Особенности проведения комплексных натурных обследований объектов,подлежащих реконструкции
Аннотация
Рассматривается методика проведения обследований зданий при их реконструкции с использованием научных методов исследований(метод экспертных оценок др.).Анализ полученных результатов позволяет разработать технические решения восстановления надежности работы конструкций
Ключевые слова: реконструкция зданий,натурные обследования,метод экспертных оценок,эксплуатационная надежность конструкций
Первым этапом реконструкции или реставрации объектов является проведение комплексных натурных обследований строительных конструкций и зданий в целом.
Целью таких обследований являются определение фактического состояния конструкций и определение возможности их безопасной, надежной эксплуатации:
-в момент обследования, при существующих нагрузках;
-во время проведения мероприятий по реконструкции и при нагрузках, которые могут возникать на этом этапе (при демонтаже и монтаже оборудования, при установке дополнительных механизмов и устройств на существующих конструкциях для ведения монтажных и строительных работ;
-при новых нагрузках, которые возможно будут после проведения реконструкции ,т.е при дальнейшей эксплуатации объектов(ещё 25-30 лет);
С целью получения корректных данных, использование которых позволит создать безопасную и надежную эксплуатацию объектов в дальнейшем после реконструкции, необходимо при обследованиях руководствоваться научными методиками обследования, позволяющими получить такие данные. Эти методики должны не только учитывать специфику производственных процессов(состояние технологического оборудования, наличие агрессивных и и взрывопожарных сред, степень агрессивности сред по отношению к материалам конструкций при контакте с ними, интенсивность попадания этих сред на конструкции и причины таких попаданий , параметры микроклимата, влияющие на материалы конструкций и др.), но и специфику устройства зданий и сооружений, а именно, принятую конструктивную систему, номенклатуру конструкций и материалов, использованных при строительстве, их прочностные характеристики, сроки эксплуатации и пр.
При обследовании опасных производственных объектов кроме проверки износа и несущей способности строительных конструкций, выявления дефектов, повреждений и деформаций, потери устойчивости конструкций большое внимание следует уделять выявлению потерь или изменений характеристик вентиляции, дымоудаления, освещенности и взрывоустойчивости.
Методика комплексных натурных обследований с использованием научных методов(метод экспертных оценок) была разработана авторами, использовалась и усовершенствовалась ими при проведении таких обследований на объектах с агрессивными средами, энергетических объектах, на предприятиях медицинской промышленности, на объектах химии и нефтехимии, предприятиях алюминиевой промышленности и многих других.[1,2].Основными этапами этой методики являются:
1этап. Сбор, изучение и научный анализ всех данных из сохранившейся проектной, исполнительской, информационно-технической документации и научной литературы, касающейся исследуемого объекта , механизма коррозии материалов, причин разрушений конструкций и возможных последствий разрушений и деформаций конструкций разных видов.
Анализ таких данных позволяет выявить конструктивную систему здания, первоначальные свойства и характеристики материалов и конструкций, использованных при строительстве объекта, сроки эксплуатации, сведения об агрессивных и взрывоопасных технологических средах (если таковые имеются) и их возможных контактах с конструкциями, а также выявить изменения, внесенные в проект, при строительстве или в процессе эксплуатации объекта. Полученные на первом этапе данные будут использованы при сравнении с данными, полученными непосредственно при натурных обследованиях конструкций и зданий в целом, что позволит установить степень изменения конструкций и их свойств.
2 этап. На этом этапе осуществлялись визуальные исследования объекта в целом и его отдельных конструкций. Выполнялись чертежи планов, разрезов, фасадов, планы кровли, перекрытий, покрытия и другие проекции на основании сохранившихся проектных материалов и дополнительных обмерных работ. Выявлялись участки контактов с технологическими средами, уточнялись интенсивность их выделений, характеристики сред(вид, концентрация, температура, периодичность попадания на конструкции и др.) Одновременно с этими исследованиями проводились исследования причин попадания сред на конструкции(эксплуатационные недостатки, нарушение технологических регламентов, коррозионная нестойкость материалов оборудования, конструктивные недостатки оборудования) и причин разрушения конструкций (конструктивные и проектные недостатки, нарушение правил эксплуатации, отсутствие антикоррозионной защиты конструкций и др.).
С помощью метода экспертных оценок(с привлечением компетентных специалистов, работающих на данном объекте и знающих наиболее достоверно проблемы) определялось весовое соотношение этих причин, благодаря чему можно было определить «главные» причины попадания агрессивных технологических сред на конструкции, что необходимо знать при разработке рекомендаций по профилактическим мероприятиям, уменьшающим или вовсе исключающим попадание агрессивных сред на конструкции, и «главные» причины деформаций и разрушений конструкций, что также необходимо знать для разработки мероприятий по их устранению.
