Вступ. Останнім часом в України спостерігається масштабне руйнування будівель і споруд транспортної інфраструктури – мостів, шляхопроводів, а також пов’язаних із ними інженерних мереж і супровідних споруд, спричинене наслідками вибухів великої потужності через бойові дії. Пошкодження прогонових будов, опор, підходів до мостів, дорожнього полотна, а також розміщених у межах транспортних споруд мереж енергопостачання, водопостачання й зв’язку фактично фрагментують транспортну систему регіонів, що зазнали цих впливів. Уражені території охоплюють як міста, розташовані поблизу лінії бойового зіткнення, так і віддалені регіони, що призводить до втрати просторової цілісності транспортної мережі, ускладнює господарську логістику, доставку вантажів і негативно позначається на функціонуванні економіки загалом.

З огляду на вказане надзвичайно актуальним завданням є обґрунтування концепції поетапної програми відновлення мостових споруд, інженерних мереж і комунікацій, зруйнованих або пошкоджених під час бойових дій. Саме ж обґрунтування охоплює, по-перше, всебічний послідовний розгляд всіх складових транспортної інфраструктури та, по-друге, формалізування структури виконання робіт із технічної діагностики, обстеження, ремонту, реконструкції й відновлення з метою її подальшої імплементації у практику проєктування та експлуатації [6 – 8]. Зазначена ситуація зумовлює також необхідність розроблення та застосування тимчасових конструктивно-технологічних та організаційних рішень, як от: організації об’їзних шляхів, наведення понтонних переправ, улаштування тимчасових мостів і переходів (проте є цілком зрозумілим, що такі заходи нездатні повною мірою компенсувати втрату пропускної спроможності основної транспортної інфраструктури). Водночас потребує корегування відповідна нормативно-правова база, що регламентує обстеження й оцінювання технічного стану будівель і споруд, зокрема мостових, у контексті післявоєнного відновлення, розвинення якої варто здійснювати з поступовим наближенням до європейських підходів [9], обґрунтованих положеннями [3].

На сьогодні нормативні засади обстеження та відновлення будівель і споруд ґрунтуються на національних нормативних документах України з технічного обстеження, представлених, зокрема, стандартами [1, 2]. Ці документи встановлюють загальні вимоги до етапів обстеження, складу робіт, методів діагностування технічного стану, категоризації стану та оформлення результатів, зокрема паспортизації об’єктів. Регламентування проведення обстежень прийнятих в експлуатацію об’єктів будівництва здійснюється також відповідною постановою Кабінету Міністрів України [5], що визначають порядок обстеження, сферу застосування та вимоги до забезпечення надійності й безпеки при подальшій експлуатації. Незважаючи на наявність загальних нормативних документів із обстеження, питання комплексного відновлення пошкоджених об’єктів транспортної інфраструктури потребує подальшого методичного розвитку, зокрема щодо інтеграції безпекових, інструментальних і розрахункових компонентів у єдину програму.

Узагальнюючи попередні міркування, можна дійти цілком закономірного висновку, що в цих умовах особливу важливість набуває розроблення системної програми обстеження та відновлення зруйнованих транспортних споруд, яка одночасно поєднує вимоги безпеки, інженерної надійності, поетапності прийняття рішень і раціонального використання ресурсів, спрямованої на підвищення ефективності процесів технічної діагностики, ремонту, реконструкції та забезпечення експлуатаційної надійності об’єктів транспортної інфраструктури.

Формулювання проблеми. Оцінювання технічного стану мостів та інших транспортних споруд у сучасних умовах ґрунтується на комплексному застосуванні візуальних, інструментальних і розрахункових методів, доповнених аналізом проєктної, виконавчої та архівної документації, а також отриманих у процесі діагностики результатів попередніх обстежень. Водночас для споруд, які постраждали від вибухових впливів (рис. 1 – 3), що полягають у короткочасних, переважно імпульсних динамічних навантагах, які породжуються дією повітряної ударної хвилі або продуктів вибуху (первинні чинники), або безпосереднього механічного впливу вражаючих елементів – уламків конструкцій чи фрагментів обладнання (вторинні чинники), підходи до оцінювання технічного стану мають враховувати низку специфічних обставин, зокрема:

• наявність вибухонебезпечних речовин і вторинних вражаючих чинників (ударні хвилі, термічні впливи, локальні прогини та переміщення опор);

• можливість прихованих пошкоджень, зокрема мікротріщин у розтягнутих зонах, порушень стиків і швів, корозійних осередків в арматурі чи сталевих елементах, пошкоджень опорних частин і закладних деталей;

• зміну розрахункових схем навантаг, що може бути спричинено перепрофілюванням транспортних потоків, організацією об’їзних шляхів, концентрацією навантаг на окремих прогонах або їхніх ділянках;

• обмежені ресурси – часові, фінансові чи логістичні, які потребують визначення черговості виконання відновлювальних робіт і пріоритетності об’єктів за критеріями технічного стану й значущості для транспортної мережі.

