Главная » Литература » Эксплуатация. Ремонт. Реконструкция. Обследования » Гроздов - Техническое обследование строительных конструкций зданий и сооружений
Гроздов - Техническое обследование строительных конструкций зданий и сооружений
Гроздов В. Т. Техническое обследование строительных конструкций зданий и сооружений. 2001.
Рассмотрены задачи и методы технического обследования зданий и сооружений, даны рекомендации по выполнению поверочных расчетов строительных конструкций (с учетом наличия выявленных при обследовании дефектов конструкций) и составлению заключения по результатам технического обследования. Книга рассчитана на инженерно-технических работников проектных, ремонтно-строительных и эксплуатационных организаций.
ВВЕДЕНИЕ
Понятия, связанные с техническим обследованием зданий и сооружений, в литературных источниках имеют различные толкования и обозначаются различными терминами. А. И. Субетто (71) под понятием «обследование» понимает следующие процессы контроля, испытаний, анализа и оценки: «возрастной структуры» пассивной и активной части основных фондов; характера и объема разрушений в послеаварийных ситуациях; возможностей постановления, реконструкции, модернизации, расширения объектов; возможных стратегий научно-технического обновления; состояния внешней и внутренней «экономической среды»; уровня загрязненности производства; степени агрессивности загрязнений; возможности утилизации отходов и т. п. Данный автор рассматривает техническое и инженерно-геологическое обследования как две самостоятельные «системы блоков» из семи обследований: № 1 — экономического, № 2 — экологического, № 3 — социального, № 4 — эргономического, №° 5 — научно-технического, № 6—технического Архитектурно-строительного), № 7 — инженерно-геологического. Наличие или отсутствие тех или иных блоков, по А. И. Субетто, формирует представление о полноте «комплексного обследования». Среди терминов, связанных с процессом технического обследования, наиболее часто встречается понятие «диагностика» (71, 74). Диапюстика, по Л. И. Субетто, выступает, с одной стороны, как часть «обследования», а с другой,— как достаточно самостоятельный предмет теории.
В справочнике (74) вообще отсутствует понятие «обследование», а рассматривается «техническая диагностика». Она определяется как отрасль научно – технических знаний, сущность которых составляют теория, методы и средства обнаружения, а также поиск дефектов объектов технической природы. Под дефектом при этом подразумевается любое несоответствие свойств объекта заданным, требуемым или ожидаемым его свойствам. Обнаружение и поиск дефектов — это процессы определения технического состояния объекта, объединяющиеся под общим термином «диагностирование». Результатом последнего является «диагноз». В справочном пособии техническая диагностика определяется как научная дисциплина, изучающая технические системы (в том числе здания и сооружения, а также их элементы), устанавливающая причины возникновения отказов и повреждений, разрабатывающая методы их обнаружения и оценки. Главной задачей диагностики как науки является разработка методов и средств получения всеобъемлющей информации о техническом состоянии объектов. Конечная цель диагностики зданий и сооружений состоит в мотивированном заключении о техническом состоянии отдельных конструкций и зданий в целом, их эксплуатационной пригодности, в получении сведений о том, какие отклонения от нормы имеются и где. Такое толкование технической диагностики совпадает с источником.
У некоторых авторов (3, 38) употребляется термин «техническая экспертиза», который по своей сути близок к понятию «техническая диагностика». Во многих литературных источниках применяются термины «обследование», «техническое обследование». В технической литературе, посвященной эксплуатации зданий, используется термин «осмотр конструкции», который близок к понятию «диагностирование». Непосредственно к технической диагностике относится понятие «контроль качества конструкций». В справочнике рассматривается три типа задач определения технического состояния объектов. Первый тип составляют задачи определения технического состояния, в котором находится объект в настоящий момент. Это задачи диагностирования. Задачи второго типа — предсказание технического состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени. Это задачи прогнозирования. К третьему типу принадлежат задачи определения технического состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом. Это задачи генеза. Авторы задачи первого типа относят к технической диагностике, второго — к технической прогностике, а третьего — к технической генетике. В то же время все эти задачи имеют отношение к техническому обследованию, поскольку в зависимости от цели обследования могут решаться задачи или всех типов одновременно, или только одного либо двух типов. Так, например, при аварии зданий и сооружений определяется эксплуатационное состояние сохранившихся конструкций (техническая диагностика), выявляется состояние конструкций перед аварией (техническая генетика), даются предложения о возможности использования зданий после восстановительных работ (техническая прогностика).
