Ремонт железобетонных опор
Объем ремонта железобетонных опор, свай, приставок и фундаментов определяется при осмотрах ВЛ, а также выборочным вскрытием подземной части опор на глубину 0,5-0,7 м.
Рисунок. Разрушение бетона железобетонного пасынка
Виды и причины повреждений
К наиболее распространенным дефектам железобетонных опор, возникающим в процессе эксплуатации относятся: появление трещин (продольных и поперечных) в бетоне, появление пятен, щелей, раковин, отклонение опоры от вертикального положения, а также дефекты заделки опоры в грунт.
Дефекты в железобетонных опорах и фундаментах образуются вследствие нарушения технологии изготовления, транспортировки опор к месту установки, несоблюдения строительных норм и правил при сооружении ВЛ. В процессе эксплуатации под действием знакопеременных нагрузок, периодического увлажнения, размораживания дефекты развиваются, что приводит к разрушению бетона, коррозии арматуры и, в конечном итоге, к снижению несущей способности опор и фундаментов и сокращению их срока службы.
Отклонение опор от вертикального положения может иметь место в результате недостаточно прочного их закрепления в грунте при установке, вследствие усадки почвы, в связи с наездом на опоры транспорта, после ослабления оттяжек или проволочных бандажей опор с пасынками и т.д.
Рисунок. Фрагмент железобетонной опоры с продольной трещиной в бетоне
Ремонт опор
Виды ремонта железобетонных опор в зависимости от типа дефекта приведены в таблицах 1-4.
Таблица 1 – Виды ремонта опор при наличии трещин в бетоне
Конструкция опоры | Характеристика дефекта | Вид ремонта |
Центрифугированная или вибрированная опора с ненапряженной или напряженной стержневой арматурой | Поперечные трещины шириной раскрытия менее 0,3 мм | Ремонт не требуется |
То же шириной раскрытия от 0,3 до 0,6 мм | Поверхность бетона в зоне образования трещин покрасить краской или заделать полимерцементным раствором | |
Поперечные трещины шириной раскрытия более 0,6 мм | Установить бандаж. Если трещины расположены по всей поверхности бетона, то опору заменить | |
Центрифугированная или вибрированная опора с напряженной арматурой из высокопрочной проволоки (в виде отдельных проволок или прядей) | Поперечные трещины шириной раскрытия до 0,05 мм | Ремонт не требуется |
То же шириной раскрытия от 0,05 до 0,3 мм | Поверхность бетона в зоне трещин покрасить краской | |
То же шириной раскрытия более 0,3 мм | Установить бандаж. Если зона образования трещин распространяется по всей поверхности бетона, опору заменить | |
Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции | Продольные трещины шириной раскрытия до 0,05 мм независимо от количества трещин | Ремонт не требуется |
Продольные трещины шириной раскрытия от 0,05 до 0,3 мм независимо от количества трещин | Поверхность бетона в зоне образования трещин закрасить краской | |
То же шириной раскрытия от 0,3 до 0,6 мм при количестве трещин не более двух в одном сечении | Трещины заделать полимерцементным раствором | |
То же шириной раскрытия более 0,3 мм при количестве трещин более двух в одном сечении | Установить бандаж. При длине трещин более 3 м опору заменить |
Рисунок. Измерение ширины раскрытия продольной трещины железобетонной опоры
Таблица 2 – Виды ремонта опор при наличии раковин, щелей и пятен на бетоне
Конструкция опоры | Характеристика дефекта | Вид ремонта |
Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции | На поверхности бетона выступают темные полосы, расположенные по виткам поперечной арматуры | Поверхность бетона в зоне, где выступают темные полосы, закрасить краской |
Оголена поперечная арматура (на длине не более 1,5-2 м вдоль опоры) | Очистить арматуру от ржавчины. Поверхность бетона, где выступает поперечная арматура, закрасить краской | |