Самі ж діагностичні процедури у межах попереднього і детального обстеження передбачають застосування сукупності візуальних, інструментальних і розрахункових методів, а саме:

• неруйнівних методів контролю (ультразвукових, ударно-імпульсних, магнітних, капілярних, візуально-вимірювальних) для попереднього обстеження стану конструкцій;

• відбору зразків матеріалів для лабораторних випробувань із визначенням міцності, модулів деформації та ступеня корозії;

• геодезичних вимірювань й нівелювання задля фіксації осідань, кренів і прогинів прогонових будов;

• структурного моніторингу (встановлення маяків, датчиків переміщень, тріщиномірів) на найбільш відповідальних елементах.

З огляду на наявний досвід обстеження технічного стану транспортних споруд, розподіл кількості N і типу дефектів конструктивних елементів можна візуалізувати за допомогою діаграми на рис. 4, на якій кольором позначені конструктивні елементи (синій – прогонові будови, брунатний – опорні споруди, зелений – проїзні частини), а цифрами – типи дефектів.

В частині загальної структури програми відновлення варто зауважити, що вона складається з двох основних розділів – підготовчого і плянування виконання робіт.

Підготовчий розділ включає:

• організацію мобільних груп і комісій із розслідування фактів руйнувань із залученням профільних фахівців;

• оснащення фахівців дослідницьким обладнанням, вимірювальною технікою, засобами фіксації та індивідуального захисту;

• підбір архівної проєктної та виконавчої документації;

• розроблення укрупненої плян-схеми пошкоджень починаючи з їхнього регіонального розміщення і завершуючи детальними планами локації;

• формування оперативного реєстру аварійних об’єктів за результатами попередніх оглядів і аналізу відкритих джерел (і закритих із дотриманням дозвільної процедури), а також здійснення низки певних процедурних заходів на місцях із метою:

• вжиття первинних заходів безпеки задля запобігання подальшому руйнуванню пошкоджених конструкцій (тимчасові огородження, обмеження доступу, локальні підсилення, встановлення попереджувальних знаків);

• організацію і проведення розмінування території та конструкцій із залученням уповноважених підрозділів, отримання офіційних дозволів на виконання робіт з обстеження від відповідних органів;

• розроблення й погодження з замовником програми основного обстеження з визначенням мінімально достатнього обсягу процедур.

Додатково звернемо увагу на те, що безпекові аспекти розмінування, отримання офіційних дозволів на виконання робіт за умови здійснення спеціальних заходів безпеки з дотриманням вимог організаційно-правових процедур є одними із найважливіших елементів підготовчих робіт, до яких належать:

• проведення саперних робіт із пошуку та ліквідації вибухонебезпечних предметів із залученням уповноважених підрозділів;

• організація контрольованого доступу до зон виконання робіт із обмеженням перебування сторонніх осіб та запровадженням режимно-обмежувальних заходів, зокрема з максимальним використанням систем оптично‑цифрового спостереження із залученням безпілотних та роботизованих пристроїв повітряного, наземного та водного пересування;

• визначення та маркування безпечних маршрутів пересування персоналу й техніки;

• отримання дозволів і погоджень від компетентних органів (військового командування, органів місцевого самоврядування, підрозділів ДСНС, балансоутримувачів об’єктів) на проведення робіт із обстеження та розмінування;

• оформлення відповідної договірної та розпорядчої документації (наказів, плянів-завдань, програм робіт, інструктажів із охорони праці та техніки безпеки), що визначає відповідальних осіб і порядок взаємодії між організаціями учасниками.

На основі зазначених заходів формується система допуску до виконання робіт із обстеження, яка охоплює:

• отримання необхідної дозвільної документації від уповноважених органів на проведення конкретних видів робіт на визначених ділянках;

• забезпечення персоналу інвентарем, інструментом, засобами доступу та індивідуального захисту відповідно до вимог охорони праці та галузевих інструкцій;

• проведення первинних, повторних та цільових інструктажів із фіксацією в журналі, а також перевірку знань працівників щодо дотримання встановлених правил безпечного виконання робіт у потенційно небезпечних зонах.

