Унифицированные фундаменты в современных проектах ВЛ. Требования к толщине защитного слоя бетона

background image

background image

56

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

Унифицированные фундаменты 
в современных проектах ВЛ.
Требования к толщине 
защитного слоя бетона

Статья

 

посвящена

 

вопросам

 

корректного

 

использования

 

унифицированных

 

конструкций

 

в

 

современных

 

проектах

 

линий

 

электропередачи

Обсуждается

 

порядок

 

выбора

 

толщи

-

ны

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

в

 

соответствии

 

с

 

действующими

 

нормативными

 

документами

 

и

 

анализируются

 

вопросы

 

соответствия

 

типовых

 

грибовидных

 

фундаментов

свай

 

и

 

дру

-

гих

 

изделий

 

требованиям

 

современных

 

норм

Сделаны

 

выводы

 

о

 

возможности

 

их

 

исполь

-

зования

 

в

 

современных

 

проектах

 

ВЛ

 

без

 

изменения

 

положения

 

арматурных

 

каркасов

.

Степанова

 

В

.

Ф

., 

д

.

т

.

н

., 

професор

заведующая

 

лабораторией

 

коррозии

 

и

 

долговечности

 

бетонных

 

и

 

железобетонных

 

конструкций

 

НИИЖБ

 

им

А

.

А

Гвоздева

Чехний

 

Г

.

В

., 

к

.

т

.

н

., 

заведующая

 

сектором

 

коррозии

 

бетона

 

НИИЖБ

 

им

А

.

А

Гвоздева

 

Качановская

 

Л

.

И

., 

к

.

т

.

н

., 

заведующая

 

НИЛКЭС

 

ООО

 «

ПО

 «

Энергожелезобетонинвест

»

Романов

 

К

.

П

., 

заведующий

 

сектором

 

НИЛКЭС

 

ООО

 «

ПО

 «

Энергожелезобетонинвест

» 

Т

иповые

 

унифицированные

 

фундаменты

 

для

 

энергетического

 

строительства

 

разрабаты

-

вали

 

и

 

усовершенствовали

 

в

 70–80-

х

 

годах

 

прошлого

 

века

Все

 

современные

 

линии

 

электропередачи

 

и

 

подстанции

 

построены

 

с

 

их

 

ис

-

пользованием

Накоплен

 

значительный

 

опыт

 

эксплу

-

атации

 

железобетонных

 

фундаментов

Известно

что

 

основным

 

фактором

влияющим

 

на

 

долговечность

 

конструкций

является

 

качество

 

бетона

которое

 

обес

-

печивается

 

при

 

соблюдении

 

технологии

 

производ

-

ства

 

сборных

 

изделий

.

В

 

настоящее

 

время

 

эти

 

конструкции

 

потеряли

 

статус

 

«

типовых

». 

После

 

перевода

 

их

 

в

 «

материалы

 

для

 

про

-

ектирования

» 

у

 

проектных

 

организаций

которые

 

теперь

 

отвечают

 

за

 

характеристики

 

этих

 

фундаментов

возни

-

кают

 

вопросы

 

о

 

том

как

 

определять

 

и

 

обосновывать

 

необходимую

 

толщину

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

в

 

кон

-

струкциях

Специалисты

 

государственной

 

экспертизы

стараясь

 

обеспечить

 

соблюдение

 

требований

 

действу

-

ющих

 

норм

часто

 

выбирают

 

максимальное

 

значение

 

из

 

встречающихся

 

в

 

нормативной

 

документации

.

Дело

 

в

 

том

что

 

унифицированные

 

фундамент

-

ные

 

конструкции

 

для

 

энергетического

 

строительства

 

в

 

большинстве

 

случаев

 

имеют

 

толщину

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

от

 20 

до

 30 

мм

Это

 

относится

напри

-

мер

к

 

сваям

 

и

 

фундаментным

 

конструкциям

 

серии

 

3.407-115 (1976 

год

), 

серии

 3.407.1-144 (1987 

год

), 

разработанным

 

СЗО

 

института

 «

Энергосетьпроект

», 

и

 

вибрированным

 

стойкам

 

СВ

 

для

 

опор

 

ВЛ

 0,4–6–

10–20–35 

кВ

разработанным

 

институтом

  «

Сель

-

энергопроект

».

