1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    
    
    1.1. Настоящая Инструкция разработана в развитие следующих глав СНиП:
    
    "Мосты и трубы для проектирования уширяемых мостов";
    
    "Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений" для разработки документации на уширение;
    
    "Правила производства и приемки работ" для производства работ по уширению и усилению мостов", а также в дополнение "Указаний по разработке и утверждению технической документации на капитальный ремонт автомобильных дорог" [16] для определения порядка производства проектно-изыскательских работ при уширении и усилении мостов.
    
    Требования Инструкции распространяются на искусственные сооружения с балочными железобетонными и сталежелезобетонными пролетными строениями длиной до 42 м, расположенные на дорогах общей сети в районах с минимальной температурой наружного воздуха наиболее холодной пятидневки согласно СНиП 2.01.01-82 не ниже минус 45 °С и с сейсмичностью не выше 8 баллов. Характеристики указанных типов пролетных строений изложены в приложении 1.
    
    Инструкция предназначена для работников проектно-изыскательских, строительных и эксплуатационных организаций, занимающихся проектированием и реконструкцией (уширением и усилением) мостов и путепроводов на автомобильных дорогах.
    
    1.2. Инструкция позволяет:
    
    определить габарит будущего моста (раздел 4);
    
    оценить возможность и целесообразность уширения эксплуатируемого моста по техническому состоянию его элементов (раздел 2 и приложение 8);
    
    выбрать техническое решение по уширению и усилению моста (раздел 3);
    
    запроектировать (рассчитать) сооружение (раздел 4);
    
    разработать проект организации работ по уширению (раздел 5).
    
    1.3. Исходными данными для разработки проекта уширения являются:
    
    результаты обследования, а при необходимости испытания моста с оценкой технического состояния и грузоподъемности сооружения;
    
    материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий;
    
    топографические данные.
    
    При наличии документации на мост (проект, исполнительная документация, геологические данные, результаты обследования и испытания, сведения о ремонтах) разработка проекта уширения может осуществляться без дополнительных изысканий. При этом давность материалов обследования не должна превышать двух, а испытания - пяти лет.
    
    1.4. При разработке проекта уширения моста необходимо максимально использовать существующие конструкции, предусматривая удаление их из состава сооружения лишь в том случае, если доказана невозможность их дальнейшего использования при измененном режиме эксплуатации.
    
    Решение об использовании строительных конструкций и оснований опор существующего постоянного моста принимают в процессе разработки технико-экономических расчетов (ТЭР) реконструкции мостового перехода или ТЭР реконструкции автомобильной дороги, включающей этот мост.
    
    Пригодные по несущей способности и с восстанавливаемой работоспособностью элементы пролетных строений необходимо, как правило, использовать на том же объекте и в том же пролете с минимальным объемом работ по их демонтажу и установке в новое проектное положение.
    
    1.5. Опоры мостов, расположенные на подрабатываемых территориях, а также с фундаментами, имеющими недопустимые осадки, крены, сдвиги, размывы или другие деформации, могут быть использованы при уширении и усилении мостов только при условии их капитальной перестройки. Как правило, не допускается использовать существующие опоры без их усиления при залегании в основании плывунов, заторфованных и несжимаемых грунтов.
    
    1.6. При выборе технического решения необходимо учитывать состояние сооружения в целом и его отдельных элементов. Следует принимать решения, которые одновременно с увеличением габарита до требуемых размеров позволяют и снизить напряженное состояние в наиболее нагруженных элементах конструкций или повысить (восстановить) грузоподъемность моста. Допускается в отдельных случаях, т.е. при наличии обоснования, восстанавливать грузоподъемность моста лишь до уровня, определенного проектом, который разработан до введения в действие СНиП 2.05.03-84, при уширении малых и средних мостов на дорогах областного и местного значения (до уровня, характеризуемого нагрузкой Н-13 и НГ-60).
    
    

2. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО МОСТА

    
    
    2.1. При оценке состояния сооружения устанавливают наличие дефектов в нем, определяют несущую способность элементов и грузоподъемность сооружений с учетом повреждений (трещин, коррозии арматуры или металла, или других ослаблений сечения, деформаций связей и т.д.) по специальным методикам*.
____________________
    * Результаты обследования заносят в книгу искусственного сооружения.
    
    
    Для оценки несущей способности элементов должны быть известны все геометрические размеры и армирование элементов, характеристики материалов (металл, бетон, арматура, грунты). Эти данные принимаются по имеющейся технической документации и, при необходимости, по результатам специальных обследований и изысканий, проводимых перед разработкой проекта.
    
    Обследование выполняют в соответствии с требованиями, изложенными в действующих нормативных документах.
    
    2.2. Результаты обследования и испытаний (если их проводили) должны быть представлены в виде отчета, содержащего необходимую информацию для разработки ТЭР и последующего проектирования реконструкции объекта, в том числе:
    
    схемы фактического расположения и размеры элементов сооружения;
    
    ведомость дефектов с соответствующими схемами, фотографиями и объемами соответствующих ремонтных работ;
    
    сведения о размывах и деформациях русла;
    
    прочностные и деформативные характеристики материалов со ссылкой на проектную, исполнительскую документацию или результаты испытания материалов;
    
    ссылки на стандарты, регламентирующие физико-механические характеристики материалов, из которых изготовлены основные несущие элементы;
    
    данные по грузоподъемности всего сооружения на момент обследования (при необходимости);
    
    предложения по использованию существующего сооружения в целом или отдельных его частей при уширении со схемами расположения элементов и объемами основных работ.
    
    Для сталежелезобетонных пролетных строений оценка состояния должна характеризовать и степень участия железобетонной плиты в совместной работе с главными балками. При необходимости это можно определить по результатам статических испытаний пролетного строения.
    
    2.3. Обследование конструкций с целью оценки их технического состояния перед разработкой проекта реконструкции производят для надземных элементов. Скрытые элементы обследуют только в случае видимых признаков начала разрушения открытых частей при наличии коррозии бетона подферменной площадки береговой опоры из-за плохой гидроизоляции шкафной стенки и протекания воды через стыки ее элементов; при деформации опор или наличии сведений из документации на мост о низком качестве строительных работ. Однако следует иметь в виду, что вскрытие грунта за шкафной стенкой нежелательно, поскольку исключает возможность учета в расчетах упрочнения грунта.
    

    В русловых опорах проводят подводные обследования с определением фактического состояния конструкций и величин размывов.
    
    2.4. Грузоподъемность железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемого моста определяют в соответствии с требованиями ВСН 32-78 [1], а сталежелезобетонных пролетных строений по Инструкции [4] путем пересчета конструкций современными методами, учитывающими пространственную работу сооружения и неупругие деформации (в необходимых случаях).
    
    Допускается устанавливать грузоподъемность пролетных строений по результатам специальных испытаний, фиксирующих фактические деформации в арматуре растянутой зоны и хомутах, бетоне сжатой зоны, бетоне элементов, испытывающих крутильные деформации, а также фиксирующих раскрытие силовых трещин. Усилия определяют только в основных расчетных сечениях элементов и сечениях с дефектами, снижающими несущую способность.
    
    2.5. При оценке жесткости диафрагм учитывают наличие трещин в диафрагмах, состояние мест приварки накладок, несовпадение полудиафрагмы в плане.
    
    При смещении полудиафрагм в плане до 15 мм изменение поперечной жесткости можно не принимать в расчет. При большем смещении полудиафрагм и наличии дефектов в сварных швах накладок степень снижения поперечной жесткости принимают пропорционально степени снижения несущей способности объединения или устанавливают экспериментальным путем по результатам испытаний моста.
    
    При смещении полудиафрагм свыше 50 мм, отрыве накладок и повреждениях в сварных швах распределение нагрузок между балками пролетных строений определяют в предположении шарнирного объединения сборных балок в уровне плиты проезжей части.
    
