автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Методика оценки и прогнозирования технического состояния городских железобетонных мостовых сооружений

0034Э2257

Белый Андрей Анатольевич

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГОРОДСКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

Специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 ФЕВ 2010

Москва-2009 г.

003492257

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» на кафедре «Мосты».

Научный руководитель:

Кандидат технических наук, доцент Карапетов Эдуард Степанович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Васильев Александр Ильич

Кандидат технических наук, доцент Сырков Антон Владимирович

Ведущая организация:

ЗАО «Институт «Стройпроект»

Защита состоится «18» марта 2010 года, в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский пр., д. 64, ауд.42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ).

Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета. Копию отзыва просим прислать по e-mail: uchsovet@madi.ru.

Автореферат разослан февраля 2010 года. Ученый секретарь

диссертационного совета, канд. техн. наук, проф.

Н.В. Борискж

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На территории крупных городов (мегаполисов) эксплуатируются различные искусственные сооружения, предназначенные для пропуска городских видов транспорта. Интенсивность движения и весовые характеристики транспортных нагрузок, обращающихся на магистралях крупных мегаполисов, значительно превышают аналогичные характеристики транспортных средств, обращающихся на улицах и дорогах малых городов. В связи с этим дефекты и повреждения в конструктивных элементах мостовых сооружениях, обусловленные воздействием эксплуатационных нагрузок, появляются значительно раньше и развиваются более интенсивно.

На примере мостового парка Санкт-Петербурга, как одного из крупнейших городов Российской Федерации, представлена общая картина современного состояния мостового хозяйства мегаполиса, выявленных основных тенденций и перспектив.

Современный мостовой парк Санкт-Петербурга характеризуется наличием большого количества уникальных и внеклассных сооружений. Срок эксплуатации некоторых из них сопоставим с возрастом самого города.

Природно-климатические особенности города, расположенного на морском побережье, вызывают дополнительные и ускоряют характерные деградационные процессы в элементах его мостов и путепроводов.

В связи с этим подход к управлению техническим состоянием петербургских мостовых сооружений должен назначаться особенно ответственно, исходя из их уникальности и специфики эксплуатации в сложных природных и техногенных условиях.

Рассмотренные в качества объекта исследования железобетонные мостовые сооружения являются наиболее массовыми конструкциями Санкт-Петербурга, и составляют примерно половину от всех эксплуатируемых дорожных сооружений города (мосты, тоннели, трубы, путепроводы, эстакады, подпорные стены, плотины и пр.). Поэтому вопросы снижения эксплуатационных затрат и увеличения срока службы железобетонных мостовых сооружений приобретают актуальное значение в плане содержания их в условиях такого крупного мегаполиса, как Санкт-Петербург.

В этой связи в настоящее время назрела необходимость в проведении определенных исследований в части оценки и прогнозирования технического состояния и сроков службы железобетонных мостовых сооружений, эксплуатируемых на городских магистралях Санкт-Петербурга, с разработкой соответствующей методики. Она должна учитывать все негативные факторы, оказывающие воздействия на объекты исследования, и закономерности, возникающие при этом.

Целью работы является разработка методики оценки и прогнозирования технического состояния городских железобетонных мостовых сооружений, направленная на совершенствование надежности и функциональности их эксплуатации в условиях крупных мегаполисов.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1.Проанализирована система управления техническим состоянием мостовых сооружений крупного города на примере одной из старейших эксплуатирующих организаций в стране - СПб ГУП «Мостотрест», даны предложения по ее совершенствованию;

2.На основе предложенного автором «трехступенчатого» подхода выполнен анализ технического состояния железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга и выявлены основные дефекты и повреждения в элементах конструкций;

3.Рассмотрены и обобщены факторы, ухудшающие состояние эксплуатируемых сооружений Санкт-Петербурга, получены численные закономерности между факторами (природно-климатическими и техногенными) и возникающими повреждениями (в том числе прогнозируемые);

4.Сформулированы и градуированы основные технико-эксплуатационные показатели (ТЭП) для возможной оценки уровня технического состояния и получены зависимости между факторами (природно-климатическими, техногенными и др.) и ТЭП;

5.Проведена апробация методики оценки и прогнозирования технического состояния эксплуатируемых железобетонных мостовых сооружений в городской среде Санкт-Петербурга на основе результатов исследований, выполненных автором;

6.Сформулированы цели и задачи аналитически-информационной системы (АИС) процесса эксплуатации мостовых сооружений, предусматривающей использование основных результатов проведенных исследований.

Методы исследования. В соответствии с целью и задачами диссертационной работы анализы и расчеты выполнены на базе современных теоретических и инструментально-измерительных методов. Теоретические методы базировались на научных положениях математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, теории надежности. Натурные исследования проводились на конкретных мостовых сооружениях с использованием современных средств измерения.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Обобщены и определены специфические факторы, непосредственно влияющие на состояние эксплуатируемых железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга, получены численные закономерности между данными факторами (природно-климатическими и техногенными) и возникающими повреждениями (в том числе прогнозируемые).

2. Сформулированы и градуированы ТЭП, как критерии оценки технического состояния исследуемых сооружений с учетом специфики их эксплуатации в условиях мегаполиса.

3. Разработаны основные положения методики оценки и прогнозирования технического состояния и сроков службы железобетонных мостовых сооружений в условиях их эксплуатации в городской среде.

4. Сформулированы требования к современной аналитической информационной системе по управлению техническим состоянием объектов мостового парка крупного города.

5. Проанализированы существующие механизмы и даны предложения по совершенствованию инновационных технологий контроля (в частности, мониторинга) за состоянием мостовых сооружений, сформулировано понятие «активного» мониторинга и его задачи.

Практическая значимость. Методика оценки и прогнозирования технического состояния городских железобетонных мостовых сооружений и создание на ее основе АИС позволяют:

- получить надежную информацию как о конкретном сооружении, так и об общем состоянии выбранной группы сооружений из мостового парка города;

- спрогнозировать состояние конкретного сооружения и остаточный срок службы в зависимости от выбранной стратегии управления его эксплуатацией;

- спланировать мероприятия по содержанию и ремонту мостовых сооружений на основе оперативного определения объема требуемых соответствующих работ;

- определить и оптимизировать требуемые финансовые затраты как результат оценки необходимых объемов работ по содержанию и ремонту для поддержания заданных уровней надежности и функциональности мостовых сооружений города;

- назначить оптимальный режим эксплуатации объекта(ов) в зависимости от выбранной стратегии управления.

Также автором предложены оптимальные параметры технического надзора за сооружениями, позволяющие поддерживать уровни надежности и функциональности в заданных пределах эксплуатирующими организациями крупных городов.

Вопросы, выносимые на защиту:

1. Результаты анализа технического состояния эксплуатируемых железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга с определением основных повреждений (дефектов) и причин (факторов), их вызывающих;

2. Предложенные для условий выбранного региона технико-эксплуатационные показатели (ТЭП) как критерии оценки технического состояния сооружений, с градуированием по категориям;

3. Методика оценки и прогнозирования технического состояния и сроков службы железобетонных мостовых сооружений (на примере Санкт-Петербурга), учитывающая уникальность сооружений города и специфику их эксплуатации в условиях мегаполиса;

4. Предложения по повышению эффективности и совершенствованию системы управления эксплуатацией искусственных сооружений в мегаполисе за счет применения инновационных механизмов в данной системе.

Достоверность основных научных положений и результатов исследования обеспечивается корректностью теоретических и инструментально-измерительных исследований (в пределах принятых допущений), а также удовлетворительным совпадением данных, полученных в результате теоретических и натурных исследований на конкретных объектах, выполненных с участием автора.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы используются СПб ГУП «Мостотрест» в рамках совершенствования системы содержания искусственных сооружений за счет изменения параметров надзора и внедрения современных аналитически-информационных систем (АИС) и других средств контроля и мониторинга за их техническим состоянием, а также ЗАО «НИПИ Территориального развития и транспортной инфраструктуры» (ЗАО «НИПИ ТРТИ»)при разработке АИС, в которой использована методика, разработанная автором, и применены предложенные автором ТЭП.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на следующих семинарах, заседаниях и конференциях:

• Научно-практический семинар «Прогрессивные технические решения и мониторинг в строительстве, ремонте и содержании искусственных сооружений» - г. Нижний Новгород, 06-11 ноября 2007г.

• 61я и 62я Международные научно-технические конференции аспирантов и молодых ученых - г. Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 23 апреля 2008г. и 22 апреля 2009г.

• Научно-практический семинар «Совершенствование системы управления эксплуатацией искусственных сооружений. Применение новых технологий и материалов при ремонте и содержании искусственных сооружений» - г. Пятигорск, 06-10 октября 2008г.

• Всероссийская научно-техническая конференция «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития» - г. Екатеринбург, УрГУПС, 16-18 октября 2008г.

• 66я Научная конференция профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов - г. Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 04 февраля 2009г.

• Круглый стол «Применение инноваций в строительстве, ремонте и содержании конструктивных элементов дорожно-мостовых сооружений» - г. Санкт-Петербург, ОАО «Мостострой № 6» и ФГУП «РосдорНИИ», 28 июля 2009г.

• VI Международный форум «Мир мостов - 2009» - г. Санкт-Петербург, 23-25 сентября 2009г.

• Доклады на заседаниях кафедры «Мосты» ПГУПС, 2007-2009г.г.

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы

представлены в 12 публикациях, в том числе 1 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического указателя и приложений. Полный объем

диссертации составляет 253 стр., включая 111 рисунков, 37 таблиц. Основной текст (без оглавления, библиографического указателя, приложений, рисунков и таблиц) излагается на 117 страницах. Библиографический указатель включает 118 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность темы, цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе диссертации описаны история возникновения и эволюция развития мостовых сооружений в Санкт-Петербурге. Рассмотрен временной промежуток с 1703 г. (возникновение города на Неве) по настоящее время. Проанализированы тенденции в мостостроении за 300 с лишним лет: меняющиеся функции сооружений, используемые материалы, статические схемы, организации, выполняющие работы по их содержанию.

Детально рассмотрена существующая в настоящий момент система эксплуатации. Отмечены ее достоинства и недостатки.

Выполненные в диссертации расчеты, анализы и предложения основаны на базе данных СПб ГУП «Мостотрест» - одной из старейших мостовых эксплуатирующих организаций в стране.

Динамика роста площадей эксплуатируемых сооружений указывает на значительное их увеличение в последние годы.

Выполненный анализ мостового парка города позволил обосновать выбор в качестве объекта исследования городские железобетонные мосты и путепроводы, как наиболее массовые искусственные сооружения: из эксплуатируемых сейчас более чем 450 мостовых сооружений около 300 -выполнены из железобетона, что составляет 2/3 от их числа.

Теоретические аспекты работы железобетонных конструкций мостов рассматривались в трудах О. Я. Берга, Г. М. Власова, Е. Е. Гибшмана, А. С. Дмитриева, Г. К. Евграфова, Л. В. Захарова, JI. И. Иосилевского, Н. М. Колоколова, В. М. Круглова, Б. П. Назаренко, А. В. Носарева, Н. И. Поливанова, В. П. Устинова, А. Л. Цейтлина и многих других.

