11. Обследование и испытание, пролетных строений обследование пролетных строений

11.1. Цель обследования пролетных строений — получение всех необходимых данных для определения их грузоподъемности и условий эксплуатации. Перед обследованием пролетных строе­ний нужно собрать и тщательно изучить все имеющиеся материалы, относящиеся к данному сооружению: проектную и исполни­тельную документацию, исторические данные, акты, отчеты о про­водившихся ранее обследованиях и испытаниях и др.

Объем обследования зависит от состояния пролетного строе­ния, наличия и полноты проектно-исполнительной документации и материалов ранее проведенных обследований.

В результате обследования должна быть составлена «Карточ­ка обследования металлического пролетного строения» с заключе­нием и рекомендациями (приложение 28). Заполненные Карточка и приложения к ней служат исходным материалом для классифи­кации пролетного строения и оценки его состояния.

2. Обследование пролетного строения включает в себя: а) сверку с натурой чертежей или составление схем и эскизов эле­ментов и узлов пролетного строения и опорных частей; б) выяв­ление, зарисовку и фотографирование всех дефектов и поврежде­ний конструкции, их характер, размеры, расположение, а также оценку физического состояния элементов и сооружения в целом; в) определение смещения оси пути относительно оси пролетного строения; г) съемку профиля и плана главных ферм (балок), продольных балок и рельсового пути; д) определение рода метал­ла (сварочное или литое железо) старых мостов, взятие образцов металла для установления его химического состава и механических свойств (если необходимо).

3. Соответствие пролетных строений конструктивным чер­тежам или съемку чертежей с натуры нужно производить для всех элементов обеих половин каждой фермы (балки) каждого пролет­ного строения. Размеры поперечных сечений элементов определя­ются с точностью до 1 мм.

При сверке чертежей обнаруженные расхождения отмечают на чертежах с указанием даты обследования. Если нет чертежей, должны быть сняты с натуры следующие данные:

а) для пролетных строений со сквозными главными фермами: схема пролетного строения, его связей, особенности конструкции пролетного строения (тип поперечных балок: сплошные, сквоз­ные, с шарнирным опиранием на главные фермы; наличие разры­вов проезжей части и др.) с указанием размеров, необходимых для расчетов; размеры поперечных сечений всех элементов в рассчи­тываемых сечениях, а также эпюры распределения материала всех частей элементов верхнего и нижнего поясов с указанием расстояний от стыка и обрывов элементов до узла фермы; схемы и основ­ные размеры соединительных решеток элементов;

б) для сплошных главных, поперечных и продольных балок: размеры рассчитываемых сечений и расстояния от стыков и мест обрывов горизонтальных листов (от первого ряда заклепок дан­ного листа) соответственно до осей опорных частей, осей ферм или осей поперечных балок; сечение уголков прикрепления продоль­ных балок к поперечным; сечение и расположение уголков жест­кости;

в) для стыков и прикреплений: расположение заклепок в при­креплениях и стыках с указанием числа срезов, диаметра закле­пок и высокопрочных болтов.

При отсутствии данных в технической документации диаметр заклепок можно определить так: измерить диаметр головок не­скольких заклепок и умножить средний результат измерений на 0,57. В необходимых случаях для замера диаметра заклепка может быть удалена с заменой ее высокопрочным болтом.

11.4. При обследовании пролетного строения нужно тщатель­но осматривать все элементы, их стыки и прикрепления, состав­лять эскизы и фотографировать обнаруженные дефекты и повреж­дения. Должны быть установлены конструктивные дефекты про­летного строения, оценено качество заводского изготовления и монтажа, усиления или ремонта, выявлены повреждения, поя­вившиеся за время эксплуатации.

При обследовании должны выявляться все дефекты и поврежде­ния, снижающие грузоподъемность или долговечность пролетного строения, и прежде всего: 1) коррозия металла; 2) трещины в металле; 3) искривления элементов; 4) слабые заклепки и от­рывы головок заклепок, ослабление натяжения высокопрочных болтов; 5) дефекты сварных швов.

Особое внимание должно быть обращено на состояние металла растянутых и знакопеременных элементов сквозных ферм в уз­лах и прикреплениях, металла растянутых частей балок со сплошной стенкой в местах обрыва горизонтальных листов.

В результате обследования должны быть установлены причи­ны дефектов и повреждений.

