Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы технической эксплуатации объектов строительства. Ч.II. Учебное пособие
.pdf
2 Обследование зданий и сооружений при технической
эксплуатации
2.1 Общие сведения
Одной из главных задач технической эксплуатации зданий и сооружений
является обеспечение долговечности объекта – способности сохранять
эксплуатационные качества при разумных экономических затратах. Все здания
и сооружения подвержены разрушительному влиянию времени, агрессивному
воздействию окружающей среды, неблагоприятным последствиям
деятельности человека, в результате которых происходит износ и старение
материалов и самих объектов.
Интенсивность износа в большой мере зависит от качества технической
эксплуатации объекта – своевременного и качественного выполнения плановых
и внеплановых ремонтно-восстановительных работ. Ремонтновосстановительным работам предшествуют обследование технического
состояния объекта, по результатам которого определяются виды, объёмы, сроки
проведения работ по текущему и капитальному ремонту. Обследование
технического состояния здания (сооружения) – комплекс мероприятий по
определению и оценке фактических значений контролируемых параметров,
характеризующих работоспособность объекта, обследование и определяющих
возможность его дальнейшей эксплуатации, реконструкции или необходимость
восстановления, усиления, ремонта, и включающий в себя обследование
грунтов основания и строительных конструкций на предмет выявления
изменения свойств грунтов, деформационных повреждений, дефектов несущих
конструкций и определение фактической несущей способности. Согласно
п.4. 3, 4.4 [10] первое обследование проводят не позднее чем через 2 года после
их ввода в эксплуатацию. В дальнейшем не реже одного раза в 10 лет и не реже
одного раза в 5 лет для объектов, работающих в неблагоприятных условиях.
61
Обследование и мониторинг технического состояния проводят также:
- при истечении срока эксплуатации зданий и сооружений;
- при обнаружении крупных дефектов и повреждений;
- по результатам пожаров, стихийных бедствий, аварий;
- при изменении технологического назначения и др.;
- при увеличении эксплуатационных нагрузок;
- при реконструкции зданий и сооружений;
- при возобновлении прерванного строительства при отсутствии
консервации или по истечению 3 лет после прекращения строительства при
выполнении консервации;
- при необходимости определения производственных, общественных и
жилых зданий для нормальной эксплуатации.
Для эксплуатируемых зданий (сооружений) несвоевременное проведение
обследования технического состояния объектов приводит к существенному
удорожанию ремонтно-восстановительных работ и увеличению их объёма.
2.2 Этапы обследования
Обследование технического состояния здания согласна п 5.1.7 [10]
должно проводиться в три этапа:
1) подготовка к обследованию (ознакомление с объектом
обследования, объёмно-планировочными и конструктивными решениями,
материалами инженерно-геологических изысканий и др.;
2) предварительные (визуальное) обследование в целях
предварительной оценки технического состояния объекта по внешним
признакам и определения необходимости детального (инструментального)
обследования). При визуальном обследовании выполняют следующие работы:
- составление схем и ведомостей дефектов и повреждений с фиксацией
их мест и характера;
- описание фотографий дефектных участков;
62
- проверка наличия характерных деформаций здания (сооружения) и его
отдельных строительных конструкций (прогибы, крены, выгибы, перекосы,
разломы и др.);
- установление аварийных участков (при наличии);
- выявление несущих конструкций по этажам и их расположение;
- осмотр близлежащих участков территории, оценка вертикальности
планировки и организации отвода поверхностных вод;
- оценка расположения здания (сооружения) в застройке с точки зрения
подпора в дымовых, газовых, вентиляционных каналах;
- предварительная оценка технического состояния строительных
конструкций, инженерного оборудования, электрических сетей и средств связи
(при необходимости), определяемая по степени повреждений и характерным
признакам дефектов.
