Иссследование технического состояния несущих конструкций

1.      Глава.

Введение

Каждый современный город, населенный пункт состоит из комплекса разных по назначению, объемно-планировочному и конструктивному исполнению зданий и сооружений, выполняющих функции как производственного, так и жилого, бытового и  социально-культурного назначения. Поддержание зданий и сооружений в исправном, пригодном для использования по назначению, состоянии является одной из важных задач руководителей этих объектов и главной задачей для жилищно-эксплуатационных и ремонтно-восстановительных служб.

Каждое здание и сооружение должно обладать требуемыми прочностью, долговечностью и надежностью; отвечать эстетическим требованиям, т.е.  отличаться определенными архитектурными  качествами; быть экономичными при возведении и в  эксплуатации. Отсутствие хотя бы одного из этих параметров снижает потребительскую ценность здания,  сооружения.

Эксплуатируемые здания подвергаются  различным внешним (главным образом природным) и внутренним (технологическим и функциональным) воздействиям. Конструкции изнашиваются, стареют, разрушаются, вследствие чего  эксплуатационные качества зданий ухудшаются и с течением  времени они перестают отвечать своему назначению. Однако преждевременный износ недопустим, ибо нарушает условия деятельности и быта людей, использующих эти здания. Кроме того, здания представляют собой большую материальную  ценность, которую необходимо всемерно беречь. В зависимости от назначения здания, в его  проекте предусматриваются соответствующие нормам размеры, прочность, герметичность, теплозащитные и другие эксплуатационные качества, которые материализуются в процессе строительства и поддерживаются в ходе эксплуатации.

Использование зданий по их назначению  принято называть технологической эксплуатацией. Чтобы здания можно было эффективно использовать, они всегда должны быть в исправном  состоянии, т. е. стены, покрытия и прочие конструктивные элементы совместно с системами отопления,  вентиляции и другими системами жизнеобеспечения должны поддерживать в помещениях  соответствующий температурно-влажностный режим, а системы водоснабжения и канализации, освещения и кондиционирования обеспечивать требуемую комфортность. Процессы, связанные с  поддержанием зданий и сооружений в исправном состоянии, называются техническим обслуживанием и  ремонтом  или технической эксплуатацией. Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений представляют собой непрерывный  динамичный процесс, реализацию комплекса  организационных и технических мер по надзору, уходу и всем видам ремонта для поддержания их в исправном к использованию состоянии в течение не менее заданного срока службы.

По задачам и методам их решения ТОиР, хотя и входит в состав строительной отрасли,  существенно отличается от проектирования и возведения:

- осуществляется весьма длительное время по сравнению с проектированием и  возведением десятки и сотни лет, что требует четкого предвидения перспективы и преемственности в деятельности эксплуатационной службы;

- имеет цикличный характер с периодичностью различных мероприятий от одного года до трех лет для текущего ремонта и от шести-девяти лет до тридцати лет для капитального ремонта, что  осложняет планирование и производство работ;

- носит (в частности, ремонт) часто случайный, вероятностный характер по месту, объему и  времени выполнения работ, что затрудняет их  планирование; требует от руководителей и исполнителей  оперативной корректировки планов;

- затрагивает интересы всего населения и каждого человека дома и на службе, ибо приводит к  необходимости участия в ремонте (внутри квартир), т.е. носит социальный характер;

- связан с большими затратами сил и средств, увеличивающимися с течением времени, что  обусловлено, с одной стороны, старением строительного фонда, а с другой ежегодным его пополнением, что требует привлечения все новых сил и средств для осуществления ТОиР;

- для особо ответственных зданий и сооружений (например, Эрмитаж в Санкт-Петербурге)  отличается жесткой системой профилактики износа, исключающей выход из строя в установленный период, что требует умения рассчитывать износ и планировать профилактические работы по месту, объему и времени, предлагать технические решения их производства, обеспечивать материалами и  трудовыми ресурсами.

Все это подтверждает важность и сложность, актуальность задач ТОиР зданий и сооружений.

Но не всегда можно ограничиться только ремонтом здания, при несвоевременном техническом обслуживании, а также изменении функционального назначения здания или сооружения проводится реконструкция с целью восстановления или улучшения прочностных характеристик несущих конструкций.

Как перед реконструкцией, так и перед ремонтом, проводится инженерное обследование здания или сооружения с целью установления фактического технического состояния конструкций.

Экономически выгодно реконструировать даже старые здания под соответствующие нужды, нежели строить заново, да и не всегда городская застройка способствует новому строительству.

Актуальность вопроса (обследования) налицо, в Москве множество архитектурных памятников, старых производственных и жилых зданий, в частности, большинство промзданий построено еще в СССР, так же многокилометровые коммуникационные коллектора также из 20 века.

Целью работы являются исследования технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений различных назначений, а в частности в работе будут рассмотрены надземные здания (например школа) и подземных сооружений (коллектора).

Обследование

При возведении зданий и сооружений вблизи или вплотную к уже существующим, возникают дополнительные деформации ранее построенных зданий и сооружений.

Опыт показывает, пренебрежение особыми условиями такого строительства может приводить к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, перекосов проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий, разрушению строительных конструкций, т.е. к нарушению нормальной эксплуатации зданий, а иногда даже к авариям.

При намечаемом новом строительстве на застроенной территории заказчиком и генеральным проектировщиком, с привлечением заинтересованных организаций, эксплуатирующих окружающие здания, должен быть решен вопрос об обследовании этих зданий в зоне влияния нового строительства.

Рядом расположенным зданием считается существующее здание, находящееся в зоне влияния осадок фундаментов нового здания или в зоне влияния производства работ по строительству нового здания на деформации основания и конструкций существующего. Зона влияния определяется в процессе проектирования.

В соответствии с МГСН 2.07-97, в процессе строительства нового здания и в начальный период эксплуатации существующих ответственных подземных и заглубленных сооружений обязательными являются натурные наблюдения (мониторинг) на строительной площадке. При этом в состав проекта необходимо включать раздел «Система мониторинга на площадке».

В процессе проектирования нового здания и разработки проекта мероприятий по обеспечению нормальной эксплуатации существующих зданий уточняются объемы и сроки мониторинга.

Порядок финансирования работ по обследованию и мониторингу существующих зданий определяются заказчиком и генеральным проектировщиком нового строительства.

Для проведения мониторинга привлекаются специализированные организации.

Финансирование работ по проектированию и выполнению мероприятий в существующих зданиях решается по согласованию между заказчиком и генеральным проектировщиком нового строительства и заинтересованными организациями, эксплуатирующими здания.

Наряду с отмеченными выше проблемами обеспечения сохранности и эксплуатационной надежности: как существующее, так и новой застройки, актуальной является проблема экологического и геологического риска, что делает обязательным при проектировании и строительстве проведение мероприятий по снижению интенсивности опасных процессов и повышению стабильности окружающей, и в том числе геологической среды.

Разработка таких мероприятий должна производиться в составе проекта нового строительства и основываться на результатах комплексного мониторинга состояния окружающей среды на стадиях инженерно-геологических и экологических изысканий, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Мониторинг, осуществленный на стадии изысканий, должен дополняться мониторингом на стадии строительства. Последний, обеспечивает получение данных о ходе выполнения проекта и изменениях в окружающей среде, а для ответственных сооружений является источником информации для принятия решений в ходе научного сопровождения строительства.

1.Способы обследования технического состояния зданий и сооружений

Обследование технического состояния строительных конструкций является самостоятельным направлением строительной деятельности, охватывающим комплекс вопросов, связанных с обеспечением эксплуатационной надежности зданий, с проведением ремонтно-восстановительных работ, а также с разработкой проектной документации по реконструкции зданий и сооружений.

Объем проводимых обследований зданий и сооружений увеличивается с каждым годом, что является следствием ряда факторов: физического и морального их износа, перевооружения и реконструкции производственных зданий промышленных предприятий, реконструкции малоэтажной старой застройки, изменения форм собственности и резкого повышения цен на недвижимость, земельные участки и др. Особенно важно проведение обследований при реконструкции старых зданий и сооружений, что часто связано с изменением действующих нагрузок, изменением конструктивных схем и необходимостью учета современных норм проектирования зданий. В процессе эксплуатации зданий вследствие различных причин происходят физический износ строительных конструкций, снижение и потери их несущей способности, деформации как отдельных элементов, так и здания в целом. Для разработки мероприятий по восстановлению эксплуатационных качеств конструкций, необходимо проведение их обследования с целью выявления причин преждевременного износа, понижения их несущей способности.

Очевидно, что обследование зданий и сооружений должны выполняться специализированными организациями и специалистами, обладающими знаниями в самых разных областях строительной науки, а также знающими особенности технологических процессов в производственных зданиях.

Обследование зданий выполняется с целью установления их пригодности к нормальной эксплуатации или необходимости ремонта, восстановления, усиления или ограничений в эксплуатации, как отдельных конструкций, так и зданий в целом.

Общей целью обследований технического состояния строительных конструкций являются выявление степени физического износа, причин, обуславливающих их состояние, фактической работоспособности конструкций и разработка мероприятий по обеспечению их эксплуатационных качеств.

Обследования проводятся при реконструкции или реставрации зданий, при длительном перерыве (более одного года) в строительстве зданий, при обнаружении в конструкциях дефектов и повреждений, при авариях, а также при изменении нагрузок или функционального назначения здания.

Обследование конструкций с целью определения технического состояния и остаточного ресурса химических предприятий проводится в следующих случаях:

- обнаружения дефектов и повреждений (категории «А») при периодических и внеочередных осмотрах;

- после пожаров и стихийных бедствий;

- после аварии в цехе или в цехах аналогичных производств;

- по предписанию органов Госгортехнадзора России;

- при изменении технологии производства или его консервации;

- необходимости наличия заключения о состоянии промышленных зданий и сооружений для получения организацией лицензии на эксплуатацию производств и объектов;

- истечения сроков обследования или нормативных сроков эксплуатации;

- при изменении владельца;

- при страховании организации;

- для определения экономической целесообразности ремонта или реконструкции;

- при увеличении нормируемых природно-климатических воздействий (сейсмические, снеговые, ветровые воздействия).

1.1. Порядок проведения работ по проведению обследования

Работы по проведению обследования целесообразно выполнять поэтапно:

-ознакомление с состоянием конструкций зданий и составление программы обследований;

-предварительное обследование конструкций здания;

-детальное техническое обследование для установления физико-технических характеристик конструкций;

-определение прочности, а в необходимых случаях - жесткости и трещиностойкости конструкций;

-оценка технического состояния конструкций по результатам обследования и условий эксплуатации конструкций объекта (наличие температурных воздействий, динамических ударных нагрузок, соблюдений условий обеспечения пространственной жесткости и устойчивости каркаса, оценка состояния грунтов основания);

- предварительное выявление конструкций, имеющих опасные дефекты, повреждения и деформации, находящихся в аварийном состоянии, с выдачей предложений по проведению первоочередных противоаварийных мероприятий;