Натурные обследования зданий и сооружений. Акт обследования зданий и сооружений. Цель и этапы проведения обследования

Цель и этапы проведения обследования

Методика технического обследования строительных конструкций

Обследование строительных конструкций зданий и сооружений

Необходимые данные оценки технического состояния конструкции или дома в целом получают на основании комплекса работ, которые принято называть обследованием. Следует отметить, что обследование строительных конструкций домов и сооружений, делают не только при осуществлении реконструкции. Необходимость в обследовании конструкций возникает также при наличии признаков, которые свидетельствуют об аварийном состоянии конструкций или по запросам разнообразных организаций (строительных, проектных, заказчика). Обследование конструкций домов и сооружений имеет исключительно важное значение. Информация, полученная при обследовании, является первичным материалом для принятия немедленных мероприятий по безопасности дальнейшей эксплуатации объекта, выполнения мероприятий по усилению строительных конструкций. Для проведения обследования объектов (строительных конструкций, зданий и сооружений) привлекаются специальные лаборатории, организации и подразделения.

Методика проведения обследования зависит от материала конструкций (МК, ЖБК, ДК), от причин, которые вызывают необходимость проведения обследования (см. выше). Но общие принципы обследования не зависят от приведенных выше факторов и являются общими и унифицированными.

Целью обследования является получение данных, необходимых для оценки технического состояния конструкций и разработка на их основе мероприятий, обеспечивающих их дальнейшую эксплуатацию. При этом нужна очень многогранная, разносторонняя информация не только о конструкциях, но и о величинах и характере нагрузок и воздействий на них, о степени агрессивности окружающей среды, об особенностях возведения и эксплуатации и др. В настоящий момент накопленный опыт проведения обследования позволил выработать методику проведения обследования строительных конструкций существующих зданий и сооружений, а также систематизировать приемы и средства проведения обследования, которые позволяют избежать субъективных ошибок.

а) предварительный осмотр конструкций;

б) изучение имеющейся проектной и исполнительской документации;

в) технический осмотр (натурное обследование);

г) установление действующих фактических нагрузок и воздействий (величины и характер), а также возможных после реконструкции;

д) уточнение фактической расчетной схемы конструкции;

ж) оценка технического состояния конструкции и разработка решений и рекомендаций по дальнейшей эксплуатации.

Хронологически отдельные работы выполняют одновременно. Так, при выезде «на натурные обследования», можно параллельно проводить техническое обследование конструкций, уточнение их расчетных схем, величин и характера действующих нагрузок.

Предварительный осмотр проводится для ознакомления с объектом и его отдельными конструкциями. На этом этапе нужно выявить участки, которые находятся в аварийном состоянии и наметить немедленное их усиление. При выявлении конструкций в аварийном состоянии необходимо уведомить отдел эксплуатации зданий и сооружений вместе с начальником цеха, которые обязанные немедленно принять меры по разгрузке аварийных конструкций, временному усилению их путем постановки дополнительных опор и ограждению аварийного участка.

Изучение документации .

На этом этапе обследования необходимо:

выявить объемно-планировочное и конструктивное решение здания в целом;

выяснить проектные нагрузки, расчетные схемы и расчетные усилия;

выяснить проектные размеры сечений, материалы и схемы армирования всех конструкций;

выявить особенности изготовления и монтажа конструкций, а также условия эксплуатации.

Для этого необходимо установить кем и когда разработан проект, дату строительства и введения в эксплуатацию. Стоит разыскать акты на скрытые работы, журнал выполнения работ, паспорта заводов поставщиков строительных материалов, акты приема в эксплуатацию; все документы, которые дают возможность установить вышеназванные особенности изготовления, монтажа и эксплуатации конструкций.

Рабочая программа обследования состоит из следующих разделов:

Состав и объем работ по обследованию.

Необходимость отдельных видов работ определяется задачами обследования и зависит от общего положения конструкций и наличия проектной документации.

Разбивка дома на участки обследования.

Каждый участок включает часть дома одной очереди строительства, который имеет одинаковую конструктивную схему и одинаковую эксплуатационную среду (температурно-влажностный режим, состав агрессивных выделений, режим работы кранов, уровень динамического влияния оборудования и др.).

Указания о способах доступа для обзора конструкций.

В этом разделе также следует приводить схемы необходимых приспособлений (подмости, тумбы, стремянки и др.).

Методика выполнения обследования.

Выборочное или сплошное обследование конструкций. Это определяется состоянием конструкций, выявленным в ходе предыдущего обзора и наличием проектной документации. Здесь же указывается, какие инструменты и приборы применяются при техническом осмотре конструкций.

Маркирование элементов конструкций.

Необходимо для фиксирования выявленных дефектов и повреждений конструкций. При маркировании элементов и конструкций приводятся в схематическом виде планы и разрезы здания, схемы связей, конструкций покрытия и перекрытия и т.д. с обозначением принятых маркировок конструкций и их элементов. Параллельно с этим этапом работы заготавливают дефектные ведомости (таблицы), в которых в дальнейшем будут фиксировать результаты обследования конструкций.

Указания по технике безопасности при выполнении работ (согласовываются с заказчиком).

Натурный (технический) осмотр проводят после изучения технической документации.

На этом этапе обследования решают следующие задачи:

выявление отклонений размеров сечений конструкций и их соединений от проектных (возникших в результате дефектов изготовления и монтажа);

выявление дефектов и повреждений конструкций и их элементов.

Для этого проводят обмеры сечений и длин конструкций и элементов. Обмер конструкций делают с помощью линеек, рулеток, штангенциркуля. Точность измерений должна быть не менее:

1 см – при размерах более 1000 мм;

1 мм – при размерах от 100 до 1000 мм;

0.1 мм – при размерах менее 100 мм.

