Цели и задачи (визуального) обследования

Основной задачей данного этапа является общая оценка технического состояния здания и его конструкций (железобетонных, каменных, армокаменных, металлических, деревянных) и в случае необходимости - принятие решения по их усилению, определение состава и объема работ, выявление участков для дальнейших исследований на стадии детального обследования.

На стадии предварительного обследования здания выполняют следующие работы:

• определяют конструктивную схему здания, выявляют несущие конструкции по этажам и их расположение;

• анализируют объёмно-планировочные решения в сочетании с конструктивной схемой здания;

• осматривают и фотографируют конструкции (крыши, дверные и оконные блоки, лестницы, несущие конструкции, фасад);

• намечают места выработок, вскрытий, зондирования конструкций в зависимости от целей обследования здания;

• изучают особенности близлежащих участков территории, вертикальной планировки, состояние благоустройства участка, организацию отвода поверхностных вод.

Результатом предварительного обследования должна быть общая оценка технического состояния здания и его конструкции. В зависимости от выявленных повреждений и дефектов производится их оценка в соответствии с нормативными документами. Решается вопрос о первоочередных мероприятиях по усилению конструкций (в случае необходимости), определяются места и участки для проведения детального обследования, составляется программа. Оценку категории технического состояния здания и его конструкции можно производить по данным. В дальнейшем, после проведения детального обследования и поверочных расчётов, необходимо уточнить категорию технического состояния здания.

 

 

Дефекты строительных конструкций зданий и сооружений

Основания и фундаменты

 

Таблица 4.1

 

Основные виды оснований и фундаментов и характерные для них дефекты

 

Вид повреждения и дефектов	Схема повреждения	Причины появления повреждений и дефектов
Расслоение кладки фундамента	1-бутовая кладка; 2- места расслоения бутовой кладки	Отсутствие перевязки каменной кладки. Потеря прочности раствора кладки (длительная эксплуатация, систематическое замачивание, воздействие агрессивной среды и др.). Перегрузка фундамента (надстройка здания, замена несущих конструкции и др.)
Разрушение боковых поверхностей фундамента	1-существующий бетонный фундамент; 2- положительный уровень подземных вод (УПВ); 3- место разрушения фундамента	Воздействие агрессивной среды на фундамент (утечка в основание производственных химических растворов, поднятие УПВ и др.). Отсутствие защитных гидроизоляционных покрытий у фундамента
Продолжение табл. 4.1
Вид повреждения и дефектов	Схема повреждения	Причины появления повреждений и дефектов
Разрыв фундамента по высоте	1-опорная часть фундамента; 2-место разрыва фундамента; 3-отметка глубины сезонного промерзания; 4-засыпка пазух фундамента	Морозное пучение при неправильном устройстве фундамента (использование при засыпки пазух смерзающегося грунта, подтопление при поднятие УПВ, замачивание и др.)
Трещина в плитной части фундамента	1-железобетонная опорная плита ленточного фундамента; 2-трещина в плитной части фундамента	Перегрузка фундамента (надстройка здания, замена несущих строительных конструкции или технологического оборудования и др.) Недостаточная площадь сечения рабочей арматуры
Недоступные деформации оснований фундамента	1-положение фундамента до деформации; 2-то же после деформации основания	Недостаточная опорная площадь подошвы фундамента. Аварийное замачивание грунтов основания. Дополнительное нагружение надфундаментных конструкции. Наличие в основании сильно-сжимаемых грунтов
Окончание табл.4.1
Вид повреждения и дефектов	Схема повреждения	Причины появления повреждений и дефектов
Деформация фундаментной стены здания	1-положение фундаментной стены до деформации; 2- то же после деформации	Потеря прочности кирпичной кладки фундаментной стены. Дополнительная загрузка поверхности основания в непосредственной близости от здания. Морозное пучение грунта при неправильной эксплуатации подвального помещения здания

 

Надёжность функционирования зданий обеспечивается совместной работой всех элементов как единой системы. Повреждения зданий возникают вследствие нарушения работы элементов данной системы. Поведение грунтов (оснований) под нагрузкой сопровождается сложными процессами, которые во многом отличаются от поведения конструкционных материалов. В связи с этим необходимо обратить внимание на тот факт, что прочность грунтов в сотни раз меньше, а деформируемость в тысячи раз больше, конструкционных материалов зданий. Поэтому инженеру – сервейеру (специалисту по экспертизе и управлению недвижимости) необходимо правильно оценить прочностные и деформационные характеристики грунтов. На основании этих характеристик разрабатываются рациональные конструктивные решения передачи нагрузок на основание, принимаются сложные инженерные решения, связанные с реконструкцией (надстройкой, пристройкой и с освоением подземного пространства). В ряде случаев для решения этих задач возникает необходимость искусственного изменения (улучшения) свойств грунтов основания. Как известно, здания существуют не сами по себе, а в комплексе с городской или промышленной застройкой. Здания строятся в условиях плотной городской застройки (вблизи или в примыкании друг к другу), оказывают взаимное влияние на основание. Уплотнение городской застройки, интенсивное освоение подземного пространства в городах и крупных мегаполисах оказывают негативное воздействие на грунтовый массив, что естественно сказывается на сохранности зданий и сооружений, расположенных в непосредственной близости.

