ДСТУ-Н Б В.2.3-23:2009. НАСТАНОВА З ОЦІНЮВАННЯ І ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ АВТОДОРОЖНІХ МОСТІВ


НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СПОРУДИ ТРАНСПОРТУ

НАСТАНОВА З ОЦІНЮВАННЯ І ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ АВТОДОРОЖНІХ МОСТІВ

ДСТУ-Н Б В.2.3-23:2009

Введено: «ИМЦ» (г. Киев, просп. Краснозвездный, 51; т/ф. 391-42-10)

Київ

Мінрегіонбуд України

2009

1 РОЗРОБЛЕНО: Національний транспортний університет (м. Київ)

РОЗРОБНИКИ: Л. Беспалов, канд. техн. наук; А. Лантух-Лященко, д-р техн. Наук (науковий керівник); М. Клименко; К. Медведєв, канд. фіз.-мат. наук; В. Назаренко, канд. техн. наук; А. Рубльов, канд. техн. наук; І. Святишенко; В. Снитко, канд. техн. наук; С. Ткачук, д-р техн. наук; Н. Хвощинська, канд. техн. наук

ЗА УЧАСТЮ:

Державний дорожній науково-дослідний інститут ім. М. Шульгіна

(П. Коваль, канд. техн. наук; М. Парубець; В. Редченко, канд. техн. наук)

ВП «Мост», м. Донецьк

(В. Тодіріка)

2 ПРИЙНЯТО І НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Мінрегіонбуду України № 484 від 11.11.2009 р.

3 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4 НА ЗАМІНУ ВБН В.3.1-218-174-2002 Мости та труби. Оцінка технічного стану автодорожніх мостів, що експлуатуються

ЗМІСТ

с.

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ4

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ4

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ5

4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ8

5 ОЦІНЮВАННЯ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ЕЛЕМЕНТІВ МОСТІВ10

6 ПРОГНОЗУВАННЯ ЗАЛИШКОВОГО РЕСУРСУ ЕЛЕМЕНТІВ МОСТІВ16

7 ОЦІНЮВАННЯ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ СПОРУДИ В ЦІЛОМУ17

ДОДАТОК А21

КЛАСИФІКАЦІЙНІ ТАБЛИЦІ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ СТАНІВ ЕЛЕМЕНТІВ МОСТА21

ДОДАТОК Б40

ВИЗНАЧЕННЯ ВАНТАЖОПІДЙОМНОСТІ ЕЛЕМЕНТІВ МОСТІВ ВІДНОСНО ВАГИ АВТОМОБІЛЯ МАКСИМАЛЬНОЇ МАСИ В КОЛОНІ40

ДОДАТОК В44

ВИЗНАЧЕННЯ РЕАЛЬНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕЗПЕКИ44

ДОДАТОК Г48

АЛГОРИТМ ПРОГНОЗУВАННЯ ЗАЛИШКОВОГО РЕСУРСУ ЕЛЕМЕНТІВ МОСТІВ48

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

СПОРУДИ ТРАНСПОРТУ.

НАСТАНОВА З ОЦІНЮВАННЯ І ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ АВТОДОРОЖНІХ МОСТІВ

СООРУЖЕНИЯ ТРАНСПОРТА.

НАСТАВЛЕНИЕ ПО ОЦЕНКЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВТОДОРОЖНЬІХ МОСТОВ

TRANSPORT CONSTRUCTION.

ASSESSING AND PREDICTING OF HIGHWAY BRIDGES

Чинний від 2010-03-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Ця Настанова встановлює правила оцінки технічного стану мостів і прогнозування залишкового ресурсу їх елементів.

Настанова поширюється на мости всіх систем, що експлуатуються на автомобільних дорогах загального користування.

Сферою застосування настанови є система експлуатації автодорожніх мостів. Оцінювання і прогнозування технічного стану автодорожніх мостів, контроль надійності і прогнозування залишкового ресурсу за цією Настановою є обов'язковою регламентною процедурою в системі експлуатації мостів.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

ДБН 362-92 Оцінювання технічного стану сталевих конструкцій виробничих будинків і споруд, що знаходяться в експлуатації

ДБН В.2.3-6-2009 Споруди транспорту. Мости та труби. Обстеження і випробування

ДБН В.2.3-14-2006 Споруди транспорту. Мости та труби. Правила проектування

ДБН В.1.2-14-2008 Загальні принципи забезпечення надійності та безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ

ДБН В.2.3-22-2009 Споруди транспорту. Мости і труби. Основні вимоги проектування

ДБН В. 1.2-15-2009 Споруди транспорту. Мости і труби. Навантаження і впливи

СН 200-62 Технические условия проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб (Технічні умови проектування залізничних, автодорожніх та міських мостів і труб).

