Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояни. По обследованию и мониторингу технического состоянияэксплуатируемых зданий, расположенных вблизи новогостроительства или реконструкции
![]()
|
3. Обследование оснований и фундаментов зданий 3.1 Проведению обследования оснований и фундаментов зданий должен предшествовать анализ: · результатов визуальной оценки состояния верхней конструкции здания; · проектной документации здания, материалов, устанавливающих тип фундаментов, их размеры и глубину заложения, нагрузок (постоянных и временных) на фундаменты; · материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных перед строительством или в последние годы; · инженерных мероприятий, проводившихся в пределах площадки или вблизи нее. 3.2 Обследование оснований и фундаментов производится специализированной организацией, имеющей лицензию на проведение данных работ, в соответствии со специальным разделом общей программы обследования здания, составляемой на основании технического задания заказчика или проектной организации. 3.3 До начала работ по обследованию грунтов оснований и фундаментов от соответствующих организаций в установленном порядке должно быть получено разрешение (ордер) на проходку шурфов, бурение скважин, зондирование. При этом в местах исторической застройки названные работы необходимо согласовывать с органами охраны исторических памятников. База нормативной документации: www.complexdoc.ru 13 3.4 К особенностям обследования оснований и фундаментов зданий относятся затрудненный доступ к основанию из-за наличия строительных конструкций, недопустимость нарушения и ослабления основания при проходке выработок, ограничения в применении стандартного изыскательского оборудования из-за стесненных условий. При обследовании, особенно в районах исторической застройки, необходимо также выявить наличие и местоположение существующих и ранее существовавших подземных сооружений, подвалов, фундаментов снесенных зданий, тоннелей, инженерных коммуникаций, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и др. в зоне влияния нового строительства. 3.5 Состав, объем, и методы обследования грунтов оснований и фундаментов существующего здания намечают в зависимости от целей нового строительства или реконструкции (типа здания или подземного сооружения и его глубины), геотехнической категории существующего объекта, уровня его ответственности и категории сложности инженерно-геологических условий в соответствии с МГСН 2.07-97 , СП 11-105-97 и ГОСТ 27751-88 (изменение № 1). Допускается не проводить обследование грунтов оснований и фундаментов зданий и сооружений геотехнических категорий I и II, у которых при обследовании не обнаружено видимых деформаций и для которых имеются все необходимые архивные материалы, а величины дополнительных нагрузок на фундаменты от нового строительства или реконструкции и величины дополнительных осадок не вызовут недопустимые деформации конструкций, и если в зоне взаимодействия сооружения с геологической средой отсутствуют специфические грунты и опасные инженерно-геологические процессы. 3.6 Обследование грунтов оснований в общем случае включает следующий комплекс работ: · проходку шурфов, преимущественно вблизи фундаментов; · бурение скважин с отбором образцов грунта и определением уровня подземных вод; · зондирование грунтов; · испытание грунтов штампами или прессиометрами (статическими нагрузками); · исследования грунтов геофизическими методами; · лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов и химический анализ подземных вод; База нормативной документации: www.complexdoc.ru 14 · камеральная обработка материалов; · составление технического отчета, включающего заключение об изменении инженерно-геологических условий. 3.7 Расположение и общее число выработок, точек зондирования, применение геофизических методов, объем, и состав определений физико-механических характеристик грунтов зависят от размеров здания или сооружения, сложности инженерно-геологического строения площадки и, кроме того, определяются необходимостью обследования фундаментов и их оснований на наиболее и наименее нагруженных участках в зонах влияния нового строительства или реконструкции. При этом необходимо также учитывать выявленные деформации зданий с целью детализации исследования грунтовых условий в местах деформирования зданий. При решении указанных вопросов следует руководствоваться пп. 3.1.10 - 3.1.21 «Рекомендаций» (1998), а также МГСН 2.07-97 , СНиП 11-02-96 и СП 11-105-97 3.8 В результате проведенных обследований грунтов должно быть установлено соответствие новых данных архивным, если они имеются. Выявленные различия в инженерно-геологической и гидрогеологической обстановке и свойствах грунтов используют для объяснения причин деформаций и повреждений зданий, разработки дальнейших прогнозов и учитывают при выборе способов усиления фундаментов или упрочнения основания здания. 