    Фактическая жесткость балок пролетных строений может быть определена как теоретически, так и по результатам статических или динамических испытаний.
    
    2.6. При оценке несущей способности элементов пролетных строений сечение арматуры принимают с учетом ослабления металла коррозией. Внешним признаком коррозии арматуры является наличие трещины вдоль нее в защитном слое бетона. Фактическое сечение арматуры определяют по результатам замеров на полностью оголенной арматуре на каком-либо участке или на арматуре, оголенной с одной стороны. При этом, если не представляется возможным замерить фактический диаметр неповрежденной арматуры, его определяют по толщине коррозии, принимая, что наличие окислов толщиной 5 мм соответствует повреждению металла на глубину 1 мм.
    
    В отдельных случаях (для тротуаров, консолей балок, диафрагм, стоек опор) степень повреждения арматуры коррозией определяют приближенно по раскрытию трещин и продолжительности эксплуатации сооружения (см. п.2.6 ВСН 32-78). Коррозию предварительно напрягаемой арматуры устанавливают после вскрытия пучка на участке с наиболее сильными протечками и следами коррозии.
    

    2.7. Грузоподъемность сталежелезобетонных пролетных строений определяют путем пересчета в соответствии с требованиями [4] конструкции методами, учитывающими пространственную и совместную работу отдельные элементов, а также с учетом фактического состояния самих несущих элементов и соединений.
    
    Расчетные характеристики материалов (металл, бетон, арматурная сталь) определяют испытаниями или принимают по данным проектной документации (со своими коэффициентами надежности), а при отсутствии документации - по нормам или ГОСТам, действовавшим на момент изготовления пролетных строений.
    
    2.8. Несущую способность основания опор как показателя состояния сооружения, предусмотренного к уширению, определяют с учетом увеличения несущей способности по грунту за период эксплуатации сооружения. При этом срок эксплуатации сооружения должен быть не менее 5 лет. При меньшем сроке увеличение несущей способности не учитывают. Практически не учитывают увеличения несущей способности свай-стоек или однорядных свайных опор.
    
    Несущую способность оснований на стадии ТЭР определяют с целью установить возможность уширения опор, не затрагивая основания и фундаментов. В случаях, когда уширения фундаментов избежать нельзя, предварительные расчеты не выполняют, а несущую способность уширенной опоры проверяют на стадии разработки проекта в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84 и раздела 4 настоящей Инструкции.
    
    2.9. Допускается без предварительных расчетов принять, что возможно использование массивных опор автодорожных мостов постройки до 1962 г. без уширения фундамента, при условиях:
    
    в существующей опоре фундаменты мелкого заложения на глубину более 2 м и свайные фундаменты с длиной свай свыше 7 м;
    
    в основаниях глинистые грунты с показателем текучести , крупные и средние пески;
    
    опора требует уширения на величину до 2 м с каждой стороны.
    
    Для свайных фундаментов массивных опор с иными грунтами и иной длиной свай несущая способность может быть оценена с использованием приложения 2.
    
    Для мостов постройки после 1962 г. возможность использования при уширении свайно-эстакадных опор, не затрагивая фундаментов, определяется по данным приложения 3, справедливого при условии симметричного уширения от 1 до 3 м.
    
    2.10. В случаях, когда состояние опор вызывает опасение, исполнительская документация отсутствует или имеются сведения о нарушении технологии работ при строительстве фундаментов, а также при необходимости более точного определения несущей способности по грунту в сложных условиях реконструкции, следует использовать метод динамического зондирования грунтов основания (см. приложение 4).
    
    

3. ПРИНЦИПЫ И СХЕМЫ УШИРЕНИЯ МОСТОВ

    
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    
    
    3.1. Возможны следующие принципиальные методы уширения:
    
    увеличение ширины тротуаров с добетонированием консолей или применением сборных тротуарных плит, обеспечивающих увеличение пешеходного габарита; смещение тротуарных блоков или их удаление, смещение тротуарных блоков с добетонированием консолей плит (группа А);
    
    устройство монолитной (сборно-монолитной, сборной) накладной плиты, включенной в совместную работу с главными балками, с увеличенными консолями (группа Б);
    
    пристройка балок пролетных строений в одну или две стороны (симметрично или несимметрично) с уширением:
    
    а) только ригеля (группа В),
    
    б) ригеля и тела опоры (группа Г),
    
    в) всей опоры, в том числе и фундаментной части (группа Д);
    
    комбинированный метод из перечисленных выше (группа Е).
    
    3.2. При уширении путем добавления элементов пролетных строений следует использовать элементы конструкций, выпускаемые предприятиями мостостроительной индустрии, и товарный стальной прокат. При необходимости уширения пролетных строений, длина которых отлична от унифицированных размеров, выпускаемых заводами и полигонами железобетонных балок и плит, следует предусматривать изготовление элементов уширения в существующих опалубках и формах с изменением длины.
    
    В отдельных случаях допускается уширение с использованием современных конструкций пролетных строений без изменения их длины. При этом смещение в плане между новым и старым пролетным строением (ступенька) на устое не должно превышать 1 м, а длина моста - 50 м. В мостах большей длины ступенька в уровне плиты проезжей части не допускается (из условия работы деформационных швов).
    
    3.3. При уширении по группам В-Е используют следующие конструкции:
    
    балки пролетных строений с каркасной арматурой (типовой проект 710/5) - при уширении ребристых пролетных строений с диафрагмами и без диафрагм длиной до 16,76 м (типовые проекты, инв. N 10, 11, 56, 56Д и 710/5);
    
    балки пролетных строений ребристо-плитных конструкций  (типовой проект вып. 856) - при уширении монолитных ребристых, балочных, балочно-консольных и рамно-консольных мостов, а также ребристых сборных пролетных строений с пролетами до 15 м;
    
    балки преднапряженные по типовому проекту 384/46 - при уширении ребристых пролетных строений балочных систем с пролетами свыше 15 м;
    
    плиты пустотные преднапряженные (типовой проект 384/43) - при уширении ребристых диафрагменных каркасных (типовой проект 56) и преднапряженных (типовой проект 384/26), а также плитных пролетных строений и сталежелезобетонных пролетных строений с прокатными балками;
    
    стальной прокатный профиль (например, I N 55) или двутавровые широкополочные стальные балки - при уширении сталежелезобетонных пролетных строений с прокатными балками.
    
    

СХЕМЫ УШИРЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

    
    
    3.4. Схемы увеличения пешеходного габарита с целью повышения пропускной способности тротуаров (схемы уширения по группе А) предусматривают замену существующих тротуарных блоков. Применяемые типовые конструкции тротуарных блоков (1,0 м или 1,5 м взамен 0,5; 0,75 или 1,0 м) закрепляют на крайних балках пролетного строения или поддерживают специальными конструкциями (кронштейнами, подкосами, ребрами жесткости).
    
    При неудовлетворительном состоянии консолей крайних плит замена тротуарных блоков должна сопровождаться удалением существующих консолей и добетонированием новых (с устройством кронштейнов, подкосов, ребер жесткости). Схемы с подкосами применяют в конструкциях с плитой, армированной в двух уровнях.
    
    Возможные схемы увеличения пешеходного габарита приведены на рис.3.1.
    
         

Рис.3.1. Схемы увеличения ширины тротуаров (группа А):

1 - существующее пролетное строение; 2 - слой одежды ездового полотна; 3 - новый тротуарный блок;
4 - бетонированный участок консоли плиты; 5 - ребро жесткости под консолью плиты;
6 - подпорка под консоль плиты

    
    
    Схемы уширения, предусматривающие смещение тротуарных блоков или их удаление, могут быть применены при увеличении габарита на 0,5-1,5 м (рис.3.2).
    