Одной из основных причин деформаций здания (сооружений) и его конструкций является отказ оснований и повреждение фундаментов.

Средством контроля за развитием деформаций являются наблюдения за осадкой фундаментов

Методы обследования фундаментов, состав и объёмы работ назначают в зависимости от целей, типа здания (сооружений), глубины заложения, степени изученности грунтовых условий, геотехнической категории сложности и условий строительной площадки. Инженерные изыскания определяются специальной программой, которая должна включать следующие основные разделы:

- изучение материалов инженерно-геологических исследований по объекту, на участках, расположенных в непосредственной близости;

- изучение планировки и благоустройства участка, гидрогеологических изменений на обследуемом участке (подъём, опускание уровня грунтовых вод);

- изучение материалов, относящихся к заложению и состоянию искусственных свайных оснований и фундаментов исследуемых зданий;

- изучение техногенных процессов, происходящих в грунтовом массиве;

- полевые и лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов и подземных вод;

- анализ и обработку результатов;

- технический отчёт, заключение.

В общем виде обследование грунтов включает выполнение следующего комплекса работ:

- прокладку шурфов и скважин в непосредственной близости от фундаментов, с отбором проб грунта и определением уровня подземных вод;

- полевые исследования грунтов (статическое зондирование, прессиометрические, геофизические и штамповые испытания и др);

- лабораторные исследования грунтов и грунтовой воды.

При обследовании фундаментов необходимо:

- определить тип фундаментов, их форму в плане, размер, глубину заложения, выявить выполненные ранее усиления;

- исследовать прочность конструкции фундаментов неразрушающими методами, с установлением мест повреждений;

- отобрать пробы материала фундамента (в случае необходимости) для лабораторных испытаний;

- установить состояние гидроизоляции.

Количество шурфов и разведочных выработок (скважин) при обследовании оснований и фундаментов зависит от типа здания, его состояния и устанавливаться заданием и программой инженерно-геологических изысканий. Размеры и глубина заложения шурфов назначаются исходя из глубины заложения подошвы фундаментов. Глубина шурфов, расположенных около фундаментов, не должна превышать глубины заложения подошвы больше чем на 0,5 м.

Для исследования грунтов ниже подошвы фундаментов бурят скважину со дна шурфа, глубина которой назначается исходя из глубины активной зоны и свойств ниже залегающих грунтов. Отбор, упаковка и хранение отобранных образцов грунта осуществляются в соответствии с [27] Затем проводятся комплексные лабораторные испытания и определяются физико-механические характеристики грунтов. Интервалы определения характеристик по глубине, число частных определений деформационных и прочностных характеристик грунтов должны быть достаточными для вычисления их нормативных и расчетных значений по [28].

Измерение деформаций оснований зданий производят по [29].

 

Железобетонные конструкции

Характерные дефекты и повреждения железобетонных плит приведены в табл.4.2

 

Таблица 4.2

 

 

Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Нормальные трещины в растянутой зоне	I- нормальные трещины в растянутой зоне	Действие изгибающего момента при перегрузке, снижение прочности бетона, уменьшение диаметра в результате коррозии	Усиление по расчету нормальных сечений. Защита от коррозии. Заделка трещин
Наклонные трещины у опор	I-наклонные трещины у опор	Действие поперечной силы и изгибающего момента при перегрузке, снижение прочности бетона, уменьшение площади поперечной арматуры	Усиление по расчету наклонных сечений. Защита от коррозии. Заделка трещин
Продолжение табл.4.2
Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Приопорные трещины	I-приопорные трещины	Нарушение анкеровки, проскальзывание арматуры	Уселение опорных участков плиты
Коррозия вдоль арматуры	I-трещины вдоль арматуры	Коррозия арматуры в результате нарушения защитного слоя бетона и воздействия агрессивных сред	Восстановление защитного слоя бетона. Защита арматуры от коррозии. Усиление плиты по расчету
Трещины в полках плит	I-трещины в полке плиты	Действие изгибающего момента при перегрузке, снижение прочности бетона, уменьшение диаметра арматуры в результате коррозии	Усиление по расчету полок и плиты. Защита арматуры от коррозии. Заделка трещин
Трещины по контуру полок плит.	I-трещина по контору полки плиты	Недостаточная анкеровка арматуры полки в продольных ребрах	Усиление полки плиты
Усадочные трещины	I-усадочные трещины	Усадочные и температурно-влажностные деформации бетона	Шпатлевка поверхностных трещин. Инъектирование глубоких трещин
Продолжение табл. 4.2
Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Нормальные трещины в сжатой зоне	I-нормальные трещины в сжатой зоне	Большие усилия обжатия напрягаемой арматурой при изготовлении плиты. Неправильная перевозка и складирование	Усиление по расчету
Раздробление бетона между наклонными трещинами	I-нормальные трещины в сжатой зоне	Раздавливание бетона главными сжимающими напряжениями при перегрузке, снижение прочности бетона	Усиление плиты
Сколы бетона, продавливание полки	I-сколы бетона; 2-продавленные участки полки	Механические повреждения при перевозке и эксплуатации. Оголение арматуры с целью подвески технологическо-го оборудования	Восстановление разрушенных участков, снятие подвесок и креплений. Устройство распределитель-ных устройств
Отслоение лещадок бетона	I-отслоившиеся лещадки бетона	Огневое воздействие. Коррозия арматуры. Давление новообразова-ний (солей, льда)	Восстановление поврежденных участков. Усиление по расчету. Защита от агрессивного воздействия среды
Окончание табл. 4.2
Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Шелушение поверхности бетона	I-шелушение поверхности бетона	Воздействия агрессивных сред. Попеременное замораживание-оттаивание или увлажнение-высыхание	Защита от агрессивного воздействия среды. Восстановление поврежденных поверхностей бетона
Таблица 4.3   Характерные дефекты и повреждения железобетонных балок
Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Нормальные трещины в растянутой зоне	I-нормальные трещины в растянутой зоне	Действие изгибающего момента при перегрузке. Снижение прочности бетона. Уменьшение диаметра арматуры в результате коррозии	Усиление по расчету нормальных сечений. Защита от коррозии. Заделка трещин
Наклонные трещины у опор	I-наклонные трещины	Действие поперечной силы и изгибающего момента при перегрузке. Снижение прочности бетона. Недостаточная площадь поперечного сечения арматуры	Усиление по расчету наклонных сечений. Защита от коррозии. Заделка трещин
Продолжение табл. 4.3
Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Приопорные трещины	I-приопорные трещины	Нарушение анкеровки рабочей арматуры. Проскальзы-вание арматуры	Усиление по расчету опорных участков балки
Раздробление бетона опорных частей	I-трещины в опорных частях балок	Раскалывание опорных частей балок предварительно напряженной арматурой	Усиление опорных частей балок
Усадочные трещины	I-усадочные трещины	Температурно-влажностные и усадочные деформации бетона	Инъектирова-ние глубоких трещин, затирка поверхностных трещин
Нормальные трещины в сжатой зоне	I-нормальные трещины в сжатой зоне	Большие усилия обжатия предварительно напряженной арматуры при изготовлении, перевозке и складирова- нии	Усиление по расчету
Продольные трещины в сжатой зоне	I-продольные трещины в сжатой зоне	Раздавливание сжатой зоны бетона вследствие перегрузки или снижение прочности бетона	Усиление сжатой зоны бетона
Продолжение табл.4.3
Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Раздробление бетона между колонными трещинами	I-наклонные трещины; 2-раздробленный бетон	Раздавливание бетона от действия главных сжимающих напряжений вследствие перегрузки или снижение прочности бетона	Усиление балки
Трещины вдоль арматуры, ржавые подтеки	I-трещины вдоль арматуры	Коррозия арматуры вследствие нарушения защитного слоя бетона, действия агрессивных сред	Восстановле-ние защитного слоя бетона, защита арматуры от коррозии. Усиление балки по расчету
Сколы защитного слоя бетона	I-сколы защитного слоя бетона	Механические повреждения при перевозке и эксплуа- тации, коррозия арматуры, огневое воздействие	Восстановле-ние разрушенных участков. Усиление балок по расчету
Отслоение лещадок бетона	I-отслоившиеся лещадки бетона	Огневое воздействие. Давление новообразова-ний (льда, солей)	Восстанов-ление поврежден- ных участков. Защита от агрессивного воздействия среды. Усиление по расчету
Окончание табл. 4.3
Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Шелушение поверхности бетона		Воздействие агрессивных сред, попеременное замораживание-оттаиваивание или увлажнение-высыхание	Защита от агрессивного воздействия среды. Восстановление разрушенных поверхностей балки

 

Таблица 4.4.