На

 

рисунке

 1 

условно

 

показан

 

защитный

 

слой

 

бе

-

тона

 

грибовидного

 

фундамента

.

С

 

одной

 

стороны

для

 

этих

 

конструкций

 

СП

 63.13330.2018 «

Бетонные

 

и

 

железобетонные

 

кон

-

Рис

. 1. 

Защитный

 

слой

 

бетона

 

грибовидного

 

фундамента


background image

57

струкции

» [1] 

указывает

 

минимальную

 

толщину

 

защит

-

ного

 

слоя

 35 

мм

с

 

другой

 

стороны

СП

 28.13330.2017 

«

Защита

 

строительных

 

конструкций

 

от

 

коррозии

» [2] 

указывает

что

 

в

 

грунте

 

для

 

защиты

 

от

 

воздействия

 

среды

 

эксплуатации

 

может

 

быть

 

достаточно

 

защитно

-

го

 

слоя

 

бетона

 

толщиной

 

менее

 20 

мм

Какими

 

требованиями

 

следует

 

руководствоваться

 

и

 

какую

 

толщину

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

назначать

?

Требуется

 

ли

 

увеличивать

 

защитный

 

слой

 

бетона

разрабатывать

 

новые

 

конструкции

 

или

 

можно

 

приме

-

нять

 

исторические

 

сборные

 

конструкции

оснастка

 

и

 

чер

-

тежи

 

для

 

изготовления

 

которых

 

есть

 

у

 

всех

 

заводов

ПОРЯДОК

 

ВЫБОРА

 

ТОЛЩИНЫ

 

ЗАЩИТНОГО

 

СЛОЯ

 

БЕТОНА

 

В

 

СООТВЕТСТВИИ

 

С

 

ДЕЙСТВУЮЩИМИ

 

НОРМАТИВНЫМИ

 

ДОКУМЕНТАМИ

Общеизвестно

что

 

фраза

выдернутая

 

из

 

контекста

может

 

радикально

 

изменить

 

смысл

По

 

этой

 

причине

 

в

 

статье

 

рассматривается

 

вся

 

совокупность

 

положе

-

ний

 

действующей

 

по

 

этому

 

вопросу

 

нормативной

 

до

-

кументации

В

 

результате

 

делается

 

вывод

 

о

 

порядке

 

определения

 

толщины

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

желе

-

зобетонных

 

конструкций

.

Свод

 

правил

 

СП

 63.13330 [1] 

упоминает

 

о

 

защит

-

ном

 

слое

 

бетона

 

в

 

пунктах

 10.3.1–10.3.4 

Раздела

 10 

«

Конструктивные

 

требования

».

Пункт

 10.3.1 

говорит

 

о

 

том

что

 

задачи

 

защитного

 

слоя

 

в

 

конструкции

 

состоят

 

в

 

обеспечении

 

совмест

-

ной

 

работы

 

арматуры

 

с

 

бетоном

анкеровки

 

армату

-

ры

 

в

 

бетоне

сохранности

 

арматуры

 

от

 

воздействий

 

окружающей

 

среды

.

Пункт

 10.3.2 

однозначно

 

указывает

что

 

при

 

назна

-

чении

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

надо

 

руководствовать

-

ся

 

СП

 63.13330 [1] (

пунктами

 10.3.1–10.3.4) 

и

 

поло

-

жениями

 

свода

 

правил

 

СП

 28.13330 [2].