Объем работ по обмеру конструкций зависит от наличия проектной документации, характера выявленных отклонений размеров и длин, состояния конструкций. При наличии проектной документации делают контрольные измерения, не меньше чем трех конструктивных элементов одного типоразмера. При отсутствии технической документации группы конструкций одного типоразмера устанавливают путем наружного осмотра и контрольных измерений. Если при обмерах выявлены расхождения в размерах элементов более допустимых величин, то необходимо выполнять измерение поперечных сечений для всех наиболее нагруженных элементов. При последующих расчетах конструкций следует учитывать минимальные размеры сечения, выявленные для данного элемента в процессе обследования. На основании обследования составляют обмерочные чертежи (если отсутствует проектная документации).

Лекция 2
ХАРАКТЕРНЫЕ ДЕФЕКТЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Обследование технического состояния аэротенка выполнено в три этапа:

1) подготовка к проведению обследования;

2) предварительное (визуальное) обследование;

3) детальное (инструментальное) обследование.

Подготовительные работы проводятся с целью ознакомления с объектом обследования, его объемно-планировочным и конструктивным решением, материалами изысканий; сбора и анализа проектно-технической документации.

Предварительное (визуальное) обследование проводят с целью предварительной оценки технического состояния строительных конструкций по внешним признакам, определения необходимости в проведении детального (инструментального) обследования. При этом проводят сплошное визуальное обследование конструкций здания, и выявление дефектов и повреждений по внешним признакам с необходимыми измерениями и их фиксацией.

Детальное (инструментальное) обследование технического состояния здания или сооружения включает в себя:

Измерение необходимых для выполнения целей обследования геометрических параметров зданий или сооружений, конструкций, их элементов и узлов;

Инженерно-геологические изыскания (при необходимости);

Инструментальное определение параметров дефектов и повреждений;

Определение фактических характеристик материалов основных несущих конструкций и их элементов;

Анализ причин появления дефектов и повреждений в конструкциях;

Составление итогового документа (заключения) с выводами по результатам обследования.

При обследовании выявлялись возможные повреждения в конструкциях и их параметры. Обмерные работы выполнялись с использованием рулетки STAYER5х12 и лазерного дальномераLEIKADISTO.

Техническое состояние конструкций оценивалось в соответствии с рекомендациями . Принято, что в зависимости от наличия и степени влияния дефекта на несущую способность конструкция может находиться в одном из пяти состояний: исправном, работоспособном, ограниченно-работоспособном, недопустимом и аварийном .

3.2 Результаты натурного осмотра и их анализ

3.2.1 Днище

Днище сооружения монолитное железобетонное. В местах установки стенок и перегородок резервуара в днище устроены пазы. Высота паза в местах установки стенок относительно днища с учетом бетонной подливки составляет 300 мм. Днище покрыто слоем торкрет-штукатурки толщиной 10-20 мм.

Осмотр днища проводился при временном отключении аэротенка, откачке сточных вод и зачистке участков днища от слоя осадка. В ходе осмотра сооружения повреждений, свидетельствующих о неравномерной осадке и снижении несущей способности днища, не отмечено. Также не отмечено коррозии бетона и арматуры днища. На отдельных участках отмечено локальное отслоение торкрет-штукатурки на поверхности днища. Участок зачистки паза-гребня днища отображен на рисунках 3.1 – 3.2. Техническое состояние монолитного днища оценивается как работоспособное. Агрессивное воздействие на днище со стороны сточных вод отсутствует.

очистить поверхность днища от осадка и старой торкрет штукатурки;

поверхность днища торкретировать заново специальным гидроизоляционным составом.

Рисунок 3.1 – Участок зачистки паза-гребня днища

Рисунок 3.2 – Вид паза-гребня днища

Для того чтобы определить, в каком техническом состоянии находятся несущие конструкции при приемке зданий и сооружений, проводится тщательное натурное обследование. В ходе обследования фиксируются все изменения, произошедшие в процессе эксплуатации, и возникшие в этот период повреждения. На основании полученных результатов дается заключение о пригодности здания к эксплуатации или, наоборот, о необходимости проведения ремонтных работ, разработки плана мероприятий, направленных на усиление конструкций. Технические экспертизы для установления фактического состояния конструкций назначаются в случаях, когда:

происходит незапланированное увеличение нагрузок;

зданию назначается реконструкция, даже если увеличение нагрузок не предвидится;

производится оценка технического состояния зданий;

в ходе эксплуатации выявляются дефекты, способные привести к нарушению работы конструкций;

конструкции подвергаются воздействиям, которые не были предусмотрены на этапе проектирования.

По результатам проведенной экспертизы в случае выявления аварийного состояния объекта его дальнейшая эксплуатация прекращается и решается вопрос о капитальном ремонте.
В зависимости от того, какие были поставлены задачи, процесс обследования конструкций складывается из следующих процедур:

предварительный осмотр и ознакомление с существующей документацией;

визуальный осмотр объекта и его обмеры, когда устанавливаются генеральные размеры и производится контроль сечений конструкции;

регистрация выявленных трещин, различного рода дефектов, повреждений, и установление характера их появления;

контроль качества материала, состояния стыков и соединений;

проверка состояния фундаментов и грунтов основания;

выполнение проверочных расчетов несущих элементов конструкции;

техническое заключение.

Предварительный осмотр проводится с целью установления соответствия конструктивной и структурной схем несущих конструкций с требованиями, прописанными в технических документах. На данном этапе можно установить степень работоспособности объекта, поскольку существует вероятность ее частичной или полной потери. Определяется это в ходе выявления конструктивных трещин, изменением положения в пространстве конструктивных элементов. Особое внимание при осмотре уделяются несущим элементам, которые эксплуатируются в особо неблагоприятных условиях. Визуальный осмотр производится для оценки общего состояния конструкций на наличие влажных участков бетона, коррозии и прочих дефектов. Так, в ходе процесса предварительного осмотра накапливается информация, которая будет положена в основу составления программы и установления объемов работ по обследованию.

