Об одном способе назначения конструкции одежды ездового полотна на ортотропной плите металлических мостов

В статье отмечена проблема отсутствия в России нормативно закрепленных методик назначения одежды ездового полотна на мостах, а также недостаточного использования опыта эксплуатации уже существующих конструктивных решений мостового полотна, что приводит к снижению фактического срока службы покрытия на искусственных сооружениях в сравнении с проектным. Авторами в настоящее время ведется разработка методики расчета асфальтобетонного покрытия на ортотропной плите пролетных строений металлических мостов, часть положений которой рассмотрена в данной статье. Отмечена необходимость учета температурного фактора при определении значений механических характеристик асфальтобетона. Обоснованы схема и нормативная величина нагрузки для проведения соответствующих расчетов, величины применяемых к ней коэффициента надежности и динамического коэффициента. Проведено определение напряженно-деформированного состояния асфальтобетона на мосту с ярко выраженными дефектами в одежде ездового полотна, по результатам которого получено расчетное подтверждение мест возникновения повреждений. Предложена конструкция одежды ездового полотна, способная не допустить проявления подобных неисправностей, так как, во-первых, уровень расчетных растягивающих напряжений в ней существенно ниже, а во-вторых, подобные системы покрытия хорошо проявили себя на других искусственных сооружениях. Отмечены пока не решенные проблемы, например, отсутствие формализованной методики по определению усталостной прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе с учетом температурного фактора. Поставлены задачи на будущее - оценка температурных напряжений в покрытии, борьба с колейно-стью, расчет на сдвиговое воздействие по контакту асфальтобетона с гидроизоляцией и гидроизоляции с ортотропной плитой.

мост, пролетное строение, ортотропная плита, одежда ездового полотна, напряженно-деформированное состояние, модуль деформации, коэффициент Пуассона, bridge, superstructure, orthotropic steel deck, pavement, stress-strain state, modulus of deformation, Poisson’s ratio

1. Сахарова И. Д. Дорожная одежда на ортотропной плите пролетных строений мостов // Совершенствование проектирования мостовых сооружений : труды ГП Росдорнии, НИЦ «Мосты», ОАО «ЦНИИС». М., 2002. Вып. 12. С. 83-101.

2. Азоян Р. С. Некоторые вопросы конструирования и расчета проезжей части металлических автодорожных мостов : дис.. канд. техн. наук : 05.23.01. М., 1970. 209 с.

3. Прикладная механика дорожных одежд на мостовых сооружениях / А. Г. Щербаков [и др.] ; Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. Волгоград : ВолгГАСУ, 2006. 220 с.

4. Беляев Н. Н. Проблемы асфальтобетонных покрытий и пути их решения на примере КАД вокруг Санкт-Петербурга // Дороги. Инновации в строительстве. 2014. № 39. С. 60-63.

5. Корнеев М. М. Стальные мосты : теор. и практ. пособие по проектированию мостов : в 2 т. Киев : Академпресс, 2010. Т. 1. 532 с.

6. AASHTO LRFD. Bridge Design Specifications. SI Units 4th Edition. 2007. URL: http://www.aca-demia.edu/33911862/AASHTO_LRFD_Bridge_Design_Specifications_SI_Units_4th_Edition_2007 (дата обращения: 17.10.2018).

7. Eurocode 1993-2. Design of Steel Structures. P. 2. Steel Bridges. 2006. URL: https://www.phd.eng.br/wp-content/uploads/2015/12/en.1993.2.2006.pdf (дата обращения: 17.10.2018).

8. CAN/CSA-S6-00. Canadian Highway Bridge Design Code : A National Standard of Canada. 2010. URL: https://kupdf.net/download/can-csa-s6-1-06-commentary_58e1c97cdc0d60716f8970d7_pdf (дата обращения: 17.10.2018).

9. Нежесткие дорожные покрытия на металлических мостах : обзорная информация. М., 2004. 82 с.

10. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* / ОАО «ЦНИИС». М. : ЦПП, 2011. 340 с.

11. ОДН 218.046-01. Проектирование нежестких дорожных одежд. М., 2001. 61 с.

12. Яшнов А. Н., Поляков С. Ю. Особенности расчета нежесткой дорожной одежды применительно к условиям эксплуатации покрытия на ортотропной плите // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. 2016. № 1. С. 142-157.

13. Яшнов А. Н, Поляков С. Ю. Проблемы назначения и эксплуатации покрытий на ортотропной плите пролетных строений металлических мостов // Материалы XLI Междунар. науч. -практ. конф. «Инновационные технологии на транспорте: образование, наука, практика» / КазАТК им. М. Тынышпаева. Алматы, 2017. С. 354-358.

14. Кирюхин Г. Н., Смирнов Е. А. Покрытия из щебеночно-мастичного асфальтобетона. М. : Элит, 2009. 176 с.

15. Яшнов А. Н., Поляков С. Ю. К вопросу о нормировании свойств асфальтобетонного покрытия на ортотропной плите металлических мостов // Сб. ст. и докл. ежегод. науч. сессии Ассоциации исследователей асфальтобетона. М. : Моск. авт.-дор. гос. техн. ун-т (МАДИ), 2016. С. 40-49.

16. Яшнов А. Н., Поляков С. Ю. Анализ расчетных моделей для определения модуля упругости асфальтобетона // Политранспортные системы : Материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. «Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке». Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2017. С. 73-79.

17. Радовский Б. С., Телтаев Б. Б. Вязкоупругие характеристики битума и их оценка по стандартным показателям. Алматы : Бшм, 2013. 152 с.

18. Кирюхин Г. Н. Современные подходы к прогнозированию долговечности асфальтобетона в дорожных покрытиях // Мир дорог. 2017. № 95. С. 63-67.

19. Guide for Mechanistic-Empirical Design of New and Rehabilitated Pavement Structures. Pt. 2. Design Inputs. Chap. 2. Material characterization. USA, 2004. 83 p. URL: http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/ar-chive/mepdg/Part2_Chapter2_Materials.pdf (дата обращения: 28.03.18).

20. Покровский А. В. Краткий обзор опыта применения литых полимерасфальтобетонов на искусственных сооружениях в Северо-Западном регионе РФ // Науковедение : интернет-журнал. 2014. № 5 (24). URL: https://cyberleninka.ru/article/v/kratkiy-obzor-opyta-primeneniya-lityh-polimerasfaltobetonov-na-iskusstvennyh-sooruzheniyah-v-severo-zapadnom-regione-rf (дата обращения: 24.03.18).

21. Овчинников И. Г. Применение инновационных решений в практике проектирования, строительства и эксплуатации мостовых сооружений Поволжского региона // Наука: 21 век. 2011. № 1 (13). С. 36-43.

22. Дровалева О. В. Усталостная долговечность асфальтобетона при воздействии интенсивных транспортных нагрузок : дис.. канд. техн. наук : 05.23.05. Ростов н/Д, 2009. 201 с.

23. Кирюхин Г. Н. Анализ вязкопластичного и хрупкого разрушения асфальтобетона // Мир дорог. 2013. № 71. С. 51-55.

24. Teltayev B. B., Radovskiy B. S. Predicting thermal cracking of asphalt pavements from bitumen and mix properties // Road Materials and Pavement Design. 2017. URL: https://www.researchgate.net/publica-tion/318430967_Predicting_thermal_cracking_of_asphalt_pavements_from_bitumen_and_mix_properties (дата обращения: 17.10.2018).

25. Учет процесса старения битума при устройстве асфальтобетонных покрытий / Г. Б. Старков, А. В. Ко-стылевский, А. М. Попов и др. // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2017. № 4 (43). С. 45-48.