Проблемами содержания эксплуатируемых мостовых сооружений и исследованиями их надежности с учетом воздействий факторов различного происхождения занималось большое количество ученых. Среди них отметим работы А.Х. Астрахана, С.А. Бокарева, А.Л. Брика, В.А. Быстрова, Г.И. Богданова, H.H. Богданова, Ш.Н. Валиева, А.И. Васильева, Д.Ю. Виноградского, Г.М. Власова, Р.Б. Гарибова, В.П. Еремеева, A.A. Землянского, Л.И. Иосилевского, B.C. Кагана, Э.С. Карапетова, И.Г. Козлова, Ю.Г. Козьмина, Е.И. Колокольниковой, В.В. Кондратова, В.Н. Кухтина, Н.П. Лукина, A.B. Макарова, Р.К. Мамажанова, A.B. Межняковой, С.А. Мусатова, Н.И. Новожиловой, A.B. Косарева, И.Г. Овчинникова, В.О. Осипова, A.A. Потапкина, В.А. Пшеничкиной, В.В. Раткина, Ю.Д. Руденко, A.M. Рузова, Ю.В. Рыбалова, П.М. Саламахина, И.Д. Сахаровой, С.М. Скоробогатова, И.Г. Скородумова, В.Н. Смирнова, С.З. Супоницкого, A.B. Сыркова, Л.М. Пухонто,

H.B. Тимофеевой, В.П. Чиркова, В.И. Шестерикова, A.A. Шкуратовского, В.И. Ярохно и др.

Кратко представлена история возведения железобетонных мостов в Санкт-Петербурге.

Для оценки технического состояния объектов исследования автором предложен «трехступенчатый» подход, включающий три анализационных этапа.

Первый этап - предварительный, обобщенный анализ общего числа (около 300) подобного рода сооружений, который позволяет дать общую картину технического состояния объектов исследования и получить интересующие характеристики всего парка мостовых сооружений в целом.

Второй этап - подробный, детальный анализ 30 наиболее значимых петербургских железобетонных мостовых сооружений. Критерием отбора из общего числа служили как архитектурные и исторические «заслуги», так и эксплуатационные особенности и проблемы, возникавшие за годы их существования.

Третий этап — наиболее подробный анализ состояния железобетонных сооружений: моста Александра Невского через Неву и Невского путепровода. Проведение анализа состояния конкретных сооружений на третьем этапе фактически явилось апробацией разработанной автором методики оценки и прогнозирования технического состояния городских железобетонных мостовых сооружений.

Результаты анализа на первом этапе (первой «ступени») оценки технического состояния объектов исследования позволяют сделать следующие выводы:

• в Санкт-Петербурге существует значительное число железобетонных мостовых сооружений, срок службы которых составляет от 65 до 100 лет (12% от общего количества) и значительная часть из которых (75%) эксплуатируется без капитального ремонта в течение многих лет;

•количество железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга, построенных по типовым проектам, составляет 70% от общего числа эксплуатируемых сооружений. Около 30% железобетонных мостовых сооружений запроектированы и построены по индивидуальным проектам и, следовательно, требуют специальных подходов для содержания и управления их техническим состоянием;

•основные повреждения пролетных строений и опор железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга вызваны, прежде всего, плохим состоянием гидроизоляции;

•% числа сооружений с неудовлетворительным техническим состоянием в 2 раза выше среднего по России;

•срок службы железобетонных сооружений, не являясь определяющим для наличия дефектов и повреждений пролетных строений и опор, влияет в большей мере на степень их развития; повреждения присутствуют в мостах со сроками эксплуатации в интервале от 1 до 100 лет и всех временных категорий.

Вторая глава диссертации представляет собой анализ и учет негативных факторов, оказывающих существенное негативное воздействие на элементы конструкций объектов исследования.

Факторы, прежде всего, сгруппированы по характеру «происхождения». Выделены - группа природно-климатических факторов, как следствие географического расположения Санкт-Петербурга в устье р. Невы на побережье Финского залива (высокая влажность воздуха, содержание солей в атмосфере, попеременные циклы замораживания и оттаивания бетона), и группа техногенных факторов, являющихся результатом (или следствиями) хозяйственной и производственной деятельности человека.

Из группы техногенных факторов выделены две подгруппы: транспортно-ситуационное положение Санкт-Петербурга (масса транспортных средств и интенсивность движения) и так называемые ошибки «жизненного цикла» сооружения, т.е. ошибки на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации.

Совокупность этих случайных факторов и воздействий, как показывает практика эксплуатации железобетонных сооружений, оказывает существенное негативное влияние на техническое состояние объектов исследования.

Для оценки этого состояния использованы основные положения теории надежности и теории вероятностей.

В рамках настоящего исследования были предложены технико-эксплуатационные показатели (ТЭП), по которым следует оценивать уровень технического состояния сооружений.

В эти ТЭП, помимо стандартных свойств объекта, входящих в понятие надежности, (а именно: «безотказность (безопасность)», «долговечность», «ремонтопригодность»), в рамках проводимых исследований для мостовых сооружений были дополнительно внесены следующие свойства: «грузоподъемность», «пропускная способность» и «внешний вид». Последние три ТЭП объединены под понятием функциональности, как результат отображения в перечисленных свойствах требуемых функций, которые должно обеспечивать мостовое сооружение.

Для оценки технического состояния сооружения необходимо выбрать метод оценки - систему характеристик (в словесной, символьной или числовой форме), отражающих количественную и качественную составляющие дефекта (повреждения), степень их развития.

Оценить сооружение по тому или иному ТЭП можно двумя методами.

Первый из них является оценкой в абсолютных характеристиках, когда повреждение или дефект в элементе сооружения описывается в единицах оценки самого ТЭП. Для предложенных критериев данные об этом методе оценки представлены в табл. 1.

Второй метод является способом оценки в относительных характеристиках. Для этого вводится система баллов, классов, степеней, коэффициентов и т.п. В зависимости от количественной и качественной составляющей обнаруживаемого дефекта (повреждения), ему (дефекту или повреждению) присваивается определенная категория по каждому ТЭП.

ТЭП Абсолютные характеристики

Грузоподъемность классы сооружения и нагрузки, максимальная масса транспортного средства

Безопасность и комфортность движения безотказность работы сооружения, безопасная (комфортная) скорость

Долговечность остаточный срок службы сооружения (в годах)

Пропускная способность стеснение габарита проезда, снижение скорости проезда

Ремонтопригодность стоимость (экономическая целесообразность) восстановления элемента или устранения дефекта

Если для отдельного сооружения предпочтительной является оценка по абсолютным характеристикам, с детальной количественной составляющей по каждому ТЭП, то весь парк мостовых сооружений логично оценивать по относительным характеристикам, выраженным в категориях или баллах, для возможности отображения общей картины в регионе в целом.

Автором предлагается установить пятибалльную систему разбивки на категории состояния сооружения (по аналогии с предложениями В. И. Шестерикова), так как существующая система оценки состояния сооружения в относительных единицах, предусматривающая три категории (ВСН 4-81), по оценкам экспертов, несовершенна.

Наименование категорий само по себе не имеет значения, однако для однозначности восприятия данные обозначения приняты в соответствии с ОДМ 218.4.001-2008.

Автором в настоящем исследовании под ТЭП «безопасность и комфортность движения» подразумевается суммарный, объединяющий критерий оценки технического состояния, который учитывает как влияния безотказности в работе конструкций, так и безопасную скорость при движении автотранспорта.

Это объединение стало возможно в результате анализа и обобщения современных исследований в области оценки технического состояния эксплуатируемых дорожных сооружений, где видна корреляционная связь между определениями «безопасность» как показателем надежности (безотказность работы) и «безопасность» как показателем безопасной скорости движения. Это обобщение прослеживается и в утвержденном Федеральном законе от 30.12.2009 № 384-ФЭ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Существующие наработки в области оценки пропускной способности предполагают оценивать данный ТЭП - «пропускная способность» - только в зависимости от габарита проезда.

Автор считает, что ТЭП «пропускная способность» следует оценивать исходя и из скорости движения непосредственно по мостовому сооружению, а категории устанавливать в зависимости от того, насколько она снижается по сравнению с магистралью, на которой оно расположено.

Как результат, ниже предлагается обобщенный способ оценки ТЭП «пропускная способность» - табл. 2.

Категория «0» «1» «2» «3» «4»

влияние на габарит проезда Не влияет Стеснение габарита проезда без уменьшения числа полос движения при уменьшении ширины полос безопасности более чем на 50% Сокращение числа полос движения Реверсивное движение по одной полосе Закрытие моста

влняние на скорость проезда К >0,9 0,65...0,9 0Д.Д65 0,15...0,3 <0,15

КФ >0,5 0,33...0,5 0,15...0,33 0,08...0,15 <0,08

Где Кф= фактический коэффициеет отношения скоростей по сооружению и прилегающей улицы (с учетом «эффекта сходимости»)

«Внешний вид» как «архитектурная выразительность» принята в работах проф. А.И. Васильева, как одно из потребительских свойств. Вариант оценки в абсолютных характеристиках заключается в фактическом упоминании о дефекте или повреждении («ухудшает внешний вид» или «не влияет на внешний вид»). Однако как оценить ТЭП - «внешний вид» - в относительных характеристиках, нигде не указано. Поэтому автором предлагается следующий подход, который отражен в табл. 3.

Таблица 3

«значимость» (видимость) элемента степень развития повреждения (дефекта) сооружения, расположенные в центральной части города; на основных магистралях; имеющие большое значение для города сооружения, находящиеся на магистралях, прилегающих к центру города сооружения спальных районов города и пригородов

элементы наибольшей видимости (фасады пролетных строений, видимые поверхности опор) интенсивная 4 3-4 3

малая 3-4 3 2-3

элементы средней видимости (карнизы, ребра пролетных строений, ригели опор) интенсивная 3 2 2

малая 2-3 2 1

элементы малой видимости (скрытые и внутренние поверхности) интенсивная 2 1 0

малая 1 0 0

Большинством современных исследователей под показателем «долговечность» подразумевается остаточный срок службы сооружения, выраженный в годах.

Различают физическую и моральную долговечность мостов. Первая характеризует физический износ конструкции. Вторая представляет собой

моральное старение, определение срока которого связано с параметрами транспортного потока дороги в будущем, и соответственно с предложенными

тэп.

То есть очевидна взаимосвязь между ТЭП «долговечность» и другими ТЭП. В предлагаемой автором методике под ТЭП «долговечность» подразумевается именно физическая долговечность сооружения.

Используемые в диссертации иные ТЭП - «грузоподъемность» и «ремонтопригодность» - имеют в своей основе принятую терминологию согласно О ДМ 218.4.001-2008.

На основании предлагаемых шести ТЭП была проведена детальная оценка состояния мостовых железобетонных сооружений, отнесенных ко 2-му этапу проводимых исследований. Оценка производилась в относительных характеристиках.

Обобщая полученные результаты по каждому из ТЭП, было установлено, что в общем плане преобладающими факторами, снижающими уровень технического состояния мостового сооружения, являются влажностные воздействия (26,7%), ошибки на стадии проектирования (16,1%) и недостатки эксплуатации (23,6%) - рис. 1.

