В 2018 году проектная организация ООО «СибирьДорПроект» начала работы по проектированию объекта в Новосибирской области: «Капительный ремонт водопропускной трубы в Новосибирском районе Новосибирской области». Водопропускная труба расположена на ПК0+86.91 по оси автодороги Новосибирск — Красный Яр (соответствует км 7+085 эксплуатационного километража) и имеет следующие характеристики:
- длина — 19,1 м;
- четырёхочковая, круглая железобетонная труба, каждое отверстие состоит из 18 звеньев (тип ЗКП)
- диаметр каждого отверстия на момент проектирования — 1,5 м;
- тип оголовка — портальный с откосными стенками.
При обследовании водопропускной трубы не обнаружено трещин и следов протечек на звеньях, просадок насыпи и трещин дорожного покрытия. Основной дефект — вертикальные и горизонтальные смещения звеньев, которые произошли ещё на стадии строительства трубы по причине недоуплотнения её основания. Кроме того, звенья сместились из-за механического воздействия строительной техники при выполнении засыпки труб. Вертикальное смещение звеньев привело к застою воды в теле трубы и, как следствие, оказало разрушающее воздействие на железобетонные элементы.
На основании выполненного предпроектного обследования и рекомендаций, в ходе подготовки проектной документации были разработаны и представлены на рассмотрение заказчику три варианта капитального ремонта водопропускных труб с применением метода гильзования.
Варианты капитального ремонта водопропускной трубы
В качестве первого варианта ремонта трубы рассматривался метод гильзования металлическими трубами. Технология заключается в восстановлении вертикальной геометрии путём установки внутри дополнительной трубы максимально возможного диаметра и заполнения образовавшихся пустот между трубами инъекционным составом. Диаметр металлической трубы для гильзования — 1,22 м.
Основное преимущество этой технологии — устойчивость металлической трубы к механическим повреждениям. Однако главный недостаток первого варианта — значительное уменьшение внутреннего диаметра трубы в процессе ремонта и соответственно снижение водопропускной способности сооружений.
Также монтаж требует обустройства площадок для съезда техники, применения тяжёлых машин и механизмов, а это — значительные сроки выполнения работ и высокая стоимость. Кроме того, потребуются дополнительные эксплуатационные затраты на устройство и восстановление антикоррозионного покрытия металлической трубы.
Второй вариант (согласованный к применению) — капитальный ремонт трубы с применением несъёмной опалубки в виде анкерного листа по технологии «ПайпАрм». Суть этой технологии заключается в установке в тело трубы полимерного защитного рукава «ПайпАрм», усиленного арматурного каркаса, и инъецировании специального раствора на основе минерального вяжущего в промежуток между существующим телом трубы и полимерным рукавом.
Метод разработан применительно ОДМ 218.3.046–2015 «Рекомендации по технологии ремонта водопропускных труб с использованием композиционных материалов». Его основные преимущества — минимальное снижение внутреннего диаметра существующего сооружения, восстановление несущей способности и остановка деградации сооружения, повышенные водопропускные характеристики и предотвращение заиливания за счёт низкого гидравлического сопротивления полимерного рукава. Монтаж проходит в максимально короткие сроки, не требует перекрытия движения и обустройства площадок для техники. Сокращаются затраты при эксплуатации, так как исключается необходимость выполнения и восстановления антикоррозионного покрытия. Гарантийный срок на весь комплекс проведённых работ составляет 6 лет с возможностью продления по результатам обследования. Все компоненты системы «ПайпАрм» производятся на территории РФ. Изготовитель — ЗАО «ТЕХПОЛИМЕР».
К определённым сложностям применения этой технологии можно отнести повышенные требования к квалификации монтажников (требуется специальное обучение) и применение специализированного оборудования при производстве работ.
Дополнительный вариант, который рассматривался заказчиком работ для ремонта водопропускного сооружения, — гильзование стеклопластиковыми трубами. Метод разработан применительно ОДМ 218.3.046–2015 «Рекомендации по технологии ремонта водопропускных труб с использованием композиционных материалов». Этот метод не имеет недостатков относительно гильзования стальной трубой в части антикоррозионного покрытия, но также требует применения тяжёлых машин и механизмов и значительно снижает внутренний диаметр ремонтируемого сооружения. Стеклопластиковая труба менее стойка к механическим повреждениям нежели стальная.
Выбор оптимального решения
По результатам технико-экономического сравнения и технического совещания, поведённого заказчиком, к дальнейшему проектированию как наиболее оптимальный, был принят вариант № 2 — капитальный ремонт трубы по технологии «ПайпАрм», разработчик ЗАО «ТЕХПОЛИМЕР».
Используемый метод предусматривает усиление существующей трубы с помощью арматурного каркаса, устанавливаемого в промежутке между существующей трубой и полимерным защитным рукавом, используемым в качестве несъёмной опалубки, и заполнение промежутка специальным инъекционным составом.
Арматурный каркас состоит из продольной и поперечной арматуры, соединённой между собой вязальной проволокой. Он изготавливается на месте производства работ и крепится к стенкам существующей трубы. Расчёт каркаса производится исходя из данных по обследованию сооружения.
Продольная арматура фиксируется пластиковыми или металлическими пластинами, которые крепятся к звеньям существующей трубы металлическими анкерами. Далее внутрь существующей трубы устанавливается полимерный рукав с анкерными элементами, производится экструзионная сварка элементов полимерного рукава, устанавливаются шланги-питатели для подачи инъекционной смеси и производится омоноличивание системы в целом.
В 2019 году в соответствии с государственным контрактом, размещённым заказчиком «Территориальное управление автомобильных дорог Новосибирской области», был заключён контракт на выполнение работ по капитальному ремонту водопропускной трубы на ПК0+86.91 по оси автодороги Новосибирск — Красный Яр.
Генеральный подрядчик подготовил объект к выполнению ремонтных работ, начало которых было назначено на 1 августа 2019 года. Был составлен соответствующий акт приёма-передачи трубы для выполнения работ по её капитальному ремонту по технологии «ПайпАрм». Работы выполнялись в соответствии с проектной документацией с постоянным контролем этапов выполнения работ со стороны службы технического надзора заказчика. Общая продолжительность работ составила 35 календарных дней. После капитального ремонта готовая к эксплуатации труба была передана заказчику 25 сентября 2019 года.
По результатам выполненных работ от заказчика был получен положительный отзыв на применение технологии «ПайпАрм» с рекомендациями по дальнейшему её применению.
