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 СР – 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.