30,00

20,00

%

10,00

0,00

Т - техногенные факторы П - природно-климатические факторы

Ти - интенсивность движения Пв - влажностные воздействия

Твн - величина временной нагрузки Пз - многократное циклическое замораживание-оттаивание

Тпр - ошибки на стадии проектирования Пс - соленость среды Тот - ошибки при строительстве Тз - ошибки при эксплуатации Рис. 1. Зависимость повреждений и дефектов сооружений от негативных факторов

Наиболее подверженным среди элементов сооружения воздействиям перечисленных факторов при суммарной оценке по всем ТЭП является пролетное строение (45 % от общего числа повреждений и дефектов); повреждения в опорах - в среднем в 19 %, на мостовом полотне - в 36 % случаев.

Автором в результате произведенного анализа также выявлено, что больше 40% сооружений требуют проведения работ по ремонту и капитальному ремонту.

В третьей главе изложены основные положения методики оценки и прогнозирования технического состояния (а равно и сроков службы) железобетонных мостовых сооружений.

Для эффективного управления техническим состоянием мостовых сооружения научный и практический интерес представляет не только знание фактического состояния сооружения на момент обследования (Гойй,), но и его изменение на перспективу, то есть прогноз.

Прогнозирование срока службы конструкции является временным понятием, а единственным предложенным временным критерием является ТЭП «долговечность».

Очевидно, что с этой целью требуется установить зависимость между относительными и абсолютными характеристиками оценки сооружения; в данном случае - между категорией по ТЭП «долговечность» и остаточным сроком службы мостовой конструкции в годах.

Нормативные сроки службы отдельных элементов мостовых сооружений (в частности, железобетонных) нигде строго не регламентированы и не нормированы. В трудах многих ученых даются разные варианты своего видения этих сроков на основе разрабатываемых ими подходов к оценке долговечности эксплуатируемых дорожных сооружений.

На основе анализа данных связанных с темой исследования научных трудов, для условий Санкт-Петербурга предлагается установить следующее расчетные значения (см. табл. 4).

Таблица 4

Параметры Конструктивная часть сооружения

элементы мостового полотна (покрытие, д.ш.) пролетные строения опоры мостов

принятые расчетные сроки службы Тр| для СПб, г. 15-20 65-70 90-100

Категория

категория "0" И | м «2» "3" "4"

й=Т/ГР( >0,9 0,65-0,9 0,45-0,65 0,15-0,45 <0,15

К; - коэффициент, выражающий относительный остаточный срок службы ¡-го элемента рис 2. Зависимость между коэффициентом Ю и категорией повреждения (дефекта)по ТЭП «долговечность»

Оставшийся период эксплуатации сооружения можно определить на основе предложенных расчетных значений сроков службы. На деле может получиться, что сооружение просуществует больше установленного срока, что подтверждается существованием таких мостов в Санкт-Петербурге (уже описанные 10-15%).

При оценке долговечности важно не то, на сколько больше или меньше прослужит элемент в сравнении с нормативным (или расчетным) сроком, а то, сколько он еще прослужит с момента выполнения оценки, т.е. остаточный ресурс.

Предлагается следующая зависимость между категориями по ТЭП «долговечность» и остаточным сроком службы Г/ элемента сооружения в условиях Санкт-Петербурга (см. рис. 2).

Зная повреждение или дефект каждого из элементов железобетонного моста или путепровода на период обследования мы можем

спрогнозировать остаточный срок службы всего мостового сооружения.

Для этого автором предлагается следующая зависимость:

№ L

где ГЛ = const из табл. 4.

К, - коэффициент относительного остаточного срока службы те,- коэффициент «значимости» элемента. lj - длина j-ro пролета, L - общая длина мостового сооружения, и - число пролетов.

{РьЯ - система коэффициентов, учитывающих год постройки

сооружения, нормы проектирования, статическую схему и другие не учтенные в первом приближении характеристики конструкций.

Кроме того, предлагается установить зависимость между категорией повреждения (дефекта) Кд и конкретными факторами, оказывающими негативное воздействие. В общем виде:

= (2),

где {a;fi;y; ...} - система коэффициентов, учитывающих ТЭП, категорию повреждения (дефекта) по данному ТЭП и др.

Uf- коэффициент значимости фактора;

Фу- количественное значение фактора;

z - число факторов, оказывающих негативное воздействие.

Коэффициенты выражений (1) и (2) имеют вероятностный характер, и их определение требует соответствующих дополнительных исследований.

В частности, автором были определены численные значения коэффициентов значимости факторов природно-климатических и техногенных воздействий (uj), как результат вероятности возникновения повреждений (дефектов) в конструкциях элементов от того или иного воздействия.

Произведенный анализ имеющихся разработок в области прогнозирования поведения состояния мостового сооружения с течением времени позволил автору математически описать это поведение в виде следующих зависимостей:

Г(/) = Г lr U (3),

где W{t) = WHa4-at"e

(4),

(5).

W- состояние сооружения в относительных единицах (o.e.); Wm4 — начальный уровень состояния сооружения в o.e.; t— срок службы сооружения в годах;

а, ß, у, t], s - коэффициенты размерности, полученные эмпирическим путем, значения которых составляют: 0 = 5-10-* /? = 4,4

Г = 0,1 7? = 1-106 «■ = 0,1

ц - коэффициент «деградации» Параметры функции Т) и Т2 могут быть определены аналитически путем решения равенства

/;(0=/Х0 (6),

а также возможно графическое решение.

Графически выражение (3) представлено на рис. 3, с учетом параметров, отраженных в табл. 5.

Очевидно, что при больших сроках службы, значения которых превышают реальные аналоги, прогнозирование будет носить вероятностный характер, и в тоже время будет в значительной мере вполне допустимым.

WBa4 т, т2

91-100 65 75

81-90 62 72

71-80 60 70

65-70 57 70

<65 55 70

-f1(t) -G(t) -----T1 .....Т2 —W=90 —-W=65 ---W=45 —W=15

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Категория по ТЭП "долговечность"

———- ....................Т..................................................................- - —............................... | Исправно« состояние

Vfacne ""-"«ч. ;

;

--------------------------------------- ......\ Работоспособное сост оян ив

t

j

vfccn «

\ >

Частично

состояние

Wim

_______

СОСТОЯНИЙ

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

__Т, срок службы, лат

рис 3. График зависимости состояния сооружения от времени W(t)npn начальном

уровне \Унач=92,5 o.e.

категория поТЭП "Долговечность" К, состояние сооружения

уровень состояния V/ характеристика обнаруживаемых повреждений и дефектов характеристика состояния

значение, о.е. наименование уровня

"0" несущественные исправное

0,9 90 ^нспр

1* | м малозначительные работоспособное

0,65 65

"2" значительные

0,45 45 \урсп

"3" опасные частично работоспособное

0,15 15 ^пред

"4" критические неработоспособное, предельное

Воздействия техногенного характера будут ускорять деградационные процессы в конструкциях сооружения. Данные ускорения графически можно отобразить в виде изменения криволинейности функции №(1), а математически - увеличив параметр <ос». Для удобства и однозначности использования вышеперечисленных выражений, введем дополнительный коэффициент ¡л Окоэффициент «деградации») - см. выражение (3). Физически коэффициент /л обозначает темп ускорения (затухания) ухудшения состояния сооружения в зависимости от срока его службы, то есть градиент этого ухудшения.

ц-1- при отсутствии воздействий техногенного характера («идеальный» случай);

р>\- имеются воздействия техногенного характера.

Коэффициент деградации ц может быть получен теоретическим путем (статистический анализ, используя аппарат теории вероятностей, в зависимости от фактора и его коэффициента значимости) и экспериментальным путем, как результат сравнения состояния сооружения с т.н. «эталонным» графиком(ами) за тот же срок службы.

Таким образом, автором предлагается Методика оценки и прогнозирования технического состояния (а равно и сроков службы) городских железобетонных мостовых сооружений (далее - «методика...»).

Данная «методика...» основывается на следующих положениях:

вероятностно-статистическом подходе к оценке начального, существующего и прогнозируемого состояния объекта исследования;

- использовании основных понятий теории надежности и теории вероятностей при описании «поведения» сооружения во времени, а также деградационных процессов, происходящих в нем;

- применении в качестве исходных данных основных проектных (или начальных) параметров объекта(ов) исследования, срока службы мостового сооружения и статистических характеристик негативных (деградационных) процессов за весь период эксплуатации;

- соответствии между снижением уровня состояния сооружения по какому-либо параметру и вероятностью такого снижения, которое основывается на критериях ШЬЕМ (Международного союза лабораторий по испытанию и исследованию материалов).

Автором, на основе фактических характеристик объектов исследования (парка железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга), предлагаются четыре критерия оценки остаточного срока службы сооружения (иными словами, его прогнозирования), представленные в виде точек пересечения заданных уровней и квантилей состояния сооружения - см. табл. 6.

Таблица 6

Критерий Уровень состояния сооружения (в долях от максимальной -100 o.e.), o.e. Обеспеченность минимальной величины, Р Характеристика надежности (безопасности), ß Состояние сооружения, функциональные ограничения

1 15 0,99999 4,27 достижение зоны предельных состояний, невозможность эксплуатации

2 45 0,9995 3,29 частично работоспособное состояние, ограничения по ТЭП, необходимость капитального ремонта или реконструкции

3 65 0,99 2,33 работоспособное состояние, необходимо проведение ремонтных работ

4 90 0,9 1,28 переход из исправного в неисправное состояние, одновременно работоспособное, работы по содержанию

мэтематич&скиесокиланият! f, срок службы, ЛвТ

рис. 4. Квантили функции W(t) при начальном уровне \VHa.,=92,5 o.e. («эталонные» графики)

Заданными уровнями будут являться уровни состояния сооружения в относительных единицах, границы которых были предложены автором ранее и соответствуют по своей сути остаточному сроку службы элемента сооружения (к.о.о.с.с. - «К») и категории по ТЭП «долговечность» (см. рис.2).

Определение соответствующих уровней состояния по приведенным критериям (а соответственно прогнозирование срока службы до достижения заданного уровня и возможность планирования содержания) отражено на рис. 4.

Таким образом, разработанная автором «методика...» включает в себя следующие этапы:

1. определение исходных параметров сооружения (до проведения его обследования), к которым относятся:

1.1) срок службы объекта исследования «/» к моменту обследования его технического состояния;

1.2) начальный уровень состояния « Иг„ач».

2. установление дополнительных параметров, которые определяются непосредственно при обследовании сооружения:

2.1) коэффициент относительного остаточного срока службы «К», как результат установки категории по ТЭП «долговечность»;

На данном этапе возможно дать прогноз срока службы сооружения.

2.2) , выявление самого опасного дефекта и повреждения и причин, их вызывающих - коэффициенты «и/» и «Ф/>;

2.3) определение коэффициента деградации — теоретическим или экспериментальным путем;

2.4) оценка состояния сооружения на момент обследования « Щ,».

3. выбор стратегии управления техническим состоянием объекта исследования («реактивное» или «проактивное» содержание).