Далее

 

в

 

пункте

 

указано

что

 

для

 

сборных

 

кон

-

струкций

 

толщина

 

защитного

 

слоя

 

устанавливает

-

ся

 

на

 5 

мм

 

меньше

чем

 

для

 

монолитных

и

 

что

 

для

 

конструктивной

 

арматуры

 

она

 

должна

 

быть

 

не

 

менее

 

10 

мм

для

 

рабочей

 — 

не

 

менее

 15 

мм

Но

 

в

 

любом

 

случае

 — 

не

 

менее

 

диаметра

 

арматуры

Итоговые

 

показатели

 

минимальной

 

толщины

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

представлены

 

в

 

таблице

 1. 

Этих

 

значений

 

достаточно

 

для

 

обеспечения

 

со

-

вместной

 

работы

 

арматуры

 

с

 

бетоном

анкеровки

 

ар

-

матуры

 

в

 

бетоне

 

и

 

возможности

 

устройства

 

стыков

 

арматурных

 

элементов

 (

п

. 10.3.1), (

строка

 1 

таблицы

 

10.1 

служит

 

тому

 

подтверждением

).

Таблица

 10.1 

СП

 63.13330 

назначает

 

минимальные

 

значения

 

толщины

 

слоя

 

бетона

 

рабочей

 

арматуры

 

в

 

зависимости

 

от

 

условий

 

эксплуатации

 

конструкций

 

зданий

Значения

 

указаны

 

для

 

монолитных

 

конструк

-

ций

и

 

их

 

следует

 

уменьшать

 

на

 5 

мм

 

для

 

сборных

Приведем

 

таблицу

 10.1 

СП

 63.13330 

с

 

добавле

-

нием

 

отдельного

 

столбца

 

для

 

сборных

 

конструкций

 

(

таблица

 2).

Первая

 

строка

 

таблицы

 

дает

 

минимально

 

воз

-

можное

 

значение

 

толщины

 

защитного

 

слоя

.

В

 

следующих

 

строках

 

указывается

 

толщина

 

защит

-

ного

 

слоя

 

бетона

 

при

 

отсутствии

 

защитных

 

мероприя

-

тий

А

 

это

 

значит

что

 

при

 

наличии

 

защитных

 

мероприя

-

тий

 

надо

 

руководствоваться

 

требованиями

 

документа

назначающего

 

защиту

и

 

толщина

 

защитного

 

слоя

 

бе

-

тона

 

может

 

быть

 

уменьшена

Из

 

двух

 

документов

 [1] 

и

 [2], 

определяющих

 

толщину

 

защитного

 

слоя

 

бетона

за

 

защитные

 

мероприятия

 

отвечает

 [2], 

обязательный

 

к

 

соблюдению

 

в

 

соответствии

 

с

 

Постановлением

 

 87 

[3] 

и

 

перечнем

 

нормативных

 

документов

обеспечива

-

ющих

 

безопасность

 

зданий

 

и

 

сооружений

 [4].

Таким

 

образом

в

 

этих

 

случаях

 

надо

 

назначать

 

толщину

 

защитного

 

слоя

 

в

 

соответствии

 

с

 

требова

-

ниями

 

СП

 28.13330 

по

 

защите

 

от

 

коррозии

 [2] 

в

 

за

-

висимости

 

от

 

среды

 

эксплуатации

 

и

 

с

 

учетом

 

приме

-

няемого

 

бетона

.

В

 

оставшихся

 

строках

 (

строка

 5 

и

 

частично

 4), 

в

 

ко

-

торых

 

не

 

упоминается

 

про

 

наличие

 

защитных

 

меро

-

приятий

речь

 

очевидно

 

идет

 

только

 

про

 

монолитные

 

фундаменты

  (

что

 

отдельно

 

подчеркнуто

 

в

 

таблице

и

 

только

 

про

 

нижнюю

 

поверхность

Бетонная

 

подго

-

товка

 

взаимодействует

 

только

 

с

 

нижней

 

частью

 

фун

-

даментных

 

конструкций

 

и

 

только

 

на

 

нижнюю

 

часть

 

Табл

. 1. 