Таким образом, в настоящее время окончательно не сложилась терминология понятий, связанных с определением эксплуатационных качеств зданий и сооружений в период их осмотра, а также в некоторые моменты в прошлом и будущем.
В предлагаемой книге принято следующее толкование понятий. «Техническое обследование» — процесс, который включает в себя контроль, испытания, анализ и оценку конструкций зданий и сооружений в целях выяснения эксплуатационных качеств конструкций, целесообразности ремонта и реконструкции зданий и сооружений, выяснение причин аварий, прогнозирование поведения конструкций в будущем. «Техническое диагностирование» — процесс определения технического состояния строительных конструкций. Одна из основных задач диагностирования — выявление дефектов конструкций, выяснение причин их появления и установление влияния дефектов на эксплуатационные качества конструкций.
«Техническое прогнозирование» — предсказание на основе диагностирования того технического состояния, в котором окажется здание или сооружение в некоторый будущий момент времени. «Техническая генетика» — определение на основе диагностирования того технического состояния, в котором находилось здание или сооружение в некоторый момент в прошлом.
Таким образом, в данной книге понятие «Техническое обследование зданий и сооружений» является наиболее общим и включает в себя в качестве составных частей понятия «техническое диагностирование», «техническое прогнозирование» и «техническая генетика». Техническое обследование зданий и сооружений производится в связи с предполагаемой их реконструкцией, обнаружением дефектов строительных конструкций, вызывающих сомнение в их эксплуатационных качествах, после аварий зданий или сооружений, при возобновлении строительства после длительного перерыва в строительно-монтажных работах. Основанием к проведению технического обследования служит Задание на техническое обследование, в котором указываются: мотивы для производства обследования, цель реконструкции, ориентировочно планируемые полезные нагрузки после реконструкции, существующие полезные нагрузки, планировочные решения и условия эксплуатации после реконструкции. В Задании желательно приводить также данные о возможностях строительных организаций, которые предполагается привлечь к работе по реконструкции и ремонту здания или сооружения, об имеющихся у них строительных материалах, механизмах и др. (см. Приложение 1).
До начала обследования следует изучить опыт проектирования и строительства, применявшиеся конструктивные решения, строительные материалы за исторический период, охватывающий время строительства и эксплуатации подлежащих обследованию зданий и сооружений. Обычно работы по обследованию выполняются в два этапа, т. е. проводятся: 1) предварительное или общее обследование; 2) детальное обследование. Иногда обследование ведется в один этап. Зависит это от задачи, состояния строительных конструкций и квалификации лиц, производящих обследование. Детальное обследование отнимает много времени и обходится дорого, поэтому необходимость в нем должна быть обоснована при предварительном или общем обследовании.
Предварительное или общее визуальное обследование может включать в себя:
— рекогносцировочный осмотр объекта;
— ознакомление с проектной и исполнительной документацией;
— визуальное обследование конструкций;
— выполнение обмерочных чертежей;
— выполнение прикидочных поверочных расчетов некоторых конструкций;
— ориентировочную оценку состояния конструкций и объекта в целом;
— разработку плана дальнейших работ по обследованию;
— составление Заключения по результатам предварительного или общего обследования.
Предварительное или общее обследование начинается с осмотра конструкций здания или сооружения, ознакомления с технической документацией и другими материалами, помогающими составить представление об изучаемом объекте. Изучение проектно-технической документации производится в целях определения: периода строительства, времени проведения ремонтов, изменения условий эксплуатации, конструктивного решения здания или сооружения, расчетных нагрузок и воздействий, размещения оборудования, инженерно-геологических условий строительства и эксплуатации.
