Основные повреждения и деформации опор балочных мостов
В процессе эксплуатации железнодорожных мостов в наибольшей степени распространены массивные опоры из бутобетонной, каменной, бетонной и железобетонной кладки, с облицовкой естественным камнем или плитами. Опоры эксплуатируемых мостов характеризуются самыми разнообразными повреждениями. К их числу относят трещины, сколы, выщелачивание, выветривание и износ кладки, разрушение подферменных камней и облицовки, размывы, а также деформации (перемещения) – осадки, крены, сдвиги (рис. 1.45).
Рис. 1.45. Схемы повреждений и деформаций промежуточных опор балочных мостов: а – бетонных и железобетонных без облицовки; б – то же с облицовкой; 1 – вывал облицовочного камня; 2 – скол или частичное разрушение;
3 – выщелачивание; 4 – трещины; 5 – крен (сдвиг)
Трещины в опорах мостов имеют разнообразный характер, по виду распространения их подразделяют на поверхностные, глубокие и сквозные [1].
Чаще всего трещины появляются из-за температурных напряжений, которые возникают в результате резких температурных перепадов наружного воздуха, экзотермических процессов при твердении бетона и др.
Вертикальные трещины, развивающиеся снизу, как правило, свидетельствуют о недостаточной несущей способности основания или неравномерной осадке опор (рис. 1.46), а сверху – недостаточной подвижности опорных частей (рис. 1.47, 1.48).
Рис. 1.46. Вертикальная трещина в нижней части опоры моста
| Рис. 1.47. Вертикальная трещина в верхней части опоры моста | Рис. 1.48. Вертикальная трещина в опоре |
В береговых опорах с обратными стенками наблюдают их отрыв, произошедший вследствие заполнения недостаточно дренирующим грунтом насыпи, а также развитие вертикальных трещин (рис. 1.49).
Рис. 1.49. Вертикальная трещина в береговой опоре
Расстройство кладки опор мостов проявляется в виде продуктов выщелачивания, выветривания, износа.
Выщелачивание происходит как по поверхностям опор, так и по швам облицовки (рис. 1.50).
Выветривание приводит к постепенному разрушению швов облицовки (рис. 1.51).
| Рис. 1.50. Выщелачивание по швам облицовки опоры | Рис. 1.51. Выветривание швов облицовки опоры |
Расстройство кладки подферменных плит мостовых опор относят к наиболее распространенному виду их повреждения, возникающего от комплексного воздействия температурных перепадов и нагрузки (рис. 1.52).
Рис. 1.52. Скол бетона с оголением арматуры
подферменной плиты промежуточной опоры моста
В русловых опорах на уровне ледохода наблюдают выбоины и вывалы облицовочных камней, износ поверхности в виде углублений.
В старых конструкциях опор, особенно из бутовой кладки, фиксируют разрушения подводной части в виде вывалов (рис. 1.53).
Повреждения опор выявляют в результате обследования с применением специальных приборов и инструментов аналогично железобетонным пролетным строениям.
Рис 1.53. Разрушение опоры из-за подмыва
Деформации (перемещения) опор в процессе эксплуатации мостов происходят из-за недостаточной несущей способности основания, подмыва опор, увеличения горизонтального давления насыпи и др.
Осадка опор в эксплуатируемых мостах чаще всего развивается в виде неравномерной, что приводит к подъему или опусканию одной из сторон конструкций. Осадку определяют нивелированием.
Крен (наклон) опор можно наблюдать визуально, определять теодолитной съемкой, а также при помощи уровня или отвеса (рис. 1.54, 1.55).
Деформации опор находят свое развитие в наибольшей степени в районах распространения вечномерзлых или многолетнемерзлых грунтов оснований. Они являются причиной развития трещин и других повреждений, приводящих к снижению грузоподъемности и долговечности мостовых опор.
Рис. 1.54. Крен береговой опоры моста
Рис. 1.55. Крен промежуточной опоры моста
В процессе эксплуатации мостов нередко наблюдают полное или частичное разрушение мощения конусов подходных насыпей в пределах подтопления паводковой водой у береговых опор. Данный дефект требует скорейшего восстановления при помощи проведения ремонтных мероприятий.