    

Рис.3.2. Схемы уширения с удалением или смещением тротуарных блоков:

- смещение тротуарного блока; - то же с бетонированием консоли;
- то же с установкой сборного ребра жесткости под консоль; - удаление тротуарного блока;
1 - существующее пролетное строение; 2 - слой одежды ездового полотна; 3 - новый тротуарный блок;
4 - бетонированный участок консоли; 5 - ребро жесткости под консолью плиты; 6 - блок ограждения

    
    
    3.5. Уширение за счет монолитной накладной плиты (группа Б), не требующее добавления балок, применяют, как правило, при увеличении габарита на 1,0-3,0 м в пролетных строениях до 18 м, а в отдельных случаях и более. При этом предусматривают удаление всех элементов мостового полотна (тротуаров, слоев одежды и др.) и обеспечение совместной работы плиты и эксплуатируемых пролетных строений.
    
    Возможные схемы уширения по группе Б приведены на рис.3.3. При выборе схем на стадии вариантного проектирования учитывают область рационального применения, оговоренную выше и в табл.3.1, а также реальную степень повышения класса элементов по грузоподъемности, показанную в табл.3.1.
    
    

Рис.3.3. Схемы уширения с помощью монолитной накладной плиты

    
    
Таблица 3.1

    
    Примечание. Степень повышения класса грузоподъемности подсчитана по изгибающему моменту в середине пролета, она показывает примерную возможность схем уширения по рис.3.3. Табл.3.1, как и последующие таблицы этого раздела, дана в качестве примера при выборе технического решения.
    
    
    3.6. Схемы уширения с помощью ребристой накладной плиты (в сборном или сборно-монолитном вариантах), а также не требующие уширения опор, применяют при увеличении габарита в основном на 2-5 м (а в отдельных случаях, при достаточном технико-экономическом обосновании - и более) в мостах с пролетами до 18 м и с пролетными строениями как разрезных, так и неразрезных систем (рис.3.4).
    
    

Рис.3.4. Схемы уширения сборной () и сборно-монолитной (, ) накладной плитой:

1 - существующее пролетное строение; 2 - сборная ребристая накладная плита;
3 - монолитный шпоночный шов (сечения А-А - по поперечному стыку, Б-Б - по накладной плите

    
    
    Расположенные поперек пролетного строения вертикальные ребра плит с заключенными между ними армированными швами замоноличивания выполняют роль дополнительных диафрагм, увеличивая поперечную жесткость пролетного строения, а также подкрепляют свесы консолей, что позволяет существенно увеличить их вылет.
    
    Уширение ребристой накладной плитой наиболее целесообразно в условиях, когда иные способы затруднены (например, при высоких опорах) и когда требуется существенное увеличение грузоподъемности существующего пролетного строения.
    
    При уширении предусматривают обеспечение совместной работы накладной плиты с существующими балками. Прочность, жесткость, трещиностойкость уширенных пролетных строений проверяют расчетом. Применение плоской плиты в сборном варианте недопустимо.
    
    3.7. Уширение мостов с симметричным добавлением балок (плит) пролетных строений и с развитием только ригеля (группа В) предусматривает добавление по одной балке с каждой стороны (симметричное уширение) и может быть использовано при увеличении габарита от 1,5 до 2,5 м (рис.3.5). При этом приставляемые элементы объединяют с существующей конструкцией по плите проезжей части или по плите и стенке балки (плиты), что позволяет в большинстве случаев облегчить работу старых балок в пролетном строении. Возможную разгрузку (т.е. возможность повышения класса по грузоподъемности по сравнению с фактическим) принимают по данным табл.3.2, где также указаны и области рационального использования приведенных на рис.3.5 схем.
    
    

Рис.3.5. Схемы увеличения габарита с добавлением по одной балке с каждой стороны пролетного строения

Таблица 3.2

    
     3.8. Если по фактическому состоянию балки требуют разгрузки, а схемы уширения не обеспечивают ее (в табл.3.2 значения равны 0), применение указанных схем уширения должно сопровождаться усилением существующих балок (плит) пролетных строений (например, методом наклейки арматуры).
    
    Комбинация приведенных схем уширения с устройством монолитной накладной плиты позволит увеличить не только габарит, но и степень разгрузки существующих балок, повысить их несущую способность дополнительно.

    3.9. Уширение мостов с симметричным добавлением балок (плит) пролетных строений и развитием в стороны тела опор (группа Г) предусматривает добавление с каждой стороны по одной-две балки и может быть использовано при увеличении габарита на 2-3,5 м. При этом уширение осуществляют по схемам, аналогичным приведенным для группы В (рис.3.6).
    

Рис.3.6. Схемы увеличения габарита добавлением балок пролетных строений,
требующих уширения тела опоры (группа В, )

    
    
    Степень повышения класса элементов (балок) по грузоподъемности при таких схемах указана в табл.3.3.
    
    

Таблица 3.3

         
    
    3.10. Уширение мостов с уширением фундаментной части опор устройством новых опор (группа Д) может быть двусторонним (симметричным или несимметричным) или односторонним в зависимости от положения оси дороги после реконструкции и возможностей подрядчика. При этом схемы уширения пролетных строений могут основываться на схемах, приведенных на рис.3.6, но с большим числом добавляемых балок. Одностороннее уширение используют, как правило, в случаях, требующих незначительного, или не требующих повышения грузоподъемности моста. Одностороннее уширение наиболее эффективно в комбинации с другими методами усиления и уширения, поскольку оно в этом случае наряду с упрощением технологии приводит и к увеличению грузоподъемности.
    
    3.11. Комбинированные методы уширения (группа Е) представляют собой совокупность изложенных выше (пп.3.4-3.9) методов и схем, их поясняющих (см. рис.3.1-3.6). Наиболее эффективны схемы комбинированных методов уширения пролетных строений, позволяющие одновременно существенно увеличить грузоподъемность (рис.3.7 и 3.8) применительно к мостам с начальным габаритом Г-7+2х0,75 м. Степень увеличения класса элементов (балок, плит) по грузоподъемности, а также наиболее рациональные интервалы длин пролетных строений, где эти схемы могут быть применены, указаны в табл.3.4.
    
    

Рис.3.7. Схемы комбинированных методов уширения сборных диафрагменных пролетных строений

Рис.3.8. Схемы комбинированных методов уширения сборных бездиафрагменных () и монолитных диафрагменных (, ) пролетных строений

    
    
Таблица 3.4

        
     
    3.12. При выборе схем уширения пролетных строений учитывают тот факт, что при значительных уширениях (более 2 м в одну сторону) появляется опасность занижения высоты подмостового габарита. Для подобных сооружений следует рассматривать лишь такие схемы уширения, в которых при поперечном уклоне 2% отметка низа добавляемых конструкций соответствует требованиям п.123 СНиП 2.05.03-84. Целесообразно использовать накладную плиту, дополнительные балки пониженной высоты (проект 856) и пустотные плиты.
  

СХЕМЫ УШИРЕНИЯ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

    
    
    3.13. При уширении сталежелезобетонных пролетных строений с прокатными балками прибегают, как правило, к комбинированным методам уширения, позволяющим значительно повысить грузоподъемность пролетных строений. Возможные схемы такого уширения приведены на рис.3.9. При необходимости предусматривают усиление или устройство дополнительных поперечных связей, либо усиление балок, что определяется расчетом. Для уширения используют железобетонные плитные и ребристо-плитные элементы, а также двутавровые балки большей высоты (прокатные или сварные широкополочные).
    
    

Рис.3.9. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений
с прокатными балками

    
    
    3.14. При выборе схем уширения сталежелезобетонных двухбалочных пролетных строений (со сплошной стенкой) рассматривают возможность уширения следующими способами:
    
    смещение тротуарных блоков с выносом пешеходного движения на консоли, поддерживаемые дополнительными подкосами (рис.3.10, ) или с выносом на специальные пролетные строения;
    
    смещение тротуарных блоков с добетонированием плиты и устройством дополнительных прогонов, группа А (рис.3.10, );
    
    замена железобетонной плиты на новую с длинными консолями (группа Б);
    
    добавление одной балки с одной стороны, смещение существующих пролетных строений с развитием ригеля опоры (группа Б);
    
    добавление балок с двух сторон и развитие тела опоры.
    