Методика польових досліджень включає візуальне обстеження та картографування. Відповідно до вимог стандартів [1, 2] обстеження передбачає попереднє та основне (детальне) обстеження з фіксацією дефектів і пошкоджень включно з:

• створенням карти-схеми обліку об’єктів і виконуваних робіт;

• візуальним обстеженням із фіксацією пошкоджень у несних елементах мостів і шляхопроводів;

• деталізацією пошкоджень із використанням оптичних і геодезичних приладів, фото- та відеозйомкою;

• складанням відомостей дефектів і карт-схем їх розташування.

Типовий приклад фрагменту схеми територіального картографування району ускладненої транспортної інфраструктури наведено на рис. 5.

Слід також зазначити, що розкривні роботи виконуються у випадках, коли інструментальні методи не дають змоги достовірно оцінити реальний стан прихованих елементів і охоплюють польові й лабораторні вимірювання міцності матеріалів і їх фізико-механічних характеристик, визначення геометричних параметрів, нівелювання і контроль деформацій.

Розкривні роботи включають вибіркове розкриття закритих елементів і вузлів задля виявлення прихованих дефектів (корозія арматури, пошкодження опорних частин, порушення стиків тощо). Паралельно виконуються заходи із забезпечення цілісності та безпеки конструкцій під час обстеження.

Що ж стосується другого основного розділу загальної структури програми відновлення – плянування відновлювальних робіт, то воно (плянування) реалізується шляхом виконання наступних етапів.

1. Аналіз вихідної інформації. На першому етапі здійснюється системний аналіз прийнятих конструктивних рішень і їх відповідності чинним нормам і фактичним умовам експлуатації, з урахуванням зафіксованих дефектів і пошкоджень несних та огороджувальних елементів. Окрім того, оцінюються результати попередніх обстежень, проєктна й виконавча документація на будівництво, ремонт і реконструкцію, а також ступінь відхилення фактичних параметрів конструкцій від проєктних вимог через деформації, втрату перерізу, корозію чи локальні руйнування [11].

Зібрані у такий спосіб дані й створені електронні записи про об’єкти (акти, звіти, фото- та відеофіксація) вносяться до єдиної інформаційної бази і доповнюються результатами аналізу пошкоджень за видами, локалізацією та впливом на несну здатність, що забезпечує можливість не тільки кількісної оцінки ризиків, а й формування структурованого реєстру аварійних і потенційно небезпечних споруд. Зазначимо, що сформований реєстр аварійних об’єктів доцільно прив’язувати до геоінформаційної основи, що дозволяє візуалізувати характер, рівень і протяжність ушкоджень транспортної інфраструктури в межах конкретного регіону.

2. Оцінювання технічного стану. Другий етап передбачає проведення оцінювання технічного стану із застосуванням статистичних методів, яке базується на використанні методики визначення внутрішніх і зовнішніх факторів впливу на стан конструкцій [10]. Процедуру оцінювання конструкцій мостової споруди та взаємодії їх внутрішніх параметрів із факторами істотного зовнішнього впливу рекомендується зображати у вигляді структурної схеми, яка описує стан моделі в момент часу t через сукупність вхідних (F_i), внутрішніх (IN_i) і вихідних (OP_i) значень. Варто підкреслити, що вхідні та внутрішні параметри є змінними, тоді як вихідні – функціонально залежними.

Графічне зображення процесу діагностики предмета дослідження (CCO) на прикладі моніторингу технічного стану мостової споруди представлено у вигляді блок-схеми на рис. 6, на якому для складових ССО прийнято позначення S_b .

Зрозуміло, що умовний поділ CCO на складові S_b пов’язаний з низкою об’єктивних умов і суб’єктивних припущень. Здебільшого складові ССО становлять собою конструкції, деталі, вузли, що утворюють окремі самостійні системи або елементи (вузли, елементи, металеві конструкції або інженерно-технологічне обладнання, елементи інженерних мереж тощо). Сам же об’єкт керування, як логічна система, може бути заданий різноманітно – графічно, аналітично, фізичною моделлю чи іншою віртуальною формою, придатною для обробки обчислювальними методами.