Зафиксированная схема расположения дефектов и повреждений для
различных типов строительных конструкций позволяет выявить причины их
происхождения и может быть достаточной для оценки технического состояния
конструкций. Если результатов визуального обследования для решения
поставленных задач недостаточно, проводят детальное (инструментальное)
обследования.
Если при визуальном обследовании обнаружены дефекты и повреждения,
снижающие прочность, устойчивость и жёсткость несущих конструкций здания
(сооружения) (колонн, балок, ферм, арок, плит покрытия и перекрытий и др.),
переходят к детальному (инструментальному обследованию);
3) детальное (инструментальное) обследование (включает обмерные
работы, инженерно-геологические изыскания (при необходимости),
инструментальное определение параметров дефектов и повреждений и
фактических характеристик материалов несущих конструкций, определение
параметров окружающей среды и реальных нагрузок и воздействий, расчётной
схемы объекта и расчётных усилий в несущих конструкциях, поверочные
расчёты, анализ причин образования повреждений.
63
Основными нормативными документами по обследованию зданий и
сооружение являются:
- ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и
мониторинга технического состояния»;
- СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных
конструкций зданий и сооружений»;
- Постановление правительства РФ от 19.01.2006 № 20 «Об инженерных
изысканиях для подготовки проектной документации, строительства,
реконструкции объектов капитального строительства»;
- пособие по обследованию строительных конструкций зданий;
- Градостроительный кодекс РФ от 29.12.2004 года № 190-ФЗ, ст. 47;
- Федеральный закон от 30.12.2009 года № 384-ФЗ, «Технический
регламент о безопасности зданий сооружений», ст. 15.
При проведении обследования строительных объектов необходимо
выполнять положения ГОСТов и сводов правил.
Диагностику состояния строительных конструкций следует начинать с
наиболее ответственных участков для выявления элементов, конструкций,
изготовление, монтаж, эксплуатация которых выполнены с отступлениями от
норм, правил, проекта.
Несущие конструкции с дефектами разделяют условно на две группы:
- конструкции с дефектами без видимых разрушений и не
представляющими угрозы разрушения;
- элементы с разрушенными участками.
При обследовании элементов первой группы необходимо тщательно
исследовать опорные узлы, опорные площадки, сварные и болтовые соединения
растянутых и сжатых элементов, состояние и наличие вертикальных и
горизонтальных связей. Дефекты второй группы – ослабления конструкций,
элементов, вызванные срезом болтов, надрезы, сколы, обрывы от отдельных
элементов, коррозионное разрушение металлических и железобетонных
конструкций опасность аварий. Анализ трещин в железобетонных и каменных
64
конструкциях являются наиболее ответственным этапом. Степень опасности
трещин зависит от причины её возникновения: перегрузка, температурные
деформации, усадка, льдообразование в порах и пустотах, трещинах, коррозия
арматуры. По результатам визуального обследования составляется карта
дефектов и ведомость дефектов и оценивается степень фактического износа
конструкции. Полученные при обследовании данные являются основой для
перерасчёта и составления заключения о техническом состоянии объекта. В
заключении даётся общая характеристика объекта, определяются
действительные запасы по несущей способности, по деформациям. Даётся
оценка причин возникновения и степени опасности дефектов и повреждений.
2.3 Трещины и деформации в строительных конструкциях, зданиях и
сооружениях
В большинстве своём строительной конструкции находятся под
воздействием изгибающих моментов, растягивающих и сжимающих усилий
или комбинации этих усилий. На некоторых участках строительных
конструкций возможно возникновение сложного напряжённого состояния,
например, в зоне образования наклонных трещин в изгибаемых элементах –
сжатие-растяжение, сваи могут испытывать всестороннее сжатие и др.
Характерными внешними признаками дефектов и повреждений
строительных конструкций являются трещины, деформации (прогибы,
выгибы).
По виду различают трещины продольные, поперечные, вертикальные,
наклонные и горизонтальные, односторонние и сквозные, клиновидные и с
параллельными берегами, стабилизированные и нестабилизированные,
одиночные и групповые. По толщине различают трещины волосяные (до 0,1
мм), мелкие (до 0,3 мм), развитые (0,3-0,5 мм), большие (до 1 мм),
значительные (более 1 мм).