Помимо проектной документации должны быть изучены акты на скрытые работы, акты передачи в эксплуатацию, паспорта-сертификаты на материалы и сборные элементы, журнал производства работ, паспорт на объект, документы о проведенных ремонтах, реконструкциях и др. В период предварительного обследования должны быть установлены отступлении от проектных данных по объемно-планировочным, конструктивным решениям, по виду и характеру нагрузок. К сожалению, во многих случаях при обследованиях получить весь перечень необходимых документов не удается. Ценные сведения можно выявить из бесед с рабочими и инженерно-техническим персоналом, обеспечивающими эксплуатацию и технологический процесс обследуемого объекта. При отсутствии проектно-технической документации или ее некомплектности производят обмеры конструкций и по ним выполняют обмерочные чертежи здания или сооружения. В процессе обмерочных работ определяют размеры сечений и положение конструкций в пространстве (привязку к координатным осям и отметкам), условия опирания, конструкцию и качество сопряжений и стыков элементов, деформации конструкций, нарушение сплошности (отверстия, околы, раковины и др.), участки расслоения, увлажнения материалов конструкций и другие дефекты.
По результатам предварительного или общего обследования дают ориентировочную оценку технического состояния строительных конструкций и намечают программу дальнейшего детального обследования. При незначительных дефектах конструкций здания или сооружения и высокой квалификации производящего обследование специалиста на основе результатов общего обследования может быть сделана окончательная оценка технического состояния строительных конструкций.
Детальное визуально-инструментальное обследование объекта в наиболее общем виде включает в себя:
— изучение проектной и исполнительной документации;
— геологические и гидрогеологические изыскания;
— геодезические работы;
— взятие проб материала и их испытания;
— проведение неразрушающих испытаний обследуемых конструкций;
— выполнение поверочных расчетов конструкций;
— оценку состояния строительных конструкций и обследуемого объекта в целом;
— составление Заключения по результатам детального обследования.
Детальное обследование производится с целью сбора окончательных обоснованных сведений для оценки технического состояния строительных конструкций. На основании этого обследования делается выбор конструктивного решения при реконструкции зданий и сооружений, а также усиления дефектных конструкций.
При детальных обследованиях:
— ставится задача получить уточненные данные о положении в плане и по высоте, сечении конструкций, значениях физико-механических характеристик материалов, дефектах конструкций, эксплуатационной среде, полезных нагрузках;
— принимается расчетная схема несущих конструкций;
— производятся поверочные расчеты элементов
конструкций и сооружений в целом.
Инженерно-геологические изыскания выполняются при отсутствии рабочих чертежей фундаментов, исполнительных документов по их возведению и материалов об инженерно-геологических условиях площадки строительства обследуемого объекта, а также при расположении объекта на грунтовом основании, сложном в инженерно- геологическом отношении.
Детальное обследование конструкций бывает сплошным или выборочным. Сплошное обследование производится в случаях, когда:
— отсутствует проектная документация;
— имеются дефекты конструкций, снижающие их несущую способность;
— в однотипных конструкциях неодинаковы свойства материалов, условия нагружения, действие агрессивной среды.
Если в процессе сплошного обследования обнаруживается, что не менее 20% однотипных конструкций при общем их количестве более 20 находится в удовлетворительном состоянии, то допускается оставшиеся непроверенными конструкции обследовать выборочно. Объем выборочно обследуемых элементов должен определяться из конкретных условий (не менее 10% однотипных конструкций, но не менее трех).
После выполнения основных этапов обследования производится оценка технического состояния строительных конструкций, которая включает анализ результатов испытаний материалов и конструкций, окончательное определение нагрузок и воздействий, проведение поверочных расчетов несущих конструкций с учетом выявленных и них дефектов.
Итогом проведенного технического обследования является Заключение по результатам обследования здания или сооружения, в котором дается общая оценка эксплуатационного состояния объекта, приводятся рекомендации по дальнейшему его использованию и наблюдению за строительными конструкциями, а также предложения по усилению конструкций.
При выполнении работ по обследованию строительных конструкций необходимо вести строгий учет полученных данных в специальных журналах, оформлять акты обследований на различные виды работ, проводить фотофиксацию дефектов.
