Особенности разработки проектов эксплуатации уникальных мостовых переходов

С целью продления межремонтных сроков эксплуатации искусственных сооружений, причем в первую очередь внеклассных и уникальных мостовых переходов, действующие программные документы развития дорожного хозяйства [1, 2] предусматривают существенное повышение затрат на их содержание. Вместе с тем планируется значительное увеличение доли финансирования «сохраняющих» мероприятий (уход и профилактика) в комплексе работ по содержанию, позволяющих максимально продлить период эксплуатации, в течение которого не происходит снижения надежности, грузоподъемности и безопасности движения. При успешной реализации предлагаемой стратегии затраты на ремонт должны постепенно снижаться с сохранением достигнутого уровня затрат на содержание.

Разработка проектов эксплуатации особенно актуальна для вновь построенных внеклассных мостовых переходов, так как позволяет в наибольшей степени сохранить их конструктивные элементы, восстановление которых, в случае допущения преждевременного износа, требует наиболее дорогостоящих мероприятий.

Так, в 2001–2002 гг. Санкт-Петербургским научно-исследовательским и проектным институтом территориального развития и транспортной инфраструктуры (НИПИ ТРТИ) был разработан проект эксплуатации внеклассного моста через реку Обь вблизи г. Сургута, имеющего вантовое пролетное строение, выполненное по индивидуальному проекту. Основной целью работы было обеспечение эффективного и своевременного решения комплекса инженерно-управленческих задач по эксплуатации моста для обеспечения рационального планирования и распределения финансовых и материально-технических ресурсов, повышения безопасности, эксплуатационной надежности и долговечности.

Следует отметить, что при разработке подобных проектов эксплуатации внеклассных мостов в настоящее время одной из основных трудностей является дефицит нормативных документов, регламентирующих применение тех или иных видов работ, их периодичность, стоимость, потребность в основных видах ресурсов. Большинство документов, которые использовались в проекте, устарело и требует переработки, кроме того, все существующие нормы почти не учитывают особенностей эксплуатации внеклассных мостовых сооружений. Это и хорошо известные ВСН 4-81 [3] по осмотрам мостов, и ВСН 24-88 [4] по ремонту и содержанию автомобильных дорог и многие другие. Редким исключением являются «Методические рекомендации по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах» [5], изданные в 1999 г., и переизданное в 2000 г. «Пособие дорожному мастеру по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах» [6].

Несмотря на то что все существующие на данный момент нормативные и инструктивные документы были использованы при разработке проекта, они по вышеупомянутым причинам не смогли обеспечить должного обоснования применяемых при эксплуатации моста мероприятий и их характеристик. Отчасти это было вызвано уникальностью сооружения, имеющего рекордный для однопилонных вантовых мостов пролет длиной 408 м.

Особенностями сооружения являются также большая общая длина моста, составляющая 2 110 пог. м, насыщенность электротехническими эксплуатационными устройствами (подсветка, термоподогрев, мониторинг, видеонаблюдение и т. п.), наличие ряда конструктивных элементов индивидуальной проектировки. В проекте особое внимание уделялось суровым погодным условиям эксплуатации, так как район постройки моста относится к 1-й дорожно-климатической зоне и имеет резко континентальный климат, который характеризуется суровой продолжительной зимой с относительно низкой температурой (до –48 0С)и довольно жарким коротким летом с температурой до +25 0С. В проекте также учитывались особенности расположения моста, в непосредственной близости от которого находится железнодорожный мост, в связи с чем вопросы навигации рассматривались в едином комплексе для обоих со-оружений. Кроме того, габариты пилона моста пересекаются с областью снижения самолетов при заходе на посадку в аэропорт, что требует разработки мероприятий по аэронавигационной сигнализации.

В 2001–2005 гг. в НИПИ ТРТИ был также разработан ряд проектов эксплуатации других внеклассных мостовых переходов. К числу уникальных сооружений, для которых были разработаны проекты эксплуатации, относятся: мост через Северную Двину в г. Архангельске, арочный мост через Иртыш в г. Ханты-Мансийске, арочный мост через Иртыш в г. Тара Омской области, вантовый мост (с рестораном на вершине пилона) через реку Шайтанку в г. Салехарде и мост через Кольский Залив в г. Мурманске.

Особенностями перечисленных сооружений, как и других подобных уникальных объектов, кроме индивидуальности их несущих конструкций и большой протяженности является многообразие электротехнических и электронных эксплуатационных устройств, наличие судоходства, необходимость более подробного надзора, включающего, как правило, долговременные инструментальные наблюдения и мониторинг. В большинстве случаев задача усложняется также необходимостью учета суровых погодных условий, особенностей климата и расположения объектов.

