ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ АРМАТУРЫ И ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО (РОСАВТОДОР)

МОСКВА 2017

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «ИНТРОН ПЛЮС».

Коллектив авторов: канд. техн. наук К. В. Мякушев (ООО «ИНТРОН ПЛЮС), И. И. Шпаков (ООО «ИНТРОН ПЛЮС»), канд. техн. наук В. Ю. Волоховский (ООО «ИНТРОН ПЛЮС), канд. техн. наук А. Н. Воронцов (ООО «ИНТРОН ПЛЮС), канд. техн. наук В. К. Матвеев (МГУПС (МИИТ), канд. техн. наук А. В. Сырков (ОАО «Трансмост»).

2    ВНЕСЕН Управлением эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.

3    ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 29.11.2017 №3592-р.

4    ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

5.6    Магнитная диагностика включает сбор необходимой информации о мостовом сооружении и конструкции исследуемых балок пролетных строений в объеме, предусмотренном техническим заданием, необходимым для достижения поставленных целей, подготовку оборудования и объекта контроля, проведение измерений, расшифровку и интерпретацию результатов. При обследовании могут производиться контрольные вскрытия защитного слоя, производится анализ причин возникновения дефектов, установление ремонтопригодности элементов, оценка влияния дефектов на несущую способность балок и сооружения в целом.

5.7    Трудозатраты на проведение магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры следует оценивать в соответствии с [4].

6 Порядок и методика проведения магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры железобетонных балок мостовых сооружений

6.1    Порядок проведения магнитной диагностики предварительно напряженной армату ры железобетонных балок мостовых сооружений при её проведении, как самостоятельного вида приборных исследований, состоит из следующих основных этапов:

-    Разработка и согласование ТЗ на проведение работ по магнитной диагностике предварительно напряженной арматуры.

-    Изучение технической документации на мостовое сооружение.

-    Разработка и согласование Программы и Методики магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры.

-    Подготовка к проведению работ по магнитной диагностике предварительно напряженной арматуры.

-    Визуальный контроль балок, подлежащих магнитной диагностике.

-    Проведение работ по магнитной диагностике предварительно напряженной армату ры.

-    Обработка и интерпретация полученных результатов магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры.

-    Классификация обнаруженных дефектов.

-    Оценка технического состояния предварительно напряженной армату ры железобетонных балочных пролетных строений мостового сооружения.

-    Оформление результатов магнитной диагностики.

6.2    Программу выполнения работ по технической диагностике и операционные технологические карты разрабатывает подрядчик, в которых указывает:

-    Наименование объекта контроля.

-    Перечень НТД, на основании которых осуществлялась диагностика предварительно напряженной арматуры мостового сооружения.

-    Имеющиеся сведения о конструкции объекта контроля.

-    Тип дефектоскопа и оборудования, применяемого при диагностике.

-    Схемы и параметры контроля.

-    Перечень и очередность выполнения операций при проведении диагностики.

-    Порядок обработки и интерпретации результатов контроля объекта или его элементов.

-    Критерии оценки качества проконтролированного элемента.

6.3 Методику выполнения работ по технической диагностике разрабатывает подрядчик. Методика должна содержать следующие основные пункты:

6.3.1 Требования правил безопасности:

Персонал, выполняющий работы, перед началом проведения диагностического обследования должен пройти инструктаж по ТБ, а при выполнении работ использовать индивидуальное защитное снаряжение (специальная рабочая одежда, перчатки, каска, предохранительный пояс и пр.).

-    Персонал, задействованный в работах на высоте, работающий в люльке автомобильной вышки-подъемника, должен иметь соответствующие действующие удостоверения и допуск.

-    Следует помнить, что магнитный дефектоскоп содержит источник сильного магнитного поля. Не следует подносить прибор к стальным конструкциям ближе, чем на 0.5м. Непроизвольное силовое взаимодействие прибора со стальными конструкциями может привести к травмам.

6.3.2    Требования к визуальному контролю.

Перед началом инструментального контроля необходимо выполнить визуальный контроль (осмотр) балок со стороны поверхности сканирования при помощи бинокля.

-    При обнаружении непреодолимых препятствий для перемещения тележки дефектоскопа по поверхности сканирования, данные препятствия должны быть устранены, либо отмечены, как неустранимые. Контроль участков с неустранимыми препятствиями не производится, а в «Журнале особенностей» делаются соответствующие пометки.

В «Журнал особенностей» заносятся все особенности, наблюдаемые в области нижнего пояса двутавровой балки, например: стыки блоков, сколы защитного слоя бетона, выход арматуры на поверхность, ржавые потёки и пр. По возможности должна быть осуществлена координатная привязка отмеченных особенностей.

6.3.3    Требования к процедуре установки диагностического комплекса на

нижний пояс двутавровой балки.