3.9 Обследование фундаментов включает следующие виды работ: · визуальное (общее) обследование фундаментов; · детальное (техническое) обследование фундаментов; · определение прочности, а в необходимых случаях трещиностойкости конструкций фундаментов; · наличие, тип и состояние гидроизоляции; · оценку технического состояния конструкций фундаментов по результатам обследования (см. пп. 3.2.1 - 3.2.12 «Рекомендаций», 1998). 3.10 При обследовании зданий вблизи источников динамических нагрузок, вызывающих колебания прилегающих к ним участков основания, необходимо проводить вибрационное обследование. База нормативной документации: www.complexdoc.ru 15 3.11 Вибрационное обследование производится в целях получения фактических данных об уровнях колебаний грунта и конструкций фундаментов эксплуатируемых зданий и сооружений при наличии динамических воздействий: · от оборудования, устанавливаемого или планируемого к установке вблизи здания; · от проходящего наземного или подземного колесного и рельсового транспорта вблизи от здания; ·от строительных работ при реконструкции; · от других источников вибрации, расположенных вблизи здания. 3.12 Для вибрационных обследований зданий, фундаментов и их оснований, а также подземных сооружений, рекомендуется применение комплексов аппаратуры, обеспечивающих запись колебаний в диапазоне частот от 1 до 100 Гц. 3.13 В заключении по результатам вибрационного обследования фундаментов или конструкций подземных сооружений делается вывод о допустимости имеющихся вибраций для нормальной эксплуатации сооружения; в противном случае даются рекомендации по уменьшению динамического воздействия на несущие конструкции обследуемого сооружения и основание или реконструкции с целью уменьшения уровня колебаний до допустимого. 4. Особенности обследования бетонных и железобетонных конструкций 4.1. Определение технического состояния конструкций по внешним признакам 4.1.1 Оценка технического состояния конструкций по внешним признакам производится на основе определения следующих факторов: · наличия трещин, отколов и разрушений; · состояния защитных покрытий (лакокрасочных, штукатурок, защитных экранов и др.); · прогибов и деформаций конструкций; · степени и глубины коррозии бетона и арматуры. База нормативной документации: www.complexdoc.ru 16 4.1.2 Определение ширины и глубины раскрытия трещин следует выполнять, руководствуясь разделом 10.4 «Рекомендаций» (1998). Ширину раскрытия трещин рекомендуется измерять в первую очередь в местах максимального их раскрытия и на уровне растянутой зоны элемента. Степень раскрытия трещин сопоставляется с нормативными требованиями по предельным состояниям второй группы в зависимости от вида и условий работы конструкций. 4.1.3 Трещины в бетонных и железобетонных конструкциях следует различать по времени их появления в доэксплуатационный и эксплуатационный периоды. К трещинам, появившимся в доэксплуатационный период, относятся: · технологические; · усадочные трещины, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема или неравномерным его охлаждением; · трещины, возникающие в сборных железобетонных элементах в процессе складирования, транспортировки и монтажа, при которых конструкции подверглись силовым воздействиям от собственного веса по схемам, не предусмотренным проектом. К трещинам, появившимся в эксплуатационный период, относятся: · трещины, возникшие в результате температурных деформаций из-за нарушения требований устройства температурных швов; · трещины, вызванные неравномерностью осадок фундаментов и деформаций грунтового основания; · трещины, обусловленные силовыми воздействиями, превышающими трещиностойкость или несущую способность железобетонных элементов. 4.1.4 Трещины силового характера необходимо анализировать с точки зрения напряженно-деформированного состояния конструкций. В железобетонных элементах наиболее опасными являются следующие виды трещин: а) В изгибаемых элементах, работающих по балочной схеме, - вертикальные и наклонные трещины в пролетных участках балок и прогонов, свидетельствующие о недостаточной их несущей способности по изгибающему моменту. База нормативной документации: www.complexdoc.ru 17 б) В плитах характерно развитие трещин силового происхождения на нижней поверхности плит с различным соотношением их сторон (работающих по балочной схеме, опертых по контуру и по трем сторонам). Трещины на опорных участках плит поперек рабочего пролета свидетельствуют о недостаточной несущей способности плит по изгибающему моменту. При этом бетон сжатой зоны может быть нарушен, что указывает на опасность полного разрушения плиты. в) В колоннах вертикальные трещины на гранях колонн могут появляться в результате чрезмерного изгиба стержневой арматуры. Такое явление может возникнуть в тех колоннах и их зонах, где редко поставлены хомуты. Горизонтальные трещины в железобетонных колоннах не представляют непосредственной опасности, если