1. Цели и задачи обследования
Оценка технического состояния зданий и
сооружений, обоснование необходимости их ремонта или усиления может быть дана
только на основе результатов их детального технического обследования. Задачей
обследования является установление фактического качественного состояния
конструкций:
– обнаружение в конструкциях дефектов и повреждений;
– при проведении мероприятий по реконструкции и техническому перевооружению;
– в том случае, если конструкции здания подверглись воздействиям, не
предусмотренным при проектировании (высокие и низкие температуры, пожары и
другие стихийные бедствия и др.);
– с профилактической целью, для обеспечения безопасности и поддержания
конструкций в нормальном эксплуатационном состоянии.
При проведении обследований особое внимание обращают на определение
технического состояния конструкций и отдельных элементов, выявляют имеющиеся
дефекты, устанавливают их причины, оценивают надежность и безопасность
эксплуатации объекта.
Обследование объектов проводится в определенной последовательности и включает:
– изучение архивных материалов, проектно-технической документации, ознакомление
с данными и показателями технических паспортов, наблюдения за деформациями и
осадками, если таковые имеются; выявление (при необходимости) о геологическом и
гидрогеологическом строении участка;
– предварительное обследование зданий и сооружений; выявление конструктивной
схемы; установление мест вскрытий и взятия проб; описание состояния конструкций
и инженерного оборудования; описание дефектов и повреждений, отступлений от
норм и правил технической эксплуатации;
– выполнение обмеров частей здания и составление исполнительных схем;
– детальное инструментальное обследование конструкций, узлов и соединений с
определением геометрических и прочностных характеристик материалов; выявление
несущей способности конструкций; выявление скрытых дефектов.
2. Способы организации и проведения
обследования
Современная система обследования строительных
конструкций состоит из следующих стадий: рекогносцировки, визуального осмотра,
диагностики (обследование с помощью приборов и инструментов).
Работы по проведению обследований разбиваются на следующие этапы:
– предварительный осмотр здания в целом и его конструктивных элементов;
– изучение технической документации;
– детальный натурный осмотр и обмер конструкций;
– определение величины и характера действующих нагрузок;
– установление физико-механических характеристик материала конструкций;
– оценка степени ослабления сечений элементов дефектами и повреждениями;
– установление расчетной схемы, отражающей фактическое напряженное состояние
конструкций;
– выполнение проверочных расчетов;
– формулирование выводов и рекомендаций по усилению и дальнейшей безопасной
эксплуатации объекта.
Для проведения обследования разрабатывается техническое задание, составляемое
предприятием-заказчиком, в котором указываются основные требования к
конструкциям в связи с намечаемой реконструкцией (например, новые
технологические нагрузки, воздействия, требуемые габариты помещений и т.п.).
Как правило, оно содержит следующие разделы:
– обоснование для выполнения работ;
– цели и задачи обследования;
– система технического обследования;
– состав работы;
– краткое содержание отчетных материалов;
– обязанности заказчика и исполнителя.
На основании ознакомления с проектно-технической документацией составляется
программа обследований. В проектно-технической документации должны быть рабочие
чертежи и пояснительная записка к ним, где изложены данные по проектным
нагрузкам и воздействиям, представлены расчетные схемы, статические расчеты,
рекомендации по изготовлению, монтажу и эксплуатации конструкций, паспорта и
сертификаты готовых изделий, а также документация по производству
строительно-монтажных работ (исполнительные схемы, данные геодезического
контроля, акты скрытых работ, акты приемки объекта и т.п.), сведения о
выполнявшихся ремонтах и усилениях.
При отсутствии проектно-технической документации в программу обследований
дополнительно включать работы по обмерам и освидетельствованию конструкций, а
также работы по восстановлению эскизного проекта архитектурно-строительной
части.
3. Общая характеристика методов обследования
Обследование строительных конструкций выполняют в
два этапа: предварительное визуальное и детальное инструментальное. Определение
характеристик конструкций при обследовании выполняют с помощью следующих
методов:
– визуального;
– механического (полевого);
– лабораторных испытаний;
– натурных испытаний конструкций;
– физического;
– комплексного.
Визуальный метод позволяет определить качество и примерные характеристики
конструкций путем их внешнего осмотра и применения простейших измерительных
инструментов. Достоинство его проявляется в быстроте получения данных для
заключения о состоянии и износе конструкций, недостаток – невозможность
установления физико-механических свойств материалов. Этот метод следует отнести
к косвенному способу оценки безопасности эксплуатации объекта.