Например, мост через реку Шайтанку (в г. Салехарде), на вершине пилона которого размещен трехъярусный ресторан, кроме традиционных для мостов видов оборудования имеет комплексы тепло- и водоснабжения, вентиляции, канализации, системы пожаротушения, скоростные лифты в стойках пилона, разнообразные системы подсветки и освещения и другие сложные элементы систем жизнеобеспечения. Причем эксплуатация мостового перехода осуществляется в условиях заполярья и вечной мерзлоты.

Основными средствами реализации поставленных задач было применение в проектах передовых технологий содержания, качественно новых материалов, нормативов, прогрессивного ресурсного метода расчета затрат, проведение подробных натурных обследований конструкций мостов и применяемых технологий. Учитывая уникальность сооружений, в ряде случаев был проведен хронометраж выполнения работ по содержанию.

В составе проектов были разработаны подробные технологические карты для всех основных видов работ по эксплуатации, требования к эксплуатационному состоянию конструкций, вопросы техники безопасности, а также рассчитаны необходимые материально-технические и трудовые ресурсы. В итоге полученные данные были использованы для оптимизации систем организации работ по эксплуатации мостов, разработки механизма контроля качества содержания, структуры и организации работы служб эксплуатации, что позволяет, при правильной реализации, обеспечить бесперебойное функционирование конструкций мостов в пределах сроков их проектной долговечности.

Как правило, каждый проект имел разделы, определяемые особенностями сезонных работ по эксплуатации, а также разновидностями конструкций и оборудования: зимнее содержание, летнее содержание, сверхнормативные работы по содержанию (профилактика и планово-предупредительные работы), электротехнические работы, надзор.

Необходимость разработки новых регламентов на работы по содержанию в виде технологических карт была вызвана практическим отсутствием прикладных нормативных документов, являющихся средствами реализации повышения эффективности денежных затрат и уровня содержания мостовых сооружений. До настоящего времени работы по содержанию мостов регламентировались рядом документов, носящих общий характер. Старые нормы [7] и переработанные на их основе новые [8], которые до сих пор не утверждены, определяют общие затраты на содержание абстрактного мостового сооружения и могут использоваться только для приблизительного подсчета и обоснования годовых затрат, не устанавливая прямой зависимости между финансированием и его целевым адресным использованием применительно к конкретному объекту и его индивидуальным конструктивным элементам.

В настоящий период наиболее слабым звеном системы содержания является блок контроля качества как нормативных работ по уходу, так и профилактики и планово-предупредительных работ. Если процесс контроля качества проектных работ на сегодняшний день происходит достаточно успешно, постоянно совершенствуясь, осуществляется посредством экспертизы, а строительства, реконструкции и ремонта — всё в большей степени сопровождается техническим надзором, то для блока работ по содержанию механизм контроля качества не отработан. Контроль качества работ по уходу производится по результату при оценке уровня содержания в соответствии с разработанным руководством [9].

Основной целью при разработке технологических карт в составе проекта эксплуатации мостового перехода является объединение в одном документе области применения, требований к технологии и организации выполнения работ, номенклатуры применяемых материальных ресурсов (оборудование, инвентарь, материалы), рекомендаций по производству работ, требований к качеству и приемке работ, требований правил техники безопасности, определения потребности в ресурсах и калькуляции сметных норм применительно к каждому отдельному циклу работ по содержанию. За основу была взята наиболее современная форма технологической карты, регламентированная руководством [10], разработанным применительно к СНиП 3.01.85** «Организация строительного производства». Практическая заинтересованность заказчика к данной форме регламентов, позволяющих проследить целевое расходование средств и повысить качество работ, объясняется значимостью объектов, требующих высокого уровня содержания.

Особенностью разработки первого раздела «Область применения» технологических карт на работы по содержанию мостовых сооружений является (по сравнению с регламентами на общестроительные работы) определение границ работ при нормативном содержании и параметров дефектов, подлежащих исправлению. Для более сложных работ регламентируется ширина раскрытия трещин, площадь зоны распространения дефектов поверхности, глубина дефектов структуры и другие параметры, определяющие применение конкретной технологии.

Второй раздел технологических карт, посвященный технологии организации выполнения работ, является руководством для специалистов подрядной организации и пособием для представителей заказчика при выборочном текущем контроле. Особенностью подраздела 2.1 «Требования к качеству предшествующих работ» является то, что он как правило регламентирует последовательность данного вида работ, а также предписывает требования к состоянию дефекта (трещины, раковины и т. п.), рассматривая в данном случае дефект как результат воздействия окружающей среды, транспортных нагрузок и других факторов. Учитывая специфику и особенности работ по содержанию, подраздел 2.2 «Требования к технологии производства работ» начинается с рекомендаций по выбору оборудования и инвентаря, поскольку они определяют дальнейшую последовательность и технологию производства работ; затем даются непосредственные практические рекомендации с иллюстрацией на конкретных примерах. При описании многоступенчатых процессов приводятся технологические схемы производства работ, соответствующие регламентируемому нормами формату [10].