Когда производится освидетельствование объектов, готовых к сдаче в эксплуатацию, следует внимательно ознакомиться с документацией на всех этапах строительства и проведения монтажных работ, актами приемки скрытых работ, заключениями комис-сий по результатам предыдущих освидетельствований, данными геологических исследований. В случае обследования объектов уже находящихся в эксплуатации требуется изучение дополнительных материалов, например, актов сдачи в эксплуатацию, а также материалов, характеризующих техническое состояние сооружения, которыми являются акты ежегодных обследований, ведомости, где фиксируются дефекты, документы о предпринятых мерах по усилению и ремонтных работах. Если же технических документов нет в наличии, следует:

установить год постройки объекта и нормы, согласно которым разрабатывался проект;

составить схемы конструкции, с учетом ее особенностей;

установить организации, осуществляющие разработку и постройку объекта;

собрать сведения по аналогичным объектам, на которые имеется вся техническая документация.

Изучая документы в первую очередь нужно обратить внимание на планы, расчеты, чертежи конструкций и узлов, физико-механические характеристики стройматериалов, условия эксплуатации, замечания комиссий, выполняющих проверки на этапах строительства и приемки объекта, принятые по устранению недостатков меры, сведения о ремонтных работах и усилению конструкций.

Нередко причинами повреждений, ведущих к аварийным ситуациям, являются неучтенные на стадии проектирования физические, химические, биологические и другие негативные воздействия или же отступления от обычных условий эксплуатации. В этой связи при обследовании важно определить реальные нагрузки и воздействия с теми данными, которые указаны в документации.

При строительстве или в процессе эксплуатации здания могут возникнуть перегрузки несущих конструкций, что связано с неучтенными силовыми воздействиями, которые, в свою очередь, появляются в результате увеличения полезной нагрузки - дополнительного оборудования, дополнительных слоев пола в ходе выполнения ремонта, скопления снега, и т.п. Основное воздействие на состояние конструкций оказывают факторы внешней среды - температура, влажность, степень агрессивности производства и пр. Влажность и температура способствуют появлению напряжений в элементах конструкции и активизируют процессы коррозии, поэтому при освидетельствовании производственных объектов нужно учитывать данные о температуре газовых и жидких сред, твердых и сыпучих субстанций. На основании полученных результатов проводится анализ с учетом данных метеостанций на момент проведения обследования и данных, полученных в ходе наблюдений, предшествующему периоду освидетельствований объекта.

Что же касается степени агрессивности сред, то среди них различают неагрессивные, слабоагрессивные, сильноагрессивные. Установить степень агрессивности помогают наблюдения за погодными явлениями, пробы на исследование состава, свойств и концентрации в атмосфере химических веществ, которые могут находиться в газовом, жидком и твердом состоянии. Пробы должны отбираться в течение трех дней. Данные, полученные в результате исследования, позволяют степень агрессивности среды и произвести перерасчеты обследуемой конструкции.

Натурное обследование конструкций зданий и сооружений предназначено для объективной оценки их технического состояния при приемке в эксплуатацию или с учетом произошедших во времени изменений. В результате обследования делается заключение о пригодности конструкции к эксплуатации или о необходимости проведения ремонта, разрабатываются мероприятия по усилению конструкций.

Технические экспертизы назначаются для установления фактического качественного состояния конструкций в следующих случаях:

при увеличении воспринимаемых нагрузок для определения необходимости и мероприятий по усилению;
перед назначением здания на реконструкцию, даже если при этом не предполагается увеличение нагрузок;
при периодической оценке технического состояния зданий и сооружений;
если в процессе эксплуатации или строительства выявлены дефекты, которые могут нарушить нормальную работу конструкций;
если конструкции зданий подвергались воздействиям, не предусмотренным при проектировании (перегрузкам, стихийным бедствиям, высоким температурам и т. п.).

В результате экспертизы решается вопрос о капитальном ремонте объекта, его реконструкции или фиксируется аварийное состояние сооружения, когда дальнейшая его эксплуатация должна быть прекращена.

В зависимости от поставленных задач обследование зданий и сооружений складывается из следующих операций:

предварительный осмотр;
ознакомление с документацией;
осмотр объекта в натуре;
обмеры - установление генеральных размеров конструкций (пролетов, высот и т. д.) и контроль сечений элементов;
выявление, установление характера и регистрация трещин, дефектов и повреждений;
проверка качества материала в сооружении и контроль состояния стыков и соединений;
обследование фундаментов и грунтов основания;
поверочные расчеты несущих элементов;
составление технического заключения.

Предварительный осмотр имеет целью установление соответствия компоновочной и конструктивной схем несущих конструкций требованиям технической документации. В ходе предварительного осмотра может быть установлена частичная или полная потеря работоспособности конструкций, что определяется видимым изменением положения (взаимное смещение, осадка) конструктивных элементов сооружения в пространстве, а также наличием конструктивных трещин. При осмотре выявляются наиболее поврежденные участки конструкции, а также несущие элементы, находящиеся в особо неблагоприятных условиях эксплуатации. Визуально оценивается общее состояние конструкций: наличие увлажненных участков бетона, состояние защитных покрытий, наличие коррозии и т. д. Таким образом, в ходе предварительного осмотра собирается информация, позволяющая уточнить программу и объемы работ по обследованию.

При освидетельствовании сооружений, предназначенных к сдаче в эксплуатацию, необходимо ознакомиться с проектной и строительно-монтажной документацией, где следует обратить внимание на акты приемки скрытых работ, заключения комиссий по результатам ранее произведенных обследований, данные геологических изысканий.

Освидетельствование объектов, находящихся в эксплуатации, дополнительно должно сопровождаться изучением актов сдачи в эксплуатацию, паспорта сооружения, журналов эксплуатации, актов ежегодных осмотров, дефектных ведомостей, документов о проведенных ремонтах и других имеющихся материалов, характеризующих техническое состояние здания или сооружения. Особое внимание уделяется сведениям по условиям эксплуатации объекта: наличию вибрационных технологических нагрузок, агрессивным воздействиям, случаям промораживания грунта в основании фундаментов, подтоплениям подвальных помещений атмосферными, грунтовыми или техническими водами и т.п.

В случае, когда техническая документация об объекте отсутствует, необходимо установить:

год возведения объекта;
нормы, по которым проектировался объект;
характерные схемы конструкции и их особенности, свойственные определенным периодам развития строительной техники;
организации, проектировавшие и строившие объект;
данные об объекте в периодической технической печати тех лет, когда он проектировался или возводился, и сведения по аналогичным объектам и конструкциям, на которые имеется техническая документация.

