CC BY
40
УДК 624.21.095.4
В. В. ПРИСТИНСЬКА (ДПТ)
ДО ПИТАННЯ НАД1ЙНОСТ1 ТА ДОВГОВ1ЧНОСТ1 БЕЗБАЛАСТНОГО МОСТОВОГО ПОЛОТНА
В статп розглянуто основнi причини виникнення дефектш у плитах безбаластного мостового полотна шд час 1хньо! експлуатаци. Проаналiзовано недолiки, як1 заважають вважати конструкцш цих плит доско-налою i пiдвищити надiйнiсть та довговiчнiсть пролггних будов мостiв.
Ключовi слова: мостове полотно, надшнють, довговiчнiсть, трiщиностiйкiсть, електрокорозiя
На залiзницях Укра!ни при каштальних ремонтах мостiв передбачаеться повна замша де-рев'яних брусiв на залiзобетоннi плити безбаластного мостового полотна (БМП). Поряд с безперечними перевагами, особливо в експлуа-таци, БМП на залiзобетонних плитах мае ряд недолшв. До найбiльш поширених дефектiв можна вiднести наступнi: повздовжш i дiаго-нальнi трiщини в плитах, вщколи бетону плит у мюцях !хнього крiплення шпильками, ослаб-лення натягання або обрив шпильок i, як насл> док, розлад вузлiв крiплення плит до балок про-!жджо1 частини, руйнування армованого цемен-тно-пiщаного прокладного шару. Перераховаш явища не викликають негайний вихвд з ладу прол^но! будови, проте 1х масовий характер ускладнюе експлуатащю споруди i може привести до аваршно! ситуацп i до подорожчання утримування мосту [1]. Тому проведення до-слiджень з метою виявлення причин пошко-джень i вдосконалення конструкцiй БМП е ду-же актуальною задачею на сьогодш.
Найбiльш ймовiрною причиною появи тр> щин у плитах БМП е складний напружено-деформований стан, у якому знаходяться плити шд час експлуатаци. Нерiвномiрнiсть приля-гання плит до балок поряд з суттевими зусил-лями притискання та ци^чне навантаження 1х рухомим складом призводить до виникнення напружень, що суттево вiдрiзняються вiд роз-рахункових, як за характером дп, так i за величиною. Найбiльш характерним та небезпечним з позици надшносп конструкцп е поява трiщин на поверхш плити вже у першi тижнi пiсля початку експлуатаци [2].
Ще однiею не менш важливою причиною появи трщин може бути накопичення залиш-кових деформацш швидконатшаючо! повзучос-тi, що повторюеться, при проходженш потягiв в бетонах, склади яких володiють тдвищеними величинами таких деформацiй. У свою чергу, на величини залишкових деформацш в бетош впливае багато чинниюв, у тому числi:
A. Конструктивы: конструктивнi особливо-стi плит з урахуванням пластичних властивос-тей бетону спричиняють виникнення значного напруження розтягу в бетош.
Б. Технолопчш: а) недосконалють складу бетону, що спричиняе пiдвищену повзучiсть бетону стиснуто! зони;
б) коливання властивостей матерiалiв (вмют пилуватих часток в деяких париях щебеню, коливання зернового складу, вмют в шску крем'янистого гравда, коливання активностi цементу, тривалiсть перемшування бетонно! сумiшi, неоднорiднiсть розподiлу температури в пропарювальнш камерi та ш.);
в) змiна параметрiв геометрil плит - непара-лельностi площин для спирання плит на по-вздовжш балки мосту, що сприяе виникненню дiагональних трiщин при експлуатацil плит.
B. Експлуатацшш: а) прокладний шар шириною 100 мм збшьшуе напруження в плитi в порiвняннi з прокладним шаром 200 мм, при-зводить до «перетягування» шпильок;
б) невщповщшсть нормi сили натягнення високомiцних шпильок при монтажi i експлуа-тацil плит БМП на мостах [3].