 

Характерные дефекты и повреждения железобетонных колонн

 

Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Нормальные трещины в консолях	I-нормальные трещины	От действия изгибающего момента при перегрузке, увеличение эксцентриситета приложения нагрузки. Уменьшение диаметра арматуры вследствие коррози	Усиление консоли колонны по расчету

Продолжение табл.4.4

 

Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Наклонные трещины в консолях	I-наклонная трещина	От действия поперечной силы при перегрузке. Снижение прочности бетона. Уменьшение диаметров арматуры (хомутов и отгибов) вследствие воздействия коррозии	Усиление консоли по расчету
Сколы бетона на ребрах	I-сколы бетона	Механические повреждения при перевозке и эксплуатации. Коррозия арматуры. Огневые воздействия	Восстановление сколотых участков. Защита от коррозии. Усиление по расчету

 

Продолжение табл. 4.4

 

Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Стесывание части сечения	I-стесанные участки колонн; 2-мостовой кран; 3- напольный транспорт	Механические повреждения мостовым краном при деформации колонны. Повреждения напольным краном	Предотвращения деформаций колонны. Восстановление разрушенных участков. Усиление по расчету
Обрыв закладных деталей	I-о I-оборванная закладная деталь	Перегрузки и динамические воздействия при работе мостовых кранов	Восстановление закладных деталей

 

Продолжение табл. 4.4

 

Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Обрыв выпусков арматуры	I - оборванные выпуски арматуры	Перегрузка неразрывного ригеля. Уменьшение диаметра выпуска вследствие коррозии	Восстановление узлов крепления ригеля с колонной
Отслоение лещадок бетона	I-отслоившиеся лещадки бетона	Огневое воздействие при пожаре. Давление новообразований (солей, льда)	Восстановление поврежденных участков. Усиление колонн по расчету

Окончание табл. 4.4

 

Вид повреждения	Схема повреждения	Причина повреждения	Мероприятия по устранению дефектов и повреждений
Шелушение поверхности бетона	I-шелушение поверхности бетона	Воздействия агрессивных сред. Попеременное замораживание-оттаивание или увлажнения-высыхания	Защита от агрессивного воздействия среды. Восстановление поверхности бетона

 

Общей задачей обследования является определение технического состояния конструкций (выявление дефектов бетона и арматуры, причин их возникновения) в целях выявления пригодности к реконструкции или дальнейшей эксплуатации.

Оценка технического состояния производится согласно
[23].

Обследование железобетонных конструкций включает следующие работы:

- сбор данных по ранее проводимым геодезическим и другим измерениям;

- визуальный осмотр конструкций;

- инструментальную проверку качества бетона и арматуры на выделенных участках, прогибов и деформаций изгибаемых железобетонных конструкций;

- обработку и анализ результатов обследования с составлением ведомости дефектов и оценкой состояния конструкций.

В процессе осмотра следует ориентировочно определять степень повреждения и состояние железобетонных конструкций, выделить участки, требующие инструментальной проверки, отметить состояние защитного слоя бетона, антикоррозионного покрытия.

Выделение участков для инструментальной проверки производится с учетом следующих положений и признаков:

- при общем нормальном состоянии здания и конструкций не менее 5% из них, должны быть подвергнуты выборочной проверке прочности бетона (неразрушающими методами) и соответствия геометрических размеров сечений и узлов опирания проектным данным;

- при удовлетворительной оценке состояния здания и конструкций, разделить все конструкции, в зависимости от степени износа элементов, ориентировочно, на соответствующие категории технического состояния;

- при неудовлетворительной оценке состояния здания и конструкций, значительном износе, необходимо выделить 5-10 % конструкций для инструментальной проверки;

- при предаварийном или аварийном состоянии здания и конструкций (предельное состояние отдельных конструкций) следует производить их детальное обследование. При этом должны быть разработаны и выполнены соответствующие мероприятия против их обрушения (демонтаж, усиление и пр).

Коррозионный износ металлических конструкций можно измерять по толщине слоя продуктов коррозии. Коррозионный износ с одной стороны элемента примерно равен одной трети толщины слоя продуктов коррозии. При необходимости уточнения износа он может быть измерен путем непосредственных обмеров выбранных сечений элементов. Методы и средства измерений будут представлены ниже.

Полученные результаты инструментального обследования сводятся в дефектные ведомости. Результаты анализируются, а значения их сопоставляются с технической документацией. При её отсутствии или расхождениях с имеющимися сведениями, подтверждающими качество примененных материалов, необходимо произвести уточнения на месте и назначить участки отбора проб для лабораторных испытаний.

В особо ответственных случаях производят проверку натурных измерений прочности материала стен. Проверку производят на отобранных образцах в лабораторных условиях. В кирпичных стенах в отдельных местах отбираются образцы кирпича и раствора. В стенках из тяжелых и легких бетонов, слоистых кладках с внутренним бетонным заполнением, как правило, отбирают керны высотой 12 см и диаметром 10 см.