-    Для контроля предварительно напряженной арматуры двутавровых балок со стороны нижнего пояса следует применять специальные сканирующие тележки в составе диагностического комплекса.

-    Сканирующие тележки могут быть самоходными, либо приводиться в движение тяговыми тросами.

Перед установкой сканирующей тележки на нижний пояс балки необходимо убедиться, что имеющаяся тележка конструктивно совместима с поперечным профилем балки, а после ее установки и фиксации на балке исключается ее падение.

Установку оборудования на каждую балку производить в месте, наиболее удобном и безопасном для персонала, при прочих равных условиях — в зоне начала сканирования согласно схеме сканирования, описанной в Технологической карте.

-    В первую очередь, необходимо установить сканирующую тележку дефектоскопа на нижний пояс балки и зафиксировать, исключив ее падение. Установка производится согласно Руководству по эксплуатации.

-    В сканирующую тележку установить дефектоскоп.

Во время установки дефектоскопа к нему должны быть подключены все предусмотренные конструкцией соединительные кабели. Длина информационного кабеля должна обеспечивать соединение дефектоскопа с устройством записи, хранения и отображения данных, находящимся в руках оператора. Оператор должен находиться в безопасном месте при любом положении дефектоскопа на сканируемой поверхности. Если длины кабеля не хватает для выполнения этих условий, то устройство записи следует закрепить на тележке, а управление (включение и выключение записи) осуществлять из точки начала сканирования, либо из точки установки дефектоскопа, если точка начала сканирования недоступна для непосредственного доступа персонала.

Если ширина дефектоскопа не перекрывает всей ширины нижнего пояса балки, установить дефектоскоп в крайнее левое положение на тележке,    исходя    из    выбранного    начального    направления

сканирования в соответствии со схемой сканирования.

После установки дефектоскопа осуществить настройку системы подвеса    тележки.    В    результате    настройки    сканирующая

измерительная плоскость дефектоскопа должна занять положение, параллельное сканируемой поверхности, с зазором, достаточным для преодоления естественных препятствий, но не более, чем указано в Руководстве по эксплуатации дефектоскопа. Подпружиненные элементы тележки должны иметь достаточный свободный ход во избежание заклинивания тележки при преодолении неровностей на поверхностях качения.

При необходимости привести элементы дефектоскопа в рабочее положение.

К перемещаемой тросами тележке прикрепить тяговые тросы спереди и сзади по ходу перемещения. Тросы раскладываются в зоне

выполнения работ так, чтобы обеспечить перемещение дефектоскопа по всей доступной для сканирования длине балки в обе стороны.

К самоходной тележке прикрепить страховочный трос, позволяющий переместить тележку в доступную для персонала зону в случае отказа приводов.

6.3.4    Контроль предварительно напряженной арматуры двутавровых железобетонных балок со стороны нижнего пояса.

После установки дефектоскопа в тележку осуществить проверочное перемещение тележки с дефектоскопом по всей длине балки без включения записи с целью выявления ранее не обнаруженных препятствий, проверки правильности настройки системы подвеса тележки, а также намагничивания контролируемой арматуры. Если препятствий не выявлено, установить тележку в исходное положение перед началом сканирования, согласно схеме сканирования.

-    Подключить устройство записи, хранения и отображения данных, включить «Запись» и переместить тележку к противоположному концу балки, после чего выключить «Запись».

Включить «Запись» и переместить тележку в исходное положение, после чего выключить «Запись».

-    С помощью flash-накопителя перенести на переносной персональный компьютер записанные данные для их проверки и оперативного анализа результатов контроля.

-    При наличии явных аномальных зон на полученных магнитограммах провести дополнительный визуальный контроль соответствующих участков с внесением пояснений в «Журнал особенностей».

-    Для подтверждения наличия и типа аномалии провести дополнительное повторное сканирование аномальных участков с минимальной скоростью перемещения дефектоскопа для подтверждения наличия аномалии. Полная расшифровка данных в полевых условиях не производится.

Установить дефектоскоп на тележке в следующее положение согласно схеме сканирования и повторить процедуру контроля необходимое количество раз согласно схеме сканирования.

Перевести тележку в точку начальной установки и демонтировать оборудование в порядке, обратном установке.

Перейти к выполнению работ на следующей балке согласно Технологической карте.

6.3.5    Требования к процедуре установки диагностического комплекса и проведения магнитной диагностики балок, отличных от двутавровых.

-    Способы и процедуры установки диагностического комплекса на балки, отличные от двутавровых, а также процедура контроля разрабатываются в индивидуальном порядке и зависят от конструктивных особенностей объекта контроля.

6.4    Магнитная диагностика железобетонных балок выполняется при температуре окружающего воздуха от минус 10°С до плюс 40°С и относительной влажности воздуха от 40 % до 80 %.

7 Средства магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры, вспомогательное оборудование, инструмент

7.1    Основным средством измерений при магнитном контроле предварительно напряженной арматуры является магнитный дефектоскоп. Дефектоскоп входит в состав диагностического комплекса.