    

Рис.3.10. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений
со сплошной стенкой до габаритов Г-10, Г-11,5 () и Г-8 ()
за счет добетонирования плиты и устройства дополнительных прогонов

    
    
    3.15. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений по группе А применяют при таком состоянии плиты, которое обеспечивает совместную работу ее с главными балками. Это состояние ограничивается числом блоков плиты проезжей части, выключенных из совместной работы. В том случае, если число таких блоков составляет более 20% от общего числа, считают, что совместная работа не обеспечена.
    
    Данные по техническим возможностям уширения по группе А для типовых пролетных строений представлены в табл.3.5 и на рис.3.10.
    
    

Таблица 3.5

         
    
    3.16 Схемы уширения по группе Б (замена плит) применяют при увеличении габарита на 2-3,5 м, когда более 20% плит находятся в неудовлетворительном (аварийном) состоянии или на большей части длины не обеспечена их совместная работа с балками. При этом возможны три варианта, предусматривающие применение железобетонных плоских плит (рис.3.11, ); железобетонных ребристых плит (рис.3.11, ); стальных ортотропных плит (рис.3.12).
    
    

Рис.3.11. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений
со сплошной стенкой до габаритов Г-10 и Г-11,5 за счет замены железобетонных плит новыми:

- повышенное расположение плоских плит; - применение ребристых плит

Рис.3.12. Уширение сталежелезобетонного пролетного строения
за счет замены железобетонной плиты стальной ортотропной

    
    Данные по техническим возможностям уширения по группе Б для типовых пролетных строений представлены в табл.3.6.
    
    

Таблица 3.6

__________________
    * Текст соответствует оригиналу. Примечание .
    
    
    3.17. При исчерпании резерва несущей способности пролетных строений, уширяемых по схемам группы А и Б, допускается использовать вынесение пешеходного движения. При этом пешеходное движение в пониженном уровне возможно только при однотипных пролетных строениях по длине моста, а вынесение пешеходного движения за пределы пролетного строения - при ширине тротуаров более 1,5 м (рис.3.13, 3.14).
    
    

Рис.3.13. Схема расположения тротуара в понижением уровне

Рис.3.14. Схема выноса пешеходного движения на отдельно стоящее пролетное строение

    
    
    Уширение пролетных строений по схемам группы В, т.е. с добавлением балок, применяют при увеличении габарита свыше 3 м и, как правило, без какого-либо усиления (рис.3.15).
    
    

Рис.3.15. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений добавлением новых балок

    
    
    3.18. Технические возможности уширения сталежелезобетонных пролетных строений обеспечиваются резервом несущей способности. Слагаемые этого резерва следует оценивать по табл.3.7. В случае исчерпания резерва несущей способности пролетное строение подлежит усилению.
    
    

Таблица 3.7

         
    
    Усиление пролетных строений возможно следующими способами: введением предварительно напрягаемых элементов; развитием высоты сечения главных балок, добавлением главных балок, изменением статической схемы, улучшением поперечного распределения нагрузки, комбинацией вышеуказанных способов.
    
    3.19. Усиление пролетных строений введением предварительно напрягаемых элементов следует применять при уширении по схемам группы А. Усиление развитием высоты сечения следует применять при уширении по схемам группы Б. При этом для включения в совместную работу старых и новых элементов прибегают, как правило, к регулированию усилий.
    
    Для пролетных строений, не имеющих резерва несущей способности, обеспечивающей использование вышеназванных способов усиления, следует применять усиление с добавлением главных балок.
    
    В тех случаях, когда применение перечисленных способов невозможно или нецелесообразно (например, из-за уширения опор), следует использовать усиление за счет изменения статической схемы. Усиление за счет улучшения распределения нагрузки используют при числе балок не менее трех.
    
    

СХЕМЫ УШИРЕНИЯ ОПОР

    
    
    3.20. При уширении опор следует в максимальной степени использовать существующие конструкции и все возможности уширения без переустройства фундаментов или уширения свайных промежуточных опор, что упрощает и удешевляет работы по реконструкции моста. Максимальное использование возможности опор связано с учетом упрочнения грунтов от длительной эксплуатации при оценке несущей способности по грунту.
    
    Схемы уширения опор могут быть отнесены к трем группам - уширение только ригеля (В), ригеля и тела опоры (Г) и уширение всей опоры, в том числе с фундаментом (Д).
    
    3.21. При уширении по группе В наращиваемая часть ригеля (насадки) должна быть надежно соединена с существующей конструкцией. Причем она может быть выполнена из железобетона, предварительно напряженного железобетона или прокатных стальных элементов. В качестве ориентира для выбора технического решения могут быть использованы схемы, представленные на рис.3.16.
    
    

Рис.3.16. Схемы уширения ригеля опор:

- добавление железобетонных блоков (с обжатием высокопрочной арматуры);
, - уширение стальным прокатным профилем; - уширение консоли с усилением ригеля над крайними сваями,
- уширение консоли с устройством кронштейна; 1 - железобетон; 2 - стальной профиль

    
    
    3.22. Схемы уширения по группе Г (развитие тела и ригеля опоры) предусматривают возможность превращения свайной опоры в свайно-стоечную; установки дополнительных подкосов (рис.3.17, ), превращения стоечной опоры в опору-стенку; прибетонирования бетонных массивов в свайных (рис.3.17, ), столбчатых (рис.3.17, ) и массивных опорах (рис.3.18).
    
    

Рис.3.17. Схемы уширения стоечных (, ) и столбчатых () опор за счет развития их тела

Рис.3.18. Схемы уширения массивных опор за счет развития их тела на части высоты () и на всей высоте ()

    
    
    Подкосы выполняют из металлических или железобетонных элементов. Для восприятия распора от подкосов уширенных стоечных или столбчатых опор к насадкам (сбоку или снизу) прибетонируют охватывающие пояса, арматуру которых рассчитывают на полное горизонтальное усилие в насадке. Объединение бетонных массивов с телом опоры осуществляют железобетонными рубашками, охватывающими тело опор.
    
    3.23. Уширение промежуточных опор с развитием тела и ригеля осуществляют, как правило, не более чем на 3 м в каждую сторону. При уширении массивной опоры более чем на 2 м в каждую сторону пристраиваемые железобетонные массивы поверху и понизу должны быть прикреплены охватывающими железобетонными поясами через 3-4 м по высоте опоры. При значительном наклоне торцовых граней массивных опор допускается устройство приштрамбованных массивов только в верхней части опоры (рис.3.18, ).
    
    3.24. Уширение промежуточных опор с развитием фундамента может быть как двустороннее (симметричное и несимметричное), так и одностороннее (рис.3.19).
    
    

Рис.3.19. Схемы уширения промежуточных опор с развитием фундамента опор:

- одностороннее или двустороннее; - двустороннее; - одностороннее

    
    
    Надфундаментную часть опоры развивают элементами, аналогичными существующим (сваи, стойки, столбы).
    
    При небольшой высоте промежуточных опор  уширение осуществляют забивкой свай-стоек независимо от типа существующей опоры.
    
    3.25. Бесфундаментные устои уширяют добивкой свай с развитием в обе стороны ригеля и шкафной стенки (рис.3.20). Причем сваи могут быть забиты как в заранее уширенные конуса, так и до отсыпки новой части конуса.
         