При изучении документации необходимо обратить внимание на расчеты, планы, продольные и поперечные разрезы конструкций, рабочие деталировочные чертежи элементов конструкций и узлов; конструктивную схему, обеспечивающую пространственную жесткость сооружения; физико-механические параметры строительных материалов; сроки выполнения отдельных видов строительных работ; условия эксплуатации (нагрузки на несущие элементы конструкций; максимальную и минимальную температуру воздуха снаружи и внутри здания; вредные выделения, связанные с технологическим процессом; характер вибрационных воздействий; осадки фундаментов и время стабилизации осадок); замечания контролирующих комиссий при строительстве и приемке объекта в эксплуатацию, при ранее проводимых обследованиях и принятые меры по устранению недостатков; данные о ремонтах и усилениях.

Строительные конструкции обследуемого сооружения в общем случае могут быть подвержены физическим, химическим, биологическим и другим видам воздействий. Зачастую причиной повреждений и аварийных ситуаций является недоучет некоторых воздействий на стадии проектирования конструкций или отступление от нормальных условий эксплуатации сооружения. В связи с этим при обследовании обязательным является определение параметров реальных нагрузок и воздействий и сопоставление полученных результатов с данными, указанными в документации.

Перегрузки несущих конструкций зданий могут возникнуть как при строительстве сооружения, так и в процессе его эксплуатации. Дополнительные неучтенные силовые воздействия появляются в результате увеличения полезной нагрузки при подвеске к конструкциям дополнительного оборудования, скопления снега, наледи, производственной пыли. Увеличение постоянной нагрузки на перекрытие может произойти за счет устройства дополнительных слоев при ремонте пола. Эти отклонения обнаруживаются при детальном осмотре здания.

Существенное влияние на состояние несущих конструкций оказывает внешняя среда, характеризуемая рядом факторов, главными из которых являются температура, влажность, скорость и направление воздушных потоков внутри здания, степень агрессивности производства.

Воздействие температуры и влажности вызывает появление напряжений в конструктивных элементах, а также активизирует коррозию строительных материалов. При обследовании промышленных сооружений необходимо иметь информацию о температуре газовых и жидких сред, сыпучих и твердых тел. Результаты измерений температуры и влажности сопоставляются с данными метеостанций за период обследования и результатами многолетних наблюдений, предшествующих периоду обследования.

По степени агрессивности различают неагрессивные, слабоагрессивные и сильноагрессивные среды. Для установления степени агрессивности среды проводятся наблюдения за атмосферными явлениями и инструментальные измерения состава, свойств и концентрации содержащихся в воздухе и в атмосферных осадках агрессивных для строительных материалов жидких, твердых и газообразных химических веществ. Пробы для определения состава и концентрации агрессивных веществ необходимо отбирать в течение трех дней над кровлей и в приземных слоях. Полученные данные позволяют установить категорию агрессивности среды и определить коэффициенты условий работы строительных материалов, необходимые для последующих перерасчетов обследуемой конструкции.

Определяя ветровую нагрузку при измерении скорости и направления ветра, следует исключить влияние аэродинамических особенностей сооружений и рельефа. Измерения должны производиться на высоте 1,5 м от поверхности земли и на высоте 2 м над наиболее высоким участком кровли.

Осмотр сооружения является наиболее ответственной частью освидетельствования. Его начинают с установления соответствия между предъявленной документацией и сооружением в натуре. Выявленные расхождения фиксируются, оцениваются и устанавливаются их причины. Проверяется устранение недоделок, отмеченных в актах приемки объектов.

Проверка основных геометрических размеров выполняется в случае отсутствия или расхождениями между проектной документацией и фактическим состоянием конструкций. При освидетельствовании должны быть проверены основные параметры конструктивной схемы: величины пролетов, высоты и сечения колонн, другие геометрические размеры, от соблюдения заданных величин которых зависит напряженно-деформированное состояние элементов конструкций в процессе их эксплуатации. В отдельных случаях проверяются также горизонтальность перекрытий, соблюдение заданных уклонов, вертикальность несущих элементов и ограждений.

Для относительно небольших сооружений эти контрольные измерения выполняются с помощью стальных рулеток, отвесов, нивелиров и т.п.

При освидетельствовании крупных объектов или при их сложной конфигурации применяют специальные инструменты для ускорения процесса съемки и обеспечения ее точности. Так, проверки по вертикали производятся инструментами вертикального визирования, позволяющими производить сноску точек по высоте на 100 м и более с погрешностью, не превышающей ±2 мм. При необходимости проверки больших пролетов (100 м и более), как, например, расстояния между центрами опорных площадок уже возведенных мостовых опор, применяются светодальноме-ры, ускоряющие процесс съемки и обеспечивающие точность около 1 /25000 определяемой длины.

Диагностика состояния конструкций обычно производится с использованием нескольких методов: визуально, простейшими механическими инструментами, приборами неразрушающего контроля, лабораторными и натурными испытаниями.

Диагностику состояния конструкций следует начинать с наиболее ответственных элементов. Цель диагностики - установление повреждений, а также выявление элементов конструкции, изготовление, монтаж, эксплуатация которых выполнены с отклонениями от проектных требований. Несущие элементы с дефектами разделяются на две группы: элементы, в которых имеют место отклонения, не вызывающие видимых разрушений, и элементы с локальными разрушениями.

Выявляя в ходе осмотра дефекты первой группы, особое внимание следует обратить на опорные части и соединения. Необходимо проверить правильность опирания и крепления опорных площадок, качество сварки, ослабления болтовых соединений. Оценивая состояние сварных швов, в первую очередь следует осмотреть швы в узлах, к которым примыкают стержни с большими растягивающими и сжимающими усилиями. При осмотре необходимо зафиксировать лишние монтажные швы, которые могут изменить расчетную схему конструкции. С особой тщательностью необходимо осмотреть сжатые элементы металлических конструкций. Погнутости сжатых стержней являются одним из наиболее часто встречающихся дефектов металлических ферм. Детальному осмотру подлежат также вертикальные и горизонтальные связи, узлы примыкания связей к фундаментам, обеспечивающие пространственную жесткость сооружения. Одним из грубейших нарушений правил эксплуатации является удаление вертикальных крестовых связей при установке оборудования в промышленных зданиях.