7.2    В состав диагностического комплекса, как минимум, должны входить следующие основные части:

-    дефектоскоп - сканирующее устройство, состоящее из П-образной системы намагничивания на постоянных или электромагнитах, одной или нескольких измерительных систем, состоящих из блоков датчиков для регистрации магнитных полей рассеяния, и одометра для отсчета пройденного расстояния;

-    система фиксации и перемещения дефектоскопа вдоль поверхности сканирования;

-    устройство записи, хранения и отображения данных.

7.3. Блок датчиков основной измерительной системы дефектоскопа содержит измерительные преобразователи, предназначенные для регистрации полей рассеяния дефектов арматуры. Основным мешающим фактором при проведении измерений является влияние ненапряженной арматуры (хомутов, арматурных сеток) на сигнал измерительных преобразователей, поэтому чувствительные элементы блока датчиков основной измерительной системы должны быть расположены так, чтобы минимизировать это влияние. В случае, если избавиться от этого влияния не удается, в конструкции дефектоскопа должна быть предусмотрена дополнительная измерительная система, включающая в себя дополнительные блоки датчиков, в которых чувствительные элементы установлены в зоне максимального влияния ненапряженной арматуры и минимального влияния напряженной арматуры. Эти датчики служат для определения положения ненапряженной арматуры с целью последующей отстройки от ее влияния. Сигналы с датчиков поступают в устройство записи, хранения и отображения данных, где визуализируются в реальном времени с помощью специального программного обеспечения и сохраняются для дальнейшей обработки.

7.4    Дефектоскоп должен иметь порог реагирования, обеспечивающий выявление изменения площади поперечного сечения металла одного из трех пучков напряженной арматуры в зоне контроля не более чем на 5% на длине не более 100мм. Порог реагирования дефектоскопа является предметом периодической калибровки.

7.5    Дефектоскоп должен быть своевременно калиброван аккредитованным метрологическим органом и иметь соответствующую

отметку в техническом паспорте. Калибровка дефектоскопа осуществляется с применением калибровочных СОП, удовлетворяющих требованиям, указанным в Разделе 13 настоящего методического документа.

7.6    В рабочем положении дефектоскоп устанавливается рабочей поверхностью на поверхность сканирования балки с помощью системы фиксации и перемещения. Система фиксации и перемещения дефектоскопа, входящая в диагностический комплекс, должна обеспечивать фиксацию дефектоскопа на поверхности сканирования с заданным зазором между рабочей поверхностью дефектоскопа и поверхностью сканирования, перемещение дефектоскопа вдоль поверхности сканирования, а также смещение и переустановку дефектоскопа в поперечном направлении с заданным перекрытием полос сканирования. В качестве системы фиксации и перемещения могут применяться специальные тележки, системы направляющих и иные подобные средства.

7.7    Конструкция всего диагностического комплекса должна исключать возможность повреждения контролируемой поверхности железобетонной балки в процессе монтажа (демонтажа) и проведения диагностики. Эскиз схемы размещения дефектоскопа на нижнем поясе двутавровой балки приведен на рисунках Д1, Д2 Приложения Д к настоящему методическому документу.

7.8    Устройство записи, хранения и отображения данных в процессе контроля должно обеспечивать запись и сохранение данных контроля для последующего анализа, а также отображение данных на экране в режиме реального времени для контроля работы дефектоскопа. В качестве такого устройства может выступать переносной персональный компьютер, планшетный компьютер, иное специально разработанное устройство, обладающее соответствующими характеристиками.

7.9    Одометр дефектоскопа должен обеспечивать измерение пройденного расстояния с погрешностью не более ±50 мм на каждые Юм дистанции.

7.10    Запись сигналов измерительных систем должна производиться с фиксированным шагом по дистанции и управляться сигналом от одометра с целью поддержания постоянного шага записи вне зависимости от скорости устройства.

7.11    Диагностический комплекс должен обеспечивать запись сигналов на скорости не менее 0.2 м/с без потери данных.

7.12    Устройство записи дефектоскопа должно обладать объемом памяти, достаточным для хранения данных о контроле заданной площади поверхности сканирования.

7.13    По устойчивости к климатическим воздействиям дефектоскоп должен удовлетворять нормам, установленным ГОСТ Р 52931-2008 для группы исполнения СЗ (температура окружающей среды от минус 10° до плюс 50 °С, относительная влажность до 95 % при 35 °С и более низких температурах, с конденсацией влаги).

7.14    По степени защиты от проникновения пыли и влаги дефектоскоп должен соответствовать IP55 (не хуже) по ГОСТ 14254-96.

7.15    По степени защиты от внешних механических воздействий дефектоскоп должен соответствовать группе механического исполнения М19 по ГОСТ 30631-99.