4. собственно прогноз технического состояния, который может быть выражен в:

4.1) прогнозировании срока службы «Г» - прогноз остаточного ресурса по долговечности до достижении определенной стадии (определенного критерия) с определенной обеспеченностью;

4.2) прогнозировании функциональных ограничений - ограничения грузоподъемности, снижении скорости, уменьшения габарита проезда и др. ограничений абсолютных характеристик ТЭП;

4.3) прогнозировании требуемых финансовых затрат как результат оценки необходимых объемов работ по содержанию и ремонту сооружения.

Четвертая глава посвящена реализации инновационных подходов к управлению техническим состоянием и совершенствованию системы содержания искусственных сооружений на примере парка железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга.

Рост общего числа мостовых сооружений, а также доли уникальных и внеклассных объектов, требуют постоянных модернизаций, направленных на поддержание высоких уровней функциональности и надежности

эксплуатируемых сооружений. Необходимы новые, инновационные, решения возникающих при эксплуатации вопросов.

Одним из примеров инноваций является использование средств инструментального контроля за сооружением при минимальном, а иногда и вовсе без участия инженерно-технического работника (ИТР).

При произведении таких наблюдений зачастую упоминают термин «мониторинг». Анализируя работы, в той или иной степени связанные с данной темой (А.И. Васильева, С.А. Бокарева, О.В. Гарамова, В.И. Козлова, P.A. Самитова, A.B. Сыркова, МЛ. Хазанова, E.H. Щетининой и др.), автором предлагается следующая формулировка.

Мониторинг — система постоянных (в пространстве и во времени) наблюдений (регистрации), контролирующая процессы взаимодействия природных и техногенных воздействий и объекта(ов) исследования в течение необходимого периода времени.

В работе подробно описаны существующие системы инструментального контроля за сооружениями города - системы видеонаблюдения, радиолокационного контроля и охраны разводных мостов и транспортных тоннелей города, системы мониторинга напряженно-деформированного состояния (НДС) моста Александра Невского, путепровода в створе пр. Александровской Фермы.

Отмечены достоинства и недостатки. Указано на моральное устаревание части установленных систем, и необходимость их совершенствования.

Одной из задач эксплуатирующей организации является постоянное повышение уровня содержания, а равно и совершенствование системы содержания.

Ведь, как известно, система будет эффективной только в случае интенсивного, а не экстенсивного развития. И в данном случае именно система мониторинга будет являться тем инновационным моментом, который позволит осуществлять эксплуатацию на качественно новом уровне.

Один из примеров инновационных подходов заключается в предлагаемом и разработанном автором так называемом «активном мониторинге». Современная система мониторинга должна не только просто регистрировать техническое состояние сооружения, но и предупреждать возникновение неблагоприятной ситуации на сооружении путем наблюдения в режиме реального времени и своевременных средств оповещения участников движения и реагирования на опасную ситуацию.

Подобные системы «активного» мониторинга могут быть использованы в любых существующих современных процессах контроля за техническим состоянием объекта, будь это контроль за НДС мостового сооружения, состоянием дорожного покрытия, или контроль за прохождением судов в акватории вблизи мостовых сооружений и др.

Автором сформулированы основные задачи «активного» мониторинга (AM):

1) АМ должен представлять собой полноценную систему контроля за техническим состоянием параметров объектов исследования, с возможностью архивации и анализа получаемой информации;

2) АМ должен предусматривать возможность оповещения всех участников процесса движения на сооружении (как непосредственно участников -водителей, пешеходов, и др., так и диспетчеров эксплуатирующих организаций, осуществляющих техническое содержание объекта);

3) АМ должен иметь возможность предупреждения появления и ликвидации последствий неблагоприятных ситуаций на (под, около) сооружении.

Цели создания АИС напрямую связаны с целями совершенствования всей системы содержания дорожных сооружений Санкт-Петербурга:

- обеспечение условий безопасности и непрерывности движения транспортных средств и пешеходов по мостовым сооружениям и под ними;

- обеспечение эксплуатационной надежности мостовых сооружений;

- повышение долговечности конструкций мостовых сооружений до проектных показателей;

- достижение нормативных межремонтных сроков службы мостовых сооружений;

- повышение эффективности капиталовложений на содержание мостовых сооружений;

- соблюдение эстетических требований к внешнему виду мостовых сооружений.

Средством реализации поставленных целей является решение многочисленных задач, изложенных в диссертации.

На примере моста Александра Невского произведена апробация и проверена достоверность шетодики...», основные положения которой изложены ранее.

Аналитическое и графическое (рис. 5) решения позволяют сказать, что следующая потребность в капитальном ремонте наступит не раньше, чем через 36 лет после реконструкции, при общем сроке службы сооружения около 75 лет

- в 2040г. Данные значения весьма близки к прогнозируемым иными способами (например, технический отчет ЗАО «Институт «Имидис»), что определенным образом подтверждает достоверность предложенной автором методики.

Аналогичным образом были произведены расчеты по предложенной «методике...» Невского путепровода через ж.д. пути ст. Сортировочная. Было установлено, что:

- срок наступления капитального ремонта, необходимость которого обуславливается физической деградацией конструкций (а не моральным устареванием сооружения в целом), наступит не раньше 2015г.

вероятность наступления предельного состояния и невозможность эксплуатации путепровода наступит не раньше 2027г.

Полученные результаты также указали на достоверность методики.

Кд

Т, срок службы, лет

Рис. 5 Прогнозирование технического состояния моста Л. Невского (с учетом проведенной реконструкции)

Автором предложен разработанный им подход к определению состава и периодичности осмотров искусственных сооружений в условиях Санкт-Петербурга.

Состав и периодичность предлагаемой системы осмотров искусственных сооружений оптимизированы под условия эксплуатации в Санкт-Петербурге, и учитывают, во-первых, сложные природно-климатические и техногенные условия города, и во-вторых, имеющиеся возможности эксплуатирующей организации.

Таким образом, для сохранения и приумножения существующих «традиций» эксплуатации искусственных сооружений необходимо выполнение целого ряда мероприятий. Основная цель данных процессов - не только продлить по максимуму срок эксплуатации конструкций, но и гарантированно обеспечить высокие (нормативные) их уровни надежности и функциональности.

Автором сформулированы данные мероприятия, условно разделенные на две основные составляющие: общие и частные.

Большинство из перечисленных в работе мероприятий по совершенствованию системы эксплуатации мостовых сооружений возможно учесть путем введения их законодательно, нормативно.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Санкт-Петербург обладает уникальным мостовым парком, характеризующимся как эстетическими, так и техническими особенностями, признанными во всем мире. Вместе со сложными природно-климатическими условиями и техногенными факторами крупного мегаполиса это

предопределяет необходимость специального подхода к управлению техническим состоянием городских искусственных сооружений.

2. Сформулированный и предложенный трехступенчатый подход к оценке технического состояния объектов исследования - железобетонных мостов и путепроводов (300 сооружений на первом этапе - предварительная оценка; 30 на втором - детальный анализ, 2 на третьем - апробация результатов исследований) позволил осуществить реализацию поставленной цели -разработку научно обоснованной методики оценки и прогнозирования городских железобетонных мостовых сооружений.

3. В результате рассмотрения и обобщения негативных воздействий, непосредственно влияющих на состояние эксплуатируемых железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга, установлено, что преобладающими факторами, снижающими уровень технического состояния мостовых сооружений в условиях Санкт-Петербурга, являются влажностные воздействия (26,7% от общего числа возникающих повреждений и дефектов), ошибки на стадии проектирования (16,1%) и недостатки эксплуатации (23,6%).

4. Из имеющихся критериев оценки технического состояния мостовых сооружений, автором, для городских условий Санкт-Петербурга, предлагаются следующие технико-эксплуатационные показатели (ТЭП), по которым следует производить подобные оценки: «безопасность и комфортность движения», «долговечность», «грузоподъемность», «пропускная способность», «внешний вид», «ремонтопригодность».

5. Установлено, что оценку технического состояния мостовых сооружений в относительных единицах по каждому из ТЭП целесообразно производить, исходя из наличия пяти (а не трех - используемых в настоящее время) категорий состояния, что соответствует современным экспертным оценкам.

6. Впервые предложен разработанный автором подход к оценке ТЭП «внешний вид» в относительных характеристиках, учитывающий одновременно роль сооружения в градостроительной сети города, степень эстетического восприятия исследуемого объекта, а также значимость («видимость») конкретного дефектного элемента конструкции.

7. Научно обоснован и предложен автором обобщенный способ оценки ТЭП «пропускная способность», который наряду с уже известной зависимостью от стеснения габарита движения учитывает также снижение скорости движения транспортного средства по сооружению в сравнении с магистралью, на которой оно расположено (и в т.ч. т.н. «эффект сходимости»).

8. Установлена корреляционная связь между параметром надежности «безотказность работы» и параметром «безопасность» как показателем безопасной скорости движения, что позволило установить единый, объединяющий критерий оценки технического состояния - ТЭП «безопасность и комфортность движения» - который учитывает как влияния безотказности в работе конструкций, так и безопасную скорость при движении автотранспорта.

9. Разработана и произведена апробация методики оценки и прогнозирования технического состояния (а равно и сроков службы) городских

железобетонных мостовых сооружений (на примере мостового парка Санкт-Петербурга), которая базируется на положениях теории надежности и теории вероятностей.

Зависимость состояния сооружения (в 100 бальной системе оценки в относительных единицах) W от времени t и прогноз срока службы мостового сооружения Тис (остаточного ресурса) автором предлагается представить в виде выражений, представленных в главе 3.

10. Корректность теоретических предпосылок и адекватность результатов расчета подтверждена результатами натурных исследований моста Александра Невского через Неву и Невского путепровода через ж.д. пути ст. Сортировочная в Санкт-Петербурге по предложенной автором методике и с его непосредственным участием.

11. Предложенные автором рекомендации по совершенствованию системы содержания искусственных сооружений города за счет применения инновационных механизмов реализованы посредством следующего:

- сформулированные автором основные цели и задачи Аналитической информационной системы (АИС) используются ЗАО «НИПИ ТРТИ» при разработке данной АИС по договору с Комитетом по благоустройству и дорожному хозяйству (КБДХ) Правительства Санкт-Петербурга;

- основные положения разработанной автором методики оценки и прогнозирования технического состояния и сроков службы городских железобетонных мостовых сооружений учтены и используются ЗАО «НИПИ ТРТИ» при разработке АИС по договору с КБДХ Правительства Санкт-Петербурга;

- предложенные автором параметры надзора за искусственными сооружениями города внедрены в практику СПб ГУП «Мостотрест».

12. Применение разработанной методики дает возможность адекватно оценить остаточный ресурс (долговечность) мостового сооружения, поддерживать требуемые уровни надежности и функциональности конструкций, а также запланировать необходимые финансовые затраты на дальнейшее содержание сооружений.

Основные положения данной методики основаны на базе мостового парка Санкт-Петербурга и могут быть использованы в крупных городах специализированными эксплуатирующими организациями после адаптации к местным условиям.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Карапетов Э.С., Белый A.A., Эксплуатационное состояние железобетонных мостовых сооружений Санкт-Петербурга - сборник трудов «125 лет в мостостроении» - Санкт-Петербург, ПГУПС, 2008 - с. 62-68.

2. Белый A.A., Об эксплуатации железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга - сборник материалов 61-ой Международной научно-технической конференции молодых ученых, ч. III - Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 2008 - с.с. 12-19.