ширина их невелика, однако через такие трещины в арматуру могут попасть увлажненный воздух и агрессивные реагенты, вызывающие коррозию металла. г) Трещины на опорных участках и торцах железобетонных конструкций. Обнаруженные трещины у торцов предварительно напряженных элементов, ориентированные вдоль арматуры, указывают на нарушение анкеровки арматуры. Об этом свидетельствуют и наклонные трещины в приопорных участках, пересекающие зону расположения предварительно напряженной арматуры и распространяющиеся на нижнюю грань опоры. д) Для элементов решетки раскосных железобетонных ферм характерными являются наклонные трещины опорного узла, откол «лещадок», лучеобразные горизонтальные трещины, вертикальные трещины в растянутых элементах, наклонные трещины в сжатом поясе ферм, трещины в узле нижнего пояса в месте примыканий растянутого раскоса и др. 4.1.5 Дефекты в виде трещин и отслоения бетона вдоль арматуры железобетонных элементов могут быть вызваны и коррозионным разрушением арматуры. В этих случаях происходит нарушение сцепления продольной и поперечной арматуры с бетоном. Нарушение сцепления арматуры за счет коррозии можно установить простукиванием поверхности бетона (при этом прослушиваются пустоты). Продольные трещины вдоль арматуры с нарушением сцепления ее с бетоном могут быть вызваны и температурным нагревом. В изгибаемых элементах, как правило, появлению трещин способствует увеличение прогибов и углов поворота. Недопустимыми (аварийными) следует считать прогибы изгибаемых элементов более 1/500 пролета при ширине раскрытия трещин в растянутой зоне более 0,5 мм. База нормативной документации: www.complexdoc.ru 18 4.1.6 Определение и оценку состояния лакокрасочных покрытий железобетонных конструкций следует производить по методике ГОСТ 6992-68 При этом фиксируются следующие основные виды повреждений: растрескивания и отслоения, которые характеризуются глубиной разрушения верхнего слоя (до грунтовки), пузыри и коррозионные очаги, характеризуемые их диаметром в мм. Площадь отдельных видов повреждений покрытия выражают ориентировочно в процентах по отношению ко всей окрашенной поверхности конструкции (элемента). Эффективность защитных покрытий при воздействии на них агрессивной производственной среды определяется по состоянию бетона конструкций после удаления защитных покрытий. 4.1.7 В процессе визуальных обследований производится ориентировочная оценка прочности бетона. В этом случае можно использовать метод простукивания поверхности конструкции молотком массой 0,4-0,8 кг непосредственно по очищенному участку бетона или по зубилу, установленному перпендикулярно поверхности элемента. При этом для оценки прочности принимают минимальные значения, полученные в результате 10 ударов. Более звонкий звук при простукивании соответствует более прочному и плотному бетону. 4.1.8 При наличии увлажненных участков и поверхностных высолов на бетоне конструкции определяют величину этих участков и причину их появления. 4.1.9 Результаты визуального осмотра железобетонных конструкций фиксируют в виде карты дефектов, нанесенных на схематические планы или разрезы здания или составляют таблицы дефектов с рекомендациями по классификации дефектов и повреждений с оценкой категории состояния конструкций. 4.2. Детальное обследование бетонных и железобетонных конструкций 4.2.1 При детальном обследовании бетонных и железобетонных конструкций устанавливают состояние антикоррозионной защиты прочность, проницаемость, однородность и сплошность бетона, в том числе, толщину защитного слоя, степень и глубину коррозии арматуры, фактические нагрузки и эксплуатационные воздействия. 4.2.2 Участки для контроля прочности бетона целесообразно располагать: · для изгибаемых, а также внецентренно-сжатых и внецентренно-растянутых элементов - в расчетных сечениях со стороны сжатой зоны бетона и на участках анкеровки арматуры; База нормативной документации: www.complexdoc.ru 19 · в зонах с пониженной прочностью бетона, а также на поврежденных участках при эксплуатации (вследствие протечек, попеременного замораживания и оттаивания и других причин, выявленных на основании предварительного обследования); · равномерно по всей остальной поверхности конструкций. При выявлении на поверхности бетона участках измененного цвета, а также с пористой рыхлой структурой нужно установить, является ли это следствием плохого уплотнения бетона при изготовлении, замораживания свежеуложенного бетона или его коррозии. Эти участки необходимо простучать молотком. Наличие глухого звука при этом будет свидетельствовать о том, что повреждение имеет не только поверхностный характер, но распространяется по сечению. 