Минимальные

 

значения

 

толщины

 

защитного

 

слоя

 

бетона

Тип

 

арматуры

Минимальная

 

толщина

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 (

мм

)

Монолитные

 

конструкции

Сборные

 

конструкции

Рабочая

20

15

Конструктивная

15

10

Табл

. 2. 

Минимальные

 

значения

 

толщины

 

слоя

 

бетона

 

рабочей

 

арматуры

 

в

 

зависимости

 

от

 

условий

 

эксплуатации

 

конструкций

 

зданий

Условия

 

эксплуатации

 

конструкций

 

зданий

Толщина

 

защитного

 

слоя

 

бетона

мм

не

 

менее

Для

 

монолитных

конструкций

Для

 

сборных

 

конструкций

В

 

закрытых

 

помещениях

 

при

 

нормальной

 

и

 

пониженной

 

влажности

20

15

В

 

закрытых

 

помещениях

 

при

 

повышенной

 

влажности

 (

при

 

отсутствии

 

дополни

-

тельных

 

защитных

 

мероприятий

)

25

20

На

 

открытом

 

воздухе

 (

при

 

отсутствии

 

дополнительных

 

защитных

 

мероприятий

)

30

25

В

 

грунте

 (

при

 

отсутствии

 

дополнительных

 

защитных

 

мероприятий

), 

в

 

монолитных

 

фундаментах

 

при

 

наличии

 

бетонной

 

подготовки

40

35

В

 

монолитных

 

фундаментах

 

при

 

отсутствии

 

бетонной

 

подготовки

 (

только

 

для

 

нижней

 

рабочей

 

арматуры

)

70

 4 (73) 2022


background image

58

ВОЗДУШНЫЕ

ЛИНИИ

монолитных

 

фундаментов

 

может

 

оказывать

 

влия

-

ние

Это

 

требование

 

технологическое

  (

п

. 10.1.1 [1]) 

для

 

обеспечения

 

необходимых

 

характеристик

 

при

 

отсутствии

 

доступа

 

и

 

контроля

 

к

 

нижней

 

поверхно

-

сти

 

в

 

условиях

 

неровной

 

поверхности

 

основания

При

 

наличии

 

подготовки

 

назначается

 

защитный

 

слой

 

бетона

 

не

 

менее

 40 

мм

а

 

при

 

отсутствии

когда

 

воз

-

можность

 

отклонения

 

выше

, — 70 

мм

 (

строка

 5).

Для

 

сборных

 

фундаментных

 

конструкций

 

и

 

боковых

 

поверхностей

 

монолитных

 

фундаментов

 

надо

 

руко

-

водствоваться

 

первой

 

частью

 

строки

 4, 

как

 

для

 

кон

-

струкций

 

в

 

грунте

какими

 

они

 

и

 

являются

Свод

 

правил

 

СП

 28.13330 

не

 

делает

 

различий

 

по

 

защите

 

от

 

корро

-

зии

 

между

 

конструкциями

 

в

 

грунте

 

и

 

фундаментами

.

Таким

 

образом

общий

 

порядок

 

назначения

 

тол

-

щины

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

выглядит

 

так

:

Толщину

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

необходимо

 

на

-

значать

 

в

 

соответствии

 

требованиям

 

СП

 28.13330 

в

 

рамках

 

определения

 

мероприятий

 

по

 

защите

 

от

 

коррозии

Она

 

должна

 

быть

 

не

 

менее

 

диаметра

 

ар

-

матуры

при

 

этом

 

для

 

монолитных

 

конструкций

  — 

не

 

менее

 20 

мм

 

и

 15 

мм

 

для

 

рабочей

 

и

 

конструк

-

тивной

 

арматуры

для

 

сборных

 

конструкций

 — 

не

 

менее

 15 

мм

 

и

 10 

мм

 

для

 

рабочей

 

и

 

конструктивной

 

арматуры

 

соответственно

Для

 

нижней

 

арматуры

 

монолитных

 

фундаментов

 

при

 

наличии

 

бетонной

 

подготовки

 — 

не

 

менее

 40 

мм

а

 

при

 

отсутствии

 — 

не

 

менее

 70 

мм

.