65
Образование трещин в конструкциях может быть вызвано усадкой
материала, температурными деформациями, неравномерными осадками
оснований, перенапряжением нагрузкой, коррозией, ошибками
проектирования, изготовления, эксплуатации конструкции.
Трещины по показателю опасности подразделяются на три группы:
- неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности;
- опасные, вызывающие значительное ослабление сечения,
нестабилизированные трещины;
- промежуточные, которые ухудшают эксплуатационные свойства,
снижают долговечность, влияют на физические износ, но непосредственной
опасности не представляют.
В металлических конструкциях причиной появления трещин в
большинстве случаев является усталость металла. Появление и постепенное
развитие трещин под воздействием нагрузок наблюдается в условиях коррозии.
Нередко обнаруженные трещины в металлических конструкциях, работающих
на статическую нагрузку, не представляют непосредственной опасности.
Дальнейшее развитие трещин ограничивается перераспределением усилий.
Распространение такой трещины возможно только при больших перегрузках.
Нагрузки и воздействия вызывают в строительных конструкциях, зданиях и
сооружениях деформации.
Деформации бывают различного характера – в виде параллельного
смещения сечений конструкции, осадки, крена, оседания, прогиба, выгиба,
кручения, перекоса горизонтального смещения. Различают деформации
местные, когда происходит смещение или повороты в узлах и конструкциях, на
отдельных участках, и общие, когда деформируются и перемещаются
отдельные конструкции, здания и сооружения в целом. Они могут быть
остаточными или исчезающими после снятия нагрузки. Наиболее
распространёнными причинами являются деформации оснований, проходящие
неравномерно. Постоянный боковой ветер, солнечный нагрев вызывают изгиб и
кручение дымовых труб, высотных башен, вышек. Опасной зоной при прогибе
66
является нижняя часть сооружения, при выгибе – верхняя. Внешними
признаками чрезмерных деформаций являются трещины, отклонения от
вертикали, горизонтали, крены, перекосы.
На основании сравнения, выявленных при обследовании дефектов с
приведёнными в таблицах ВСН 53-86(р) признаков оценивается физический
износ конструкции, здания, сооружения. Для измерения деформаций
применяют прогибомеры, тензометры, индикаторы часового типа, точность
измерения прогибомерами до 0,001 мм. Тензометры применяют различных
типов: механические, оптические, электрические, акустические и др. Широкое
распространение получили проволочные тензометры, основанные на
способности проводников менять электрическое сопротивление при сжатии и
растяжении. База датчиков от 5 до 30, 50, 100 мм, точность измерения
величины относительной деформации 110-5.
2.4 Обследование строительных конструкций, оснований и
фундаментов
Обследование технического состояния несущих строительных
конструкций зданий и сооружений имеет свои особенности, свою специфику,
так как конструкции могут работать в различных условиях под воздействием
различных нагрузок и воздействий.
Оценка эксплуатационных качеств строительных конструкций в процессе
эксплуатации и приёмки в эксплуатацию выполняется разрушающими и
неразрушающими методами при помощи специальных приборов и
оборудования.
2.4.1 Обследование технического состояния оснований и фундаментов
Обследование технического состояния оснований и фундаментов
проводят в соответствии с техническим заданием.
67
В состав работ по обследованию грунтов оснований фундаментов зданий
(сооружений) входит:
- изучение имеющихся материалов по инженерно-геологическим
исследованиям, проводившимся на данном или соседних участках;
- изучение планировки благоустройства участка;
- изучение материалов, относящихся к заложению фундаментов
исследуемых зданий и сооружений;
- проходку шурфов, преимущественно вблизи фундаментов и бурение
скважин с отбором образцов грунта, проб подземных вод и определением их
уровня;
- зондирование грунтов;
- испытание грунтов статическими нагрузками и исследования грунтов
геофизическими методами;
- лабораторные исследования грунтов оснований и подземных вод;
- обследование состояния искусственных свайных оснований
фундаментов.