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

Нижче подано терміни, вжиті в цій Настанові, та визначення основних понять.

3.1 вантажопідйомність

Чисельне значення ваги рухомого навантаження, яке можна пропускати по мосту за умови, що зусилля в перерізах визначальних елементів, викликані цим навантаженням, не перевищують обчисленої їх реальної несної здатності

3.2 визначальний елемент

Елемент, руйнування якого призводить до руйнування або загрози руйнування споруди в цілому

3.3 деградація

Знос, втрата початкових механічних, фізико-хімічних і естетичних характеристик. Рівень деградації в функції часу може прогнозуватись відповідними моделями

3.4 дефект

Відхилення якості, форми, фактичних розмірів елементів та конструкцій від вимог нормативної або проектної документації, яке виникає при проектуванні, виготовленні, транспортуванні, будівництві або в процесі експлуатації

3.5 експлуатаційний стан

Технічний стан, що описується добіркою загальноприйнятих числових і неформальних лінгвістичних характеристик

3.6 допоміжний елемент

Елемент, який не входить до складу несних конструкцій моста. Руйнація такого елемента не призводить до зміни напружено-деформованого стану споруди, а тільки ускладнює її експлуатацію (наприклад, бар'єрна огорожа, перила, оглядові пристрої)

3.7 довговічність

Здатність споруди зберігати протягом певного часу роботоспроможний стан при встановленій системі технічного обслуговування. Довговічність визначається в роках

3.8 другорядний елемент

Елемент, руйнація якого не призводить до руйнації моста в цілому, але є серйозною загрозою руйнації при подальшій його експлуатації (наприклад, діафрагми збірної залізобетонної прогонової будови)

3.9 знос споруди

Деградація елементів споруди в процесі експлуатації. Полягає в погіршенні початкових проектних показників, таких як несна здатність, вантажопідйомність, невідповідності розрахункових параметрів споруди сучасним вимогам (наприклад, за габаритом тощо)

3.10 експлуатація споруди

Технічне використання споруди згідно з призначенням, догляд та збереження технічного стану, передбаченого проектом

3.11 експлуатаційне утримання

Вжиття необхідних заходів із збереження стану конструкцій, за якого вони здатні виконувати функції, передбачені проектом, з параметрами, що визначені проектом та вимогами нормативних документів з експлуатації споруд

3.12 капітальний ремонт

Комплекс будівельно-монтажних робіт, який полягає у відновленні, посиленні або заміні елементів моста, що втратили свої проектні показники

3.13 міст

Транспортна споруда призначена для пропуску через перешкоду потоків автомобільного, залізничного транспорту, пішоходів, інших комунікацій. У залежності від функціонального призначення та типу перешкоди мости мають свої специфічні назви (наприклад, шляхопровід, віадук, естакада)

3.14 надійність

Здатність споруди виконувати задані функції в певних умовах експлуатації, зберігаючи протягом встановленого часу нормативні експлуатаційні показники. Надійність визначається ймовірністю того, що не буде досягнуто жодного з розрахункових граничних станів

3.15 несна здатність

Здатність елемента (конструкції) сприймати граничне зусилля

3.16 обстеження

Процес отримання якісних та кількісних показників експлуатаційної придатності споруди, елементів та конструкцій шляхом їх візуального огляду, інструментальних вимірювань, польових та лабораторних випробувань матеріалів конструкцій

3.17 пошкодження

Дефект, відхилення параметрів і/або характеристик елементів та конструкцій від передбачених проектом, що виникли в результаті природного старіння матеріалів та механічних, фізико-хімічних, теплотехнічних впливів у процесі транспортування, монтажу або експлуатації. Пошкодження не може бути прогнозовано моделлю деградації

3.18 реконструкція

Комплекс будівельно-монтажних робіт, спрямованих на відновлення або перебудову споруди з наданням їй потрібних експлуатаційних характеристик

3.19 ремонт

Комплекс будівельно-монтажних робіт, спрямованих на відновлення проектних параметрів споруди

3.20 ресурс

Строк роботи елемента в роках, впродовж якого надійність і експлуатаційна придатність задовольняють нормативні вимоги

3.21 технічний стан споруди

Сукупність якісних та кількісних показників, що характеризують експлуатаційну придатність споруди та її конструкцій

3.22 характеристика безпеки

Числовий показник надійності, математично зв'язаний з ймовірністю того, що не буде досягнуто граничного стану. Так, наприклад, надійності Р = 0,9998 відповідає характеристика безпеки β = 3,8.

4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

4.1 Цією настановою регламентується процедура оцінювання технічного стану елементів мостів, споруд у цілому та прогнозування строку їх служби.