Разом з тим, незалежно від форми S_b , із метою подальших напрацювань необхідно визначити вихідні умови та внутрішні стани системи. Поза тим потрібно скласти програму перевірки задля виконання аналізу конструкції досліджуваного об’єкта як у робочому стані, так і при можливому відмовному стані конструкцій і механізмів. Водночас формалізація процесу аналізу реалізується через опис можливих дефектів, пошкоджень (наявність недоліків чи недосконалостей) об’єкта, отриманих в результаті експлуатації або на етапах розбирання, транспортування та зберігання, які водночас зумовлені інтенсивністю відмов компонентів. Разом з тим введення та визначення вхідних функцій дефектних елементів здійснюється шляхом перерахування можливих недосконалостей (дефектів і пошкоджень) конструкцій, зміни технічних властивостей елементів і мереж внаслідок тривалої експлуатації, впливу факторів середовища експлуатації чи вибухових навантаг, визначальних параметрів форми конструкції та якості матеріалу або шляхом визначення дефектів (деформації) конструкцій тощо.

Виходячи з попередніх міркувань продовжимо наш розгляд припущенням, що об’єкт описується станом L компонентів. Якщо вважати, що S_i – кількість можливих індивідуальних недосконалостей j-го компонента, то загальна кількість можливих недосконалостей об’єкта контролю М буде залежати від існування:

• окремих недоліків (одна частина має один недолік)

• окремих недосконалостей деталей і множинних дефектів об’єкта (один або кілька компонентів мають один недолік)

• кратних недосконалостей компонентів і кратних недосконалостей об’єкта (один компонент має одну недосконалість) Поза тим, під час розгляду відомого та реалізованого об’єкта експлуатації насамперед враховуються його технологічні призначення, включаючи порядок реконструкції, ремонту або відновлення. Також беруться до уваги можливі недосконалості об’єкта та реалізованих функцій, включаючи процедуру проведення діагностики технічного стану конструкцій і елементів. Відтак, базуючись на отриманих даних, формується таблиця функцій стану конструкцій мостової споруди, узагальнена форма якої має такий вигляд

R	E
	ƒ0	ƒi	ƒM
t1	r01	rj1	rM1
...	...	...	...
tj	r0j	rij	rMj
...	...	...	...
t(T)	r0(T)	r1(T)	rM(T)

і в якій використано наступні позначення: Е – набір функцій, які реалізують усі працездатні та несправні об’єкти (елементи); ƒ₀, ƒ_i – функція, що реалізується працездатною чи несправною структурою; r_M1 – функція, що реалізується об’єктом з M недосконалостями; R – кількість результатів окремих структурних досліджень; T – множина, на якій визначена функція, реалізована структурою сервісу; t_j(T) – окремі дослідження (експерименти) в рамках структури сервісу; r_ij(R) – результати окремих досліджень (випробувань).

Слід зауважити, що при розбитті множини Е на непересічні та непорожні підмножини можна виділити три групи умов:

• кількість підмножин дорівнює двом, перша з яких містить один елемент – конструкцію з недосконалістю, а друга – усі i конструкцій з недосконалістю; ця умова відповідає процедурі перевірки розбирання об’єкта;

• кількість підмножин на одиницю перевищує кількість елементів структури: одна підмножина містить структуру з недосконалістю, тоді як інші – містять лише ті i структури, що відповідають одному елементу з недосконалістю із заданого набору;

• кількість підмножин дорівнює кількості елементів множини Е.

На основі результатів детального обстеження для кожної групи елементів мостової споруди (проїзна частина, прогонова будова, опори, фундаменти, регулювальні споруди, підходи, мережі енергопостачання та водопостачання) можна побудувати діаграму вагових коефіцієнтів окремих типів дефектів і пошкоджень, приклад якої наведено на рис. 7.

У цьому контексті суттєвим є те, що саме запропонований підхід забезпечує перехід від описової оцінки до формалізованої процедури визначення інтегрального показника технічного стану та встановлення значущості виявлених дефектів. Додатково варто зазначити, що пріоритизація та розрахунковий аналіз об’єктів транспортної інфраструктури надають змогу встановити черговість їхнього відновлення спираючись здебільшого на принципи критичності, впливу на життєзабезпечення населення та функціонування економіки. У цьому розумінні виділяють такі основні групи об’єктів:

• системи інженерних мереж і життєзабезпечення (водопостачання, водовідведення, енергопостачання, об’єкти соціальної інфраструктури);

• споруди транспортної інфраструктури (мости, шляхопроводи, автомобільні дороги);

• комунікаційні системи (мережі мобільного зв’язку та інтернет комунікації).