4.2.3 Для определения степени коррозионного разрушения бетона используются физико-химические методы. Исследование изменений химического состава производится с помощью дифференциально-термического и рентгено- структурного методов, выполняемых в лаборатории на образцах, отобранных из эксплуатируемых конструкций. Изучение структурных изменений бетона производится с помощью ручной лупы, дающей небольшое увеличение. Такой осмотр позволяет изучить поверхность образца, выявить наличие крупных пор, трещин и других дефектов. С помощью микроскопического метода, выявляют взаимное расположение и характер сцепления цементного камня и зерен заполнителя, состояние контакта между бетоном и арматурой, форму, размер и количество пор, размер и направление трещин. 4.2.4 Определение глубины карбонизации бетона производят по изменению величины водородного показателя рН. В случае если бетон сухой, смачивают поверхность скола чистой водой. Влажный и воздушно-влажный бетон увлажнения не требует. На скол бетона с помощью капельницы или пипетки наносят 0,1 %-раствор фенолфталеина в этиловом спирте. При изменении рН от 8,3 до 13 окраска индикатора изменяется от бесцветной до ярко-малиновой. Свежий излом образца бетона в некарбонизированной зоне после нанесения на него раствора фенолфталеина имеет серый цвет, а в карбонизированной зоне приобретает ярко-малиновую окраску. Примерно через минуту после нанесения индикатора измеряют линейкой с точностью до 0,5 мм расстояние от поверхности образца до границы, ярко окрашенной зоны в направлении, нормальном к поверхности Измеренная величина есть глубина карбонизации бетона. База нормативной документации: www.complexdoc.ru 20 В бетонах с равномерной структурой пор граница ярко окрашенной зоны расположена обычно параллельно наружной поверхности. В бетонах с неравномерной структурой пор граница карбонизации может быть извилистой. В это случае необходимо измерять максимальную и среднюю глубину карбонизации бетона. 4.2.5 При оценке технического состояния арматуры и закладных деталей, пораженных коррозией, прежде всего, необходимо установить вид коррозии и участки поражения. После определения вида коррозии необходимо установить источники воздействия и причины коррозии арматуры. 4.2.6 Выявление состояния арматуры элемента железобетонных конструкций производится удалением защитного слоя бетона с обнажением рабочей и монтажной арматуры. Обнажение арматуры производится в местах наибольшего ее ослабления коррозией, которые выявляются по отслоению защитного слоя бетона и образованию трещин и пятен ржавой окраски, расположенных вдоль стержней арматуры. В местах, где арматура подверглась интенсивной коррозии, вызвавшей отпадание защитного слоя, производится тщательная зачистка ее от ржавчины до появления металлического блеска. Диаметр арматуры измеряется штангенциркулем или микрометром. 4.2.7 Степень коррозии арматуры оценивается по следующим признакам: характеру коррозии, цвету, плотности продуктов коррозии, площади пораженной поверхности, площади поперечного сечения арматуры, глубине коррозионных поражений. При сплошной равномерной коррозии глубину коррозионных поражений определяют измерением толщины слоя ржавчины, при язвенной - измерением глубины отдельных язв. Толщина продуктов коррозии определяется микрометром или с помощью приборов, которыми замеряют толщину немагнитных противокоррозионных покрытий на стали (например, ИТП-1, МТ-ЗОН и др.). Для арматуры периодического профиля следует отмечать остаточную выраженность рифов после зачистки. Ржавчину удаляют травлением (погружая арматуру в 10 %-ный раствор соляной кислоты, содержащей 1 % ингибитора - уротропина) с последующей промывкой водой. Затем арматуру необходимо погрузить на 5 мин в насыщенный раствор База нормативной документации: www.complexdoc.ru 21 нитрата натрия, вынуть и протереть. Глубину язв определяют индикатором с иглой, укрепленной на штативе. Глубину коррозии определяют по показанию стрелки индикатора как разность показаний у края и дна коррозионной язвы. Площадь поражения поверхности арматуры оценивается в процентах. 4.2.8 При выявлении участков конструкций с повышенным коррозионным износом, связанным с местным (сосредоточенным) воздействием агрессивных факторов, рекомендуется в первую очередь обращать внимание на следующие элементы и узлы конструкций: · опорные узлы стропильных и подстропильных ферм, вблизи которых расположены коммуникации и водопроводные трубы, из которых могло происходить замачивание конструкции; · верхние пояса ферм в узлах присоединения к ним аэрационных фонарей, стоек ветробойных щитов; · верхние пояса подстропильных ферм, вдоль которых расположены ендовы кровель; · опорные узлы ферм, находящиеся внутри кирпичных стен; · верхние части колонн, находящиеся внутри кирпичных стен; · низ и базы колонн, расположенные на уровне пола, в особенности при мокрой уборке в помещении; · участки колонн многоэтажных зданий, проходящие через перекрытия, в особенности при мокрой уборке пыли в помещении; · участки плит покрытия, расположенные вдоль ендов, у воронок внутреннего водостока, у наружного остекления и торцов фонарей, у торцов здания. |