7.16    Комплект вспомогательного оборудования и инструмента, применяемого при магнитной диагностике предварительно напряженной арматуры балок пролетных строений, может включать:

-    подъемные механизмы, обеспечивающие подъем и доступ персонала и аппаратуры к поверхности железобетонных балочных пролетных строений;

-    сборно-разборные подмости, специальные обустройства и приспособления;

-    приборы и инструменты, применяемые при обследовании искусственных сооружений;

-    альпинистское снаряжение, страховочную привязь, индивидуальное страховочное защитное снаряжение персонала, переносные рации, автономное осветительное оборудование.

8    Подготовка контролируемой поверхности железобетонных балок

8.1    Для проведения магнитной диагностики необходимо провести подготовку поверхности железобетонных балочных пролетных строений мостового сооружения. Отмечаются участки, на которых потребуется подготовка и очистка поверхности.

8.2    На контролируемой поверхности балок не должно быть наростов грязи, смазки, льда, отложений, торчащих предметов и неровностей, препятствующих перемещению дефектоскопа. Участки с отслоением бетона также подвергаются очистке.

8.3    Производится маркировка железобетонных балок в соответствии со схемой сканирования операционной технологической карты.

8.4    В процессе подготовки контролируемой поверхности не допускается её повреждение.

8.5    В случае, если после проведенных мероприятий по очистке отдельных участков поверхности движение дефектоскопа невозможно в режиме сканирования, предусмотренном Руководством по эксплуатации дефектоскопа из-за неустранимых препятствий, такие участки помечаются как неконтролируемые.

9    Настройка средств магнитной диагностики

9.1 Перед проведением диагностики железобетонных балок пролетных строений необходимо провести настройку магнитного дефектоскопа.

9.2    Настройка дефектоскопа проводится в соответствии с Руководством по эксплуатации и должна обеспечивать его паспортные технические характеристики.

9.3    Настройка дефектоскопа проводится на СОП-ИЖББ, требования к которым сформулированы в Разделе 13 настоящего методического документа.

9.4    Если в памяти дефектоскопа уже записаны выполненные ранее настройки, то допускается их использование без повторной настройки прибора, при условии, что параметры объекта контроля и чувствительность дефектоскопа по СОП не изменились.

9.5    В процессе проведения магнитной диагностики следует выполнять периодическую проверку настройки чувствительности дефектоскопа. Период времени проверки устанавливается в соответствии с Руководством по эксплуатации конкретного типа дефектоскопа.

10 Обработки, интерпретация результатов измерений

10.1    Основным подходом для анализа состояния арматуры является сравнительный анализ сигналов, полученных в зонах с одинаковым внутренним строением балок - зонах сравнения.

10.2    Если предварительно напряженная арматура уложена в параллельные пучки, то зоны сравнения определяются структурой каркаса ненапряженной армату ры. Например, ближе к торцам баток шаг армирующих сеток и укладки хомутов часто бывает меньше, чем в средней части балки. Таким образом, допускается проводить сравнительный анализ сигналов на участках балки с одинаковым армированием ненапряженной арматурой.

10.3    Если структура армирования балки непостоянна по длине, но симметрична относительно ее середины, зоны сравнения сигналов определяют на участках балки, расположенных симметрично относительно ее середины.

10.4    При сравнительном анализе необходимо учитывать полученные результаты на соответствующих участках всех однотипных балок пролетного строения.

10.5    Если степень влияния мешающих факторов на результаты магнитной диагностики не позволяет сделать однозначного вывода о состоянии напряженной армату ры балки, магнитную диагностику следует проводить на периодической основе, отслеживая динамику изменения сигналов дефектоскопа во времени. В этом случае, по результатам первичной диагностики проводится только качественная оценка состояния арматуры, количественная оценка обнаруженных дефектов не проводится. По результатам повторной и последующих периодических диагностик проводится количественная оценка обнаруженных дефектов на основе комплексного анализа результатов текущей и предыдущих диагностик. Первичную диагностику, по возможности, следует проводить во время ввода

сооружения в эксплуатацию с целью записи базовых (образцовых) сигналов дефектоскопа, когда наличие коррозии арматуры практически исключено.

10.6    При анализе результатов магнитной диагностики необходимо учитывать состояние наружной поверхности балок и результаты других способов контроля, например, результаты диагностики активности коррозии арматуры методом потенциалов полуэлемента [5] в качестве априорной информации.

10.7    Для количественной оценки повреждений арматуры следует использовать СОП- ИЖББ, требования к которым сформулированы в Разделе 13 настоящего методического документа. Приведение в соответствие возмущений сигналов от моделируемых дефектов и мешающих факторов, полученных на ИЖББ, возмущению сигналов в анализируемых зонах сравнения позволяет сделать вывод о характере причин возмущения и провести ее количественную оценку, в том числе, оценить величину потери сечения металла пучков предварительно напряженной арматуры. Степень соответствия сигналов, полученных на ИЖББ и в зонах сравнения, достаточная для объективной интерпретации измерений, определяется конструкцией ИЖББ и возможностью изменения его параметров, техническими характеристиками прибора и экспертной оценкой, проводимой специалистом или специалистами, удовлетворяющими требованиям п.15.6 настоящего методического документа.

10.8    Вскрытие защитного слоя бетона в напряженной зоне балки может проводиться только при веских основаниях, сформулированных по результатам полной комплексной обработки данных.

10.9    Порядок действий при обработке и интерпретации результатов.

10.9.1    Анализ имеющейся документации, позволяющий установить раскладку и параметры как напряженной, так и ненапряженной арматуры балки.

10.9.2    Ознакомление с результатами предыдущих мероприятий по неразрушающему контролю арматуры магнитным или иным методом, если таковые проводились.

10.9.3    Определение зон для проведения сравнительного анализа сигналов.

10.9.4    Первичный анализ сигналов, полученных на диагностируемом объекте. Определение бездефектных участков и участков, предположительно содержащих особенности состояния арматуры. К особенностям состояния арматуры можно отнести как потерю сечения предварительно напряженной арматуры, так и любое проявление мешающих факторов, влияющих на амплитуду и форму сигнала дефектоскопа.

10.9.5    Сравнительный анализ сигналов участков с особенностями с предыдущими результатами контроля этих участков, если таковые имеются.

10.9.6    Сравнительный анализ сигналов для зон, определенный в п. 10.9.3.

10.9.7    Сборка    каркаса    ИЖББ из немагнитных    материалов.

Протяженность рабочей    зоны имитатора (зоны перемещения

дефектоскопа) должна быть не менее 2м.

10.9.8    Укладка арматуры в каркас в соответствии с документацией. Имитация бездефектного участка.

10.9.9    Выполнение сканирования ИЖББ в режиме, повторяющем режим сканирования реального объекта.

10.9.10    Сопоставление сигналов, полученных на бездефектных участках реального объекта и ИЖББ по уровням и форме сигнала дефектоскопа.

10.9.11    При помощи калибровочных настроек приведение амплитуды и формы сигнала, полученного на ИЖББ, к амплитуде и форме сигнала, полученного на бездефектном участке реального объекта. Если такая операция невозможна, то проводится корректировка конструкции имитатора.

10.9.12    Комплексный анализ данных. Экспертная оценка состояния арматуры в зонах особенностей, обнаруженных при анализе сигналов (п. 10.9.4), идентификация дефектов и особенностей.

10.9.13    Моделирование предполагаемого состояния арматуры на ИЖББ, в случае необходимости, для проведения количественной оценки состояния арматуры и выполнение сканирования ИЖББ с моделью особенности (дефекта).

10.9.14    Сравнение полученных в п. 10.9.13 данных с данными, полученными на объекте. В случае соответствия результатов обеих измерительных систем, полученных на объекте контроля и ИЖББ, вынесение заключения о характере конкретной обнаруженной особенности и ее количественная оценка.

10.9.15    Внесение особенности в журнал дефектов, либо в журнал особенностей.

10.9.16    Переход к п. 10.9.13 для анализа следующего участка, содержащего особенность.

10.10 По результатам обработки и интерпретации данных контроля составляются: журнал особенностей, журнал магнитограмм и журнал дефектов (Приложения Б-Г). Журнал магнитограмм содержит участки магнитограмм, соответствующие обнаруженным дефектам и особенностям.

11 Оценка техническою состояния железобетонных балок но результатам магнитной диагностики

11.1    Основным критерием оценки технического состояния предварительно напряженной арматуры, определяемым в результате проведения диагностики магнитным методом, является потеря сечения металла, вызванная причинами различного характера.

11.2    При обнаружении обрыва арматуры или уменьшения рабочего сечения арматуры в балках пролетных строений в результате коррозии

СОДЕРЖАНИЕ

1    Область применения...................................................... 1

2    Нормативные ссылки.................................................... 2

3    Термины и определения................................................ 2

4    Обозначения и сокращения............................................. 5

5    Общие положения......................................................... 6

6    Порядок и методика проведения магнитной диагностики

предварительно напряженной арматуры железобетонных балок мостовых сооружений ..........................................

Средства магнитной диагностики предварительно

напряженной арматуры, вспомогательное оборудование,

инструмент.................................................................. 11

8    Подготовка контролируемой поверхности железобетонных

балок .......................................................................... 13

9    Настройка средств магнитной диагностики ........................ 13

10    Обработка и интерпретация результатов измерений ............ 14

11    Оценка технического состояния железобетонных балок    по

результатам магнитной диагностики.................................. 16

12    Оформление результатов магнитной диагностики ................ 18

13    Требования к СОГ1......................................................... 1    9

14    Ограничения по использованию метода.............................. 21

магнитную диагностику предварительно напряженной

арматуры железобетонных балок мостовых сооружений.........    22

16 Требования безопасности при подготовке и проведении магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры железобетонных балок мостовых сооружений.........    23

Приложение А. Примеры магнитограмм......................................... 24

Приложение Б. Образец журнала особенностей.............................. 29

решение о возможности и порядке эксплуатации железобетонных балок принимают после расчетов грузоподъемности пролетного строения, без которых невозможна классификация обнаруженных дефектов в арматуре по категориям, то есть    по классификационным группам, отражающим

значимость данного дефекта по комплексному риску, влиянию на основные свойства и показатели технического состояния, а также отражающим качественную оценку предполагаемого ущерба от данного дефекта.

11.3    Основными показателями грузоподъемности являются классы нагрузки. Грузоподъемность пролетного строения определяет максимальная полезная нагрузка, которую оно может воспринять при расчетах по первой группе предельных состояний. Грузоподъемность пролетного строения определяется несущей способностью наиболее слабого элемента (балки), имеющего наименьший класс по грузоподъемности.

11.4    Расчет несущей способности балок пролетных строений производят по правилам действующих норм проекгирования СП 35.13330.2011 с учетом фактических геометрических размеров и прочностных характеристик расчетных сечений и с учетом влияния обнаруженных дефектов на несущую способность элементов. В расчетах потерю сечения рабочей арматуры принимают по фактически полученным данным при диагностике. Расчетные сечения по прочности принимают в местах наибольших усилий в конструкциях, в местах опасных ослаблений, снижающих несущую способность, а также в сечениях с резким изменением размеров сечений или обрывов арматурных стержней.

11.5    Количество, расположение и класс арматуры в несущих элементах определяют по технической документации (типовому проекту) или (при ее отсутствии) - путем вскрытия арматуры или методами неразрушающего контроля. Предельные усилия в расчетных сечениях несущих элементов по условиям достижения предельного состояния при известном армировании определяют по указаниям СП 35.13330.2011 с учетом дефектов, снижающих несущую способность (обрывы, погнутость и коррозия армату ры, уменьшение площ&ти сжатой зоны бетона, пониженная фактическая прочность бетона).

11.6    Усилия в балках пролетных строений рекомендуется определять по пространственным расчетным схемам, с построением поверхностей влияния современными программными средствами.

11.7    Потеря сечения рабочей предварительно напряженной арматуры элемента оказывают непосредственное влияние на грузоподъемность железобетонных пролетных строений. Снижение грузоподъемности вследствие учета доказанного при натурной диагностике уменьшения площади сечения предварительно напряженной арматуры в подавляющем большинстве случаев становится основным фактором, определяющим техническое состояние и затраты на восстановление нормативного состояния, то есть, ремонтопригодность.

11.8    Классификацию имеющихся дефектов в арматуре выполняют стандартными методами, предусмотренными в [3,6-8], в объеме, достаточном

Приложение В. Образец журнала магнитограмм............................. 30

Приложение Г. Образец журнала дефектов.................................... 32

Приложение Д. Образец операционной технологической карты со    ^    3

схемой сканирования................................................................

Приложение Е. Образец заключения о техническом состоянии    ^    ^

предварительно напряженной арматуры........................................

Библиографические данные......................................................... 42

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Технология магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры и опенки техническою состояния железобетонных балок мостовых сооружений

1 Область применения

Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее -методический документ) является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве, содержащим технические рекомендации по технологии магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры и оценки технического состояния железобетонных балок мостовых сооружений по результатам магнитной диагностики.

Настоящий методический документ распространяется на диагностику предварительно напряженной арматуры железобетонных балок пролетных строений мостовых сооружений. Технология магнитной диагностики, изложенная в методическом документе, и соответствующее оборудование, прежде всего, ориентированы на контроль предварительно напряженной арматуры, расположенной в нижнем поясе железобетонных балок двутаврового сечения. Особо актуальным является применение изложенной технологии для составных по длине сборных железобетонных конструкций. Изложенная технология может применяться для неразрушающего контроля как предварительно напряженной, так и обычной рабочей арматуры мостовых и других железобетонных строительных конструкций при условии отсутствия ограничений, перечисленных в Разделе 14 настоящего методического документа или иных ограничений, обусловленных конструкцией контролируемого объекта.

Данные рекомендации предназначены для применения структурными подразделениями Росавгодора, подрядными строительными организациями, диагностическими организациями при выполнении магнитной дефектоскопии в ходе обследовательских работ в целях повышения достоверности определения эксплуатационной надежности, грузоподъемности, долговечности железобетонных балок пролетных строений мостовых сооружений и снижения вероятности их разрушения при эксплуатации, путем получения объективной информации средствами неразрушающего контроля о целостности, площади рабочего сечения металла и о фактическом техническом состоянии предварительно напряженной арматуры методом магнитной дефектоскопии.