3. Бенин A.B., Карапетов Э.С., Белый A.A., Особенности содержания, ремонта и реконструкции мостовых сооружений на городских магистралях Санкт-Петербурга - материалы Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития» -Екатеринбург, УрГУПС, 2008 - с.12.

4. Карапетов Э.С., Белый A.A., Мониторинг мостовых сооружений Санкт-Петербурга. История. Назначение. Примеры. Перспективы -информационно-аналитический журнал «Вестник «Зодчий. 21 век», № 4(29)/2008 - Санкт-Петербург, «Зодчий», 2008 - с.с. 80-83.

5. Белый A.A., Карапетов Э.С., Вопросы оценки технико-эксплуатационных показателей мостовых сооружений Санкт-Петербурга -доклады 66-ой Научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов, ч. IV - Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 2009-с.с. 11-17.

6. Белый A.A., Карапетов Э.С., Вопросы методики прогнозирования срока службы Петербургских железобетонных мостов и путепроводов -сборник материалов 62-ой Международной научно-технической конференции молодых ученых, ч. III - Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 2009 - с.с. 25-26.

7. Карапетов Э.С., Белый A.A., Железобетонные мосты Санкт-Петербурга. Состояние, проблемы и перспективы - журнал «Красная линия. Дороги», № 37/7/2009 - Санкт-Петербург, ООО «Журнал современных строительных технологий «Красная линия», 2009 - с.с. 20-23.

8. Белый A.A., Способ оценки технического состояния железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга - научно-технический и производственный журнал «Транспортное строительство», № 6'2009 - Москва, ООО «Центр Трансстройиздат», 2009 - с.с. 10-13.

9. Карапетов Э.С., Белый A.A., Методы оценки технико-эксплуатационных показателей железобетонных мостовых сооружений Санкт-Петербурга - научно-техническое издание «Известия Петербургского Университета Путей Сообщения», выпуск 2(19) - Санкт-Петербург, ПГУПС, 2009-с.с. 177-187.

10. Карапетов Э.С., Белый A.A., Оценка и прогнозирование технического состояния железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга - журнал «Красная линия. Дороги», № 39/8/2009 - Санкт-Петербург, ООО «Журнал современных строительных технологий «Красная линия», 2009 - с.с. 48-51.

11. Белый A.A., Мониторинг в системе управления техническим состоянием искусственных сооружений - журнал «Красная линия. Дороги», № 41/9/2009 - Санкт-Петербург, ООО «Журнал современных строительных технологий «Красная линия», 2009 - с.90.

12. Непомнящий В.Г., Карапетов Э.С., Белый A.A., Долинский К.Ю., Некоторые аспекты содержания мостовых сооружений в условиях Санкт-Петербурга- журнал «Красная линия. Дороги», № 42/10/2009 - Санкт-Петербург, ООО «Журнал современных строительных технологий «Красная линия», 2009 - с.с.70-72.

Подписано в печать: 15.02.10

Объем: 1,5 усл.печ.л. Тираж: 100 экз. Заказ № 256 Отпечатано в типографии «Реглет» 119526, г.Москва, пр-т Вернадского, 39 (495) 363-78-90; www.reglet.ru

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МОСТОВОГО ХОЗЯЙСТВА САНКТ-ПЕТЕРБУРГА. ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРОДСКИХ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ.

1.1 История возникновения и эволюция развития мостовых сооружен еий в Санкт-Петербурге.

1.2 История развития эксплуатации искусственных сооружений в Санкт-Петербурге.

1.3 Существующая система эксплуатации искусственных сооружений Санкт-Пе тербурга.

1.3.1 Современная транспортная ситуация города.

1.3.2 Система эксппуаттрш искусственных сооружении на примере СПб ГУП «Мостотрест».'.

1.4 Вопросы эксплуатации мостовых сооружений в городских условиях.

1.4.1 Парк мостов Санкт-Петербурга. Выбор объекта исследования.

1.4.2 Обзор состояния проблемы: теоретические исследования и практические результаты.

1.4.3 История возведения железобетонных мостов в Санкт-Петербурге.

1.4.4 Трехступенчатый подход к оценке технического состояния железобетонных мостовых сооружений Санкт-Петербурга.

1.4.5 Основные данные о техническом состоянии парка лселезобетоииых мостов города («первый этап»).

1.5 Выводы главы.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ И УЧЕТ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ И ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

2.1 Общие данееые.

2.2 Негативные факторы и воздействия, оказывающие влияние на техническое состояние исследуемых объектов.

2.2.1 Природно-климатические факторы.

2.2.1.1 Влажностные воздействия.

2.2.1.2 Многократное замораживание и оттаивание железобетона.

2.2.1.3 Повышенное содержание солей в атмосфере.

2.2.1.4 Совместное влияние факторов и воздействий среды.

2.2.2 Техногенные факторы.

2.2.2.1 Транспортно-сигуационпое положение.

2.2.2.1.1 Интенсивность движения.

2.2.2.1.2 Величина транспортной нагрузки.

2.2.2.2 Ошибки «жизненного цикла» сооружения.

2.2.3 Совместное влияние природно-клгшатических и техногенных факторов на техническое состояние объектов исследования.

2.3 Основные положения оценки технического состояния эксплуатируемых железобетонных мостовых сооружений.

2.3.1 Использование аппарата теории надежности и теории вероятностей.

2.3.1.1 Положения теории надежности.

2.3.1.2 Положения теории вероятностей.

2.3.1.2.1 Основные понятия теории вероятностей. Случайные параметры элементов железобетонных конструкций транспортных сооружений.

2.3.1.2.2. Вероятность безотказной работы и вероятность отказа конструктивного элемента.

2.3.1.2.3 Нормативная вероятность отказа (нормативная надежность).

2.3.1.2.4. Дополнительные показатели надежности.

2.3.2 Критерии оценки технического состояния мостовых сооружений Санкт-Петербурга.

2.3.3 Методы оценки технико-эксплуатационных показателей (абсолютные и относительные характеристики).

2.3.4 Выбор объектов детальной ог/енки их технического состояния. Основные принципы данной оценки.

2.4 Оценка texi 1ического состояния петербургских железобе тонных мостовых сооруже! 1ий («второй этап»).

2.4.1 Общие численные закономерности оценки технического состояния объектов исследования.

2.4.2 ТЭП «безопасность и комфортность движения».

2.4.3 ТЭП «долговечность».

2.4.4 ТЭП «грузоподъемность».

2.4.5 ТЭП «внешний вид».

2.4.6 ТЭП «пропускная способность».

2.4.7 ТЭП «ремонтопригодность».

2.4.9 Суммарные распределения.

2.5 Выводы главы.

ГЛАВА 3.ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА.

3.1 Прогнозирование срока службы объектов исследования.

3.2 Прогнозирование технического состояния объектов исследования.

3.2. / Существующие разработки, тенденции и общие положения прогнозирования.

3.2.2 Оценка уровня технического состояния сооружения. Начальный уровень состояния.

3.2.3 Параметры методики прогнозирования и прогноз технического состояния объектов исследования в первом приближении.

3.2.4 Уточнение методики прогнозирования технического состояния объектов исследования.

3.2.5 Изменение и прогнозирование состояния сооружения в зависимости от стратегии управления его техническим состоянием.

3.2.6 Учет негативных факторов при прогнозировании технического состояния объектов исследования. Коэффициент «деградации».

3.3 Методика оценки и прогнозирования технического состояния железобетонных мостовых сооружений.

ГЛАВА 4.РЕАЛИЗАЦИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ПОДХОДОВ К УПРАВЛЕНИЮ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ СОДЕРЖАНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ (НА ПРИМЕРЕ ПАРКА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ И ПУТЕПРОВОДОВ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГА).

4.1 Введение.1.

4.2 Современные методы ко! ¡троля состояния мостовых сооружений в Санкт-Петербурге.

4.2.1 Системы видеонаблюдения, охраны и проверки работоспособности оборудования на искусственных сооружениях города.

4.2.2 Система мониторинга моста Александра Невского через р. Неву.

4.2.3 Системы мониторинга путепровода в створе пр. Александровской Фермы через ж.д. пути ст. Сортировочная.

4.2.4 Предложения и перспективы по совершенствованию систем мониторинга.

4.2.4.1 «Активный мониторинг».

4.2.4.2 Мобильный мониторинг.

4.3 Цели и задачи создания Аналитической информационной системы по мониториш у технического состояния мое юных сооружений.

4.4 Оценка и прогноз технического состояния моста Александра Невского через р. Неву.

4.4.1 Начальный этап «существования» сооружения.

4.4.2 Состояние сооружения в 2000г. (непосредственно перед реконструкцией).

4.4.3 Состояние сооружения после реконструкции.

4.4.4 Современное состояние. Прогноз.

4.5 Оценка и прогноз технического состояния Невского путепровода.

4.6 Система надзора за сооружениями.

4.7 Выводы главы.

На территории крупных городов (мегаполисов) эксплуатируются различные искусственные сооружения, предназначенные для пропуска городских видов транспорта. Интенсивность движения и весовые характеристики транспортных нагрузок, обращающихся на магистралях крупных мегаполисов, значительно превышают аналогичные характеристики транспортных средств, обращающихся на улицах и дорогах малых городов. В связи с этим дефекты и повреждения в конструктивных элемен тах мостовых сооружений, обусловленные воздействием эксплуатационных нагрузок, появляются значительно раньше и развиваются более интенсивно.

На примере мостового парка Санкт-Петербурга, как одного из крупнейших городов Российской Федерации, представлена общая картина современного состояния мостового хозяйства мегаполиса, выявленных основных тенденций и перспектив.

Современный парк мостов Санкт-Петербурга характеризуется наличием большого количества уникальных и внеклассных сооружений. Срок эксплуатации некоторых из них сопоставим с возрастом самого города.

Природно-климатические особенности города, расположенного на морском побережье, вызывают дополнительные и ускоряют характерные деградационные процессы в элементах его мостов и путепроводов.

В связи с этим подход к управлению техническим состоянием петербургских мостовых сооружений должен назначаться особенно ответственно, исходя из их уникальности и специфики эксплуатации в сложных природных и техногенных условиях.

Рассмотренные в качества объекта исследования железобетонные мостовые сооружения являются наиболее массовыми конструкциями Санкт

Петербурга, и составляют примерно половину от всех эксплуатируемых дорожных сооружений города (мосты, тоннели, трубы, путепроводы, эстакады, подпорные стены, плотины и пр.). Поэтому вопросы снижения эксплуатационных затрат и увеличения срока службы железобетонных 5 мостовых сооружений приобретают актуальное значение в плане содержания их в условиях такого крупного мегаполиса^шк Санкт-Петербург.

В этой связи в настоящее время назрела необходимость в проведении определенных исследований в части оценки и прогнозирования технического состояния и сроков службы железобетонных мостовых сооружений, эксплуатируемых па городских магистралях Санкт-Петербурга, с разработкой соответствующей методики. Она должна учитывать все негативные факторы, оказывающие воздействия на объекты исследования, и закономерности, возникающие при этом.

