Методы обследований состояния зданий и конструкций

Обследование строительных конструкций зданий и сооружений выполняют квалифицированные группы ин­женерно-технических работников, специально подготов­ленных и оснащенных необходимыми приборами и обору­дованием. Такие группы могут иметь проектные и научно-исследовательские институты и конструкторские бюро, службы эксплуатации строительных объектов, научно-исследовательские подразделения и студенческие проектно-конструкторские бюро высших учебных заведений.

В своей работе группы обследования должны руко­водствоваться всеми действующими нормативными и инструктивными документами по реконструкции и обсле­дованию зданий и сооружений и государственными стан­дартами на изыскательские работы, проектирование, строительство и эксплуатацию строительных объектов. При подготовке к обследованию необходимо уделить внимание изучению опыта проектирования и строитель­ства, применявшихся конструктивных решений, строительных материалов за исторический период, охватываю­щий время строительства и эксплуатации подлежащих реконструкции зданий и сооружений.

Основанием к проведению обследования должно слу­жить задание, в котором указывается цель реконструк­ции и соответствующие основные требования, предъявляемые к конструкциям, ориентировочные планируемые: технологические нагрузки и воздействия, планировочные решения и общие условия эксплуатации после реконст­рукции. При этом желательно располагать данными о технических возможностях строительной организации, которую предполагается привлечь к работе по усилению и перестройке зданий и сооружений, имеющихся строи­тельных материалах, механизмах и др.

Для проведения обследования и согласования техни­ческих решений к основной группе привлекаются пред­ставители предприятия (служб главного архитектора, отдела капитального строительства и др.), а затем е не­которых случаях и представители подрядных и субпод­рядных организаций.

Обычно работы по обследованию выполняются в два этапа: 1) предварительное или общее обследование; 2) детальное обследование. При этом не исключается про­ведение обследования в один этап.

В целом обследование конструкций состоит из следу­ющих видов работ: предварительный осмотр конструк­ций; изучение технической документации; ознакомление с особенностями существующего и будущего технологи­ческого процесса и режимов эксплуатации; инженерно-геодезические, инженерно-геологические и инженерно-гидрометеорологические изыскания; детальный натурный осмотр, обмеры конструкций и выявление дефектов; от­бор и лабораторный анализ образцов (проб) материалов конструкций; определение планируемых нагрузок и воз­действий; установление расчетной схемы и выполнение поверочных расчетов.

При необходимости могут быть проведены испытания конструкций в натурных условиях.

Необходимо отметить, что часть перечисленных видов работ может проводиться как на первом (предваритель­ном) этапе обследования, так и на втором — детальном.

Предварительные или общие обследова­ния начинаются с осмотра сооружений и его конструк­ций, ознакомления с технической документацией и дру­гими материалами, помогающими составить представле­ние об изучаемом объекте.

На этом этапе прежде всего осмотром должны быть выявлены участки и отдельные конструкции, имеющие аварийное состояние, и приняты меры по их временному усилению.

Изучение проектно-технической документации долж­но дать ответы на вопросы: исторического характера: начало и период строительства, время проведения капи­тальных и других видов ремонта, перестройки или пере­планировки, изменения характера эксплуатации или тех­нологических процессов, даты возможных аварий или серьезных нарушений условий эксплуатации, аварий, связанных с затоплением фундаментов или подъемом грунтовых вод, и др.; об объемно-планировочном и кон­структивном решениях: ознакомление с рабочими черте­жами сооружения (архитектурно-строительными, конст­рукторскими, внутренних инженерных сетей и наружных коммуникаций, инженерного оборудования), с расчетны­ми нагрузками и воздействиями, с мероприятиями по защите конструкций от действия агрессивных сред, со схемами размещения технологического оборудования; об инженерно-геологических условиях строительства и эксплуатации.

Помимо основной проектно-технической документации, разработанной организацией-проектировщиком, должны быть использованы дополнительные материалы: акты передачи в эксплуатацию, акты на скрытые работы, пас­порта-сертификаты, журналы производства работ, жур­налы эксплуатации, документы о проведенных ремон­тах, строительных реконструкциях и др.

Часть сведений о строительстве и эксплуатации соору­жений можно получить путем опроса рабочих и инженер­но-технического персонала обследуемых предприятий.

Предварительным обследованием должны быть вы­явлены отступления от проектных данных по объемно-планировочным, конструктивным решениям, по виду и характеру нагрузок, включая природно-климатические и и др.

При отсутствии проектно-технической документации или ее некомплектности необходимо выполнить предвари­тельные обмеры конструкций и основные чертежи зданий и сооружений.

В процессе обмерочных работ необходимо фиксиро­вать: деформации конструкций и их превышение над до­пустимыми; размеры сечений и положение конструкций в пространстве (привязка к координатным осям и от­меткам); условия опирания, конструкцию и качество со­пряжений и стыков элементов; прочность материалов конструкций (ориентировочно); нарушение сплошности (отверстия, околы, раковины и др.), расслоение, увлаж­нение и замораживание материалов конструкций; повышенную тепло- и воздухонепроницаемость ограждающих конструкций и другие имеющие место дефекты и повреж­дения специфического характера.