Значення мостового полотна для мос^в на електрифiкованих постшним струмом дiлянках залiзничних лiнiй значно вище, шж для лiнiй iз змiнним струмом i не електрифшованих. Необ-хiдно враховувати, що електрокорозiя металiв i залiзобетону (корозiя арматури) протшае при-близно в 4 рази штенсившше i швидше, шж просто корозiя. Крiм того, останшм часом ви-явлений ще один вид електрокорозп, при якому кородуе не лише арматура (як це прийнято вважати), але i сам бетон, - електрокорозiя вiд пульсуючого однонаправленого постiйного струму при проходженш електровоза. Цшесп-рямованих способiв захисту вiд цього виду еле-ктрокорози досi не iснувало, оскiльки не був вщомий 11 механiзм. Проте з описом природи i мехашзму цього виду корозi1' стае усвщомле-ною провiдна роль мостового полотна в коро-
© В. В. Пристинська, 2012
зшному пошкодженш як металевих, так i зал> зобетонних пролiтних будов i iнших частин мо-стiв, а також перспектившсть вживання мостового полотна iз залiзобетонних плит. Але до недолшв, якi все ж заважають вважати конс-трукцiю БМП досконалою i пiдвищити надш-шсть та довговiчнiсть пролiтних будов моспв вiдносяться:
а) збiльшення жорсткостi (деформативносп) шдрейково1 основи, що пiдвищуe зношування рухомого складу i рейкового шляху;
б) недостатнш захист вiд корози металевих конструкцiй прол^но1 будови шд плитами через недосконалiсть, порушення або зношування гiдроiзоляцil стикiв, прокладного шару, вузла кршлення плити з металевими балками;
в) значне збшьшення ймовiрностi електро-корози металевих конструкцш i арматури заш-зобетонних конструкцш прол^но! будови, вiд струмiв витоку на електрифшованих дiлянках з постшним струмом в контактнiй мережi, а також електрокорози бетону вщ пульсуючого од-нонаправленого постiйного струму при вхо-дженнi електровоза на мют. Пiдвищення ймов> рностi цих видiв корози обумовлене в першу чергу нижчим електроопором залiзобетону плит, в порiвняннi з деревиною брушв, введен-ням бшьшо1 кiлькостi потенщальних локальних
мiсць витоку струму з рейок на металоконстру-кци через забруднеш, несправнi або недоскона-лi вузли крiплення рейок з плитами, вузли з'еднання плит з металевими балками, стики мiж плитами, а також прокладний шар;
г) недостатня трiщиностiйкiсть i морозо-стiйкiсть самих плит, що зменшуе несучу здат-нiсть i довговiчнiсть полотна, а також знижуе його електроопiр.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Орлов, В. Г. Безбалластное мостовое полотно железнодорожных мостов [Текст] / В. Г. Орлов, А. А. Дорошкевич, В. В. Батюня // Путь и путевое хозяйство. - 2008. - № 1. - С. 25-26.
2. Для увеличения долговечности плит БМП [Текст] / С. А. Клюкин [и др.] // Путь и путевое хозяйство. - 2007. - № 11. - С. 28-30.
3. К вопросу исследования трещиностойкости железобетонных плит безбалластного мостового полотна [Текст] / С. В. Мирошниченко [и др.] // Мгжв1домчий наук.-техн. зб1рник наук. пр. (бу-д1вництво). - 2009. - Вип. 72. - К. : ДП НД1БК, 2009. - С. 457-464.
Надшшла до редколегп 17.01.2012.
Прийнята до друку 19.01.2012.
В. В. ПРИСТИНСКАЯ
К ВОПРОСУ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЕЗБАЛЛАСТНОГО МОСТОВОГО ПОЛОТНА
В статье рассмотрены основные причины возникновения дефектов в плитах безбалластного мостового полотна во время их эксплуатации. Проанализированы недостатки, которые мешают считать конструкцию этих плит совершенной и повысить надежность и долговечность пролетных строений мостов.
Ключевые слова: мостовое полотно, надежность, долговечность, трещиностойкость, электрокоррозия
V. V. PRYSTYNSKAYA
TO THE QUESTION OF RELIABILITY AND DURABILITY BALLASTLESS DECK OF BRIDGE
The principal causes of operational defects in bridge ballastless deck plates are considered in the article. The drawbacks of these plates construction that prevent from achieving a higher level of bridge framework reliability and durability have been analysed.
Keywords: deck of bridge, reliability, durability, crack strength, electrocorrosion