АНАЛИЗ

 

СООТВЕТСТВИЯ

 

УНИФИЦИРОВАННЫХ

 

ФУНДАМЕНТНЫХ

 

КОНСТРУКЦИЙ

 

СОВРЕМЕННЫМ

 

ТРЕБОВАНИЯМ

Остается

 

ответить

 

на

 

вопрос

достаточно

 

ли

 

суще

-

ствующего

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

унифицирован

-

ных

 

бетонных

 

конструкций

 

для

 

защиты

 

от

 

коррозии

 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

свода

 

правил

 [2]? 

Можно

 

ли

 

сохранить

 

толщину

 

защитного

 

слоя

 

бето

-

на

 

неизменной

?

СП

 28.13330 

говорит

 

о

 

том

что

 

коррозионная

 

стойкость

 

фундаментов

 

должна

 

быть

 

обеспечена

 

при

 

проектировании

 

путем

 

применения

 

бетонов

стойких

 

к

 

воздействию

 

агрессивной

 

среды

 

и

 

отрицательным

 

температурам

что

 

обеспечивается

 

подбором

 

со

-

става

 

бетона

его

 

характеристиками

в

 

частности

марками

 

бетона

 

по

 

водонепроницаемости

 

и

 

морозо

-

стойкости

применением

 

вторичных

 

методов

 

защиты

 

(

пропитки

обмазки

 

и

 

т

.

д

.).

Мы

 

взяли

 

результаты

 

инженерных

 

изысканий

 

по

 

нескольким

 

объектам

 

и

 

проверили

как

 

можно

 

обеспе

-

чить

 

защиту

 

унифицированных

 (

ранее

 

типовых

желе

-

зобетонных

 

конструкций

 

от

 

коррозии

 

в

 

этих

 

условиях

В

 

большинстве

 

случаев

 

необходимую

 

защиту

 (

не

-

агрессивную

 

степень

 

воздействия

 

среды

 

на

 

фунда

-

менты

обеспечивал

 

бетон

 

марки

 

по

 

водонепрони

-

цаемости

 W6, 

в

 

отдельных

 

случаях

 

оказалось

 

до

-

статочным

 

увеличение

 

марки

 

до

 W8 

и

 

еще

 

реже

, W8 

в

 

сочетании

 

с

 

применением

 

сульфатостойкого

 

це

-

мента

Во

 

всех

 

случаях

 

не

 

возникло

 

требований

 

по

 

увеличению

 

толщины

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

сверх

 

минимально

 

допустимого

то

 

есть

 

достаточен

 

мини

-

мальный

 

конструктивный

 

слой

 (15 

мм

 

для

 

сборных

 

конструкций

). 

В

 

итоге

указанная

 

в

 

проектах

 

типо

-

вых

 

фундаментов

 

толщина

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

20–25 

мм

 

обеспечивает

 

коррозионную

 

защиту

 

желе

-

зобетона

 

с

 

запасом

причем

 

без

 

использования

 

вто

-

ричных

 

методов

 

защиты

  (

обмазки

пропитки

специ

-

альных

 

покрытий

).

В

 

более

 

жестких

чем

 

в

 

рассмотренных

 

примерах

условиях

 

может

 

потребоваться

 

повышение

 

характе

-

ристик

 

бетона

сульфатостойкости

водонепроница

-

емости

морозостойкости

возможно

 

и

 

применение

 

вторичных

 

методов

 

защиты

  (

пропитки

 

и

 

обмазки

). 

Реально

 

ли

 

изготовить

 

унифицированные

 

конструк

-

ции

 

с

 

такими

 

показателями

Ответ

 — 

да

.