Безсумнівно, що згаданий вище розрахунковий аналіз, включно з перевірними розрахунками, є ключовим етапом оцінювання технічного стану пошкоджених у результаті бойових дій транспортних споруд і формування рішень щодо можливості їх тимчасової або обмеженої експлуатації. Його ж вирішальність пояснюється доволі просто  понєваж метою цього аналізу є визначення фактичної несної здатності, просторової стійкості та експлуатаційної придатності конструкцій з урахуванням виявлених дефектів і пошкоджень, а також розроблення першочергових інженерних заходів для запобігання подальшому руйнуванню та мінімізації ризиків для користувачів. Що ж стосується уточнення конструктивних схем і навантаг, то воно (уточнення) провадиться на основі результатів візуальних, інструментальних і спеціальних обстежень, за результатами яких встановлюються фактичні конструктивні схеми прогонових будов, опор і фундаментів. Паралельно враховуються зміни геометрії конструкцій унаслідок руйнувань, деформацій і втрати окремих елементів; порушення роботи опорних частин, деформаційних швів і вузлів спирання; можливі зміни умов роботи фундаментів (підмив, розущільнення ґрунтів, локальні осідання). Розрахункові навантаги визначаються відповідно до чинних нормативних документів із урахуванням фактичного режиму експлуатації, запроваджених обмежень руху та специфіки воєнних впливів. А їхні розрахункові комбінації охоплюють постійні, тимчасові й особливі навантаги, а також впливи динамічних, температурних й аварійних факторів.

Стосовно перевірних розрахунків несної здатності та стійкості транспортних споруд, слід зазначити, що вони полягають у розрахунках окремих елементів і конструкції в цілому з використанням аналітичних і чисельних методів, зокрема методу скінченних елементів. А до їхніх основних завдань належать: оцінювання залишкової несної здатності прогонових будов, опор і фундаментів; перевірка міцності, жорсткості та тріщиностійкості елементів; аналіз загальної та місцевої стійкості конструкцій; виявлення потенційних механізмів прогресуючого руйнування, вирішення яких дозволяє визначитись не тільки з допустимістю подальшої експлуатації споруди, а за потреби, з необхідністю запровадження обмежень щодо навантаг або повного припинення руху.

3. Розроблення першочергових заходів. На третьому етапі на підставі результатів розрахункового аналізу формуються першочергові інженерні заходи, спрямовані на зниження аварійних ризиків і стабілізацію технічного стану споруди, зокрема:

• улаштування тимчасових підсилень несних елементів (металеві обойми, розкоси, підпори, тимчасові балки тощо);

• запровадження обмежень експлуатації за масою та швидкістю руху транспортних засобів або кількістю смуг проїзду;

• локалізація небезпечних зон із забороною доступу персоналу та користувачів;

• виконання аварійно-відновлювальних робіт для запобігання подальшому розвитку пошкоджень.

4. Розроблення тимчасових транспортних рішень. Четвертий етап охоплює випадки, коли відновлення повної функціональності мостової споруди у найближчій перспективі є неможливим, у межах якого розробляються заходи щодо організації тимчасового транспортного сполучення, зокрема:

• улаштування тимчасових дорожніх покриттів і об’їзних маршрутів;

• проєктування та влаштування понтонних переправ;

• спорудження тимчасових мостів і шляхопроводів полегшеного типу.

Такі рішення розроблюються з урахуванням пропускної здатності, безпеки руху, строків експлуатації та можливості подальшого демонтажу або інтеграції в постійну інфраструктуру.

У розвинення сказаного наголосимо на тому, що розроблення всіх цих технічних рішень (як першочергових і тимчасових, так, до речі, і довгострокових) із відновлення мостових споруд мають акцентуватися на оперативності їхнього прийняття вже на стадії технічних пропозицій. Причина такого побажання доволі проста й очевидна: в умовах обмеженого часу та ресурсів ця стадія є ключовою для швидкої стабілізації технічного стану об’єкта та забезпечення мінімально необхідної транспортної функціональності.

Важливо зазначити також, що запропоновані рішення доцільно фіксувати у вигляді робочих креслеників чи ескізів, що відображають конструктивні схеми, вузли підсилення, заміни або відновлення окремих елементів споруди, позаяк така візуалізація надає змогу не тільки скоротити час на погодження, експертизу та прийняття управлінських рішень, а й забезпечити можливість поетапної реалізації відновлювальних заходів у цілому. Поза тим, технічні пропозиції мають бути орієнтовані не лише на остаточне відновлення, а й на швидке впровадження тимчасових або проміжних рішень, що забезпечують безпечну експлуатацію об’єкта до виконання повного комплексу робіт.