Третий раздел посвящен требованиям к качеству и приемке работ. В подразделе 3.1 приводятся требования к качеству поставляемых материалов и изделий. Учитывая широкий выбор и многообразие строительных материалов на современном этапе, регламентируются в основном эксплуатационные параметры (соответствие по температурным, влажностным, химическим и другим критериям) и соответствие российским стандартам (наличие сертификатов качества Госстроя России), даются также рекомендации по хранению, складированию и транспортировке материалов. По форме руководства [10] регламентируется перечень технологических процессов, способы и инструментарий контроля, а также технические характеристики оценки качества. По аналогичной форме в подразделе 3.2 приведен перечень технологических процессов, подлежащих приемочному контролю профилактики и планово-предупредительных работ, выполняемых по дефектной ведомости. Особенностью данного подраздела для работ нормативного содержания является то, что по форме таблицы 1 производится контроль качества при оценке уровня содержания мостовых сооружений, выполняемый в соответствии с положениями [9].

Дальнейшие разделы каждой технологической карты регламентируют потребность в ресурсах при выполнении определенных мероприятий по содержанию. Таким образом, в итоге каждый из разработанных регламентов не только служит инструкцией для производства и контроля качества работ, но и дает обоснованные сметные нормы для выполнения дальнейших сметных расчетов ресурсным методом.

В процессе разработки проектов эксплуатации для вновь строящихся объектов был сделан вывод о том, что они должны выполняться двухстадийно. Первая стадия проекта эксплуатации должна выполняться параллельно с разработкой рабочего проекта строительства объекта, вторая — в период завершения строительных работ, с учетом произошедших изменений, результатов обследований и приемочных испытаний. Данная стратегия была использована в г. Мурманске в процессе разработки проекта эксплуатации моста через Кольский Залив общей длиной 1 613,16 м, когда сотрудники НИПИ ТРТИ в ходе проектирования произвели статические и динамические приемочные испытания объекта.

Параллельно разработке проекта эксплуатации моста через Кольский Залив производился анализ проектной и исполнительной документации, тщательно обследовались конструкции сооружения, выявлялись дефекты, снижающие грузоподъемность, долговечность и безопасность движения, проводились также статические и динамические испытания пролетных строений моста подвижной нагрузкой, приборное обследование несущих конструкций, оценка грузоподъемности пролетных строений с учетом фактического технического состояния, планово-высотные геодезические съемки объекта.

Проведенный комплекс работ позволил не только дать оценку фактического технического состояния сооружения, но и получить исходные данные для проведения всех видов надзора, который должна будет производить эксплуатирующая организация в составе комплекса работ по нормативному содержанию объекта. Особенностью данных обследований и испытаний было также и то, что они выполнялись одновременно с разработкой проекта эксплуатации и содержания моста специалистами одного института и легли в основу предусмотренных проектом долговременных инструментальных наблюдений.

Литература 1. Национальная программа модернизации и развития автомобильных дорог Российской Федерации до 2025 года. — М.: «Росавтодор», 2004. 2. Концепция улучшения состояния мостовых сооружений на федеральной сети автомобильных дорог России (на период 2002–2010 гг.). — М.: «Росавтодор», 2003. 3. ВСН 4-81(90). Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах / Минавтодор РСФСР. — М.: Транспорт, 1990. 4. ВСН 24-88. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог / Минавтодор РСФСР. — М.: Транспорт, 1989. 5. Методические рекомендации по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах / ГП «РосдорНИИ». — М., 1999. 6. Справочное пособие дорожному (мостовому) мастеру по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах / ГП «РосдорНИИ», «Росавтодор». — М., 1999. 7. Нормы денежных затрат на ремонт и содержание искусственных сооружений. — М.: НПО «РосдорНИИ», концерн «Росавтодор», 1992. 8. Нормы денежных затрат на содержание и ремонт мостовых сооружений федеральных дорог (Проект). — М.: ГП «РосдорНИИ», 2001. 9. ОДМ 218.0.000-2003. Руководство по оценке уровня содержания автомобильных дорог (временное). — М.: «Росавтодор», 2003. 10. Руководство по разработке технологических карт в строительстве / ЦНИИОМТП. — М., 1998.

Петербургская марка качества — это звучит гордо!.

Использование щебеночно-песчаной смеси при строительстве КАД вокруг Санкт-Петербурга.

Кафедра «Мосты» ПГУПС приглашает к сотрудничеству.

Применение биотехнологии в дорожном строительстве.

Царскосельская вода будет чистой.

Новые технологии в подземном строительстве.

Проблемы поможет решить Vermeer.

Главная Публикации