Автором на основе выполненного анализа технического состояния городских железобетонных мостовых сооружений Санкт-Петербурга получены практические результаты и разработана методика оценки и прогнозирования технического состояния эк:елезобетонных мостовых сооружений, направленная на совершенствование надежности и функциональности их эксплуатации в условиях крупных мегаполисов.

Для этого:

1.Проанализирована система управления техническим состоянием мостовых сооружений крупного города па примере одной из старейших эксплуатирующих организаций в стране — СПб ГУП «Мостотрест», даны предложения по ее совершенствованию;

2.На основе предложенного автором «трехступенчатого» подхода выполнен анализ технического состояния железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга и выявлены основные дефекты и повреждения в элементах конструкций;

3. Рассмотрены и обобщены факторы, ухудшающие состояние эксплуатируемых сооружений Санкт-Петербурга, получены численные закономерности между факторами (природно-климатическими и техногенными) и возникающими повреждениями (в том числе прогнозируемые);

4. Сформулированы и градуированы основные технико-эксплуатационные показатели (ТЭП) для возможной оценки уровня технического состояния и получены зависимости между факторами (природно-климатическими, техногенными и др.) и ТЭП;

5. Проведена апробация методики оценки и прогнозирования технического состояния эксплуатируемых железобетонных мостовых сооружений в городской среде Санкт-Петербурга на основе результатов исследований, выполненных автором;

6.Сформулированы цели и задачи аналитически-информационной системы (АИС) процесса эксплуатации мостовых сооружений, предусматривающей использование основных результатов проведенных исследований.

В соответствии с целью и задачами диссертационной работы анализы и расчеты выполнены на базе современных теоретических и инструментально-измерительных методов. Теоретические методы базировались на научных положениях математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, теории надежности. Натурные исследования проводились на конкретных мостовых сооружениях с использованием современных средств измерения.

Разработанная автором на базе проведенных им научных исследований методика оценки и прогнозирования технического состояния городских железобетонных мостовых сооружений (в частности, Санкт-Петербурга) и создание на ее основе АИС позволяют:

- получить надежную информацию как о конкретном сооружении, так и об общем состоянии выбранной группы сооружений из мостового парка города;

- спрогнозировать состояние конкретного сооружения и остаточный срок службы в зависимости от выбранной стратегии управления его эксплуатацией;

- спланировать мероприятия по содержанию и ремонту мостовых сооружений на основе оперативного определения объема требуемых соответствующих работ;

- определить и оптимизировать требуемые финансовые затраты как результат оценки необходимых объемов работ по содержанию и ремонту для поддержания заданных уровней надежности и функциональности мостовых сооружений города;

- назначить оптимальный режим эксплуатации объекта(ов) в зависимости от выбранной стратегии управления.

В настоящий момент в Санкт-Петербурге осуществляется разработка АИС по управлению техническим состоянием искусственных сооружений города, выполняемая ЗАО «НИПИ Территориального развития и транспортной инфраструктуры» (ЗАО «НИПИ ТРТИ») по договору с Комитетом по благоустройству и дорожному хозяйству (КБДХ) Правительства Санкт-Петербурга. При ее подготовке используются основные положения разработанной автором методики.

Также автором предложены оптимальные параметры технического надзора за сооружениями, позволяющие поддерживать уровни надежности и функциональности в заданных пределах эксплуатирующими организациями крупных городов.

Полученные в ходе проведенных автором научных исследований результаты уже используются в практике работы СПб ГУП «Мостотрест» при подходе к назначению состава и периодичности осмотров объектов мостового парка города (с учетом оптимизации под реальные условия), а также при внедрении современных АИС и других средств контроля и мониторинга за их техническим состоянием.

Стоит отметить, что основные результаты проведенных научных исследований основаны на базе мостового парка Санкт-Петербурга, однако могут быть использованы в крупных городах специализированными эксплуатирующими организациями после адаптации к местным условиям.

4.7 Выводы главы

Таким образом, для сохранения и приумножения существующих «традиций» эксплуатации искусственных сооружений необходимо выполнение целого ряда мероприятий. Основная цель данных процессов — не продлить по максимуму срок эксплуатации конструкций, а гарантированно обеспечить высокие (нормативные) их уровни надежности и функци ональности.

С учетом проведенного анализа технического состояния и причин, вызывающего его ухудшение, сформулируем основные мероприятия, направленные на улучшение сложившейся ситуации. Данные мероприятия можно разделить на две основные составляющие: общие и частные.

Общие мероприятия.

1. Акцентирование внимания на обеспечении надлеэ/саъцего качества проектирования и особенно строительства новых объектов.

Как уже говорилось в гл. 2, около % всех дефектов и повреждений возникают именно из-за ошибок и просчетов на этих стадиях, а по некоторым показателям эта доля составляет более 1/3.

Представляется, что наиболее эффективным способом улучшения сложившейся ситуации является привлечение к проектированию и строительству только тех организаций, которые прошли сертификацию на соответствие стандарту менеджмента качества ISO 9001:2000.

Соответствие данному стандарту должно по идее решить ряд более детальных проблем: выбор при проектировании устаревших или наоборот неопробованных ранее материалов, несоблюдение технологий при строительстве, использование некачественных (бракованных) материалов, использование неквалифицированного труда, формальное отношение к процессу и т.п.

2. Уделение повышенного внимания эксплуатации, как наиболее длительной стадии жизненного цикла сооружения.

Согласно п. 2.2.2.2, «эксплуатация» - самая длительная стадия за все время «существования» сооружения. Зачастую великолепно спроектированное и построенное сооружение выходит из строя именно из-за невозможности его грамотно содержать.

Ярким примером могут служить отсутствие необходимых смотровых приспособлений, которые обычно предназначаются как для надзора, так и для ремонтных работ.

Например, отсутствие эксплуатационных обустройств на одном из путепроводов над железнодорожными путями в Санкт-Петербурге привело к утроению стоимости работ по окраске металлоконструкций балок пролетного строения, т.к. цена «окон» в движении поездов в 2 с лишним раза больше цены собственно окраски конструкций.

Совокупность п.п. 1 и 2 определяет необходимость создания некоего централизованного органа, координирующего работу проектировщиков, строителей и эксплуатационников, что позволит решить задачи обеспечения высоких уровней технико-эксплуатационных показателей мостовых сооружений города.

3. Постоянное совершенствование системы содержания заснет использования современных компьютерных технологий (системы видеонаблюдения, мониторинга и др., автоматизированные базы данных, аналитически-информационные системы).

Данное положение было широко рассмотрено ранее в настоящей главе.

Очевидно, чю только инновационный, интенсивный механизм развития системы эксплуатации в г. Санкт-Петербурге, позволит снизить финансовые и трудовые затраты, обеспечить требуемые уровни содержания.

Предложенные системы активного и мобильного мониторинга технического состояния вместе с внедрением единой автоматизированной аналитической системой управления техническим состоянием существенно повысят эти уровни, произойдет т.н. «качественный скачок» в развитии системы эксплуатации.

Частные предложения.

1. Запрет использования в качестве средства борьбы с гололедом смеси песка и соли, переход на современные реагенты.

Данное предложение отнюдь не ново. Об этом говорится уже более 50 лет, однако ситуация до сих пор неизменна.

О вреде данных смесей было сказано ранее (см. гл. 2). Основным преимуществом данных средств является их дешевизна. Однако тот колоссальный вред, которые они наносят конструкциям, не идет ни в какое сравнение с этим «преимуществом».

Существуют современные реагенты, гораздо более эффективные и практически не опасные для мостовых сооружений. Основу их составляют органические кислоты.

Опыт использования данных средств в нашей стране и за рубежом позволяет сказать об их окупаемости в средне- и дальнесрочной перспективе, а соответственно и об общей экономической выгоде, которую сможет получить бюджет города при переходе на их применение.

2. Повышение требований к морозостойкости применяемого при строительстве бетона, увеличение марки по морозостойкости до 17400 и более.

Как уже говорилось ранее в главе 2, в Санкт-Петербурге цикличность замораживания-оттаивания конструкций достигает 55-60 раз в год.

Современными требованиями марка по морозостойкости бетона для петербургских сооружений не превышает РЗОО.

Бетоны с более высокой маркой по морозостойкости более дорогие, но, во-первых, такой бетон понадобится только для внешних (наружных) элементов, а во-вторых, как уже говорилось по ходу настоящего раздела, экономическая выгода, хоть и тяжело оцениваема, но очевидна.

3. Изменение системы надзора за сооруэ!сениями, использование предложенных параметров.

Данный вопрос подробно рассмотрен в разделе 4.6.

4. Применение при проектировании новых и реконструкции существующих сооружений современных нагрузок А14 и Н14.

5. Обработка железобетонных поверхностей конструкций гидрофобизирующими составами.

6. Создание регионального нормативного документа по эксплуатации искусственных сооружений в г. Санкт-Петербурге.

Данное положение трактуется уже неоднократно упомянутыми уникальностью эксплуатации и технической сложностью объектов города.

Федеральные нормативные документы в сфере эксплуатации не полно отражают некоторые вопросы содержания, характерные именно для городской среды.

Многие перечисленные выше мероприятия по совершенствованию системы эксплуатации (как общие, так и частные) возможно учесть путем введения их законодательно, нормативно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные автором анализы и расчеты выполнены на базе современных теоретических и инструментально-измерительных методов. Теоретические методы базировались на научных положениях математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, теории надежности. Натурные исследования проводились на конкретных мостовых сооружениях с использованием современных средств измерения.

Полученные в ходе исследования результаты возможно обобщить в виде следующих основных выводов:

1. Санкт-Петербург обладает уникальным мостовым парком, характеризующимся как эстетическими, так и техническими особенностями, признанными во всем мире. Вместе со сложными природно-климатическими условиями и техногенными факторами крупного мегаполиса это предопределяет необходимость специального подхода к управлению техническим состоянием городских искусственных сооружений.,

2. Сформулированный и предложенный трехступенчатый подход к оценке технического состояния объектов исследования - железобетонных мостов и путепроводов (300 сооружений на первом этапе - предварительная оценка; 30 на втором - детальный анализ, 2 на третьем - апробация результатов исследований) позволил осуществить реализацию поставленной цели - разработку научно обоснованной методики оценки и прогнозирования городских железобетонных мостовых сооружений.

3. В результате рассмотрения и обобщения негативных воздействий, непосредственно влияющих на состояние эксплуатируемых железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга, установлено, что преобладающими факторами, снижающими уровень технического состояния мостовых сооружений в условиях Санкт-Петербурга, являются влажностные воздействия (26,7% от общего числа возникающих повреждений и дефектов),

238 ошибки на стадии проектирования (16,1%) и недостатки эксплуатации (23,6%).

4. Из имеющихся критериев оценки технического состояния мостовых сооружений, автором, для городских условий Санкт-Петербурга, предлагаются следующие технико-эксплуатационные показатели (ТЭП), по которым следует производить подобные оценки: «безопасность и комфортность движения», «долговечность», «грузоподъемность», «пропускная способность», «внешний вид», «ремонтопригодность».

5. Установлено, что оценку технического состояния мостовых сооружений в относительных единицах по каждому из ТЭП целесообразно производить, исходя из наличия пяти (а не трех - используемых в настоящее время) категорий состояния, что соответствует современным экспертным оценкам.

