этой панели. Расхождение стыка примерно равно:

(ордината линии влияния нижнего пояса в панели 3—5 у = d/h = 25,6/10,8 = 2,37). Другой пример приведён на фиг. 43.

При провисании ферм вследствие деформации нескольких элементов эпюра провисания ферм представляет собой сумму линий влияния этих элементов. В этом случае элементы, вызвавшие провисание ферм, могут быть выявлены по переломам эпюры провисания, которые являются вершинами линий влияния деформированных элементов.

При примерно одинаковой деформации всех элементов нижнего или верхнего поясов эпюра провисания является параболой, при деформации всех элементов решётки — треугольником с вершиной посредине. Анализом профилей может быть установлен также порядок производства работ по доклёпке порванных элементов повреждённых пролётных строений. Восстановление повреждённых элементов должно производиться с подведением подмостей или предварительным натяжением порванных элементов, при этом профили ферм, снятые до повреждения и после восстановления пролётного строения, не должны существенно отличаться. Провисание ферм, соответствующее очертанию линии влияния повреждённого элемента, свидетельствует о неправильном выполнении работ. При отсутствии профилей ферм, снятых до повреждения пролётного строения, можно сравнивать профили повреждённой и неповреждённой ферм (в одном же пролётном строении профили ферм обычно существенно не отличаются друг от друга).

Все работы по неотложному ремонту обрушенных пролётных строений должны производиться с учётом возможности использования их при капитальном восстановлении сооружения. Например, при замене повреждённых уголков связей недостаточной жёсткости следует ставить более мощные уголки, восстановление повреждённых элементов главных ферм и проезжей части производить по усилию в целом пролётном строении (если оно больше усилия в том же элементе используемой части) или с учётом возможности дальнейшего усиления и т. п.

Помимо дефектов, явившихся следствием разрушения моста, в использованных при восстановлении обрушенных или повреждённых старых пролётных строениях обычно сохраняются бывшие до разрушения дефекты эксплуатационного и конструктивного характера: большое ржавление, слабые заклёпки и пр. Эти дефекты должны учитываться при определении грузоподъёмности моста и по возможности устраняться одновременно с ликвидацией дефектов, вызванных обрушением или повреждением пролётных строений.

Одной из первоочередных работ по содержанию использованных обрушенных пролётных строений может явиться возобновление повреждённой окраски, а также окраска добавленного металла (при восстановлении окраска пролётных строений в ряде случаев не производится). Прежде всего необходимо окрасить наиболее подверженные ржавлению места: верхние пояса продольных балок и ферм без проезжей части, коробки нижних поясов ферм старой конструкции и т. п.

Части пролётных строений, подвергавшиеся пожару, перед окраской должны быть тщательно очищены от остатков старой сгоревшей краски и окалины.

Работы по текущему содержанию использованных обрушенных или повреждённых металлических пролётных строений (очистка от грязи и снега, частичная окраска, замена слабых заклёпок, замена проржавевших частей, выправление погнутостей и пр.) по существу не отличаются от соответствующих работ по содержанию обычных пролётных строений. Однако, вследствие значительно большего количества дефектов, содержание таких пролётных строений требует больших затрат рабочей силы и материалов.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: