В России используется более 100 видов железобетонных опор ЛЭП для передачи напряжений 10…320 кВ и более десятка для региональных потребительских сетей напряжением 0,4…0,6 кВ. Общая проблема железобетонных конструкций этого назначения — установка в землю с образованием консольной заделки. Различают цельнолитые и пустотелые опоры с предварительно напряженным армированием.
Основные повреждающие факторы:
- Статические изгибающие нагрузки, возникающие из-за разницы веса проводов.
- Динамические изгибающие нагрузки, возникающие под воздействием ветровых нагрузок с различных направлений.
- Инфильтрация влаги из земли в бетон в нижней части опоры, которая испытывает максимальную нагрузку при консольном типе заделки.
- Климатическое воздействие.
Все факторы действуют одновременно, что увеличивает скорость разрушения нижней части опоры.
Признаки разрушения:
- шелушение и выкрашивание бетона;
- появление горизонтальных и/или вертикальных трещин;
- выкрашивание до появления армирующих элементов или насквозь в пустотелых опорах;
- потемнение бетона на отдельных участках, которое указывает на проникновение влаги в тело опоры и коррозию арматуры.
Наиболее интенсивно разрушение происходит на нижнем участке опоры на расстоянии 0,5…1,0 м от земли. После появления трещин потеря несущей способности может нести лавинообразный характер.
Существующие технологии ремонта
Появление признаков разрушения говорит о том, что на определенном участке опоры структура бетона претерпела необратимые изменения. Удаление «плохого» бетона и заделка ремонтным составом носит косметический характер. Такой ремонт неприемлем в отношении пустотелых опор, повреждения которых носят сквозной характер (отверстия с линейными размерами более 250 мм). Такие конструкции требуют замены.
Применяемые технологии:
- Увеличение геометрических размеров в ремонтной части опоры. Для этого делают углубление 0,5…0,8 м вокруг опоры, на месте сваривают арматуру на высоту около 1,5 м, устанавливают опалубку и заливают бетоном.
- Установка металлического бандажа шириной не менее зоны повреждения с резьбовой стяжкой и усиливающими элементами. Усиление приваренными прутками арматуры проводится двумя способами: при горизонтальных трещинах арматура приваривается вертикально, при вертикальных —. горизонтально. Бандаж окрашивают атмосферостойкой краской.
Оба способа достаточно трудоемки и требуют специального оборудования на месте проведения работ.
Усиление опор с помощью углепластика
Углепластик и технологии ремонта опор предназначены не только для усиления, но и восстановления несущей способности опор любого типа до 85…90% от первоначальной.
Этапы работ:
- Оценка степени повреждения, составление карты повреждения, выбор схемы ремонта, разработка технологической карты и составление сметы. Эти документы входят в состав пакета документов и согласовываются с заказчиком.
- Восстановление поврежденных участков опоры. Трещины любого направления цельнолитых опор ремонтируют методом инъектирования (ширина более 6 мм) или разделкой. В местах выкрашивания и шелушения удаляют бетон до твердого основания, грунтуют (при необходимости очищают и грунтуют арматуру) и заделывают ремонтной смесью. Пустотелые опоры со сквозными повреждениями заполняют бетоном до отверстия, дают ему схватиться, заполняют ремонтной смесью выше уровня пробоины и устанавливают временный бандаж.
- Установка усиливающих элементов из углеволокна. Участки усиления окрашивают стойкой к ультрафиолетовому и атмосферному воздействию краской.
- Оформление приемо-сдаточных документов.
Способы усиления
Для усиления железобетонные опор применяются все виды продуктов из углеволокна: полотно, лента и ламели. Выбор типа зависит от характера повреждений и типа опоры. Вкопанные в землю опоры обкапывают на глубину 0,5…0,8 м.
Винтовой бандаж. Применяется углеволоконная лента, которая укладывается по винтовой линии с шагом равным или больше ширины ленты. Каждая последующая лента накладывается навстречу винта предыдущей для получения сетки. Высота бандажа 1,2…1,8 м выше уровня земли. Каждый слой закрепляют кольцевой лентой (хомутом) с обеих сторон. Винтовой бандаж применяется для усиления цельнолитых опор, у которых повреждения (выкрашиание или трещины шириной до 6 мм) носят хаотический характер.
Накладки из полотна. Применяется для усиления пустотелой опоры со стороны растягивающих нагрузок. На концах полотна укладывают хомуты на каждый слой.
Накладки с применением ламели. Экономичный способ усиления опор, которые имеют минимальные повреждения возникших под действием переменных по направлению растягивающих нагрузок. Ламели приклеивают по сторонам прямоугольной опоры или с шагом по ширине ламели на круглую и закрепляют кольцевыми хомутами с двух сторон.