К дефектам второй группы, выявляемым при детальном осмотре, относятся ослабления элементов, вызванные местными разрушениями. Это могут быть срезы болтов, надрезы, сколы, обрывы отдельных элементов конструкций и т. д.

При выявлении элементов конструкций, ослабленных коррозией, следует иметь в виду, что наибольшему поражению подвержены металлические и железобетонные конструкции в помещениях, в которых по технологическому режиму предполагается наличие агрессивных веществ. При этом самые существенные повреждения бетона и стали происходят из-за кислотной и сульфатной коррозии, при периодическом увлажнении и некачественной защите. Для обычных зданий и сооружений в наибольшей степени коррозии подвержены подземные части здания при воздействии агрессивных грунтовых вод и переменном температурно-влажностном режиме эксплуатации, несущие элементы покрытия при разрушении материалов кровли и утеплителей. При этом наибольшей коррозии следует ожидать на участках с максимальными напряжениями, в местах приложения сосредоточенных нагрузок, на вводах вентиляционных систем и в зонах с плохой вентиляцией, на участках со скоплением пыли, а также в местах нарушения защитного слоя бетона и антикоррозионного покрытия.

По данным осмотра определяются такие показатели коррозии как область распространения и характер повреждений. По характеру и области распространения коррозия подразделяется на сплошную и местную, равномерную, неравномерную и язвенную.

В несущих элементах строительных конструкций наиболее типичным дефектам являются трещины, которые являются следствием ошибок при проектировании, изготовлении и эксплуатации сооружений.

В металлических конструкциях появление трещин в большинстве случаев определяется явлениями усталостного характера. Появление и медленное развитие трещин под действием нагрузки наблюдается в условиях коррозии. Температурные напряжения вызывают микротрещины в сварных швах. Образование трещин при постоянных напряжениях возможно при наличии дефектов структуры в зонах концентрации напряжений. В металлическом элементе конструкции при статическом нагружении трещины появляются при низких температурах или высокоскоростном нагружении. В этих случаях хрупкая трещина быстро развивается, и может вызвать полное разрушение элемента.

Во многих случаях для металлических конструкций, работающих на статическую нагрузку, обнаруженная трещина не представляет непосредственной опасности. Дальнейшее развитие трещины часто ограничивается перераспределением усилий и зоной остаточных сжимающих напряжений у ее вершины. Распространение такой трещины наблюдается только при больших перегрузках.

При обследовании железобетонных и каменных сооружений детальный анализ трещин в конструкциях является наиболее ответственным этапом. Технологические трещины возникают в бетоне до нагружения, а образование новых силовых микротрещин происходит при небольших воздействиях нагрузок около 10% от расчетных.

Трещины классифицируют по их геометрическим параметрам (длина, ширина раскрытия, глубина распространения), энергетическим показателям (суммарная поверхностная энергия), характерным стадиям процесса трещинообразования при постепенном увеличении нагрузки и др. Основным критерием оценки трещин в обследуемых сооружениях является степень их опасности для несущих конструкций. Рассматривая трещины по показателю опасности, можно разделить их на три группы:

неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности;
опасные, вызывающие значительное ослабление сечений; к ним относятся также все нестабилизировавшиеся трещины, развитие которых продолжается;
промежуточные, которые ухудшают эксплуатационные свойства, вызывают физический износ, снижают долговечность конструкции, однако непосредственной опасности не представляют.

Для конструкций с трещинами второй и третьей групп должны быть предусмотрены мероприятия по восстановлению эксплуатационных качеств. В зависимости от индивидуальных особенностей конструкции выбираются разные способы восстановления, которые могут заключаться в простейшем случае - в заделке трещин раствором или усилении дефектного элемента в том случае, когда дальнейшая его эксплуатация может привести к разрушению элемента и конструкции в целом.

Для того чтобы правильно рассчитать степень опасности трещины в железобетонном элементе, необходимо выяснить причины ее возникновения. Трещина могла образоваться в зимний период эксплуатации конструкции из-за перегрузки снегом, промерзания увлажненной области бетона, наледи. Появление трещин возможно также при неправильной эксплуатации конструкций зданий, от временных перегрузок несущих элементов. Образование трещин возможно и на стадии монтажа конструкций. Причиной могут оказаться установленные неправильно или в недостаточном количестве временные связи, некачественное выполнение строительно-монтажных работ или нарушения последовательности монтажа. Зачастую трещины возникают из-за неравномерной осадки здания, которая имела место в течение непродолжительного периода при монтаже или эксплуатации. Наконец, трещины могут появиться при изготовлении строительного изделия, а также в процессе его транспортировки.

Возникновение трещин в железобетонной или каменной конструкции определяется локальными перенапряжениями и ослаблениями. Причиной появления больших напряжений, образования и развития трещин являются:

перегрузки, вызванные статическими и динамическими силовыми воздействиями; концентрация напряжений на структурных неоднородностях и в зонах изменений геометрических параметров несущего элемента, а также при натяжении арматуры; неравномерные перемещения конструкций из-за перегрузок или различия в деформативных характеристиках строительных материалов; неравномерные осадки фундаментов;
различные температуры элементов конструкции, либо резкий перепад температуры в сечении элемента, неравномерное распределение температуры в объеме бетона массивных конструкций при экзотермической реакции;
повышенная усадка бетона, вызванная нарушениями при изготовлении или неудачном подборе состава бетонной смеси, неравномерная усадка поверхностных слоев бетона внутренних областей из-за интенсивной потери влаги на его поверхности;
расклинивающее действие льда в порах, пустотах, трещинах на увлажненных зонах бетона;
расклинивающее действие арматуры при ее коррозии из-за накопления ржавчины.