Принагідно підкреслимо, що відновлення пошкоджених через бойові дії мостових споруд варто розглядати не лише як суто інженерно-технічне завдання, а як комплексний процес відновлення порушеного природного та урбанізованого середовища [4]. І з цією метою на стадії підготовки попереднього техніко-економічного обґрунтування варіантів відновлення слід здійснювати порівняльну оцінку пропонованих інженерних рішень із урахуванням їх екологічного впливу на ґрунтовий покрив, водні об’єкти, зелені насадження і природні екосистеми, а також потенційного впливу на гідрологічний режим річок і водотоків, надаючи при цьому перевагу рішенням, які сприяють збереженню чи відновленню природного балансу та мінімізують втручання в ландшафт. Особливу увагу в цьому сенсі належить за можливості приділяти:

• мінімізації екологічних втрат і відновленню природного ландшафту територій, у межах яких розташовані транспортні об’єкти, зокрема мостові переходи через водні об’єкти;

• екологічно безпечній утилізації будівельних конструкцій і матеріалів, що втратили експлуатаційні властивості в результаті руйнувань;

• ідентифікації та вилученню небезпечних речовин (залишків паливно-мастильних матеріалів, продуктів корозії, забруднених ґрунтів, елементів із токсичними покриттями) з подальшим транспортуванням і утилізацією відповідно до вимог природоохоронного законодавства;

• повторному використанню інертних матеріалів після відповідної переробки для зменшення негативного впливу на довкілля.

Що ж стосується розроблення рішень із відновлення благоустрою територій, то вони повинні здійснюватися з урахуванням як містобудівних, так і екологічних вимог, які передбачають відновлення дорожніх покриттів, тротуарів і прилеглих територій у поєднанні із заходами з озеленення та рекультивації земель, з особливим акцентом на відновлення прибережних зон, укосів і насипів, а також стабілізацію ґрунтів із застосуванням біоінженерних методів.

У разі розташування транспортних споруд над водними об’єктами окремим напрямом робіт є відновлення та охорона річкового русла, включно з очищенням від уламків і наносів, відновленням природної геометрії берегів, забезпеченням вільного пропуску води та збереженням умов існування водних екосистем. До того ж проєктні рішення мають унеможливлювати довгострокове порушення гідрологічного режиму і передбачати ефективні заходи протиерозійного захисту.

Також повинні бути прийняті до уваги сезонні фактори, які забезпечують безпеку експлуатації та одночасно мінімізують негативний вплив на довкілля, із подальшою можливістю інтеграції таких рішень у постійну систему відновленого благоустрою.

5. Забезпечення подальшої безпечної експлуатації. Роботи на п’ятому етапі зосереджені на систематизації отриманих даних, формуванні науково обґрунтованих прогнозів розвитку технічного стану та розробленні практичних рекомендацій щодо подальшого безпечного використання об’єктів. А особлива увага приділяється створенню експлуатаційної документації, яка забезпечує контроль ризиків і поетапне відновлення експлуатаційної надійності споруд.

На даному етапі виконуються основні види робіт із узагальнення та аналізу результатів обстежень, випробувань і розрахунків. Результати візуальних, інструментальних і спеціальних обстежень, а також дані випробувань та розрахункового аналізу підлягають комплексному узагальненню й зіставленню. Відтак на цій основі формується інтегральна оцінка фактичного технічного стану конструкцій, визначаються ключові дефекти й пошкодження, що впливають на несну здатність, жорсткість, довговічність та експлуатаційну безпеку споруди.

6. Прогнозування розвитку технічного стану. Мета шостого етапу полягає у використанні аналітичних й емпіричних моделей задля прогнозування зміни параметрів технічного стану в часі (рис. 8). Зокрема це стосується визначення:

• розвитку деформацій і осідань;

• розкриття та поширення тріщин;

• інтенсивності корозійних процесів і деградації матеріалів;

• впливу повторних динамічних та кліматичних навантаг

Зазначені прогнозні оцінки дають змогу визначити допустимі строки безпечної експлуатації, обґрунтувати необхідність поетапного підсилення або заміни окремих елементів, а також встановити оптимальну періодичність подальших обстежень.

7. Формування звітної та експлуатаційної документації. На сьомому етапі за результатами виконаних робіт складається технічний звіт, у якому визначаються категорії технічного стану споруди та її окремих елементів відповідно до вимог чинних нормативних документів. У звіті надаються рекомендації щодо подальшої експлуатації, обмеження навантаг, виконання ремонту, реконструкції або відновлення споруди, в тому числі:

• допустимих режимів експлуатації (обмеження за навантагами, швидкістю руху, сезонністю);

• необхідних заходів з підсилення, ремонту або захисту конструкцій;

• організації подальших інструментальних спостережень і моніторингу.

