Как проверяют мосты
Я работаю в организации, занимающейся обследованием и испытанием мостов. Впервые за пять лет работы в Институте ИМИДИС мне довелось посмотреть на всё своими глазами.
Каждый новый мост должен быть обследован, а нестандартные мосты ещё и испытаны под нагрузкой.
Обследование моста начинается с визуального осмотра конструкции моста.
Многие металлические мосты имеют несущие конструкции коробчатой формы. Инженеры проходит от начала до конца моста по этим коробкам и проверяет качество сварки, болтовых соединений, качество окраски. Обнаруженные недостатки фотографируются и заносятся в ведомость дефектов.
Проверяется прочность бетона опор.
Склерометр показывает прочность бетона по результатам нескольких измерений.
С помощью специального сканера определяется глубина залегания арматуры в бетоне.
Таким образом проверяются все опоры моста.
Качество покраски определяется адгезиметром. Сначала на краску приклеивается специальный грибок, затем адгезиметр отрывает его со слоем краски и замеряет усилие отрыва.
По результатам обследования составляется отчёт, содержащий описание и фотографии моста, все измеренные параметры, ведомость дефектов.
При испытании на мосту размещается нагрузка – гружёные самосвалы и с помощью различных приборов измеряется деформация моста под нагрузкой.
Испытание моста начинается с разметки. С помощью курвиметра наносятся метки на местах расположения опор и четвертях пролётов между опорами.
Внутри коробки моста или между коробками устанавливаются датчики деформации. Датчик крепится к металлу моста с помощью мощных магнитов и измеряет расстояние между двумя точками с точностью до десятых долей микрона. Когда мост нагружен, металл растягивается или сжимается.
На каждом обследуемом участке устанавливается группа из четырёх или шести датчиков (сверху и снизу на обоих боках коробки), подключаемых проводами к радиомодулю.
Таких групп со своими передатчиками может быть до десяти. Серверный радиомодуль подключён к нетбуку, на котором работает программа, опрашивающая датчики и выполняющая расчёт напряжения металла.
Радиосвязь с датчиками двусторонняя. Это даёт возможность устанавливать датчики заранее (при этом радиомодули находятся в ждущем режиме с низким энергопотреблением) и активировать их по необходимости, причём в каждом измерении опрашиваются только нужные датчики. Аппаратура и программа мониторинга «КИС-ИМИДИС» разработаны в нашем институте.
К этой же системе подключаются и другие датчики. Датчик деформации устанавливается на разрыв перил моста и используется для измерений колебаний моста при динамических нагрузках.
Лазерный дальномер позволяет измерять смещение моста по вертикали с помощью оригинального инженерного решения – цель расположена под углом 45 градусов, и при движении луча вверх-вниз, изменяется длина луча.
Профиль моста измеряется с помощью тахеометра – прибора, с высокой точностью замеряющего координаты точки в пространстве по отклонению лазерного луча на цели-вешке и расстоянию до цели.
После того, как все приборы установлены, начинаются испытания. Сначала со статической нагрузкой. На мост загоняются гружёные самосвалы (от 20 до 40 тонн каждый). Измерения делаются на каждом пролёте моста.
Прогиб в центре пролёта металлического моста под весом самосвалов может достигать 1/400 длины пролёта, что для стометрового пролёта составляет целых 25 сантиметров. Помимо памяти прибора, величина прогиба фиксируется в журнале испытаний.
Производятся дополнительные испытания с несимметричной нагрузкой.
Затем проводятся динамические испытания моста. Сначала измеряются колебания моста при проезде одного гружёного самосвала на разных скоростях. Затем с помощью доски имитируется неровность дороги, на которой самосвал подпрыгивает на скорости.
По результатам испытаний принимается решение о пригодности моста к эксплуатации.
Обследования и испытания периодически проводятся в течение всего срока эксплуатации моста. Такой независимый контроль позволяет сделать мосты более безопасными.