    

Рис.3.20. Схемы уширения устоев:

- расширение насадки с объединением по сваям;
- забивка дополнительных свай в заранее уширенную насыпь;
- пристройка конструкции к массивным устоям

1 - существующий ригель (насадка); 2 - удаленный открылок;
3 - монолитные конструкции уширения; 4 - сборные конструкции уширения; 5 - дополнительные сваи

    
    
    Массивные устои (устои с обратными стенками и открылками) уширяют путем забивки свай с двух сторон, развитием ригеля (устройством нового ригеля) или возведением с двух сторон Г-образных в плане пристроек. При значительных размерах обратных стенок массивные устои уширяют забивкой свай в двух плоскостях - у начала и конца устоя, а просвет между ними перекрывают плитными или балочными пролетными строениями.
    
    3.26. Из приведенных в данном разделе схем уширения выбирают решения для разработки ТЭР, которые увеличивают габарит и грузоподъемность позволяют, максимально использовать существующие конструкции пролетных строений и опор и соответствуют по области применения фактическим условиям реконструкции.
    
    

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УШИРЕНИЯ МОСТОВ

    
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    
    
    4.1 Проектирование уширения мостов ведут в последовательности:
    
    устанавливают требуемый габарит сооружения, а по нему - размер уширения*;
    
    выбирают схемы уширения, учитывая необходимую степень повышения грузоподъемности сооружения, требования по положению оси сооружения после реконструкции и необходимость максимального использования существующих элементов**;
    
    выполняют необходимые расчеты конструкций по выбранным схемам, производят технико-экономическое сравнение их между собой и с базовым вариантом**;
    
    осуществляют проектирование расчетного, наиболее экономичного варианта***;
___________________
    * Указывают в задании на проектирование, определяют при разработке ТЭР.
    
     ** Выполняют при разработке ТЭР.
    
     *** Выполняют при разработке технического проекта.
    
    
    4.2. В качестве базового варианта принимают:
    
    новое строительство (полную замену сооружения) при состоянии конструкций опор и пролетных строений, соответствующем оценке "удовлетворительно" и ниже, и фактической грузоподъемностью моста, меньшей требуемой по СНиП 2.05.03-84 на 25% и ниже, независимо от размера уширения; при ином состоянии сооружения замену моста принимают в качестве базового, если при уширении добавляют одну или несколько полос движения;
    
    замену пролетного строения в случаях, не оговоренных выше.
    
    4.3. Габарит реконструируемого сооружения устанавливают по перспективной категории реконструируемого участка дороги, обоснованной соответствующей технико-экономической документацией. При этом требуемый габарит моста принимают по табл.4.1, учитывая допустимость варьирования шириной полос безопасности, предусмотренной нормативными документами [3, 8].
    
    

Таблица 4.1

         
    
    Размер полосы безопасности ниже максимального принимают при наличии соответствующего обоснования. При отсутствии обосновывающей документации габарит сооружения определяют по перспективной интенсивности движения автомобилей по мосту, учитывая требования по перспективному нормативному приросту интенсивности.
    
    4.4. Перспективную интенсивность определяют по данным прироста интенсивности движения на мостовом переходе специальным расчетом с учетом индивидуальных условий функционирования сооружения в процессе эксплуатации (в том числе с учетом измененного тяготения транспортных средств в районе уширенного моста). При отсутствии необходимых данных для такого расчета при средних значениях плотности дорожной сети региона (20-25 км/100 км площади) используют среднестатистические показатели прироста интенсивности движения автомобилей на мостах , приведенные в табл.4.2.
    
         

Таблица 4.2
    

         
    
    4.5. Габариты тротуаров принимают в соответствии с требованиями строительных норм и правил [8] в зависимости от интенсивности пешеходного движения. Допускается на реконструируемых мостах, находящихся вне населенных пунктов, не устраивать тротуары и служебные проходы при следующих условиях:
         

    
    Ездовое полотно в этих сооружениях должно ограждаться перилами, совмещенными с ограждающими устройствами парапетного или барьерного типа.
    
    4.6. Выбор схем уширения осуществляют в соответствии с требованиями раздела 3, учитывая данные приложений 2-4 настоящей Инструкции.
    
    При проработке вариантов уширения следует использовать возможность объединения пролетных строений в температурно-неразрезные (ТНПС), что в ряде случаев не только улучшает транспортно-эксплуатационные показатели сооружения, но и снижает расчетное горизонтальное усилие, приходящееся на промежуточные опоры. Объединение в ТНПС может быть осуществлено:
    
    1) только по приставляемым элементам пролетных строений;
    
    2) по накладной железобетонной плите, отделяемой от балок над промежуточными опорами;
    
    3) по стыковым накладкам, расположенным на существующей части и в продольных стыках омоноличивания приставляемых элементов;
    
    4) с помощью продольных тяжей (распорок), закрепленных на ребрах балок.
    
    4.7. При необходимости предусматривают меры по переустройству существующих опорных частей. Допускается объединение пролетных строений, опирающихся на упругие прокладки (из рубероида или резины), в мостах с двумя-четырьмя пролетными строениями при условии замены на устоях опорных частей на РОЧ.
    
    Объединение разрезных пролетных строений в температурно-неразрезные в свайно-эстакадных мостах производят в соответствии с их разбивкой на секции; в остальных случаях объединяют по три-пять пролетных строений.
    
    В отдельных случаях допускается реконструируемые пролетные строения объединять в неразрезные путем омоноличивания надпорных участков (приложение 7).
    
    4.8. При разработке проекта уширения должны быть предусмотрены работы по ремонту или замене элементов с недостаточным сроком службы (гидроизоляция, покрытие, тротуары, деформационные швы и др.). Должны быть также предусмотрены меры, исключающие развитие традиционных повреждений - разрушение защитного бетонного слоя на фасаде железобетонных балок, развитие коррозии арматуры балок, особенно в приопорных участках, коррозии стальных конструкций. В проекте должны эффективно сочетаться мероприятия по уширению моста с усилением и ремонтом отдельных элементов и узлов.
    
    Неустраняемые дефекты, влияющие на несущую способность элементов и грузоподъемность сооружения, должны быть учтены в расчетах.
    

    4.9. В число рассматриваемых в ТЭР вариантов включают сопоставимые схемы, которые обеспечивают достижение требуемой грузоподъемности и долговечности.
    
    Схемы уширения железобетонных пролетных строений оценивают по изгибающим моментам и поперечной силе в балках оставшейся части пролетного строения, используя апробированные пространственные методы расчета (приложение 5). При выборе варианта уширения учитывают, что в ряде случаев может не потребоваться уширение фундамента при симметричном уширении моста. Схемы уширения опор при симметричном уширении проверяют в соответствии с "Методикой ускоренной оценки возможности уширения свайно-эстакадных опор (методика УО)", приведенной в приложении 3.
    
    4.10. При сравнении вариантов между собой и с базовым учитывают усложненные условия производства работ при уширении как пролетных строений (стесненность, увеличенный объем ручных работ, необходимость устройства подмостей, меньшая производительность за счет больших технологических перемещений), так и опор (необходимость расчистки участков у опор от строительного мусора, сложность подачи материалов, малые объемы работ в одном месте, увеличенный объем ручных работ.
    
    

НАГРУЗКИ И РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

    
    
    4.11. Временные нагрузки и воздействия на реконструируемые мосты следует принимать в соответствии со СНиП 2.05.03-84 и с категорией дороги.
    
    4.12. В случае если при реконструкции строят новый мост в новом створе, а существующее сооружение используют в качестве временного на объезде, возможные условия временной эксплуатации существующего сооружения устанавливают на основании расчета его фактической грузоподъемности. При этом в качестве временной нагрузки, на которую проверяют сооружение, принимают реальные обращающиеся на данном участке дороги транспортные средства, относя их при расчете к группе "строительные нагрузки" с соответствующими сочетаниями и коэффициентами надежности (табл.4 п.2.1 СНиП 2.05.03-84).
    
    4.13. Расчетные сопротивления стержневой арматуры сохраняемых несущих элементов существующих конструкций определяют по формуле
    

,                                                                                     (4.1)

    
где - нормативное сопротивление арматуры, принимаемое по указаниям п.4.14; - коэффициент надежности по арматуре, принимаемый по табл.4.3; - коэффициент условия работы, учитывающий влияние многократного приложения нагрузки и принимаемый по табл.4.4 (для случаев, не предусмотренных таблицей ).
    