Настоящий методический документ следует использовать в соответствие с правилами применения документов технического регулирования в сфере дорожного хозяйства [ 1 ].

2    Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

Федеральный закон от 29 декабря 2004 № 190-ФЗ «Градостроительный кодекс Российской Федерации»

Федеральный закон от 30 декабря 2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности сооружений»

Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»

Федеральный закон от 10 декабря 1995 № 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения»

ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP) ГОСТ 20911-89 Межгосударственный стандарт. Техническая диагностика. Термины и определения

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 30631-99 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам при эксплуатации

ГОСТ 33390-2015 Дороги автомобильные общего пользования. Мосты. Нагрузки и воздействия

ГОСТ Р 51901.1-2002 Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия

ГОСТ Р 55612-2013 Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования

СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство

СП 35.13330.2011 Мосты и трубы (актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*)

СП 79.13330.2012 Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний (актуализированная редакция СНиП 3.06.07-86)

Приказ Министерства труда и социапьной защиты РФ от 28 марта 2014 г. № 155н «Об утверждении Правил по охране труда при работе на высоте»

ТР ТС 014/2011 Безопасность автомобильных дорог

3    Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответству ющим и оп редел е н и я м и:

анализ риска:    систематическое использование информации для

определения источников и количественной оценки риска.

вид дефекта: классификационная группа, сформированная по общности одного или нескольких признаков (причин появления, механизма образования, внешних проявлений и других признаков, кроме классификации по возможным последствиям и качественной оценки предполагаемого ущерба от данного дефекта).

визуальный контроль: органолептический контроль, осуществляемый органами зрения.

дефект: каждое отдельное несоответствие в мостовом сооружении установленным требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

дефектоскоп: устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля.

диагностика мостовых сооружений:    особый тип обследования

искусственных сооружений, выполняемый по установленному алгоритму технического диагностирования, включающему процедуру получения на натурных объектах данных о местоположении, особенностях конструкции, технических параметрах и дефектах сооружения, оценку технического состояния и составление технического паспорта, а также внесение при необходимости этих данных в автоматизированную информационную систему по искусственным сооружениям (АИС).

диагностический комплекс: комплекс, состоящий из магнитного дефектоскопа, устройства для его фиксации на поверхности сканирования и перемещения вдоль нее в процессе контроля, устройства записи, хранения и отображения информации.

журнал дефектов: перечень обнаруженных в результате проведения диагностики дефектов предварительно напряженной арматуры с указанием номера пролета, номера балки, местоположения (координаты), типа дефекта и количественной оценки.

журнал особенностей: перечень обнаруженных в результате проведения диагностики особенностей объекта контроля с указанием номера пролета, номера балки, местоположения (координаты) и типа особенности.

журнал магнитограмм:    набор    участков    магнитограмм,

соответствующих обнаруженным дефектам или особенностям объекта контроля.

идентификация дефектов:    распознавание    и    оценка    значимости

дефекта в пределах технических возможностей дефектоскопа.

имитатор железобетонной балки:    контрольный    образец,

позволяющий воспроизвести внутреннюю структуру из ферромагнитных армирующих элементов железобетонной балки внутри немагнитного каркаса, предназначенный для проверки метрологических характеристик

дефектоскопа и имитации воздействия контролируемой арматуры на дефектоскоп.

коррозия арматуры:    необратимый самопроизвольный процесс

разрушения арматуры в бетоне вследствие электрохимического процесса при взаимодействии с окружающей средой.

магнитный неразрушающин контроль: неразрушающий контроль, основанный на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами, или на определении магнитных свойств объекта контроля.

магнитограмма:    графическое представление сигналов линейки

измерительных преобразователей, полученных в процессе выполнения сканирования поверхности объекта контроля с помощью магнитного дефектоскопа, в виде единого изображения.

менеджмент риска: скоординированные действия по руководству и управлению организацией в отношении рисков.

мостовое сооружение: искусственное сооружение, состоящее из одного или нескольких пролетных строений, опор и других конструкций, предназначенное для пропуска через искусственные и естественные препятствия транспортных средств, пешеходов, коммуникаций различного назначения.

Примечание - К искусственным    препятствиям относятся

искусственные водоемы, водные каналы, автомобильные и железные дороги, другие инженерные сооружения, а также территории предприятий, городские территории, через которые проходит автомобильная дорога.

обследование мостового сооружения:    контроль    технического

состояния, осуществляемый согласно нормативным требованиям с целью выявления технического состояния, разработки рекомендаций по устранению и предупреждению возникновения дефектов, дальнейшей эксплуатации, ремонту, капитальному ремонту, реконструкции мостового сооружения или в других целях.

объект контроля: железобетонная балка мостового сооружения, предварительно напряженная арматура которой подлежит магнитному неразрушающему контролю.