6. Впервые предложен разработанный автором подход к оценке ТЭП «внешний вид» в относительных характеристиках, учитывающий одновременно роль сооружения в градостроительной сети города, степень эстетического восприятия исследуемого объекта, а также значимость («видимость») конкретного дефектного элемента конструкции.

7. Научно обоснован и предложен автором обобщенный способ оценки ТЭП «пропускная способность», который наряду с уже известной зависимостью от стеснения габарита движения учитывает также снижение скорости движения транспортного средства по сооружению в сравнении с магистралью, на которой оно расположено (и в т.ч. т.н. «эффект сходимости»).

8. Установлена корреляционная связь между параметром надежности «безотказность работы» и параметром «безопасность» как показателем безопасной скорости движения, что позволило установить единый, объединяющий критерий оценки технического состояния - ТЭП «безопасность и комфортность движения» - который учитывает как влияния безотказности в работе конструкций, так и безопасную скорость при движении автотранспорта.

9. Разработана и произведена апробация методики оценки и прогнозирования технического состояния (а равно и сроков службы) городских железобетонных мостовых сооружений (на примере мостового парка Санкт-Петербурга), которая базируется на положениях теории надежности и теории вероятностей.

Зависимость состояния сооружения (в 100 бальной системе оценки в относительных единицах) W от времени t и прогноз срока службы мостового сооружения Тмс (остаточного ресурса) автором предлагается представить в виде выражений, представленных в главе 3.

10. Корректность теоретических предпосылок и адекватность результатов расчета подтверждена результатами натурных исследований моста Александра Невского через Неву и Невского путепровода через ж.д. пути ст. Сортировочная в Санкт-Петербурге по предложенной автором методике и с его непосредственным участием.

11. Предложенные автором рекомендации по совершенствованию системы содержания искусственных сооружений города за счет применения инновационных механизмов реализованы посредством следующего:

- сформулированные автором основные цели и задачи Аналитической информационной системы (АИС) используются ЗАО «НИПИ ТРТИ» при разработке данной АИС по договору с Комитетом по благоустройству и дорожному хозяйству (КБДХ) Правительства Санкт-Петербурга;

- основные положения разработанной автором методики оценки и прогнозирования технического состояния и сроков службы городских железобетонных мостовых сооружений учтены и используются ЗАО «НИПИ ТРТИ» при разработке АИС по договору с КБДХ Правительства Санкт-Петербурга;

- предложенные автором параметры надзора за искусственными сооружениями города внедрены в практику СПб ГУП «Мостотрест».

12. Применение разработанной методики дает возможность адекватно оценить остаточный ресурс (долговечность) мостового сооружения, поддерживать требуемые уровни надежности и функциональности конструкций, а также запланировать необходимые финансовые затраты на дальнейшее содержание сооружений.

Основные положения данной методики основаны па базе мостового парка Санкт-Петербурга и могут быть использованы в крупных городах специализированными эксплуатирующими организациями после адаптации к местным условиям.

1. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы / Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1996. 214с.

2. СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний / Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1995. 41с.

3. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1990. 37с.

4. ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования. М.: Минстрой России, 1996. 26 с.

5. ГОСТР 52748-2007. Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы иагружения и габариты приближения. М.: Стандартинформ, 2008. 8с.

6. Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений автодорожных мостов ВСИ 32-78 / Минавтодор РСФСР. М.: Транспорт, 1979. 144с.

7. Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах ВСН 4-81(90) / Минавтодор РСФСР. М.: Транспорт, 1991. 32с.

8. Инструщия по диагностике мостовых сооружений на . автомобильных дорогах М.: Минтранс РФ, 1996. 152с.

9. Инструкция по содержанию искусственных сооружений М.: МПС РФ, 1999. 108с.

10. Руководство по определению грузоподъемности железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов. М.:МПС СССР, 1989г. 128с.

11. Руководство по оценке транспортно-эксплуатациоиного состояния мостовых конструкций ОДН 218.017-2003. М.: Минтранс РФ, 2004г. 48с.

12. Методика расчетного прогнозирования срока службы железобетонных пролетных строений автодорожных мостов. М.: Минтранс РФ, 2002г. 128 с.

13. Методическое руководство по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений автодорожных мостов / Министерство строительства и эксплуатации автомобильных дорог БССР. Минск: БелдорНИИ, 1974г. 157с.

14. Методические рекомендации по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах. М.: Росавтодор, приняты и введены в действие 30.08.99 распоряжением № 7-р, 1999. 67 с.

15. Методические рекомендации по организации обследования и испытания мостовых сооружений на автомобильных дорогах ОДМ 218.4.0012008 М.: Минтранс РФ, 2008. 66с.

16. Методические рекомендации «Определение износа конструкций и элементов мостовых сооружений па автомобильных дорогах» ОДМ 218.4.018-2005 (проект).

17. Положение по оценке состояния и содержания искусственных сооружений на железных дорогах Союза ССР / МПС СССР. М.: Транспорт, 1991г. 28с.

18. МГСН 5.02-99. Проектирование городских мостовых сооружений. М.: Госстрой России, 1999. 95 с.

19. Классификация работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования и искусственных сооружений на них. М.: Минтранс РФ, 2008. Юс.

20. Правила эксплуатации городских искусственных сооружений. М.: Комитет РФ по муниципальному хозяйству, 1994. 115 с.

21. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 16.10.2007г. «Об утверждении Правил уборки, обеспечении чистоты и порядка на территории Санкт-Петербурга», 2007.

22. СНиП 32-05-2002 «Мосты и трубы. Проектирование, строительство и приемка в эксплуатацию» (проект).

23. СНиП 2.05.03-2008 «Мосты и трубы» (актуализированная редакция,проект)

24. Концепция развития и приведения в нормативное состояние дорожных сооружений Санкт-Петербурга до 2015 г. (приложение к постановлению Правительства Санкт-Петербурга № 410 от 18.04.2006 г.). СПб: Правительство Санкт-Петербурга, 2006. 233с.

25. Архивные материалы СПб ГУП «Мостотрест». СПб, 1875-2009.

26. Болыиая Советская Энциклопедия (в 30 томах). М.: «Советская Энциклопедия», 1976.

27. Обозрение Международной строительно-художественной выставки. СПб. 1908.

28. JJonammo А.Э. H.A. Белелюбский. Жизнь и творчество. М.: Стройиздат, 1975.

29. Плюхин Е.В., Пунин A.JI. Мосты повисли над водами. Л.: «Аврора», 1977г. 152с.

30. Бунин М. С. Мосты Ленинграда. Л.: Стройиздат, 1985г. 114с.

31. Зимина М.С. Санкт-Петербург. Архитектурные стили. СПб: ООО «КОРОНА принт», 2004г. 432с.

32. Богданов Г.И. Петербургские мосты. СПб: ООО «Белое и черное», 2006г. 184с.

33. Богданов Г.И. Мосты и Петербург. СПб: ООО «Белое и черное», 2007г. 256с.

34. Богданов Г.И., Ярохио В.И. Петербургские мосты и их строители. СПб: ООО «Белое и черное», 2008г. 176с.

35. Богданов Г.И., Ярохно В.И. В гранит оделася Нева, мосты повисли над водами. СПб: ЗАО «Голанд», 2009г. 176с.

36. Гибшман Е.Е., Аксельрод И.С., Гибшмаи М.Е. Мосты и сооружения на автомобильных дорогах. М.: Транспорт, 1973. 416 с.

37. Содерэюание и реконструкция мостов: Учебник для вузов ж.д. транспорта / В.О. Осипов, Ю.Г. Козьмин, B.C. Анциперовский, A.A. Кирста; под ред. В.О. Осипова. М.: Транспорт, 1986г. 327с.

38. Карапетов Э.С. Исследование влияния температуры внешней среды на напряженное состояние балочных пролетных строений мостов из предварительно напряженного железобетона. Автореф. дисс. на соискание уч. степ. к.т.н. Л.: ЛИИЖТ, 1966, 23с.

39. Brückenerhaltung. Bienert G., Hoffmann G., Pitloun R., Rinck K.-H., Sauer R., Schmitt К. Berlin: transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, 1974. 640p.

40. Колокольникова Е.И. Долговечность строительных материалов (бетон и железобетон). М.: Высшая школа, 1975. 160с.

41. Шестоперов C.B. Контроль качества бетона. М.: Высшая школа, 1981. 247 с.

42. Крюков A.M. Пути увеличения долговечности малых железобетонных мостов для условий сурового климата, вечной мерзлоты и наледей // Исследование долговечности и экономичности искусственных сооружений. Л.: ЛИСИ, 1983. с. 116 121.

43. Подвальный A.M. Элементы теории стойкости бетона и железобетонных изделий при физических воздействиях среды. Автореф. дисс. на соискание уч. степ, д.т.п. M.: НИИЖБ, 1987, 41с.

44. Нечаев Ю.П. Долговечность искусственных сооружений //Эксплуатационная надежность искусственных сооружений. М.: Транспорт, 1989. с. 67-72.

45. Брик А.Л., Каган B.C., Карапетова Г.С., Кузьмин В.П. Влияние водонаеыщения бетона на долговечность искусственных сооружений // Повышение надежности железнодорожных мостов. Сборник научных трудов. СПб: ПИИЖТ, 1993. с. 6 10.

46. Добьииц JT.M., Портнов И.Г., Соломатов В.И. Морозостойкость бетонов транспортных сооружений. М.: МИИТ, 1999. 176 с.

47. Овчинников И.Г., Раткин В.В., Землянский A.A. Моделирование поведения железобетонных элементов конструкций в условиях воздействия хлоридсодержащих сред. Саратов: СГТУ, 2000. 232 с.

48. Овчинников И.Г., Раткин В.В., Гарибов Р.Б. Работоспособность сталежелезобетонных элементов конструкций в условиях воздействия хлоридсодержащих сред. Саратов: СГТУ, 2001. 74 с.

49. Пухонто Л.А4. Долговечность железобетонных конструкций инженерных сооружений. М.: Изд. АСВ, 2004. 422 с.

50. Болотин В. В. Применение методов теории вероятности и теории надежностей в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1971. 254с.

51. Ржаницын А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. 239 с.

52. Чирков В.П. Вероятностные методы расчета мостовых железобетонных конструкций. М.: Транспорт, 1980. 134 с.

53. Чирков В.П. Методы расчета сроков службы железобетонных конструкций. М.: МИИТ, 1996. 60 с.

54. Иосилевский Л.И. Практические методы управления надежностью железобетонных мостов. М.: «Инженер», 2001г., 296с.

55. Межнякова A.B., Овчинников И.Г., Пшепичкипа В.А. Оценка надежности железобетонных элементов конструкций мостовых сооружений. Саратов: СГТУ, 2006г. 67с.

56. Клованич С.Ф. Надежность и долговечность сооружений. Одесса: Одесский Государственный Морской Университет, 2001. 30 с.

57. Супоницкий С.З., Калинина Н.Л. Вопросы определения экономической эффективности мероприятий по увеличению долговечности автодорожных мостов // Исследование долговечности и экономичности искусственных сооружений. Л.: ЛИСИ, 1983. с. 109 116.