Пористый бетон или узкая щель вдоль стойки | Заделать полимерцементным раствором | |
На поверхности бетона выступают пятна и потеки цвета ржавчины, свидетельствующие о наличии в бетоне инородных включений (глины, руды) | Поверхность бетона в зоне потеков и пятен закрасить краской | |
Шершавая поверхность бетона вследствие отслоения поверхностного слоя толщиной 3-5 мм | Заделать полимерцементным раствором | |
В бетоне раковины размером 10х10 мм и глубиной 10 мм | Заделать полимерцементным раствором | |
В бетоне раковины или сквозные отверстия площадью до 25 см2 (не более одной раковины или одного отверстия на опору) при толщине бетонной стенки в зоне отверстия не менее проектной | Установить бандаж. При количестве раковин или отверстий более одного опору заменить | |
То же при толщине бетонной стенки в зоне отверстия менее проектной | Поверхность бетона в зоне отверстия простучать. При скалывании бетона и увеличении площади отверстия опору заменить | |
В бетоне раковина или сквозное отверстие площадью более 25 см2 | Опору заменить |
Рисунок. Сквозное отверстие в железобетонной опоре
Таблица 3 – Виды ремонта опор при наличии отклонения стойки от вертикального положения
Конструкция опоры | Характеристика дефекта | Вид ремонта |
Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции | Отклонение стойки одностоечной свободностоящей опоры от вертикальной оси на значение, большее ее диаметра вверху | Опору выправить |
Отклонение одностоечной опоры с оттяжками от вертикальной оси вдоль и поперек линии | Опору выправить регулированием тяжения в оттяжках | |
Ослабление тяжения тросовых оттяжек | Подтянуть оттяжки до нормального тяжения. Исправить крепления и регулирующие устройства | |
Искажение геометрической формы портальной опоры на оттяжках | Выправить опору регулированием тяжения в оттяжках | |
Искривление стоек одностоечных свободностоящих опор | Выправить опору, установив оттяжку в сторону, противоположную прогибу | |
Искривление стоек железобетонной опоры 330 кВ (ОПО-330, ПГ-330, ПУ-330) при стреле прогиба менее 10 см | Ремонт не требуется | |
То же при стреле прогиба более 10 см | Опору выправить регулированием тяжения в оттяжках |
Рисунок. Отклонение опоры от вертикального положения
Таблица 4 – Виды ремонта опор при наличии дефектов в заделке опор
Конструкция опоры | Характеристика дефекта | Вид ремонта |
Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции | Грунт в заделке опор не уплотнен: котлован неполностью засыпан грунтом. Признаки коррозии арматуры в фундаментной части опоры | Фундаментную часть опоры очистить от грязи и восстановить гидроизоляцию. Тщательно утрамбовать грунт в пазухе котлована, недостающий грунт досыпать с послойным уплотнением |
Опора заделана в грунт на глубину менее проектной. Ригели находятся на поверхности | Произвести обваловку опоры с досыпкой грунта выше проектной отметки заделки на 30-40 см. Уплотнить досыпанный грунт | |
Сколы бетона оголовника фундамента | Расчистить место скола, выправить арматуру, установить опалубку по форме оголовника и забетонировать |
Перед нанесением защитных покрытий или заделкой дефектов поверхность бетона следует очистить от грязи и пыли, а отслоения бетона – удалить.
Очистку поверхности бетона и обнаженной арматуры следует производить стальными щетками или скребками; масляные пятна удаляются ветошью, смоченной в бензине, ацетоне или других растворителях.
Применение растворов и краски
Для ремонта железобетонных опор рекомендуется применять полимерцементные растворы и краски. Полимерцементные растворы приготовляются смешиванием цемента и песка с последующим добавлением эмульсии полимера и воды; раствор вовремя приготовления тщательно перемешивается. Составы полимерцементных растворов приведены в РД 34.20.504-94 [скачать/посмотреть].