При обследовании оснований фундаментов:
- уточняют инженерно-геологическое строение участка застройки;
- отбирают пробы грунтовых вод для оценки их состава и агрессивности
(при необходимости);
- определяют типы фундамента, их форму в плане, размер, глубину
заложения, выявляют выполненные ранее усиления фундаментов и закрепления
оснований;
- устанавливают повреждения фундаментов и определяют прочность
материалов их конструкций;
- отбирают пробы для лабораторных испытаний материалов
фундаментов;
- устанавливают наличие и состояние гидроизоляции.
В результате обследования грунтов устанавливают соответствие новых
данных архивным (при наличии). Выявленные различия в инженерно-
68
геологической и гидрогеологической обстановке и свойствах грунтов
используют для выявления причин деформаций и повреждений зданий,
разработки прогнозов и учитывают при выборе способов усиления
фундаментов или упрочнения основания (при необходимости).
Ширину подошвы фундамента и глубину его заложения определяют
натуральными обмерами. В наиболее нагруженных участках ширину подошвы
определяют в двухсторонних шурфах, в менее нагруженных – допускается
принимать симметричное развитие фундамента по размерам, определённым в
одностороннем шурфе. Глубину заложения фундамента определяют с
применением соответствующих средств измерений.
Оценку прочности материалов фундамента проводят неразрушающими
методами или лабораторными испытаниями. Пробы материалов фундаментов
для лабораторных испытаний отбирают в случаях, если их прочность является
решающей при определении возможности дополнительной нагрузки или при
обнаружении разрушения материалов фундамента.
При осмотре фундаментов выявляют:
- трещины в конструкциях (поперечные, продольные, наклонные и др.;
- оголение арматуры;
- вывалы бетона и каменной кладки, каверны, раковины, повреждения
защитного слоя, выявленные участки бетона с изменением его цвета;
- повреждение арматуры, закладных деталей, сварных швов (в том числе
коррозия);
- схемы опирания конструкций, несоответствие площадок опирания
сборных конструкций проектным требованиям и отклонения фактических
геометрических размеров от проектных;
- наиболее повреждённые аварийные участки конструкций фундаментов;
- результаты определения влажности материалов фундамента и наличие
гидроизоляции.
По результатам визуального обследования по степени повреждения и
характерным признакам дефектов дают предварительную оценку технического
69
состояния фундаментов. Если результаты визуального обследования окажутся
недостаточными для оценки технического состояния фундаментов, проводят
детальное (инструментальное) обследование. В этом случае (при
необходимости) разрабатывают программу работ по детальному обследованию.
Положительная оценка фундаментов при визуальном обследовании
даётся при:
- отсутствии неравномерной осадки, соблюдении её предельных
значений;
- сохранности тела фундаментов;
- надёжности антикоррозийной защиты, гидроизоляции и соответствие их
условиям эксплуатации.
Детальное (инструментальное) обследование оснований и фундаментов в
зависимости от поставленных задач, наличия и полноты проектно-технической
документации, характера и степени дефектов и повреждений может быть
сплошным (полным) или выборочным.
Сплошное обследование проводят при:
- отсутствии проектной документации;
- обнаружении дефектов конструкций, снижающих их несущую
способность;
- проведении реконструкции здания с увеличением нагрузок (в том числе
этажности);
- возобновлении строительства, прерванного на срок более 3 лет без
мероприятий по консервации.
Выборочное обследование проводят:
- при необходимости обследования отдельных конструкций;
- в потенциально опасных местах, там, где из-за недоступности
конструкций невозможно проведение сплошного обследования.
При инструментальном обследовании состояния фундаментов выявляют:
- прочность и водопроницаемость бетона;
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]