Механический метод основан на применении косвенных способов, использующих
зависимости между прочностью материала и другими его свойствами, определенными
испытанием в конструкции. Достоинство его – в возможности количественной оценки
физико-механических свойств материала конструкций в полевых условиях без отбора
проб; недостаток – ограниченная точность результатов.
Метод лабораторных испытаний взятых из конструкций образцов позволяет получить
достоверные характеристики материалов с высокой точностью. Это дает возможность
использовать его при подготовке данных к проектам реконструкции. Недостаток
метода – в высокой трудоемкости, а иногда и невозможности отбора образцов
материала в наиболее напряженных местах конструкций.
Метод натурного испытания конструкций дает наиболее полную и точную информацию
о напряженном состоянии конструкций с учетом их реальной работы. Недостаток
метода – высокая трудоемкость. Способ целесообразен при обследовании и
реконструкции зданий повышенной капитальности и ценности.
Физические методы испытаний основаны на использовании при определении
характеристик материалов некоторых физических методов (параметров волнового и
колебательного движения, электромагнитного поля и др.). Они не требуют отбора
образцов и повреждений обследуемых конструкций; недостаток – они являются
способами прибли-женной оценки надежности. Способ требует высокой квалификации
исследователей и дорогостоящей аппаратуры.
Комплексный метод предусматривает одновременное использование
электронно-аккустических, радиометрических и других способов определения
физико-механических характеристик материалов конструкций с применением ЭВМ. В
настоящее время метод достаточно разработан и находит экспериментальное
применение. Недостаток – сложность обеспечения нормальной работы электронной
аппаратуры в условиях обследуемого объекта.
4. Термины и определения
Дефект – неисправность, возникающая в
конструктивном элементе на стадиях его изготовления, транспортировки, монтажа
или устройства, а также эксплуатацию.
Дефект скрытый – такие дефекты могут быть при разработке проекта,
рабочих чертежей и другой технической документации.
Дефект критический – наличие такого дефекта приводит к недопустимости
или практической невозможности использования здания (сооружения), либо
отдельных его элементов по его функциональному назначению.
Дефект значительный – наличие такого дефекта существенно влияет как на
ис-пользование здания, его отдельных конструктивных элементов по
функциональному назначению, и на долговечность; при этом дефект не является по
своему характеру критическим.
Дефект малозначительный – его наличие существенно не влияет на
использование здания и отдельных его конструктивных элементов по
функциональному назначению и на долговечность.
Деформация надземной части – изменение формы и размеров, а также потеря
устойчивости (выгиб, прогиб, перекос, осадка, сдвиг и т.д.) здания или
сооружения под влиянием нагрузок и воздействий.
Деформация конструктивного элемента – изменение формы и размеров
конструкции (или части ее) под влиянием нагрузок и воздействий.
Деформация основания – деформация, возникающая в результате передачи
усилий от надземной части на основание или изменение физического состояния
грунта основания в период эксплуатации, которая может быть равномерной и
неравномерной, допустимой и недопустимой.
Долговечность – свойство сохранять работоспособное состояние до
наступления предельного состояния при установленных нормах эксплуатации, а
также технического обслуживания и ремонта. В конце срока, определяющего
долговечность здания, ремонт или реконструкция невозможны, либо экономически
нецелесообразны.
Жесткость – характеристика, оценивающая способность сопротивляться
деформациям.
Капитальный ремонт – ремонт с целью восстановления ресурса системы с
заменой (при необходимости) конструктивных элементов и систем инженерного
оборудования, а также улучшения эксплуатационных показателей.
Надежность – свойство сохранять во времени в установленных пределах
значения всех параметров, характеризующих ее способность выполнять требуемые
функции в заданных режимах и условиях эксплуатации. Надежность является
комплексным свойством, которое в зависимости от назначения системы и условий ее
эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и
сохраняемость или определенные сочетания этих свойств.
Определение технического состояния конструктивного элемента – это
получение достоверной информации о его реальном состоянии наличии в нем
дефектов и повреждений, выявление причин и механизмов их возникновения и
развития.
Оценка технического состояния – оценка производится по результатам
обследования системы и включает: проверочный расчет конструкций с учетом
обнаруженных дефектов и повреждений, фактических свойств материалов,
фактических и прогнозируемых нагрузок, воздействий и условий эксплуатации.
Оценка эксплуатационной надежности – определение нагрузок и воздействий,
проведение поверочных расчетов основания, фундаментов и надземных конструкций с
учетом выявленных дефектов и повреждений.