    

Таблица 4.3

    
    
Таблица 4.4

         
    
    4.14. За нормативные сопротивления стержневой арматуры принимают минимальные гарантируемые (с надежностью 0,95) значения предела текучести, физического или условного (равного значению напряжений, соответствующих остаточному относительному удлинению 0,2%).
    
    Указанные минимальные гарантируемые значения предела текучести определяют по стандартам, приведенным в технической документации, а при отсутствии ее - по стандартам, соответствующим году проектирования. В частности, для арматурной стали периодического профиля марки Ст5 по ГОСТ 5781-51, ГОСТ 5781-53 и ГОСТ 5781-58 браковочный минимум нормативного сопротивления следует принимать равным МПа, а для сталей выпуска после 1961 г. - 300 МПа.
    
    4.15. Расчетные сопротивления арматуры несущих элементов существующих конструкций для предельных состояний первой группы в необходимых случаях снижаются (или повышаются) путем умножения на соответствующий коэффициент условий работы по указаниям СНиП 2.05.03-84.
    
    Расчетные сопротивления сжатию ненапрягаемой арматуры классов A-I, A-II, A-III следует принимать равным расчетным сопротивлениям этой арматуры растяжению .
    
    4.16. Расчетные сопротивления металла балок в стальных и сталежелезобетонных пролетных строениях постройки до 1961 г. принимают по данным стандартов, действующих на момент изготовления металла (например, ГОСТ 6713-53, ГОСТ 380-53, ГОСТ 380-60 и др.):
    

,                                                                                    (4.2)

где - временное сопротивление стали по данным стандартов; - переходный коэффициент, принимаемый по табл.4 5;      
     - дополнительный коэффициент условия работы, принимаемый равным: 0,9 - для стыковых узлов; 0,85 - для упоров; 0,95 - для растянутых и сжатых элементов, в основном связей из одиночных профилей (помимо коэффициентов , из табл.60 СНиП 2.05.03-84).
    
    

Таблица 4.5

         
    
    4.17. Расчетные сопротивления металлов, марка которых не установлена, определяют через показатели временных сопротивлений, получаемых путем натурных испытаний образцов, вырезанных из конструкций. Расчетные сопротивления металла конструкций постройки после 1961 г. допускается принимать по СН 200-62.
    
    

РАСЧЕТ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

    
    
    4.18. Расчет пролетных строений должен учитывать все возможные стадии его уширения и усиления, а также отражать существующий критерий предельного состояния, т.е. допускать в отдельных случаях появление ограниченных пластических деформаций.
    
    Для определения напряженно-деформированного состояния пролетного строения под нагрузкой необходимо использовать современные пространственные методы расчета, позволяющие установить более точное распределение нагрузок между элементами и определить усилия в них. Повышение точности расчетов может позволить в отдельных случаях отказаться от специальных мер по усилению элементов.
    
    4.19. В схемах уширения с накладной плитой, раздвижкой тротуарных блоков или с увеличением размеров пешеходного габарита расчетом проверяют крайние балки пролетных строений на прочность при изгибе с кручением. При необходимости предусматривают усиление и повторно проверяют расчетом усиленную конструкцию, учитывая при этом измененную жесткость сечения на длине (на части длины) балки.
    
    В схемах уширения по группе А, в которых предусмотрено бетонирование консолей, развитие существующих консолей и использование бетонных (монолитных) ребер жесткости или железобетонных кронштейнов железобетонную плиту проверяют на действие местной нагрузки расчетом по прочности и трещиностойкости. При этом работу ребер и кронштейнов совместно с консолью существующей плиты учитывают при условии надежного их объединения и изоляции.
    
    4.20. Для случаев с накладной железобетонной плитой совместную работу плиты с существующим железобетонным пролетным строением учитывают на действие временной нагрузки и второй части постоянной нагрузки.
    
    При уширении пролетных строений сборной или сборно-монолитной железобетонной накладной плитой плиту объединяют с существующей конструкцией с помощью бетонных шпонок, которые располагают вплотную к боковым граням главных балок. Для сборных диафрагменных пролетных строений такое расположение шпонок является обязательным. При уширении пролетных строений накладной плитой с применением в качестве объединяющих элементов гибких упоров и анкеров несущую способность каждого гибкого упора или анкера на восприятие сдвигающего усиления определяют по приложению 22 СНиП 2.05.03-84. При этом для гибких упоров в виде трубчатых металлических нагелей, заполненных бетоном или раствором с расчетным сопротивлением МПа, формулы (2) и (3) приложения 22 СНиП 2.05.03-84 сохраняют силу, а в формуле (4) вместо величины необходимо принимать (), где - внутренний диаметр металлического нагеля.
    
    Если для уширения пролетного строения применяют сборно-монолитную ребристую накладную плиту с дискретным опиранием ее элементов на главные балки, соответственно с обеспечением дискретных связей с ними, то расчеты по предельным состояниям несущих элементов производят отдельно для главных балок и накладной плиты между узлами их сопряжения (см. пп.4.21-4.26).
    
    4.21. Расчет прочности нормальных сечений балок пролетных строений, уширенных ребристой накладной плитой после объединения ее с существующими балками, производят по полной рабочей высоте. При этом допускается высоту сжатой зоны принимать равной толщине полки накладной плиты.
    
    Расчет прочности наклонных сечений производят по рабочей высоте существующих балок без учета накладной плиты. Для крайних балок расчетная длина свеса консоли сжатой полки не должна превышать шести ее толщин, считая от грани вертикальной стенки.
    
    4.22. При дискретных связях накладной плиты с существующими балками (шпоночные или болтовые соединения, гибкие или жесткие упоры) сдвигающие силы по шву их сопряжения определяют как приращение осевых усилий в полке накладной плиты (рис.4.1,):
    

,                                                                           (4.3)

    
где ; - осевые усилия в железобетонной плите в сечениях и , ограничивающих -й участок балки справа и слева (рис.4.1, ):
    

; ;                                                              (4.4)

    плечо внутренней пары сил
    

,

    
где , - нагибающие моменты в сечениях , , ограничивающих -й участок балки справа и слева (см. рис.4.1).
    
    

Рис.4.1. Расчетная схема для определения сдвигающих усилий
по контакту между накладной плитой и балкой:

- общая схема распределения усилий в накладной плите и сдвигающих усилий;
- огибающая эпюра моментов; , - схемы к определению сдвигающих усилий на приопорном (сечение III-III)
и среднем участках балки (между сечениями I-I и II-II)

    
    
    4.23. В крайнем от опоры участке накладной плиты осевое усилие (левое) определяют с учетом работы на сжатие полки существующей балки. Распределение усилий в полке накладной плиты, а также в полке и арматуре существующей балки определяют, принимая гипотезу плоских сечений (рис.4.1, ). Работу на сжатие ребра сжатой зоны не учитывают. Усилие в полке накладной плиты зависит от положения нейтральной оси и определяется по формуле
    

,                                                                            (4.5)

    
где - высота сжатой зоны над наклонной трещиной (нейтральной осью), по опытным данным может приниматься .
    
    4.24. Несущую способность бетонной шпонки на восприятие сдвигающего усилия между старым и новым бетоном определяют по формуле
    

,

    
где - коэффициент формы поперечного сечения шпонки, принимаемый для квадратных шпонок , прямоугольных с большей стороной, ориентированной вдоль сдвигающей силы , круглых , ромбовидных ; - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению; - площадь рабочего сечения шпонки.
    
    Несущую способность армированных шпонок определяют по формуле
    

,                                                                   (4.6)

    
где - коэффициент условий работы арматуры шпонки, принимаемый равным 1,0 для гибкой арматуры и 1,25 для жесткой арматуры; - приведенная площадь рабочего сечения шпонки; - площадь арматуры, нормально ориентированной к сечению сдвига.
    