11.5. При определении степени коррозии металла особое вни­мание нужно обращать на пояса балок проезжей части, коробки нижних поясов, узлы главных ферм, на элементы в местах их при­ крепления к узловым фасонкам, на элементы с большим шагом связующих заклепок, особенно в напряженных зонах.

В местах, где определяется степень коррозии, поверхность элементов должна быть очищена металлическими щетками от гря­зи, краски, легко отслаивающихся продуктов коррозии, пласто­вой ржавчины и т. п. После этого механическими или ультразвуко­выми измерительными инструментами замеряется действитель­ная толщина сечения элемента.

В элементах с местными коррозионными повреждениями в ви­де пятен, язв наряду с измерением действительной толщины сече­ния элемента должна быть определена глубина язвенных повреж­дений в сечениях с максимальными по визуальному осмотру повреждениями. Измерения выполняются специальным микромет­ром или штангенциркулем с заостренной ножкой с точностью до 0,1 мм.

В дальнейшем при оценке грузоподъемности элемента по вы­носливости с учетом коррозионных повреждений эффективный коэффициент концентрации напряжений принимается по сече­нию элемента с максимальной глубиной язвенных повреждений.

При наличии коррозии между листами клепаных пакетов и не­доступности для замера толщин частей, составляющих пакет, не­поврежденная коррозией толщина пакета (непосредственно у за­клепок, соединяющих части пакета) умножается на коэффициент ослабления, учитывающий распучивание пакета,

,

где - неповрежденная коррозией толщина пакета, мм; - толщина пакета, замеренная в месте наибольшего распучивания, вызванного кор­розией, мм.

11.6. При обследовании должны фиксироваться все трещины в металле независимо от их раскрытия. Поиск трещин рекоменду­ется выполнять с применением дефектоскопов. Дефектоскопами проверяются все места наиболее вероятного образования трещин, а также вызывающие подозрения на их наличие. Если нет дефек­тоскопов, нужно обращать внимание на состояние окраски. При обнаружении в краске трещин или следов проступающей ржавчи­ны (при общем хорошем состоянии окраски) краска в таком месте должна быть очищена, а поверхность обнаженного металла ос­мотрена через лупу. Если после тщательного осмотра сомнитель­ного места нет уверенности в отсутствии трещины, надлежит изго­товить макрошлиф или срубить стружку (приложение 29).

6. При выявлении искривлений элементов, пробоин, рас­слоений металла и т. п. особое внимание следует обращать на основ­ные элементы ферм (балок), балочной клетки (уголки прикреп­ления, верхние поясные уголки продольных балок, особенно при отсутствии горизонтальных листов), на прикрепления к верхним узлам растянуто-сжатых раскосов, на части, подвергавшиеся по­вреждениям или сильным деформациям, и на места резких изги­бов элементов.

При обследовании нужно проверить прямолинейность элемен­тов, работающих на сжатие, установить, не наблюдается ли выпу­чивание или значительные колебания элементов при проходе по­ездов.

Прямолинейность проверяется натяжением тонкой проволоки или лески между концами элемента и соответствующими промера­ми от натянутой проволоки до проверяемого элемента.

При обследовании продольных и поперечных связей между главными фермами нужно обращать внимание на колебания их при проходе поездов.

11.8. Состояние заклепочных соединений проверяется осмот­ром и остукиванием; в необходимых случаях заклепки удаляют, заменяя высокопрочными болтами.

Обычно больше всего подвержены расстройству заклепки: а) в пересечениях и прикреплениях гибких элементов или элемен­тов, работающих на знакопеременную нагрузку (средние раскосы ферм, связи); б) в прикреплениях продольных балок к попере­чным; в) в прикреплениях поперечных балок к фермам в пролет­ных строениях с ездой поверху при этажной проезжей части; г) в вертикальных полках верхних поясных уголков продольных ба­лок, балок со сплошной стенкой и сквозных ферм (при опирании поперечин непосредственно на пояса), подвергающихся ударным воздействиям; д) в верхних узлах прикрепления знакопере­менных раскосов главных ферм.

Отрыв головок заклепок чаще всего происходит в местах при­крепления продольных балок к поперечным, а также в местах перегибов элементов. Слабыми считаются заклепки, дрожащие или издающие глухой звук при легком ударе молотком.

Местонахождение и число дефектных заклепок нужно зафикси­ровать и указать характер дефектов.

