На долговечность транспортных сооружений влияет множество факторов различного порядка. Это и качество используемых при строительстве или ремонте материалов, и климатические условия, и плотность потока автомобильного транспорта, и человеческий фактор (при проектировании, строительстве и эксплуатации), и многие другие.
Кроме этого, на срок службы инженерных сооружений влияют элементы, применяемые для защиты основных конструкций от воздействия воды, такие как гидроизоляция и системы водоотвода.
Многочисленные наблюдения, отчеты и заключения экспертных и эксплуатирующих компаний доказывают, что воздействие воды вследствие неграмотного устройства гидроизоляции и водоотводящих систем приводит к серьезным разрушениям конструкций мостов и насыпей дорог. Поэтому необходимо уделять особое внимание задаче эффективного отведения воды с проезжей части и мостового полотна.
В 2000-х годах начали активно использоваться для гидроизоляции сооружений полимерно-битумные материалы на негниющей основе. Они достаточно долговечны и при правильном нанесении и бережной эксплуатации (особенно при замене асфальтобетонного покрытия) могут прослужить до 25–30 лет. Поэтому вопрос срока службы и надежности гидроизоляционного покрытия по большей части связан с соблюдением технологии при устройстве гидроизоляции и дальнейшим ее обслуживанием.
Что касается систем водоотвода на пролетных строениях мостовых сооружений, то на сегодняшний день не существует типовых унифицированных надежных и технологичных решений, поэтому проектные и строительные организации на каждом объекте сталкиваются с индивидуальными решениями, что значительно осложняет процесс изготовления и монтажа систем водоотвода, а также увеличивает их стоимость.
В большинстве случаев водоотвод выполняется с помощью труб из обычной стали или полиэтиленовых труб. Использование труб для водоотвода на пролетных строениях крайне не рекомендуется эксплуатирующими организациями, так как их практически невозможно обслуживать в случае замусоривания и замерзания. С точки зрения эксплуатации водоотводы, выполняемые в виде U-образного лотка, более предпочтительны, так как их можно при необходимости прочищать. Они также выполняются, как правило, из обычной листовой стали, листового полиэтилена с последующим загибом, в редких случаях – из качественной нержавеющей стали. Конструкции водоотвода из обычной стали под воздействием химически агрессивных стоков очень быстро подвергаются коррозии, слои цинкового покрытия и другие антикоррозионные составы достаточно быстро разрушаются под воздействием загрязненных мусором стоков. Водоотвод из полиэтилена обладает большей химстойкостью, однако полиэтилен при низких температурах охрупчивается и теряет прочность, поэтому его также не рекомендуется применять в суровых российских условиях.
Одно из наиболее надежных решений водоотвода – это U-образный лоток из листовой коррозионностойкой нержавеющей стали (08Х18Н10 или AISI 304) толщиной 4–6 мм. Данное решение довольно дорогостоящее, кроме этого монтаж на месте осложняется необходимостью аргонно-дуговой сварки или сварки с использованием специальных электродов. В некоторых случаях с целью экономии денежных средств используется нержавеющая сталь толщиной 1–2 мм, но при такой толщине не обеспечивается надлежащая жесткость конструкции водоотвода.
На сегодняшний день в строительной отрасли прослеживается тенденция к использованию композитных материалов в неосновных (не несущих) конструкциях инженерных сооружений. Композитные материалы обладают рядом преимуществ: имеют малый удельный вес, отличаются высокой прочностью, коррозионностойкостью, подходят для любых климатических условий и др. Кроме этого, в большинстве случаев применение композитных материалов в неосновных конструкциях не противоречит строительным нормативным документам.
Для решения проблем, связанных с водоотводом на мостовых сооружениях, специалистами нашей компании были разработаны унифицированные подвесные композитные (стеклопластиковые) системы водоотвода в виде U-образных лотков. Набор типоэлементов данных систем позволяет с легкостью смонтировать водоотвод на всех мостовых сооружениях с любой конфигурацией опор и любыми радиусами, как в плане, так и в профиле.
Благодаря оптимально подобранному сечению лотков, плавным сопряжениям на всех элементах и гладкой гидрофобной поверхности, обеспечивается беспрепятственный отвод воды с минимальным сопротивлением, сводится к минимуму вероятность образования замусориваний и наледи, исключается возможность разрушающего воздействия в случае возникновения обледенений. При необходимости (на особо важных объектах) допускается установка специальных саморегулирующихся греющих кабелей для полного исключения образования наледи, но в большинстве случаев такой необходимости не возникает.
Все элементы систем водоотвода, изготовленные нашей компанией, выполняются из коррозионностойких компонентов и не подвергаются коррозии при работе в химически агрессивной среде. Они также обладают стойкостью к перепадам температур (допускается эксплуатация от -100 до +150 ºС) и воздействию ультрафиолетового излучения. При отрицательных температурах не наблюдается охрупчивания и не происходит потери прочности материала водоотвода. Композитный водоотвод долговечен – срок службы составляет не менее 50 лет при минимальных эксплуатационных расходах.
Благодаря малому весу изделий, простым и надёжным соединениям, системы композитного водоотвода очень быстро и легко монтируются двумя специалистами без использования специального кранового оборудования и сварки на высоте, за счет чего строительными организациями достигается дополнительная экономия. В дорожном строительстве традиционно отвод воды с проезжей части к очистным сооружениям осуществляют либо с помощью дождеприемных колодцев ливневой канализации, либо сбора воды с помощью прикромочных лотков и далее сброса воды по откосу насыпи по системе водоотводных лотков. В качестве последних используют, как правило, сборные телескопические железобетонные лотки по типовому проекту серии 3.503.1-66, в редких случаях – из монолитного железобетона.
Но каждый из этих вариантов достаточно трудоемок в производстве и связан с бетонированием лотков на наклонной поверхности, с устройством опалубки и арматурного каркаса или же с использованием грузоподъемной техники (кранов, манипуляторов) для монтажа сборных элементов. К тому же на откосах высоких насыпей наблюдается сползание лотков из-за значительного веса бетона, в результате чего нарушается герметичность, происходят протечки, что приводит к подмыву, замусориванию и разрушению водоотводной конструкции. Кроме того, воздействие химически агрессивных стоков приводит к ускоренному разрушению конструкций железобетонного водоотвода. Срок службы железобетонных лотков в большинстве случаев не превышает 5–8 лет, после чего требуется их ремонт или замена.
Разработанная нашей компанией система водоотводных лотков для откосов насыпей лишена всех этих недостатков, а по своим функциональным параметрам идентична типовым решениям из железобетона. Использование таких лотков исключает процесс бетонирования (и других мокрых процессов) и позволяет производить монтаж в любое время года, независимо от климатических условий. За счет малого веса сборных элементов монтаж можно производить вручную, исключается риск сползания лотков по откосам высоких насыпей, поэтому длина лотка на откосе не ограничена. Несложный способ анкеровки предотвращает сползание лотков, а также обеспечивает их вандалоустойчивость. Дополнительным преимуществом данных лотков является безопасность для владельцев транспортных средств, так как при аварийном съезде автомобиля с дороги, значительно уменьшается вероятность его опрокидывания при заезде колёс в лоток. Данные решения в том числе обладают и всеми преимуществами систем для мостовых конструкций (рассмотренными выше).
Денис Алексеевич Савкин, технический директор ООО «ТрансТехКомпозит».