Окремий розділ звіту або додаток до нього являє собою інструкції з експлуатації споруди, які регламентують порядок її подальшого безпечного використання. Такі інструкції повинні містити:

• перелік допустимих і заборонених режимів експлуатації;

• вимоги до регулярних оглядів і технічного обслуговування;

• порядок дій у разі виявлення нових дефектів або аварійних ознак;

• умови введення та скасування тимчасових обмежень;

• вимоги до ведення експлуатаційної документації та журналів спостережень.

8. Моніторинг і адаптивне управління технічним станом. Восьмий етап стосується споруд, що отримали суттєві пошкодження. Він передбачає впровадження системи моніторингу технічного стану, яка може включати як проведення періодичних інструментальних вимірювань, так і застосування автоматизованих систем спостереження. Дані моніторингу використовуються для корегування експлуатаційних рішень і оновлення інструкцій з експлуатації в межах адаптивного підходу до управління безпекою (рис. 9).

9. Авторський і технічний нагляд. Дев’ятий етап, а саме забезпечення утримання мостів у технічному стані, здійснюється шляхом організації авторського та технічного нагляду за виконанням робіт із відновлення й ремонту мостів і шляхопроводів, що є складовою системи гарантування їх надійності, довговічності та безпечної експлуатації згідно з чинними нормами й стандартами. Особливу роль у цій системі відіграють служби утримання мостів і штучних споруд, на які покладається відповідальність за підтримання об’єктів у працездатному технічному стані протягом усього їх життєвого циклу.

Авторський нагляд здійснюється проєктною організацією з метою контролю відповідності виконання відновлювальних робіт затвердженій проєктній документації, результатам інженерних обстежень і розрахункових обґрунтувань. У процесі авторського нагляду перевіряється правильність реалізації передбачених проєктом конструктивних рішень, зокрема щодо підсилення, заміни або відновлення елементів прогонових будов, опор, опорних частин і проїзної частини мостів.

10. Технічний нагляд і нормативний контроль. Мета десятого етапу передбачає забезпечення контролю якості виконання робіт відповідно до вимог чинних норм і стандартів, в тим щодо:

• технології виконання ремонтно-відновлювальних робіт;

• якості будівельних матеріалів, виробів і конструкцій;

• дотримання проєктних параметрів і допусків;

• оформлення виконавчої документації.

Особлива увага приділяється контролю прихованих робіт і фіксації фактичного технічного стану конструкцій після завершення окремих етапів відновлення, що є обов’язковою умовою прийняття об’єкта в експлуатацію.

Важлива роль у системі відновлення та подальшої експлуатації належить службі утримання мостів і шляхопроводів. Служби утримання залучаються до процесу авторського й технічного нагляду з метою забезпечення відповідності виконаних робіт вимогам експлуатаційної придатності та подальшого утримання споруд. Їх участь дає змогу:

• враховувати нормативні вимоги щодо періодичності оглядів, обстежень і поточного контролю технічного стану;

• забезпечити безперервність експлуатаційного нагляду після завершення відновлювальних робіт;

• формувати реалістичні експлуатаційні обмеження та режими використання мостів.

За результатами виконаних робіт служби утримання приймають об’єкт на баланс і організовують його подальше утримання відповідно до вимог чинних нормативних документів.

У разі виявлення в процесі виконання робіт додаткових дефектів, не зафіксованих під час попередніх обстежень, передбачається оперативне корегування проєктних рішень. Корегування робочої документації здійснюється за погодженням між проєктною організацією, представниками технічного нагляду та службами утримання мостів із обов’язковим дотриманням вимог чинних норм і стандартів.

11. Система зворотного зв’язку та експлуатаційного контролю. Останній одинадцятий етап програми відновлення мостових споруд після екстремальних впливів пов’язаний з забезпеченням нормативного утримання мостів, протягом якого формується система зворотного зв’язку між експлуатаційними організаціями, службами утримання, проєктувальниками та органами управління дорожньою інфраструктурою. Така система надає змогу:

• оперативно реагувати на зміну технічного стану споруд;

• своєчасно коригувати експлуатаційні режими відповідно до нормативних вимог;

• накопичувати дані для плянування поточних і капітальних ремонтів, а також для уточнення довгострокових програм відновлення та модернізації мостів.

Висновки.