особенность объекта контроля: конструктивная особенность объекта контроля, обнаруживаемая при визуальном контроле со стороны поверхности сканирования или вызывающая возмущение сигнала дефектоскопа на фоне бездефектных участков с однородной структурой арматуры.

порог реагирования: наименьшее значение параметра объекта контроля, вызывающее изменение магнитного поля, которое еще может быть зарегистрировано с требуемой степенью достоверности средствами магнитного неразрушающего контроля.

потеря сечения пучка:    уменьшение    площади    поперечного

металлического сечения пучка арматуры относительно номинального значения из-за износа, коррозии или по другим причинам.

пролетное строение:    система,    состоящая из конструктивно

объединенных элементов, перекрывающая всё пространство или его часть между двумя или несколькими опорами, предназначенная для восприятия нагрузок от мостового полотна, собственного веса, транспортных средств и пешеходов и передачи нагрузок на опоры. Пролетные строения относят к основным несущим конструкциям мостового сооружения.

риск: сочетание вероятности опасного события и его вредных последствий.

скрытый дефект: дефект, не поддающийся обнаружению способами визуального обследования.

средство измерений: техническое средство, предназначенное для проведения измерений.

техническое состояние мостового сооружения:    совокупность

подверженных изменению в процессе эксплуатации свойств мостового сооружения, характеризуемая в определенный момент времени показателями, параметрами, установленными в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации на мостовое сооружение.

Примечание - Состояние мостового сооружения характеризуется тем, что описывает переменные свойства мостового сооружения.

управление риском: действия, осуществляемые для выполнения решений в рамках менеджмента рисков.

Остальные термины с соответствующими определениями приняты в соответствии с ГОСТ 20911-89, ГОСТ Р 51901.1-2002, ГОСТ Р 55612-2013, Гражданским кодексом Российской Федерации от 26.01.1996 № 14-ФЗ, Градостроительным кодексом Российской Федерации от 29 декабря 2004 № 190-ФЗ, Техническим регламентом о безопасности зданий и сооружений от 30 декабря 2009 № 384-ФЗ, Федеральными законами «О безопасности дорожного движения» от 10 декабря 1995 № 196-ФЗ, «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ, а также [2].

4 Обозначения н сокращения

В настоящем методическом документе применены следующие обозначения и сокращения:

АИС: аналитическая информационная система ИЖББ: имитатор железобетонной балки ЛИК: лаборатория неразрушающего контроля НК: неразрушающий контроль НТД: нормативно-технический документ СОИ: стандартный образец предприятия ТБ: техника безопасности ТЗ: техническое задание и нр.: и прочее.

5 Общие положения

5.1    Методические рекомендации содержат технологию магнитной диагностики предварительно напряженной арматуры и оценку технического состояния железобетонных балок пролетных строений мостовых сооружений по результатам магнитной диагностики.

5.2    Магнитную диагностику проводят с целью управления рисками мостового сооружения, выявления скрытых дефектов предварительно напряженной арматуры и дальнейшего их учета при определении технического состояния пролетных строений, разработки рекомендаций по устранению дефектов и дальнейшей эксплуатации балок.

5.3    Магнитной диагностике подлежат армату рные пучки, залегающие на глубине не более 150мм от поверхности сканирования. Поверхность сканирования представляет собой наружную плоскую поверхность балки со стороны укладки пучков предварительно напряженной арматуры, не имеющую препятствий для движения дефектоскопа по направлению вдоль арматурных пучков.

5.4    Магнитная диагностика проводится в необходимых случаях и может выполняться как составная часть обследования мостового сооружения, либо как самостоятельный вид приборных исследований. Периодичность проведения магнитной диагностики, как приборного обследования, определяется в соответствии с [3]. В случае обнаружения дефектов арматуры по результатам текущей диагностики может быть рекомендовано проведение магнитной диагностики с уменьшенной периодичностью как для всего сооружения, так и только для балок, имеющих дефекты арматуры.

5.5    Приоритетность проведения магнитной диагностики балок мостовых сооружений с предварительно напряженной арматурой следует определять, руководствуясь результатами анализа рисков, проводимого согласно положениям ГОСТ Р 51901.1-2002. При этом, как основные источники потенциального вреда, должны рассматриваться следующие виды опасностей: естественная коррозия металла; химическое воздействие среды (сульфаты, хлориды и т.п.); усталость металла; воздействие сверхтяжелых нагрузок; удары транспортных средств в балки пролетных строений. Основным нежелательным опасным событием в результате воздействия этих опасностей является потеря сечения металла рабочей арматуры. Так как степень риска определяется сочетанием вероятности опасного события и его вредных последствий, в первую очередь следует диагностировать балки, расположенные над железнодорожными путями, судоходными фарватерами и автодорожными магистралями. Приоритетность диагностики определяется интенсивностью движения транспорта под балками. При равной интенсивности в первоочередном порядке следует диагностировать балки, имеющие провисания, следы протечек и ржавчины, следы ударов транспортных средств.