На этом же этапе отбирались пробы материалов для лабораторных исследований по установлению механизма разрушения материалов конструкций под воздействием агрессивных технологических сред, а также для определения фактических прочностных характеристик материалов конструкций. Кроме того, обычно на этом этапе фиксируются параметры микроклимата (относительная влажность, температура воздуха).
В случае выявления при визуальных обследованиях конструкций аварийных ситуаций необходимо незамедлительно разработать рекомендации и технические решения по предотвращению возможного обрушения конструкций и выдать заказчику для немедленного внедрения.
3 этап. После проведения визуальных обследований необходимо наметить четкий план и последовательность проведения инструментальных обследований с учетом обеспечения доступа к обследуемым конструкциям, а также с учетом техники безопасности при проведении этих обследований.
При детальных инструментальных обследованиях, которые могут быть сплошными и выборочными, также осуществляются обмерные работы с целью установления фактических параметров строительных конструкций, уточнения пролетов конструкций, их шагов в плане, высот помещений, отметок узлов сопряжений конструкций в натуре, выполняются эскизы узлов, определяется их соответствие проекту, отклонение от него, а также проверяется вертикальность конструкций, определяются зафиксированные величины прогибов, изгибов, перекосов, смещение, сдвиги.
Обмерные работы и инструментальные исследования осуществляются с помощью измерительных инструментов и приборов, прошедших проверку в специализированных метрологических организациях .
Одновременно ведется фотосъемка, фиксирующая выявленные дефекты и разрушения конструкций, а также состояние конструкций во вскрытых шурфах.
4 этап. Лабораторные исследования осуществляются в стационарных лабораториях организации исполнителя работ или в других специализированных лабораториях. Лабораторным испытаниям подвергаются образцы проб материалов, отобранные при натурных обследованиях с целью получения фактических параметров прочностных характеристик.
Зачастую при обследовании зданий и сооружений на производствах, где имеются технологические среды разной степени агрессивности по разным причинам попадающие на строительные конструкции и разрушающие их, выявляется, что механизм воздействия этих сред на материалы конструкций или совсем не изучен или изучен недостаточно . В этом случае необходимо проведение лабораторных исследований по определению механизма коррозии материала конструкций, которые в наибольшей степени подвержены коррозионным разрушениям. Только после получения результатов и их анализа следует рекомендовать защитные мероприятия по сохранению эксплуатационных качеств конструкций и их надежности.
5 этап. Поверочные расчеты конструкций всегда выполняются на основании фактических данных, полученных при обследованиях, а именно, реальной расчетной схемы, которая отражает: геометрические размеры сечений, величины пролетов, эксцентриситетов,вид и характер фактических (или требуемых новых нагрузок), точки их приложений, условия опирания или сопряжения со смежными строительными конструкциями, систему фактического армирования ( при ж/б конструкциях), а также расчетные сопротивления материалов, из которых выполнены конструкции, дефекты и повреждения, которые влияют на несущую способность конструкций и условия эксплуатации здания или сооружения.
Расчеты следует производить в соответствии с действующими нормативными документами.
6 этап. Составление заключения о фактическом состоянии конструкций и о возможности их дальнейшей безопасной эксплуатации осуществляется на основании анализа всех результатов проведенных натурных обследований, лабораторных исследований, поверочных расчетов.В заключении приводятся данные об установленных категориях технического состояния конструкций и здания в целом(исправное состояние, работоспособное, ограничено работоспособное, недопустимое и аварийное).
7 этап. Далее разрабатываются научно-обоснованные рекомендации по сохранению, восстановлению и усилению строительных конструкций,подверженных деформациям и разрушениям. Кроме того предлагаются профилактические мероприятия и технические решения по устранению этих дефектов и разрушений.
Выполнение предложенных научно-обоснованных рекомендаций по восстановлению эксплуатационных качеств конструкций позволит осуществить весь процесс реконструкции вбез аварийном режиме и продлить сроки службы объекта после проведения реконструкции не менее чем на 25-30 лет.
Литература
1.Новоженин В.П. Карлина И.Н. Применение метода групповой экспертной оценки при натурных обследованиях производственных зданий.//Теория и практика сельского строительства на Северном Кавказе. Тезисы докладов областной научно-технической конференции Северо-Кавказского научного центра высшей школы,1989.-с.87
2.Карлина И.Н. Экспертная оценка причин агрессивных выделений и коррозионных повреждений строительных конструкций зданий на предприятиях с агрессивными средами.//Информационный лист № 431-80 Ростовского ЦНТИ,1980.-с.1.