Полимерцементный раствор следует применять в течение 2 ч после приготовления. При заделке раковин и сколов полимерцементный раствор втирается с помощью шпателя или мастерка в трещину, смоченную предварительно 10 %-ным раствором эмульсии. Спустя час место заделки смачивается водным раствором эмульсии, присыпается сухим цементом и заглаживается гладилкой.
Полимерцементная краска должна готовиться на местепроизводства работ не ранее чем за 3-4 ч до начала работ. Краска наносится в два слоя кистью на поверхность бетона, предварительно увлажненную 10 %-ным раствором полимерной эмульсии. Второй слой наносится через 1-2 ч после первого.
Выполнение бандажей
Железобетонные бандажи, применяемые для ремонта опор с вертикальными трещинами, должны иметь поперечную рабочую арматуру, а для ремонта опор с горизонтальными трещинами – продольную рабочую арматуру. Края бандажа должны на 20 см перекрывать зону разрушения бетона. В месте наложения бандажа поверхность бетона опоры насекается зубилом. Рабочую арматуру бандажа рекомендуется выполнять из стали периодического профиля диаметром 16 мм, нерабочую (поперечную) арматуру – из катанки диаметром 5-7 мм; толщина бетонного слоя должна быть 8-10 см.
После установки арматуры устанавливается опалубка, пространство между поверхностью опоры и опалубкой заполняется бетоном. В местах больших сколов бетона (с обнажением арматуры) крепится арматурная сетка, которая затем заполняется бетоном.
Выправка опор
Выправка промежуточных одностоечных свободностоящих одноцепных и двухцепных опор, имеющих наклон поперек ВЛ, производится созданием тяжения в сторону, противоположную наклону опоры. Тяжение создается с помощью тягового механизма, обеспечивающего плавное увеличение усилия, прилагаемого к тяговому тросу. В качестве тягового механизма может использоваться автомашина с лебедкой или ручная лебедка. Механизм должен быть удален от опоры, подлежащей выправке, на расстояние не менее 1,2 ее высоты. Тяговый трос крепится на опоре на высоте около 4 м от уровня земли.
Рисунок. Схема выправки одностоечной свободностоящей опоры
До начала работ по выправке опор со стороны, противоположной наклону опоры, откапывается узкий котлован по диаметру стойки глубиной 1,2-1,5 м. Котлован может выполняться вручную или с помощью механизма (экскаватора, буровой машины).
Рисунок. Схема выполнения котлована для выправки опоры: 1 – опора; 2 – котлован.
Выправке подлежат опоры при угле наклона стойки более 1° (т.е. при отклонении вершины опоры от вертикального положения более чем на 25-40 см при длине стоек от 16 до 26 м). При наклоне стойки опоры на угол более 3° от вертикали выправка должна производиться немедленно.
В скальных и мерзлых грунтах выправка опор запрещается.
Выправка опоры с оттяжками производится следующим образом:
- опор с тросовыми оттяжками – изменением длины и тяжения в тросах оттяжек путем подтягивания гаек анкерных U-образных болтов;
- опор с оттяжками из круглой стали (стержневой арматуры) – регулированием длины оттяжек с помощью талрепов.
Рисунок. Натяжное устройство оттяжки опоры воздушной линии электропередачи
Все виды оттяжек опор (в том числе оттяжки внутренних связей опор, шпренгельные оттяжки траверс и др.) независимо от их конструктивного выполнения (из тросов, круглой стали) должны быть натянуты без видимой слабины.
Дополнительный материал
- Рекомендации по ремонту железобетонных опор и фундаментов металлических опор ВЛ c применением современных цементосодержащих материалов. [скачать/открыть в формате pdf]
- РД 34.20.504-94. Типовая инструкция по эксплуатации воздушных линий электропередачи напряжением 35-800 кВ. [скачать/открыть в формате pdf]
- Рекомендации по выправке железобетонных одностоечных свободностоящих опор ВЛ напряжением 35 кВ и выше. [скачать/открыть в формате pdf]