Местные ослабления в бетоне конструкций, которые приводят к появлению трещин, могут быть также обусловлены нарушениями в технологии изготовления сборных и монолитных железобетонных конструкций и, как следствие, большой неоднородностью структуры бетона; коррозией бетона, вызванной фильтрацией воды, повышенным содержанием солей, растворяющей способностью фильтрующих вод; электрохимической и газовой коррозией.

Освидетельствованию подлежат все несущие и ограждающие конструкции здания: кровля, стропила, перекрытия, стены колонны, лестницы и фундаменты. Особо тщательно обследуются узлы сопряжения элементов, длины опирания и качество сварных соединений.

В процессе визуального осмотра выявляются конструктивные элементы, несущая способность которых вызывает опасение. К ним относятся: железобетонные конструкции со значительными нормальными и наклонными трещинами, следами коррозии арматуры; каменные конструкции с трещинами и глубокими повреждениями кладки.

При осмотре стен устанавливаются дефектные зоны, снижающие теплозащиту и прочность ограждения. В панельных зданиях тщательно обследуются стыки стеновых панелей, из-за неудовлетворительной герметизации которых часто происходит промерзание стен, а также возрастает их водопроницаемость и продуваемость.

В кирпичных зданиях обследуется состояние кирпичной кладки, определяются зоны механических и физико-химических разрушений.

К особо опасным повреждениям относятся трещины, которые образуются в результате неравномерной осадки фундаментов и перегрузок. Участки стен с такими повреждениями обследуются инструментально приборами неразрушающего контроля, а при необходимости отбираются пробы материала стен для испытания в лабораторных условиях.

При осмотре колонн обращается внимание на состояние поверхности, выявляются участки механических повреждений мостовыми кранами, перемещаемым грузом и автотранспортом, фиксируются имеющиеся трещины и анализируются причины их образования. Трещины могут свидетельствовать о коррозии арматуры в бетоне, потере местной устойчивости сжатых стержней, перегрузке колонн и т.п.

При осмотре перекрытий первоначально оценивается общее состояние их элементов, а затем - состояние полов. Те из элементов, где обнаружены значительные прогибы, трещины или следы коррозии материала, подвергаются более тщательному обследованию. Одновременно уточняется длина площадки опирания элементов на поддерживающую конструкцию (консоли колонн, стены, ригели) и корректируется расчетная схема.

При осмотре покрытия основное внимание обращается на состояние несущих конструкций: стропильных ферм, балок и плит настила. Кроме того, обследуются кровля и утеплитель. Обнаруженные следы протечек кровли, зоны переувлажненного утеплителя и разрыва гидроизоляционного ковра заносятся на карту дефектов кровли. Увеличение нагрузки от водонасыщенного утеплителя учитывается в поверочном расчете прочности покрытия, а снижение теплозащитных свойств утеплителя - в теплотехническом расчете.

Инструментальному обследованию подлежат конструкции с явно выраженными дефектами и разрушениями, обнаруженными при визуальном осмотре, либо конструкции, определяемые выборочно по условию: не менее 10% и не менее трех штук в температурном блоке.

Особое внимание уделяется обследованию зданий, испытавших воздействие пожара. При этом обследование условно разделяют на предварительное и детальное.

В процессе предварительного обследования собираются сведения о пожаре, устанавливается место нахождения очага пожара, время обнаружения и ликвидации пожара, максимальная температура, продолжительность интенсивного горения и средства тушения. На основе имеющейся строительной документации и данных натурного обследования составляются планы этажей, где указываются места расположения аварийных помещений и конструкций. Результаты предварительного обследования оформляются актом и в дальнейшем используются при разработке плана мероприятий детального подробного обследования.

В задачу детального обследования входит определение структурных и физико-механических повреждений материала конструкций, вызванных действием высоких температур и резким охлаждением при тушении пожара. В процессе детального обследования определяется температура нагрева поверхности конструкций, а также оценивается прочность бетона и арматуры.

По результатам визуального осмотра составляется карта дефектов и оценивается степень физического износа конструкций.

Полученные при изучении документации, инструментальных измерениях геометрических и физических параметров конструкций данные являются основой для перерасчета и составления заключения по результатам обследования. На основании перерасчета решается вопрос о необходимости проведения натурных испытаний конструкций или дается оценка объекта по результатам только первого этапа обследования.

Натурные испытания конструкций позволяют получить дополнительную информацию о действительных граничных условиях, об особенностях деформирования конструкции, о напряжениях в ней. При испытаниях пробной нагрузкой конструкция не доводится до разрушения, однако при этом может быть получена предварительная информация о прочностных свойствах материала конструкции. Разрушение любого строительного материала является длительным процессом, который начинается для некоторых материалов (бетон, кирпич) при нагрузках, в 10 раз меньших предельных разрушающих. Характерные стадии процесса разрушения могут быть обнаружены, если при проведении натурных испытаний будут использованы современные методы, например, такие, как измерение деформаций в устье опасной для конструкции трещины, или метод акустической эмиссии, регистрирующей шумы, которыми всегда сопровождается процесс микроразрушений в строительном материале.

Следует учитывать, что натурные испытания требуют значительных материальных затрат, выделения специальных промежутков времени - технологических окон, связанных с остановкой производства. Поэтому, если есть возможность дать рекомендации о восстановлении эксплуатационных свойств объекта на базе информации, полученной на первом этапе обследования, то натурные испытания проводить не следует.

В заключении по результатам обследования здания или сооружения дается общая характеристика объекта, проводится перерасчет, определяются действительные коэффициенты запаса по несущей способности, деформациям и по опасности возникновения недопустимых трещин. Заключение должно завершаться выводами о пригодности объекта к эксплуатации (под расчетную нагрузку, с ограничением нагрузки, после усиления) и прогнозом работоспособности сооружения на заданный срок службы.

В техническом заключении дается оценка причин возникновения и степени опасности выявленных дефектов, приводится план инструментальных измерений, результаты которых должны уточнить причину местных разрушений.