58. Скородумов И.Г. Определение срока службы мостов из железобетона // Исследование долговечности и экономичности искусственных сооружений. Л.: ЛИСИ, 1983. с. 121 125.

59. Виноградский Д.Ю., Руденко Ю.Д., Шкуратовский A.A. -Эксплуатация и долговечность мостов. К.: Буд1велышк, 1985. 104 с.

60. Мамажанов Р.К. Результаты обследования и, испытания железобетонных мостов в условиях Средней Азии // Эксплуатационная надежность искусственных сооружений. М.: Транспорт, 1989. с. 73 76.

61. Шестериков В.И. Оценка состояния автодорожных мостов и прогнозирование его изменения с помощью показателя физического износа // Автомобильные дороги: инф. сборник. М.: ЦБНТИ Росавтодора, 1991. с. 1 -48.

62. Мамажанов Р.К. Вероятностное прогнозирование ресурса железобетонных пролетных строений. Ташкент: Фан, 1993. 156 с.

63. Шестериков В.И. Оценка долговечности мостов с различными конструкциями пролетных строений // Сб. трудов НПО «Росдорнии», вып. 6. М.: Информавтодор, 1993. с. 157 167.

64. Васильев А.И. Потребительские свойства мостов // Вопросы нормирования потребительских свойств мостов. М.: ОАО «ЦНИИС», 2002. с.8-23.

65. Боханова C.B. Нормативные нагрузки от сверхтяжелых автотранспортных средств // Вопросы нормирования потребительских свойств мостов. М.: ОАО «ЦНИИС», 2002. с.24-28.

66. Овчинников И.И., Ефимов П.П., Пискунов A.A. Нормы проектирования мостовых сооружений. История развития. Учебное пособие. Казань. Изд-во КазГАСА, 2004. 84 с.

67. Боханоеа C.B. Необходимость введения на мостах нормативных нагрузок, отвечающим современным темпам развития автомобильной промышленности // Науч. труды ОАО «ЦНИИС», вып. 226. М.: ОАО «ЦНИИС», 2005. с.45-48.

68. Сырков A.B. Развитие методов оценки состояния искусственных сооружений // Доклады 66-й Науч. конф. в СПбГАСУ. СПб: СПбГАСУ, 2009. с. 27-32.

69. Кручинкин A.B., Платонов A.C., Акимова K.M. Еще раз о нормативной базе российского мостостроения (с комментариями) // Вестник мостостроения №2, 2008. М.: ООО «Метро и тоннели», 2008. с. 2 6.

70. Васильев А.И. Вероятностная оценка остаточного ресурса физического срока службы железобетонных мостов // Вопросы нормирования потребительских свойств мостов. М.: ОАО «ЦНИИС», 2002. с.101-23.

71. Овчинников И.Г., Кононович В.И., Макаров A.B. Повреждения и диагностика железобетонных мостовых сооружений на автомобильных дорогах. Волгоград: ВолгГАСУ, 2004. 92 с.

72. Скоробогатов С.М. Ускоренное обследование массивных и протяженных железнодорожных сооружений и конструкций // Транспорт Урала №1/2004. Екатеринбург: УрГУПС, 2004. с. 60 68.

73. Шестериков В.И. Оценка и прогнозирование состояния мостов на автомобильных дорогах в системе управления их эксплуатацией. Автореф. дисс. на соискание уч. степ, д.т.н. М.: ГП «Росдорнии», 2004, 48с.

74. Сырков A.B. Предложения по совершенствованию методики определения износа мостовых сооружений на основе данных диагностики // Сборник докладов 63-й Науч. конф. в СПбГАСУ. СПб: СПбГАСУ, 2006. с. 32.

75. Овчинников И.Г., Козлов И.Г. Управление эксплуатацией мостовых сооружений. Саратов: СГТУ, 1998. 92 с.

76. Бокарев С.А. Управление техническим состоянием искусственных сооружений железных дорог России на основе новых информационных тсхрюлогий. Новосибирск: МПС РФ, СГУПС, 2002г. 276с.

77. Вдовенко А.В., Бегун С.Е., Кулиш В.И. Сервис и мониторинг дорожных сооружений. Хабаровск: ХабГТУ, 2002г., 692с.

78. Васильев А.И. Системный подход к натурным исследованиям эксплуатируемых мостов. // Вопросы нормирования потребительских свойств мостов. М.: ОАО «ЦНИИС», 2002. с.70-84.

79. Васильев А.И. Методология системного подхода к нормированию и натурным исследованиям автодорожных мостов Автореф. дисс. на соискание уч. степ. д.т.н. М.: ОАО «ЦНИИС», 2003, 65с.

80. Козлов И.Г., Пестряков А.Н., Ситников С.В., Маринип А.Н. Эксплуатация транспортных сооружений. Саратов: СГТУ, 2005. 88 с.

81. Шаперон А., Лоран Э. Стратегия управления мостами. Методика и инструменты фирмы «Адвитам» // Путевой № 18/2007. СПб: ООО «Издательский дом «Действующие лица», 2007. с. 15-17.

82. Рузов А.М. Эксплуатация мостового парка. М.: Академия, 2007.176 с.

83. Смирнов В.Н., Чижов С.В. Менеджмент в мостостроении. СПб: ООО «Издательство ДНК», 2008г. 260с.

84. Валиев Ш.Н. Некоторые вопросы улучшения технического состояния городских мостовых сооружений // Вестник мостостроения №2, 2008. М.: ООО «Метро и тоннели», 2008. с. 52 53.

85. Васильев А.14. Состояние и проблемы нормирования мостов // Сборник докладов Всероссийской конф. «Актуальные проблемы проектирования автомобильных дорог и искусственных сооружений». СПб: 2008, с. 30-32.

86. Сырков A.B. Обоснование заданий на проектирование ремонта и реконструкции искусственных сооружений // Сборник докладов Всероссийской конф. «Актуальные проблемы проектирования автомобильных дорог и искусственных сооружений». СПб: 2008, с. 70-71.

87. Карапетов Э.С., Белый A.A. Эксплуатационное состояние железобетонных мостовых сооружений Санкт-Петербурга // Сборник трудов «125 лет в мостостроении» под ред. докт. техн. наук В.Н. Смирнова. СПб: ПГУПС, 2008. с. 62 68.

88. Белый A.A. Об эксплуатации железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга // Сборник материалов 61-ой Межд. науч.-техн. конф., ч. III. СПб: СПбГАСУ, 2008. с. 12 19.

89. Крутиков О.В., Сырков A.B., Гершуни ИЛИ. Создание системы непрерывного мониторинга состояния вантового моста Факел через р. Шайтанку в Салехарде // Вестник мостостроения №2, 2008. М.: ООО «Метро и тоннели», 2008. с. 38 42.

90. Сырков A.B. Новый подход к созданию систем управления состоянием мостовых сооружений // Наука и техника в дорожной отрасли №2,2009. М.: ЗАО «Издательство «Дороги», с. 14-16.

91. Молчанов B.C., Кодалаев И.В. Ремонт и усиление конструкций автодорожных мостов / под ред. докт. техн. наук С.А. Бокарева // Учебное пособие. Новосибирск, СГУПС: 2009. 315 с.

92. Карапетов Э.С., Белый A.A. Железобетонные мосты Санкт-Петербурга. Состояние, проблемы и перспективы // Красная Линия. Дороги № 37/7/2009. СПб: ООО «Журнал современных строительных технологий «Красная Линия», 2009. с. 20-23.

93. Книга линейного работника дорожного хозяйства / Полещук С.Е., Мепуришвили Д.Г., Чванов В.В. и др. М.: ФГУП «Инфоравгодор», 2009. 368 с.

94. Самитов P.A. Системотехника инженерного мониторинга сложных строительных сооружений. М.: Фонд «Новое тысячелетие»,2001. 248 с.

95. Васильев А.И. Мониторинг мостовых сооружений. Задачи, возможности, проблемы // Дорожная держава №11/2008. СПб: ООО «Информационно-издательский центр «Держава», 2008. с. 80-82.

96. Карапетов Э.С., Белый A.A. Мониторинг мостовых сооружений Санкт-Петербурга. История. Назначение. Примеры. Перспективы // Вестник. Зодчий. 21 век № 4(29)/2008. СПб: Изд. «Зодчий», 2008. с. 80 83.

97. Белый A.A. Мониторинг в системе управления техническим состоянием искусственных сооружений // Красная Линия. Дороги № 41/9/2009. СПб: ООО «Журнал современных строительных технологий «Красная Линия», 2009. с. 90.

98. Инструкция по содержанию автодорожного путепровода в створе пр. Александровской Фермы СПб: ЗАО «Институт Гипростроймост Санкт-Петербург», 2008.

99. Экспериментальное исследование напряженного состояния в некоторых сечениях главных балок пролетных строений строящегося моста через р. Неву у площади Александра Невского. Л.: ЛИИЖТ, 1966г. 35с.

100. Материалы по итогам работы комиссии Минтрансстроя и Ленгорисполкома по установлению причин обрыва тросов в железобетонных пролетных строениях городского моста Александра Невского. Л.: ВНИИ Транспортного строительства, 1968г. 78с.

101. Исследование причин обрыва стального каната-шпренгеля моста Александра Невского. Л.: ЛИИЖТ, 1989.

102. Исследование состояния и разработка предложений по увеличению ресурса канатов шпренгельной арматуры правобережного пролетного строения моста Александра Невского. Л.: ЛИИЖТ, 1991г.

103. Исследование состояния и разработка рекомендаций по замене шпренгельной арматуры правобережного пролетного строения моста Александра Невского. Л.: ЛИИЖТ, 1991г.

104. Исследование состояния и разработка предложений по увеличению ресурса канатов шпренгельной арматуры левобережного пролетного строения моста Александра Невского. Л.: ЛИИЖТ, 1992г.

105. Особенности конструкции и оценка состояния моста Александра Невского. СПб: ЛИИЖТ, 1993г.

106. Отчет о НИР «Проведение обследований и испытаний пролетных строений моста Александра Невского через р. Неву в Санкт-Петербурге». СПб: НИИ Мостов ЛИИЖТ, 1994г.

107. Контрольный расчет пролетных строений с составлением математической модели и определение их расчетного ресурса с использованием методик теории надежности. М.: МГУПС, 1997г.

108. Техническое заключение по результатам специального обследования железобетонных пролетных строений моста Александра Невского через р. Неву в Санкт-Петербурге. М.: ООО «Промос», 1997г.

109. Внутреннее обследование конструкций стационарных пролетных строений моста Александра Невского. СПб: ЗАО «Центр диагностики строительных конструкций», 2000г.

110. Заключение о состоянии моста Александра Невского через р. Неву в Петербурге с оценкой принятых при его реконструкции проектных решений. М.: ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства», 2001 г.

111. Обследование и испытание моста Александра Невского через р. Неву в Санкт-Петербурге. М.: ЗАО «Имидис», 2002г.

112. Отчет по обследованию конструкций Невского путепровода в г. Санкт-Петербурге. СПб: СПбГАСУ, 1994.

113. Технический отчет по обследованию Невского путепровода через ж.д. пути ст. Сортировочная в Санкт-Петербурге. СПб: ЗАО «НИПИ ТРТИ», 2001.