4.2 Міст та мостовий перехід розглядаються як система з семи груп конструктивних елементів:

- елементи проїзної частини;

- елементи прогонової будови;

- опори та опорні частини;

- фундаменти;

- підмостове русло;

- регуляційні споруди;

- підходи.

4.3 Оцінювання і прогнозування технічного стану мостів та їх елементів визначається на основі даних нагляду і спостережень, результатів обстежень та/або випробувань, виконаних згідно з ДБН В.2.3-6 та перевірочних розрахунків.

4.4 Алгоритм оцінки і прогнозування технічного стану складається з таких основних кроків:

- збір вихідних даних для оцінки і прогнозування технічного стану елементів моста;

- визначення стану елементів моста за класифікаційними таблицямиексплуатаційних станів;

- уточнення стану елементів за обчисленням вантажопідйомності;

- визначення стану елементів за реальною характеристикою безпеки елементів;

- призначення експлуатаційних заходів;

- прогнозування строку безпечної експлуатації елементів (визначення залишкового ресурсу);

- оцінювання технічного стану моста в цілому для рангування споруди за потребою експлуатаційних заходів.

4.5 Оцінюється технічний стан усіх поіменованих в 4.2 елементів шляхом класифікації за експлуатаційним станом. Викладена в подальшому методика містить апарат для такої класифікації.

4.6 Прийнято, що елементи моста протягом життєвого циклу перебувають послідовно в одному з п'яти експлуатаційних станів, які наведено в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 – Класифікація експлуатаційних станів елементів

Експлуатаційний стан

Назва експлуатаційного стану

Узагальнена характеристика стану

Стан 1

Справний

Елемент відповідає всім вимогам проекту та чинних норм експлуатації

Стан 2

Обмежено справний

Елемент частково не відповідає вимогам проекту, проте не порушуються вимоги ані першої, ані другої груп граничних станів

Стан 3

Працездатний

Елемент частково не відповідає вимогам проекту, проте не порушуються вимоги першої групи граничних станів. Можливе часткове порушення вимог другої групи граничних станів, якщо це не обмежує нормального функціонування споруди

Стан 4

Обмежено працездатний

Можливе часткове порушення вимог першої групи граничних станів. Порушуються вимоги другої групи граничних станів. Споруда експлуатується в обмеженому режимі і вимагає спеціального контролю за станом її елементів

Кынець таблиці 4.1

Експлуатаційний стан

Назва експлуатаційного стану

Узагальнена характеристика стану

Стан 5

Непрацездатний

Елемент не відповідає вимогам першої групи граничних станів і з'ясовується неможливість їх задоволення, що свідчить про необхідність припинення експлуатації споруди

Названі в таблиці граничні стани визначаються відповідно до ДБН В.1.2-14.

4.7 Основою для класифікації елементів моста згідно з 4.6 є:

- первинна технічна документація моста;

- дані експлуатаційної документації;

- аналіз історії експлуатації;

- дані детального обстеження всієї споруди та її елементів;

- визначення реальної міцності матеріалів елементів споруди;

- виконання перевірочних розрахунків вантажопідйомності;

- вирахування реальної характеристики безпеки елементів;

- перевірка моста, за необхідності, випробовувальним навантаженням.

5 ОЦІНЮВАННЯ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ЕЛЕМЕНТІВ МОСТІВ

5.1 Визначення стану елементів мостів за результатами обстежень та випробувань

5.1.1 Основою оцінювання технічного стану е класифікація експлуатаційного стану елементів мостів згідно з 4.6.

5.1.2 Процедура класифікації експлуатаційного стану елементів мостів за результатами обстежень полягає в зіставленні характерних дефектів і пошкоджень, інших ознак деградації, які зафіксовані в процесі нагляду, обстежень та випробувань, з описом ознак деградації, наведених у класифікаційних таблицях довідкового додатка А. У результаті класифікації елемент споруди за своїми ознаками зносу відноситься до одного з п'яти експлуатаційних станів (4.6), встановлених цими настановами.

5.1.3 У тих випадках, коли елемент або рівень його зносу не представлено в таблицях інформаційного додатка А, експерт класифікує стан, користуючись загальним описом експлуатаційних станів згідно з 4.6.

5.1.4 Кожному з експлуатаційних станів відповідає надійність, яка визначена у відповідності з моделлю деградації, прийнятою в цій Настанові.

Таблиця 5.1 – Верхні значення надійності елементів

Експлуатаційний стан

Назва експлуатаційного стану

Надійність за першою групою граничних станів,

Pi

Характеристика безпеки

βi

Стан 1

Справний

0,999844

3,80

Стан 2

Обмежено справний

0,998363

2,95

Стан 3

Працездатний

0,992461

2,43

Стан 4

Обмежено працездатний

0,979771

2,05

Стан 5

Непрацездатний

0,958351

1,74