    4.25. Расчет на смятие железобетонных шпонок следует производить по формуле
    

,                                                                                       (4.7)

    
где - сдвигающая сила, передающаяся на шпонку; - толщина принимаемой в расчет плиты; - ширина шпонки.
    
    4.26. Шпонки плит, расположенных в зоне максимальных поперечных сил, проверяют также расчетом на выносливость.
    
    Расчет армированных шпонок на выносливость осуществляют по формуле
    

,                                                                   (4.8)

    
где - сдвигающее усилие на одну шпонку при коэффициенте асимметрии цикла нагрузки ; - нормативное сопротивление бетона осевому растяжению.
    
    4.27. В схемах уширения железобетонных пролетных строений приставляемыми конструкциями расчетом проверяют достаточность несущей способности существующих и новых элементов с учетом измененного перераспределения усилий между ними. Учитывая, что добавление балок наряду с разгрузкой существующих балок приводит к перегрузке диафрагм и плит, расчетом проверяют прочность не только крайних и средних балок, но и плиты проезжей части и диафрагм. При необходимости предусматривают меры по усилению средних диафрагм.
    
    4.28. В расчете вариантов уширения железобетонных пролетных строений путем добавления новых конструкций учитывают изменение напряженного состояния в существующих балках из-за длительных деформаций (усадки, ползучести) приставляемых элементов. Вновь появившиеся длительные деформации учитывают при проверке трещиностойкости:
    
    в ненапряженных пролетных строениях - по величине раскрытия трещин;
    
    в преднапряженных пролетных строениях - по моменту образования трещин.
    
    При определении влияния постоянных нагрузок, приложенных к новым элементам пролетного строения, на напряженное состояние всего пролетного строения учитывают, что перераспределение усилий происходит в течение длительного времени (до затухания ползучести бетона) от двух видов постоянных нагрузок и воздействий:
    
    а) прикладываемых до объединения элементов уширения между собой и со старой частью пролетного строения (собственный вес элементов уширения, силы предварительного напряжения  элементов уширения, усадка бетона элементов уширения);
    
    б) прикладываемых после объединения элементов уширения со старой частью пролетного строения (вторая часть постоянной нагрузки в пределах элементов уширения или на всей ширине пролетного строения, если мостовое полотно устраивают в ходе реконструкции заново). Методика учета длительных деформаций изложена в приложении 6.
    
    4.29. Предельные изгибающие моменты и поперечные силы в расчетных сечениях элементов, реконструируемых путем развития сжатой зоны сечения добавлением нового монолитного или сборного бетона и железобетона, следует определять как для элементов сплошного сечения по указаниям СНиП 2.05.03-84, если обеспечена связь нового бетона и железобетона со старым, контролируемая расчетом на сдвиг и отрыв.
    
    При наличии препятствующих отрыву конструктивных связей между старым и новым бетонами, например в виде высокопрочных болтов или арматурных выпусков, в расчетах на сдвиг по контактному шву следует учитывать силы сцепления, равные расчетным сопротивлениям по наименее прочному материалу в соответствии с требованиями п.3.24 СНиП 2.05.03-84. При наличии обжимающих высокопрочных болтов силы сцепления (трения) следует учитывать при обеспечении нормального давления по контактному слою по указаниям приложения 23 СНиП 2.05.03-84 с использованием коэффициента трения , а при надлежащей обработке поверхности (вырубка борозд или другие методы создания макрошероховатости .
    
    4.30. Для схем уширения с обетонированием конструкций по всей высоте ребра (монолитная железобетонная вставка, см. рис.3.4) предусматривают дополнительное объединение в зоне диафрагм (штыри, стяжные болты, хомуты) и проверяют расчетом достаточность сцепления на участках между диафрагмами от действия изгибающего момента в поперечном направления и местной вертикальной нагрузки от НК-80, вызывающей касательные напряжения по плоскости контакта:
    

,                                                                  (4.9)

    
где - высота стенки; - расчетное сопротивление бетона (по марке бетона существующих конструкций) сжатию (см. табл.23 СНиП 2.05.03-84 или п.4.13 настоящей Инструкции).
    
    При несоблюдении требования (4.9) предусматривают специальные меры по передаче касательных и нормальных напряжений с одного элемента на другой (помимо объединения арматурой в зоне диафрагм) - пескоструйная очистка поверхностей, склеивание элементов, более частое расположение тяжей и др.
    
    Если в расчете уширенного пролетного строения геометрические характеристики элементов, объединенных в одну более жесткую балку принимают раздельными (жесткости старого ребра, нового ребра и монолитной вставки) проверку по не выполняют.
    
    4.31. При разработке проекта уширения железобетонных пролетных строений с каркасной арматурой, эксплуатирующихся более 25 лет и срок возможной эксплуатации которых после уширения ограничен 10 годами и менее, допускается производить расчет только на прочность с появлением в арматуре и бетоне элементов (например, в крайних или средних балках и диафрагмах) пластических деформаций:
    

; .                                                                    (4.10)

    
    4.32. При расчете сталежелезобетонных пролетных строений, уширенных путем добетонирования консолей плит с устройством дополнительных прогонов, учитывают совместную работу прогона с плитой и балками в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84.
    
    Усилия в главных балках от постоянных нагрузок на всех стадиях работы определяют обычными методами. Изгибающий момент от временной нагрузки
    

,                                                                                      (4.11)

    
где - изгибающий момент, приходящийся на одну главную балку от временной нагрузки, расположенной на оси, проходящей через центр изгиба; - коэффициент, учитывающий увеличение усилий за счет внецентренного расположения нагрузки поперек моста (в табл.4.6 приведены значения коэффициента , полученные с использованием теории стесненного кручения).
    
    

Таблица 4.6

    
    Примечание. Коэффициенты приведены для второго расчетного случая согласно п.2.12 СНиП 2.05.03-84.
    
    
    4.33. Усилия в элементах продольных связей при плоском изгибе от вертикальной нагрузки, воздействующей после включения связей в работу, следует определять в соответствии с п.4.79 СНиП 2.05.03-84.
    
    Усилия в элементах продольных связей от кручения пролетного строения вертикальной нагрузкой следует определять по формуле
    

,                                                                             (4.12)

    
где - длина панели; - напряжение от кручения на уровне плоскости связей, определяемое по формуле
    

;                                                                             (4.13)

    
- нормальное напряжение от временной нагрузки в стенке главной балки на уровне плоскости связей от момента, определяемого по п.4.32; - коэффициент из табл.4.6; - модуль упругости стали; - характеристика решетки связей, определяемая по формулам табл.4.7; - усилие от распределенной единичной сдвигающей нагрузки, определяемой по формулам строительной механики.
    
    

Таблица 4.7
    

    
    Примечание. - длина расчетного пролета.
    
    
    Расчет на стесненное кручение рекомендуется производить на ЭВМ с применением программы SK (приложение 5).
    
    4.34. При уширении сталежелезобетонных пролетных строений из прокатных балок железобетонными (например, плитными, см. рис.3.10) с устройством монолитной бетонной вставки во всех случаях прокатные балки связывают арматурой с закладными деталями, устроенными в приставляемых элементах. При проверке прочности средних балок таких конструкций усилия на балки определяют с использованием методов пространственного расчета, приняв жесткость крайней балки равной суммарной приведенной жесткости первой приставляемой балки (плиты), прокатного профиля, бетонной вставки и части железобетонной плиты над этим узлом.
    
    При необходимости предусматривают усиление прокатных балок, например, приваркой дополнительных элементов к стенкам или поясам.
    
    

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УШИРЕНИЯ ОПОР

    
    
    4.35. Проектирование уширения опор выполняют после предварительного выбора схем уширения (см. раздел 3) в рамках той группы схем, которая отражена в вариантах проектно-сметной документации: уширение за счет удлинения ригеля или насадки (группа В); развития тела опоры (группа Г); с уширением фундамента (группа Д).
    