В отдельную группу следует выделить обследования, для которых оценка состояния конструкций не является главной задачей. Эти обследования проводятся для группы конструкций с целью совершенствования методики расчета сооружений на надежность и долговечность и решают две задачи: исследование статистических параметров реальных нагрузок и установление степени агрессивности внешней среды; определение физического износа однотипных конструкций и установление действительных распределений вероятности безотказной работы этих элементов.

Данные освидетельствования являются основой для составления подробного плана инструментальных измерений и неразрушающих испытаний. В плане инструментальных обследований приводится перечень геометрических и физико-механических параметров, подлежащих экспериментальной оценке, указываются необходимые приборы, уточняется методика контроля.

Программа обследований определяется задачами обследования и для каждого случая технической экспертизы является индивидуальной. Например, программа периодических обследований, проводимых в процессе эксплуатации для оценки технического состояния зданий, включает в себя пункты, отличные от программы обследований, проводимых для оценки состояния конструкций в связи с реконструкцией или дефектным состоянием конструкций.

Ознакомление с проектно-технической документацией проводится с целью учета конструктивных особенностей и особенностей работы конструкций; изучение этих материалов позволяет более точно составить программу обследования, а зачастую предположить причины и характер возможных дефектов.

Ознакомление с проектно-технической документацией, включающей рабочие чертежи и пояснительную записку к ним, содержит данные по проектным нагрузкам и воздействиям, расчетные схемы, статические расчеты, рекомендации по технологии изготовления, монтажу и эксплуатации; материалы завода-изготовителя конструкций - дополнительные рабочие чертежи, сертификаты материалов, сведения о контроле за качеством, о возможных заменах, составе бетона, режиме изготовления, пооперационном контроле (для преднапряженных конструкций сведения о способе, величине и контроле натяжения арматуры), паспорта готовых изделий; документы строительства - журналы производства работ, исполнительные схемы монтажа, акты на скрытые работы, сведения о повреждениях конструкций при транспортировке и монтаже, протоколы испытания контрольных кубов бетона замоноличивания, схемы геодезических съемок, акты приемки объекта, содержащие сведения о недоработках; материалы по эксплуатации конструкций, сведения о выполнявшихся ремонтах или усилениях, данные об агрессивности среды. Нередко часть проектно-технической документации отсутствует, что затрудняет проведение обследования, в особенности это проявляется при отсутствии рабочих чертежей обследуемых конструкций.

На этом этапе следует установить: проектную марку (класс) бетона, передаточную прочность бетона (для предварительнонапряженных конструкций), диаметр, класс и количество рабочей и конструктивной арматуры, конструкцию арматурных изделий, геометрические размеры конструкций и другие данные. В последующем данные о проектном классе бетона используются для выбора неразрушающего метода контроля его прочности.

Данные о передаточной прочности бетона и о контролируемом натяжении арматуры могут потребоваться для оценки состояния конструкций.

Данные об армировании используются для выбора неразрушающего метода определения положения, количества и диаметра арматуры, а также для оценки наличия зон, в которых была затруднена укладка и уплотнение бетона.

Данные о нагрузках, усилиях и расчетной схеме используются при выборе расположения участков для контроля прочности бетона, размещения и количества арматуры.

При ознакомлении с технической документацией по изготовлению и условиям изготовления конструкций надо попытаться установить порядок бетонирования и места приостановки при бетонировании для монолитных конструкций, а для сборных конструкций - условия их изготовления (в закрытом цехе или на полигоне), последовательность монтажа, время года изготовления и возведения, состав бетонной смеси, данные о качестве заполнителей и цемента, условия твердения бетона, фактические значения передаточной, отпускной и проектной прочности бетона, случаи замены проектных диаметров и классов арматуры. Если при изготовлении конструкций использовался статистический метод контроля прочности бетона, целесообразно ознакомиться с величинами коэффициентов изменчивости прочности бетона. Если при изготовлении для систематического контроля использовались неразрушающие методы контроля прочности бетона, можно воспользоваться ранее построенной градуировочной зависимостью для контроля прочности бетона с привязкой ее к условиям испытаний при обследовании.

При ознакомлении с условиями эксплуатации устанавливается наличие таких факторов, как попеременное замораживание и оттаивание, воздействие высоких температур, присутствие агрессивных по отношению к бетону и арматуре компонентов среды, имевших место ремонтах и усилениях конструкций.

Выявляется наличие не учтенных при расчете конструкций нагрузок и возможность их перегрузок, и на основании этого устанавливается необходимость определения фактически действующих нагрузок.

Обследование конструкций, подлежащих реконструкции зданий и сооружений, выполняется на основе технического задания, составляемого предприятием-заказчиком, в котором должны быть указаны основные требования к конструкциям в связи с намечаемой реконструкцией, в частности, новые технологические нагрузки, воздействия, требуемые габариты помещений и т.д.

Как правило, техническое задание содержит следующие разделы: обоснование для выполнения работы; цели и задачи работы; состояние вопроса; состав работы; краткое содержание отчетных материалов; обязанности заказчика.

* Данный материал старше двух лет. Вы можете уточнить у автора степень его актуальности.

Натурное обследование конструкций зданий и сооружений предназначено для объективной оценки их технического состо-яния при приемке в эксплуатацию или с учетом произошедших во времени изменений. В результате обследования делается зак-лючение о пригодности конструкции к эксплуатации или о не-обходимости проведения ремонта, разрабатываются мероприя-тия по усилению конструкций. Технические экспертизы назначаются для установления фактического качественного состояния конструкций в следую-щих случаях:

Наши судебные эксперты и юристы узаконят Ваш объект. Срок от 40 дней, стоимость от 150 000 руб.

