Автор: Сергей Борисович Земляков, специалист «ТЕХПОЛИМЕР»
Масштабное строительство дорожной инфраструктуры и влияние на водопропускные сооружения негативных факторов — природного (климат), физического (эрозия) и химического (агрессивная среда) делают актуальным вопрос защиты и продления срока службы железобетонных водопропускных конструкций.
В рамках данной статьи рассмотрен пример нового строительства водопропускных труб из футерованных железобетонных звеньев на объекте: «Капитальный ремонт автомобильной дороги Р‑255 «Сибирь» Новосибирск — Кемерово — Красноярск — Иркутск на участке км 852+000 — км 878+000, Красноярский край». Водопропускные трубы (на ПК88+04,61 и на ПК27+53,96) будут работать в режиме пропуска постоянного водотока с большим расходом воды, что позволяет провести аналогию с гидротехническими сооружениями. Железобетонные звенья водопропускных труб разработаны и изготовлены на основе типовых серий, соответствуют конкретным требуемым показателям пропускной способности водотоков и адаптированы с учетом внедрения инноваций — наличия защитной футеровки из полимерного анкерного листа (ТУ 2246–003–56910145–2014) производства ЗАО «ТЕХПОЛИМЕР».
Выбор материалов
При выборе инженерных решений устройства водопропускных труб был проведен сравнительный анализ суммарной стоимости строительства и эксплуатации сооружения из типовых и футерованных железобетонных блоков. Расчет применительно к прямоугольной железобетонной трубе на ПК27+53,96 показал, что использование футерованных блоков позволяет уменьшить затраты на период строительства и эксплуатации за 24 года на 2,5% (данный показатель обеспечивается за счет снижения затрат на текущий ремонт и содержание на 82%).
Полимерный анкерный лист ТУ 2246–003–56910145–2014 обеспечивает непрерывное гидроизоляционное покрытие и защищает железобетонные сооружения и их элементы от коррозии. Кроме того, полиэтилен обладает наименьшим показателем абразивного износа по результатам теста Darmstadt (100 000 циклов): бетон — 0,40 мм; сталь — 0,70 мм; стеклопластик — 0,34 мм; полиэтилен высокой плотности (HDPE) — 0,070 мм.
Данное покрытие позволяет увеличить срок службы трубы, межремонтные сроки, надежность конструкций. HDPE стоек к ультрафиолету, экологически безопасен: не выделяет никаких токсичных веществ и может применяться в сооружениях, контактирующих с питьевой водой.
На основании полученных данных, решение по устройству водопропускных труб на Р‑255 из футерованных блоков было включено в проектную документацию, получило положительное заключение Главгосэкспертизы и принято заказчиком в реализацию.
Производство работ
Для реализации проекта компания «ТЕХПОЛИМЕР» произвела по индивидуальным параметрам и поставила на объект строительства сборные железобетонные блоки тела трубы. Контактирующая с водой поверхность блоков футерована листом из полиэтилена.
На ПК27+53,96 участка трассы Р‑255 «Сибирь» проектом предусматривалось устройство прямоугольной одноочковой трубы длиной 36,77 м сечением 4,0×2,5 м и продольным уклоном трубы 5‰.
Схема конструкции водопропускной трубы на ПК27+53,96: 1 — звено футерованное; 2 — оголовочное звено футерованное; 3 — откосная стенка футерованная; 4 — геомембрана; 5 — георешетка РД; 6 — геотекстиль; 7 — гравийно-песчаная подушка; 8 — подушка под тело трубы из ЩПС; 9 — засыпка обойм из ЩПС
Монтаж трубы осуществлялся из блоков портальных и откосных стенок и звеньев трубы. Из-за низкого качества местного грунта основание под трубой заменено на подушку из ЩПС с армированием георешеткой РД (СТО 30478650–001–2012). Откосы насыпи и русло на входе и выходе из трубы укрепляются габионными конструкциями с гидроизоляцией из геомембраны Тип 5/2 (ТУ 2246–001–56910145–2014) с защитно-дренирующим покрытием из геотекстиля с двух сторон.
На ПК88+04,61 участка трассы Р‑255, по данным инженерных изысканий, возможно образование наледей на постоянном водотоке. Для пропуска водотока под земляным полотном автодороги предусмотрено строительство нового водопропускного сооружения с устройством тела из массивных бетонных блоков в соответствии с требованиями СП 35.13330.2011. Проектом принято устройство трубы с прямоугольным отверстием 3,0×2,0 м и длиной тела 52,02 м с уклоном трубы 20‰.
Схема конструкции водопропускной трубы на ПК88+04,61: 1 — блок перекрытия трубы футерованный; 2 — откосная стенка футерованная; 3 — георешетка РД; 4 — геотекстиль; 5 — обратная засыпка ПГС; 6 — засыпка обойм из ЩПС; 7 — подушка под тело трубы из ЩПС
Для устройства тела трубы произведена замена местного слабого грунта на ЩПС с армированием в виде двух замкнутых обойм из дорожной армирующей георешетки РД (нижняя обойма высотой 1 м, верхняя 0,7 м). Монтаж трубы производился из футерованных блоков откосных стенок, блоков стенок тела трубы, ригелей и блоков перекрытия.
Для организации сварочных работ были привлечены специалисты, прошедшие аттестацию в НАКС. Их задачей было создать на внутренней поверхности трубы непрерывное и абсолютно герметичное гидроизоляционное покрытие в местах, где располагались межзвеньевые швы. Для этого использовался специальный экструдер и полимерный пруток, с помощью которых приваривались полимерные накладки к футерованным звеньям трубы.
При весеннем паводке 2024 г. водопропускная труба на ПК27+53,96 трассы Р‑255 «Сибирь» выполнила свою функцию в штатном режиме.
Заключение
Строительство из сборных футерованных железобетонных блоков обеспечивает:
- возможность совместить производство ЖБИ с высокими показателями качества в заводских условиях с футеровкой анкерным листом;
- значительное снижение затрат на содержание и ремонт сооружений;
- увеличение межремонтных сроков и сроков службы конструкции.
Специалисты группы компаний «ТЕХПОЛИМЕР» имеют многолетний опыт работы в области решения задач по защите бетона на таких объектах, как водопропускные сооружения, ГТС, резервуары в составе очистных сооружений, и готовы к сотрудничеству.