Допускается не производить поверочные расчеты по оценке эксплуатационной
надежности системы, если выявленные дефекты и повреждения в ее элементах не
превышают допустимых действующими нормами значений, а сами элементы и их
сопряжения отвечают требованиям действующих норм.
Повреждение – отклонение качества, формы и фактических размеров конструктивных
элементов здания от требований нормативных документов или проекта, возникающее
в процессе эксплуатации.
Предельное состояние системы – состояние, при котором дальнейшая
эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление работоспособного
состояния невозможно или нецелесообразно.
Реконструкция – комплекс строительных работ и организационно-технических
мероприятий, связанных с изменениями основных технико-экономических
показателей, конструктивного и объемно-планировочных решений, функционального
назначения, осуществляемых в целях улучшения объема и номенклатуры услуг,
выпускаемой продукции.
Ремонт – комплекс мероприятий по восстановлению работоспособного
состояния.
Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации от начала или возобновления
после ремонта до перехода в предельное состояние.
Ремонтопригодность – свойство, заключающееся в приспособленности к
поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического
обслуживания и ремонта.
Сохраняемость – свойство сохранять в заданных пределах значения
параметров, характеризующих способности выполнять требуемые функции в течение
заданного срока службы.
Техническое состояние конструктивных элементов – состояние, которое
определяет, в какой стадии безопасности находится исследуемый объект:
Работоспособное состояние – техническое состояние конструктивных
элементов, при котором удовлетворяются требования обеспечения производственного
процесса и правилам техники безопасности, хотя при этом может иметь место
несоответствие некоторым требованиям действующих норм или проектной
документации.
Ограниченно работоспособное состояние – техническое состояние
конструктивных элементов, имеющих дефекты и повреждения, при которых их
функционирование возможно только при соблюдении специальных мер по контролю за
состоянием как самих конструктивных элементов, так и параметров
производственного процесса (интенсивность, грузоподъемность и т.п.), а также за
нагрузками и воздействиями.
Неработоспособное (аварийное) состояние – техническое состояние
конструктивных элементов, имеющих дефекты или повреждения, свидетельствующие о
потере несущей способности, ведущей к прекращению производственного процесса
и/или нарушению правил техники безопасности, а при непринятии мер – к
обрушению; устанавливается специализированной организацией, имеющей лицензию на
данный вид деятельности.
Усиление – увеличение несущей способности или жесткости здания
(сооружения) в целом или его конструктивного элемента путем изменения сечений,
либо схемы работы.
Физический износ – величина, характеризующая степень ухудшения
технических и связанных с ними других эксплуатационных показателей здания (его
конструктивного элемента) на определенный момент времени.
Экспертное обследование – комплекс работ, направленных на определение
технического состояния элементов и здания в целом, оценку его эксплуатационной
надежности, выявление элементов и сопряжений, требующих ремонта, усиления или
замены, определение условий, режимов и сроков безопасной эксплуатации.
Отличается от технического обследования определением (оценкой) остаточного
ресурса или оценкой срока безопасной эксплуатации.
5. Приборы неразрушающего контроля,
применяемые при обследовании строительных конструкций
Ультрозвуковые толщиномеры и дефектоскопы
Ультразвуковые толщиномеры и дефектоскопы предназначены для измерения толщин
объектов из различных материалов (сталь, алюминий, металлы, чугун, стекло,
пластики и др.), а также для обнаружения скрытых дефектов (трещины, поры и
прочее) и проверки качества материалов и их соединений.
Назначение:
- Измерение толщины стенок металлических и пластиковых труб, котлов, сосудов и
пр;
- Контроль качества сварных швов;
- Поиск мест коррозии, трещин, внутренних расслоений и других дефектов;
- Определение координат и оценка параметров дефектов типа нарушений сплошности
и однородности материала в изделиях из металлов и пластмасс;
Измерители прочности бетона
Приборы используется для контроля прочности строительных материалов (бетон,
кирпич, раствор) на объектах строительства, а так же при обследовании
эксплуатируемых и реконструируемых зданий и сооружений. Наиболее
распространенными приборами данного класса являются электронные склерометры
(например ИПС-МГ4), молоток Кошкарова (наиболее доступный прибор для всех
организаций), молотки Шмидта.
6. Источники
1. Монография "Теория и практика строительства" директора
научно-исследовательского института строительного производства г. Темиртау,
Республики Казахстан, д.т.н, профессора Анатолия Васильевича Филатова;
2. Материалы работы Научно-исследовательского
института строительного производства г. Темиртау, Республики Казахстан.
|