при увеличении воспринимаемых нагрузок для определения необходимости и мероприятий по усилению;
перед назначением здания на реконструкцию, даже если при этом не предполагается увеличение нагрузок;
при периодической оценке технического состояния зданий и сооружений;
если в процессе эксплуатации или строительства выявле-ны дефекты, которые могут нарушить нормальную работу конструкций;
если конструкции зданий подвергались воздействиям, не предусмотренным при проектировании (перегрузкам, сти-хийным бедствиям, высоким температурам и т. п.). В результате экспертизы решается вопрос о капитальном ре-монте объекта, его реконструкции или фиксируется аварийное состояние сооружения, когда дальнейшая его эксплуатация должна пыть прекращена. В зависимости от поставленных задач обследование зданий и сооружений складывается из следующих операций:
предварительный осмотр;
ознакомление с документацией;
осмотр объекта в натуре;
обмеры — установление генеральных размеров конструкций (пролетов, высот и т. д.) и контроль сечений элементов;
выявление, установление характера и регистрация трещин, дефектов и повреждений;
проверка качества материала в сооружении и контроль со-стояния стыков и соединений;
обследование фундаментов и грунтов основания;
поверочные расчеты несущих элементов;
составление технического заключения.

Предварительный осмотр имеет целью установление соответ-ствия компоновочной и конструктивной схем несущих конструк-ций требованиям технической документации. В ходе предвари-тельного осмотра может быть установлена частичная или пол-ная потеря работоспособности конструкций, что определяется изменением положения (взаимное смещение, осадка) конструктивных элементов сооружения в пространстве, а также наличием конструктивных трещин. При осмотре выявляются наиболее поврежденные участки конструкции, а также несущие элементы, находящиеся в особо неблагоприятных условиях эк-сплуатации. Визуально оценивается общее состояние конструк-ций: наличие увлажненных участков бетона, состояние защит-ных покрытий, наличие коррозии и т. д. Таким образом, в ходе предварительного осмотра собирается информация, позволяющая уточнить программу и объемы работ по обследованию. При освидетельствовании сооружений, предназначенных к сдаче в эксплуатацию, необходимо ознакомиться с проектной и строительно-монтажной документацией, где следует обратить внимание на акты приемки скрытых работ, заключения комис-сий по результатам ранее произведенных обследований, данные геологических изысканий.

Освидетельствование объектов, находящихся в эксплуатации, дополнительно должно сопровождаться изучением актов сдачи в эксплуатацию, паспорта сооружения, журналов эксплуатации, актов ежегодных осмотров, дефектных ведомостей, документов о проведенных ремонтах и других имеющихся материалов, ха-рактеризующих техническое состояние здания или сооружения. Особое внимание уделяется сведениям по условиям эксплуата-ции объекта: наличию вибрационных технологических нагрузок, агрессивным воздействиям, случаям промораживания грунта в основании фундаментов, подтоплениям подвальных помещений атмосферными, грунтовыми или техническими водами и т.п. В случае, когда техническая документация об объекте отсут-ствует, необходимо установить:

год возведения объекта;
нормы, по которым проектировался объект;
характерные схемы конструкции и их особенности, свой-ственные определенным периодам развития строительной техники;
организации, проектировавшие и строившие объект;
данные об объекте в периодической технической печати тех лет, когда он проектировался или возводился, и сведения по аналогичным объектам и конструкциям, на которые имеется техническая документация.

При изучении документации необходимо обратить внимание на расчеты, планы, продольные и поперечные разрезы конструк-ций, рабочие деталировочные чертежи элементов конструкций и узлов; конструктивную схему, обеспечивающую прост-ранственную жесткость сооружения; физико-механические па-раметры строительных материалов; сроки выполнения отдель-ных видов строительных работ; условия эксплуатации (нагруз-ки на несущие элементы конструкций; максимальную и минимальную температуру воздуха снаружи и внутри здания; вредные выделения, связанные с технологическим процессом; характер вибрационных воздействий; осадки фундаментов и время стабилизации осадок); замечания контролирующих комиссий при строительстве и приемке объекта в эксплуатацию, при ранее про-водимых обследованиях и принятые меры по устранению недо-статков; данные о ремонтах и усилениях. Строительные конструкции обследуемого сооружения в об-щем случае могут быть подвержены физическим, химическим, биологическим и другим видам воздействий. Зачастую причи- мой повреждений и аварийных ситуаций является недоучет не-которых воздействий на стадии проектирования конструкций или отступление от нормальных условий эксплуатации сооружения. И связи с этим при обследовании обязательным является опреденеиие параметров реальных нагрузок и воздействий и сопостав-ление полученных результатов с данными, указанными в доку-ментации.

Перегрузки несущих конструкций зданий могут возникнуть как при строительстве сооружения, так и в процессе его эксп-луатации. Дополнительные неучтенные силовые воздействия появляются в результате увеличения полезной нагрузки при под-веске к конструкциям дополнительного оборудования, скопле-ния снега, наледи, производственной пыли. Увеличение посто-янной нагрузки на перекрытие может произойти за счет устрой-ства дополнительных слоев при ремонте пола. Эти отклонения обнаруживаются при детальном осмотре здания. Существенное влияние на состояние несущих конструкций оказывает внешняя среда, характеризуемая рядом факторов, глав-ными из которых являются температура, влажность, скорость и направление воздушных потоков внутри здания, степень аг-рессивности производства. Воздействие температуры и влажности вызывает появление напряжений в конструктивных элементах, а также активизиру-ет коррозию строительных материалов. При обследовании про-мышленных сооружений необходимо иметь информацию о тем-пературе газовых и жидких сред, сыпучих и твердых тел. Резуль-таты измерений температуры и влажности сопоставляются с данными метеостанций за период обследования и результатами многолетних наблюдений, предшествующих периоду обследова-ния.

По степени агрессивности различают неагрессивные, сла-боагрессивные и сильноагрессивные среды. Для установления степени агрессивности среды проводятся наблюдения за атмос-ферными явлениями и инструментальные измерения состава, свойств и концентрации содержащихся в воздухе и в атмосфер-ных осадках агрессивных для строительных материалов жидких, твердых и газообразных химических веществ. Пробы для опре-деления состава и концентрации агрессивных веществ необхо-димо отбирать в течение трех дней над кровлей и в приземных слоях. Полученные данные позволяют установить категорию агрессивности среды и определить коэффициенты условий ра-боты строительных материалов, необходимые для последующих перерасчетов обследуемой конструкции.