Глава 1. МЕТОДЫ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
При обследовании применяют визуальные и визуально-инструментальные методы. В случае визуального обследования используют простейшие инструменты: рулетки, отвесы, уровни, молотки, скарпели, дрели. При обследовании высоких зданий полезным является бинокль. Для визуально-инструментального обследования кроме простейших приборов и инструментов применяют нивелиры, теодолиты, оборудование для проходки скважин, приборы и приспособления для разрушающих и неразрушающих методов контроля материалов и др. Предварительное или общее обследование выполняют с помощью визуальных и, частично, визуально-инструментальных методов. В случае детального обследования наряду с визуальными обязательно применение визуально-инструментальных методов. Поскольку одной из основных целей технического обследования является выявление дефектов строительных конструкций и установление причин их возникновения, то лица, производящие обследование, должны быть хорошо знакомы с возможными дефектами обследуемых конструкций. Имеется достаточно обширная литература, посвященная описанию дефектов строительных конструкций и причин их появления, а также оценке влияния дефектов на эксплуатационные свойства конструкций B—10, 12— 23, 27, 28, 30, 34, 38, 40, 44, 46, 53, 57, 73, 77, 78 и др.).
1.1. ВИЗУАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ
В основе визуального обследования лежит осмотр здания или сооружения и отдельных конструкций с применением простейших приборов, не требующих специальных знаний для обращения с ними. При визуальном обследовании обнаруживаются видимые дефекты, производятся обмеры, зарисовки и фотографии дефектных мест, выявляются места, которые нужно обследовать более подробно с помощью диагностических инструментов. Визуальное обследование, выполненное квалифицированными специалистами, позволяет получить значительный объем информации о состоянии конструкций и сооружений.
Основными инструментами визуального обследования являются; мерные ленты, рулетки, линейки, штангенциркули, отвесы, уровни, градуированные лупы и мерные микроскопы для выявления и измерения трещин, фотоаппараты со вспышкой, бинокли, дрели, перфораторы, молотки, топоры.
1.1.1. Визуальное обследование территории, прилегающей к обследуемому зданию или сооружению.
При осмотре территории оценивают благоустройство участка, его вертикальную планировку, организацию отвода поверхностных вод, состояние подъездов, тротуаров, отмосток. Выявляют; недостаточные уклоны отмосток, тротуаров, проездов, не обеспечивающие отвод воды от стен зданий и с прилегающей территории; разрушение или просадку отмосток, тротуаров; выбоины на проезжей части; щели в местах примыкания отмосток, тротуаров; наличие подсыпки грунта у стен здания выше уровня гидроизоляции стен и т. п. Изучают возможность проникновения подземных вод под фундаменты здания или сооружения.
1.1.2. Визуальное обследование фундаментов зданий и сооружений
Признаками деформации грунтов основания или неисправности фундаментов являются: крен какой-либо стены или всего здания в целом; вертикальные или наклонные трещины в стенах, распространяющиеся, как правило, не менее чем на 2/3 высоты здания; трещины в перемычках, перемычечных блоках или стеновых панелях; отрыв наружных стен от внутренних; искривление рядов кладки, карнизов; трещины в швах крупнопанельных и крупноблочных зданий; сколы сопрягающих граней плит перекрытий и покрытия здания; трещины в полах и плитах перекрытий, распространяющиеся по всей толщине перекрытия и расположенные на всех этажах по одной вертикали; перекосы и смещения сопор лестничных площадок и маршей; заклинивание дверей и ворот вследствие перекоса проемов; наклоны и перекосы ферм, колонн, подкрановых балок и других конструкций каркаса; трещины, разрывы и другие повреждения в узлах соединения элементов несущих конструкций; раскрытие и сужение деформационных швов, меняющихся по высоте здания; отрыв от стен отмостки, тротуара или примыкающего дорожного покрытия. Для визуального обследования фундамента требуется его частичное вскрытие. С этой целью рядом с фундаментом устраиваются шурфы. Шурф делается такого сечения, чтобы были обеспечены нормальные условия для его отрывки на требуемую глубину. По возможности следует заглублять дно шурфа на
В шурфах производится осмотр поверхности фундаментов, оценка качества кладки, состояние растворных швов; выявляется наличие раковин в бетоне; замеряются трещины в фундаменте, геометрические размеры фундаментов; производится фотофиксация состояния фундаментов; берется проба грунта ниже подошвы фундаментов.
После окончательного осмотра фундамента шурф должен быть быстро засыпан с послойным трамбованием грунта, а отмостка или полы в подвале — восстановлены. Следует иметь в виду, что перед отрывкой шурфов и бурением разведочных скважин необходимо получить разрешение соответствующих организаций на производство этих работ. В противном случае возможно нарушение целостности электрических и телефонных кабелей и сетей водоснабжения и канализации.
...