    Для устоев используют, как правило, схемы группы Д.
    
    Проверку расчетом уширенных опор выполняют как по материалу конструкции, так и по грунту основания в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84.
    
    4.36. При определении усилий, воздействующих на опоры, нагрузки в продольном и поперечном направлениях следует определять раздельно. При этом следует исходить из того, что на продольные воздействия мост работает как единая система по схеме пролетное строение - опора - фундамент - грунт с учетом объединения разрезных пролетных строений в температурно-неразрезные, переделки опорных частей или установки пролетных строений на резиновые опорные части.
    
    4.37. При проверке расчетом элементов конструкций опор, имеющих дефекты, усилия в ослабленных поперечных сечениях следует определять от опорных реакций при невыгоднейшем расположении внешних нагрузок. В стоечных и многостолбчатых опорах для этого строят линии влияния усилий в поврежденном элементе (ригеле, стойке, плите ростверка). Нагрузку на проезжей части устанавливают таким образом, чтобы опорные реакции балок, расположенных ближе к максимальным ординатам линий влияния усилий, были наибольшие.
    
    4.38. Несущую способность по грунту основания при проверке свайных многорядных фундаментов с висячими сваями следует определять в соответствии с приложением 25 СНиП 2.05.03-84.
    
    Предельную нагрузку, допускаемую на наиболее загруженную сваю-стойку при проверке свайных многорядных фундаментов, определяют в соответствии со СНиП II-17-77. При этом коэффициент надежности принимают в зависимости от конструкции фундамента и общего числа свай. Нагрузку определяют расчетом фундамента как свайного ростверка при наиболее невыгодных сочетаниях воздействий как вдоль, так и поперек моста.
    
    Предельную нагрузку для наиболее нагруженной висячей сваи и сваи-стойки в однорядных промежуточных опорах определяют в соответствии со СНиП II-17-77 при коэффициенте надежности . Нагрузку, передаваемую на сваю поперек оси моста, определяют с учетом перераспределения внешних воздействий между сваями опоры, как в рамной конструкции.
    
    4.39. Несущую способность основания под подошвой проверяемого фундамента мелкого заложения определяют в соответствии со СНиП 2.05.03-84. Если ширина фундамента м и ( и - соответственно наибольший и наименьший размер подошвы фундамента), то допускается увеличивать расчетное сопротивление грунта до величины 1,2 при соблюдении условия:
    

,

    
где - длина наибольшего из примыкающих пролетов, м, но не менее 25 м; - расчетное сопротивление грунта, определяемое по приложению 24 СНиП 2.05.03-84; - модуль деформации грунта основания (СНиП II-02-01-83); - коэффициент Пуассона, принимаемый равным 0,3 для песков и супесей, 0,35 - для суглинков, 0,32 - для глин; - коэффициент, зависящий от отношения :
         

    
    4.40. Проверку несущей способности гибких конструкций обсыпных устоев допускается производить с учетом работы конструкции в теле насыпи при условии сохранности во время эксплуатации проектных очертаний конуса насыпи.
    
    4.41. Если в результате проверки несущая способность существующего свайного фундамента или однорядной промежуточной опоры не удовлетворяется и необходима добивка новых свай с объединением новой и старой частей конструкции, то следует производить перерасчет конструкции с учетом этих элементов. При этом несущая способность свай новой части конструкции ( ) должна превышать несущую способность существующих свай в раз (табл.4.8) при коэффициенте консистенции под нижними концами сваи.
    
    

Таблица 4.8

    
    Примечания. 1. Величина приведена для основного сочетания нагрузок.
    
    2. Для типовых пролетных строений: ЛГТМ 608/1, ЛГТМ 767/1, ПСК 43282 км уширение по группе Б возможно без усиления.
    
    3. Значение приведено без учета самонатяжения и потерь.
    
    
    4.42. При уширении свайных опор забивкой сваи следует учитывать трение по боковой поверхности висячих свай в соответствии со СНиП II-17-77:
    

    
    Допускается предусматривать забивку свай в заранее уширенную насыпь (при уширении обсыпных и массивных устоев). При расчете таких конструкций боковое давление грунта можно не учитывать (расчет ведут как конструкций в упруго-деформированной среде).
    
    

КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

    
    
    4.43. При уширении ригеля добетонированием с устройством или без устройства кронштейнов обязательна связь арматуры существующей и дополнительных частей или соединение бетонных элементов анкерными стержнями. В случае передачи горизонтального усилия на тело уширяемой опоры через устраиваемую новую стенку торцы ригеля могут не объединяться по арматуре или стержням.
    
    Объединение бетона охватывающих поясов и рубашек со старым бетоном при уширении монолитных опор должно осуществляться установкой через 50 см в шахматном порядке арматурных штырей диаметром не менее 10 мм из арматуры класса A-III и обработкой старой поверхности бетона насечкой.
    
    4.44. При разработке чертежей уширения опор путем развития фундамента и надфундаментной части следует иметь в виду, что новые фундаменты могут быть не связаны с существующим, если приняты меры по уменьшению неравномерности осадки опор. При отсутствии таких мер ригеля и фундаменты объединяют между собой.
    
    Допускаемую неравномерность осадки старой и новой частей опор определяют условиями надежности узла объединения балок пролетных строений и принимают равной 0,001 и 0,002 ( - расстояние между балками) в диафрагменных и бездиафрагменных пролетных строениях.
    
    4.45. Конструктивные решения по уширению береговых опор должны по возможности исключать необходимость нарушения плотности насыпи за шкафной стенкой при производстве работ по уширению. При отсутствии такой возможности в чертежах должны указываться приемы восстановления плотности насыпи после окончания работ по уширению (послойное трамбование грунта до , заполнение пазух цементогрунтом с тщательным трамбованием).
    
    Если в конструкции береговой опоры в пределах ее существующей части отсутствует возможность опирания на нее переходных плит, то к шкафной стенке пристраивают консоль (рис.4.2). Если заглубление ее не превышает 0,5 ( - высота насыпи), то при грунт насыпи считают слежавшимся; если , то упрочнение грунта насыпи не учитывают
    
    

Рис.4.2. Схема пристройки к шкафной стенке консоли для опирания переходных плит:

- положение хомутов перед приваркой закладных пластин;
- рабочее положение хомутов с приваренной закладной пластиной;

1 - анкерный хомут; 2 - местная срубка бетона; 3 - отверстия для хомутов; 4 - шкафная стенка;
5 - зачеканка; 6 - закладная пластина; 7 - прибетонируемая консоль

    
    
    В бесфундаментных устоях, уширяемых добивкой свай (см. рис.3.20), новые расстояния между сваями могут отличаться от существующих ; величину принимают не менее (размера сваи поперек моста), так как при для существующих свай увеличение их несущей способности по грунту не учитывают.
    
    4.46. В схемах уширения группы А железобетонных пролетных строений при удовлетворительном состоянии гидроизоляции слои одежды удаляют вдоль тротуарных блоков на ширине не более 1 м со ступенчатой вырубкой по каждому слою для последующей их стыковки.
    
    Для схем уширения приставляемыми балками без устройства накладной плиты при удовлетворительном состоянии гидроизоляции в средней части существующего пролетного строения слои, кроме покрытия, удаляют вдоль тротуаров, оголяя продольный стык омоноличивания (накладки), а асфальтобетонное покрытие удаляют на всей площади моста. Причем арматуру плиты приставляемых балок стыкуют с оголенными накладками (рис.4.3, ). В отдельных случаях, при наличии обоснования расчетом, бетон омоноличивания доводят до уровня существующего защитного слоя, поверх которого укладывают новый изоляционный слой (без удаления существующего слоя), а жесткость крайней оставшейся балки подсчитывают с учетом монолитного бетона над ней (рис.4.3, ).