Для удобства работ и систематизации материалов на­турного обследования рекомендуется сооружения разби­вать на зоны в соответствии с характерными признака­ми по материалу и виду конструкций, а также их функ­циональному назначению (балки, колонны, плиты по­крытия, стены и др.), по распространению эксплуатаци­онных воздействий на строительные конструкции в объ­еме здания или сооружения.

По результатам предварительных или общих обсле­дований производится ориентировочная оценка техниче­ского состояния строительных конструкций зданий и со­оружений и намечается программа детального обследо­вания.

Детальное обследование — одно из звеньев диагностики объектов, проводится с целью сбора окон­чательных максимально достоверных (обоснованных) сведений для оценки технического состояния строитель­ных конструкций, являющегося основой для выбора кон­структивного решения при реконструкции зданий и соору­жений.

В результате детальных обследований строительных конструкций рекомендуется получить: данные уточненной проектно-технической документации; обмерочные черте­жи, фиксирующие положение строительных конструкций в плане и по высоте с указанием сечений несущих эле­ментов, осадок, перемещений, смещений и других откло­нений от проекта или нормативных требований. Далее необходимо выполнить комплекс работ по установлению фактических значений физико-механических характери­стик материалов, для чего должны быть максимально использованы неразрушающие и лабораторные методы испытаний. Уточняются, систематизируются дефекты и повреждения конструкций, их узлов и сопряжений, а так­же собираются сведения об эксплуатационной среде, воздействующей на конструкции и основания, определяет­ся величина статических нагрузок и воздействий, а так­же динамических, включая данные вибродиагностики (собственные частоты, динамическую жесткость). При­нимается расчетная схема несущих конструкций для вы­полнения окончательных поверочных расчетов отдель­ных элементов конструкций и сооружений в целом.

При этом детальное обследование конструкций в це­лом или часть его рекомендуется выполнять выборочным или сплошным. Сплошное обследование предполагает проверку всех конструкций, а выборочное — отдельных элементов.

Сплошное обследование должно производиться, прежде всего тех объектов, для которых установ­лен коэффициент надежности по назначению, равный единице, и во всех случаях, когда отсутствует проектная документация или обнаруженные дефекты строительных конструкций снижают их несущую способность, неодина­ковы свойства материалов в однотипных конструкциях, условия нагружения, при действии агрессивных по от­ношению к материалам сред и прочих неблагоприятных условиях эксплуатации.

Если в процессе сплошного обследования обнаружи­вается, что не менее 20 % однотипных конструкций при их общем количестве более 20 шт. находятся в удовлет­ворительном техническом состоянии, то допускается ос­тавшиеся непроверенные конструкции обследовать вы­борочно. Объем выборочно обследуемых элементов дол­жен определяться исходя из конкретных условий (не ме­нее 10 % количества однотипных конструкций, но не ме­нее трех).

На этапе детальных обследований при выполнении обмерочных работ проводятся инженерно-геодезические изыскания с целью дальнейшей разработки достоверных чертежей зданий и сооружений, а также установления точных геометрических осей несущих конструкций и их искривлений для уточнения расчетных схем.

Инженерно-геологические изыскания рекомендуется проводить при отсутствии рабочих чертежей фундамен­тов реконструируемых сооружений, исполнительных до­кументов по их возведению и материалов об инженер­но-геологических условиях площадки строительства объ­екта, при расположении объекта на подрабатываемой территории или на основаниях, сложных в инженерно-геологическом отношении.

Специальные инженерные гидрогеологические и гид­рометеорологические изыскания выполняются, с одной стороны, в случае проведения реконструкции объектов, расположенных на подтопленных или потенциально под­топляемых территориях, при эксплуатации зданий и со­оружений в неблагоприятных условиях физико-геологических и гидрометеорологических воздействий, а с дру­гой — при необходимости разработок проекта меропри­ятий по охране окружающей среды от неблагоприятного воздействия на нее реконструируемого объекта.

При выполнении комплекса работ по инструменталь­ному определению физико-механических и физико-хими­ческих свойств материалов конструкций следует выде­лить элементы, которые эксплуатируются в условиях дей­ствия повышенных и высоких температур, пониженных и низких температур, агрессивных сред и др.

Анализ состояния конструкций, находящихся под воз­действием повышенных и высоких температур, необходи­мо проводить, обратив внимание на источник тепловы­делений, вид нагрева (конвективный, лучистый), темпе­ратурный режим (циклический нагрев, постоянный на­грев, влажность, давление и др.).

При проведении детального обследования должен быть установлен вид и степень агрессивности среды (ес­ли она имеет место), проанализировано состояние ма­териалов конструкций, как не имеющих специальных за­щитных покрытий, так и с ними, с точки зрения долговеч­ности и надежности самих конструкций и защитных по­крытий, основываясь на ГОСТ 6992—68* «Покрытия лакокрасочные. Метод испытаний на стойкость в атмос­ферных условиях» и др.

При выполнении всех видов работ по обследованию строительных конструкций необходимо вести строгий учет полученных данных в специальных журналах, офор­млять акты обследований на различные виды работ и т. п., стремиться к оформлению информации в табличной форме и ее систематизации.