В пролетных строениях с монтажными соединениями на высо­копрочных болтах или усиленных с применением таких болтов, необходимо выборочно проверить достаточность натяжения по­следних.

11.9. При осмотре металла сварных пролетных строений ос­новное внимание обращается на состояние сварных швов и около­шовной зоны. Наиболее тщательно нужно осмотреть работающие на растягивающие и знакопеременные усилия элементы сквозных главных ферм и растянутую зону балок со сплошной стенкой.

В этих элементах и частях особенно внимательно нужно ос­матривать сварные швы и околошовную зону вблизи мест — концентраторов напряжений, а именно — в местах изменения се­чений элементов; например, при обрывах или изменениях толщи­ны и ширины поясных листов в балках, в местах примыкания уз­ловых фасонок связей, накладок, ребер, диафрагм, у концов швов, в том числе в стенке балок в местах обрыва швов прикрепления ребер жесткости, подрезов металла и оставленных кратеров, на участках швов, где имеются изменения их формы.

Также тщательно нужно осматривать стыковые швы растяну­тых и знакопеременных элементов: особое внимание следует обра­щать на кромки листов у границ стыковых швов.

Осматривать швы и околошовную зону рекомендуется с приме­нением дефектоскопов. Если нет этих приборов, допускается осматривать визуально. Для этого загрязненные места нужно предварительно тщательно очистить. Сомнительные места, где при визуальном осмотре возникает подозрение в наличии трещин, осматривают через лупу с 4-10-кратным увеличением. Если необходимо, металл в этих местах очищают от краски и продуктов коррозии. В необходимых случаях изготавливаются макрошлифы (см. приложение 29).

11.10.При обследовании опорных частей устанавливают их конструкцию, расположение и состояние. Путем обмера и наблю­дения за работой опорной части при проходе поезда выявляют не­ точности взаимного расположения опорных плит, балансиров и катков, положения опорных частей на подферменниках. При об­наружении смещения, перекоса и т.п. в расположении опорных частей нужно выяснить причину их появления.

Повреждения, на которые должно быть обращено внимание: коррозия, трещины и сколы в элементах опорных частей; не­равномерное опирание катков и шарниров; перекосы, угон и за­клинка катков; неравномерное опирание опорных плит на подферменники; наличие срезанных головок болтов в прикреплении планок к торцам катков; отсутствие защитных чехлов. При ос­мотре подвижных опорных частей со срезными катками нужно об­ращать внимание на возможное смятие мест контактов противо­угонных зубьев с углами пазов в балансире и опорной плите.

В случае наклона срезных катков и наличия смятия в местах контактов противоугонных зубьев с углами пазов нужно замерить взаимное положение конца нижнего балансира относительно края опорной плиты при положительных и отрицательных тем­пературах, замерить углы наклона катков.

Для установления наличия заклинки катков следует сравнить разность замеренных смещений нижнего балансира относительно опорной плиты с результатами расчетных перемещений для дан­ного перепада температур.

Правильность установки опорной плиты определяется замером (с фиксацией температуры) смещения ее середины относительно середины нижнего балансира и сравнением замеренного смеще­ния с теоретическим значением, рассчитанным для этой же тем­пературы.

11.11.При обследовании пролетных строений должны быть отмечены и учтены при оценке их состояния обнаруженные конст­руктивные дефекты, которые в расчетах не учитываются, напри­мер: неудовлетворительное расположение материала сечений тех или иных элементов; эксцентричное прикрепление в плоскости и из плоскости ферм; недостаточная связь между ветвями растяну­тых элементов; отсутствие концевых планок в соединительной ре­шетке составных элементов главных ферм; большой шаг связующих заклепок; отсутствие тормозных связей в пролетных строе­ниях пролетом более 70 м и разрывов продольных балок — при пролетах более 100 м; отсутствие прокладок между верхним поя­сом главных или продольных балок и фасонками верхних про­дольных связей; отсутствие дренажных отверстий и др.

11.12. В случае выявления при обследовании пролетных строений и опорных частей опасных дефектов (трещины, очаги сильной коррозии, большое количество слабых заклепок в прик­реплениях, значительные искривления элементов и др.) совмест­но с линейными работниками должны приниматься необходимые меры по обеспечению безопасности движения поездов. Обнару­женные трещины во всех случаях должны быть незамедлительно, засверлены.