Запропонована програма відновлення зруйнованих споруд, мостів, шляхопроводів, інженерних мереж та комунікацій, а також пов’язаних із ними інженерних об’єктів (опор, підходів, підпірних стінок, дренажних і захисних споруд) є цілісною, науково обґрунтованою концепцією, що спирається на чинні національні стандарти й норми з технічного обстеження та експлуатаційної надійності. Її структуру сформовано у вигляді взаємопов’язаних підготовчого, безпекового, діагностичного, розрахункового, відновлювального та наглядового блоків, що надає змогу розглядати процес відновлення як багатоетапну інженерну систему з чітко визначеними вхідними даними, процедурами та критеріями результату.

Застосування програми саме по собі забезпечує формалізацію процесів обстеження, розрахункового аналізу й прийняття рішень в умовах обмежених матеріальних і часових ресурсів. Такий підхід дозволяє науково обґрунтовано виконувати пріоритизацію об’єктів транспортної критичної інфраструктури за ступенем пошкодження, просторовим розташуванням у мережі та впливом на її загальну пропускну здатність, а інтеграція тимчасових і довгострокових рішень у єдину логіку відновлення створює підґрунтя для поетапного відновлення функціонування транспортної системи та підвищення її стійкості до повторних екстремальних впливів.

Подальший науковий розвиток програми доцільно спрямувати на поглиблену формалізацію методик інструментальних обстежень для різних типів мостових і конструкцій шляхопроводів, калібрування розрахункових моделей за результатами натурних спостережень, а також адаптацію європейських регуляторних підходів, зокрема вимог [12], до вітчизняної практики проєктування, експлуатації та відновлення транспортних споруд.

За таких обставин перспективним напрямом є розроблення стандартизованих форматів звітності та цифрових реєстрів пошкоджених мостів, шляхопроводів і супровідних споруд, інтегрованих із геоінформаційними системами, що дозволить сформувати єдину національну базу даних для підтримки інженерних рішень і стратегічного плянування відновлення транспортної інфраструктури.

Під час реалізації таких заходів слід передбачити застосування системи обмеженого доступу до баз даних, що містять безпосередні відомості про розташування об’єктів дослідження (їх просторове позиціонування у транспортній мережі) та їх кількісно-технічні характеристики (класифікаційні ознаки, параметри стану й несної здатності). Це забезпечить належний рівень інформаційної безпеки, мінімізує ризики несанкціонованого використання чутливих даних і підвищить керованість процесів відновлення мостової інфраструктури.

1. ДСТУ-Н Б В.1.2-18:2016. Настанова щодо обстеження будівель і споруд для визначення та оцінки їх технічного стану. – Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2017 – 47 c.

2. ДСТУ 9273:2024. Настанова щодо обстеження будівель і споруд для визначення та оцінювання їхнього технічного стану. Механічний опір та стійкість. – Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2024. – 78 c.

3. ДСТУ ISO 31000:2018. Менеджмент ризиків. Принципи та настанови (ISO 31000:2018, IDT). – Київ: ДП «УкрНДНЦ». – 22 c.

4. Корнійко Я.Р., Валявська Н.О., Міхеєв О.П. Аналіз сучасного стану транспортної галузі України в розрізі вантажних перевезень // Економіка та суспільство. – 2024. – № 70. – DOI: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2024-70-70.

5. Постанова КМУ від 12 квітня 2017 р. № 257 «Про затвердження Порядку проведення обстеження прийнятих в експлуатацію об'єктів будівництва». – DOI: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/257-2017-%D0%BF#Text

6. Тарнапольский Д.І., Котлубей Д.О., Кот О.В., Кобернюк Б.П. Технічний стан та капітальний ремонт моста Метро через р. Дніпро в м. Києві // Промислове будівництво та інженерні споруди. – 2024. – № 2. – С. 2 – 6.

7. Шимановський О.В. Методологічні аспекти сьогочасного процесу проєктування будівель і споруд // Промислове будівництво та інженерні споруди. – 2024. – № 1. – С. 2 – 7.

8. Шимановський О.В. Нариси стосовно проблем позакласних мостів. Видання друге, перероблене та доповнене. – Київ: Видавництво «Сталь», 2023. – 479 с.

9. CEN-CENELEC GUIDE 30. Edition 1. – Brussels: European Committee for Standardization, 2015. – 22 р.

10. Gibalenko O.M., Gibalenko V.A. Corrosion protection of metal structures in manufacturing conditions // Proceedings of the 2nd International Conference on Building Innovations. – 2020. – P. 45–52.

11. Korolov V.P., Gibalenko O.M., Korolov P.V. Methods of control of the corrosion protection of steel structures at industrial objects // Materials Science. 56, pages 661–667.– 2021.

12. Regulation (EU) № 305/2011. Construction Products Regulation // Official Journal of the European Union. – 2011. – Vol. 54. – Р. 5–43.