Современные

 

заводы

 

могут

 

выпускать

 

бетон

 

во

-

донепроницаемости

 W14 

и

 

выше

 

за

 

счет

 

примене

-

ния

 

добавок

Цена

 

изделий

 

при

 

этом

 

практически

 

не

 

меняется

Это

 

позволяет

 

повысить

 

характеристики

 

бетона

 

относительно

 

указанных

 

в

 

типовых

 

проектах

 

и

 

обеспечить

 

долговечность

 

фундаментов

 

в

 

любых

 

условиях

 

эксплуатации

Необходимые

 

требования

 

к

 

характеристикам

 

бетона

 

достаточно

 

указать

 

в

 

за

-

казе

 

на

 

изготовление

 

конструкций

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Существующие

 

унифицированные

 

сборные

 

желе

-

зобетонные

 

конструкции

 

для

 

электроэнергетики

разработанные

 

с

 1960-

х

 

до

 1990-

х

 

годов

 

в

 

качестве

 

типовых

 

решений

имеют

 

большой

 

потенциал

 

по

 

за

-

щите

 

от

 

коррозии

 

и

 

в

 

соответствии

 

с

 

действующими

 

требованиями

 

норм

 

могут

 

применяться

 

без

 

увеличе

-

ния

 

толщины

 

защитного

 

слоя

 

бетона

Изложенный

 

в

 

статье

 

порядок

 

определения

 

мини

-

мальной

 

толщины

 

защитного

 

слоя

 

бетона

 

определен

 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

действующих

 

нор

-

мативных

 

документов

 

СП

 63.13330 

и

 

СП

 28.13330 

и

 

является

 

общим

 

для

 

всех

 

железобетонных

 

кон

-

струкций

 — 

как

 

существующих

так

 

и

 

вновь

 

разраба

-

тываемых

Р

ЛИТЕРАТУРА

1. 

СП

 63.13330.2018 «

Бетонные

 

и

 

же

-

лезобетонные

 

конструкции

Основ

-

ные

 

положения

СНиП

 52-01-2003 

(

с

 

Изменениями

 

 1, 2)». URL: 

https://www.minstroyrf.gov.ru/upload/
iblock/d40/SP-63.pdf. 

2. 

СП

 28.13330.2017 «

Защита

 

стро

-

ительных

 

конструкций

 

от

 

корро

-

зии

Актуализированная

 

редакция

 

СНиП

 2.03.11-85 (

с

 

Изменениями

 

 1, 2, 3)». 

М

., 2018. 98 

с

.

3. 

Постановление

 

Правительства

 

РФ

 

от

 16 

февраля

 2008 

года

 

 87 

«

О

 

составе

 

разделов

 

проектной

 

документации

 

и

 

требованиях

 

к

 

их

 

содержанию

». URL: https://docs.

cntd.ru/document/902087949.

4. 

Перечень

 

национальных

 

стан

-

дартов

 

и

 

сводов

 

правил

  (

частей

 

таких

 

стандартов

 

и

 

сводов

 

пра

-

вил

), 

в

 

результате

 

применения

 

которых

 

на

 

обязательной

 

основе

 

обеспечивается

 

соблюдение

 

тре

-

бований

 

Федерального

 

закона

 

«

Технический

 

регламент

 

о

 

без

-

опасности

 

зданий

 

и

 

сооруже

-

ний

», 

утвержденных

 

Постановле

-

нием

 

Правительства

 

Российской

 

Федерации

 

от

 28 

мая

 2021 

года

 

 815. URL: https://docs.cntd.ru/

document/603700806.


Оригинал статьи: Унифицированные фундаменты в современных проектах ВЛ. Требования к толщине защитного слоя бетона

Читать онлайн

Статья посвящена вопросам корректного использования унифицированных конструкций в современных проектах линий электропередачи. Обсуждается порядок выбора толщины защитного слоя бетона в соответствии с действующими нормативными документами и анализируются вопросы соответствия типовых грибовидных фундаментов, свай и других изделий требованиям современных норм. Сделаны выводы о возможности их использования в современных проектах ВЛ без изменения положения арматурных каркасов.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»