УДК 69.059.22

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ СПОРТИВНОГО ЗАЛА ГБПОУ РО «КАМЕНСКИЙ ХИМИКО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ» В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ 

А.И. Субботин, Максим Ю. Клименко, В.А Субботин, Мария Ю. Клименко

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, НИИ «Строительные технологии», г. Новочеркасск

Обследование строительных конструкций здания спортивного зала ГБПОУ РО «Каменский химико-механический техникум» в г. Каменск-Шахтинский производится с целью заключения о его техническом состоянии и выдачи рекомендаций для дальнейшей безопасной эксплуатации. Приводятся основные мероприятия по обследованию основных несущих конструкций для определения их технического состояния, несущей способности и соответствия требованиям проектной и нормативно-технической документации. Используются методы: неразрушающего контроля качества бетона, анализа отклонения строительных конструкций от проектных положений, визуального осмотра. Результатом работы по обследованию здания спортивного зала является заключение о его техническом состоянии, причины возникновения дефектов и повреждений и рекомендации по восстановлению несущих строительных конструкций. В связи с высоким износом инженерных коммуникаций, зачастую недобросовестным отношением ответственных служб и халатным отношением управляющих компаний возникают замачивания фундаментов техногенными водами. Чтобы предотвратить подобные ситуации необходимо увеличение уровня ответственности заинтересованных лиц, а также скорейший масштабный ремонт всех устаревших инженерных коммуникаций.

При эксплуатации спортивного зала ГБПОУ РО «Каменский химико-механический техникум» в г. Каменск-Шахтинский Ростовская области, сотрудниками техникума были обнаружены трещины в наружных несущих стенах здания. Управление учебного заведения приняло решение осуществить геотехнический мониторинг здания, в ходе которого была зафиксирована динамика раскрытия трещин.

После возникших дефектов здания, для дальнейшей безопасной эксплуатации в августе 2015 года было произведено обследование строительных конструкций. Принятие своевременных мер по продолжению жизни гражданских и общественных зданий (жилья, спортивных, рекреационных и т.п.), транспортной инфраструктуры (дорог, ЛЭП, трубопроводов, мостов), гидротехнических, мелиоративных и емкостных сооружений (резервуаров, бункеров, силосов) позволяет сэкономить значительные государственные средства. Здания учебных заведений имеют важное значение в строительстве современного общества и должны обеспечивать безопасность всех находящихся в них граждан. Это показывает актуальность работ по обследованию государственного бюджетного учреждения.

Здание спортивного зала ГБПОУ РО «Каменский химико-механический техникум» примыкает к учебному корпусу, в плане имеет прямоугольную форму с размерами в осях 9,050х21,520 м.  Высота здания от уровня пола первого этажа до верха кровли составляет 5,920 м. Помещения спортивного зала устроены в уровне двух этажей (1-го и 2-го этажа) с относительной отметкой низа плит перекрытия +2,400 м. Доступ на второй этаж обеспечивается по лестнице. Здание имеет два входа, один из которых осуществляется из примыкающего здания.

Конструктивная схема здания выполнена с продольными несущими стенами из керамического кирпича на цементно-песчаном растворе.

Фундаменты под кирпичные стены здания выполнены ленточными из блоков ФБС по монолитной железобетонной ленте. Инструментальные исследования монолитной железобетонной фундаментной ленты здания неразрушающими методами контроля установили, что прочность конструкций соответствует классу бетона по прочности на сжатие В25.

Несущими и ограждающими конструкциями подвала здания являются стены из сборных фундаментных блоков марки ФБС на цементно-песчаном растворе. Наружные стены здания выполнены из керамического кирпича с облицовкой силикатным кирпичом на цементно-песчаном растворе. Покрытие здания выполнено из сборных многопустотных плит марки ПК с проливкой швов между плитами цементным раствором по сборным железобетонным балкам. Балки опираются на наружные несущие кирпичные стены. Кровля здания плоская двускатная, с уклоном в стороны наружных стен. Кровельное покрытие выполнено из рулонных наплавляемых материалов (рис. 1).

Важной конструктивной особенность заполнения оконных проемов металлопластиковыми оконными рамами является их размер. Ширина оконных проемов составляет 2500 мм, в то время как ширина простенков 1000 мм. Этот факт говорит о том, что на простенках сосредоточены дополнительные нагрузки.

Рис. 1.  Фасады спортивного зала ГБПОУ РО «Каменский химико-механический техникум» в г. Каменск-Шахтинский

Техническое состояние строительных конструкций определялись по методу неразрушающего контроля, при котором не нарушается его целостность и не снижаются его эксплуатационные характеристики.

Для определения прочности бетона в конструкциях предварительно была установлена градуировочная зависимость по данным параллельных испытаний бетона на одних и тех же участках методом отрыва со скалыванием прибором «ОНИКС-ОС», измерялись на различных участках осуществлялись с помощью универсального прибора ультразвукового действия «UK 1401M» (рис. 2).

Рис. 2. Определение прочности бетона универсальным прибором ультразвукового действия «УКС-МГ4» и методом отрыва со скалыванием прибором «ОНИКС-ОС»

Наиболее характерными дефектами, выявленными при обследовании строительных конструкций здания спортивного зала в г. Каменск-Шахтинский Ростовской области являются:

- трещины в вертикальных и горизонтальных швах стен подвала шириной раскрытия до 2 мм;

- вертикальные, наклонные и горизонтальные трещины в наружных и внутренних стенах шириной раскрытия до 20 мм;

- замачивание стены на локальных участках;

- разрушения материала кирпичной кладки на глубину до 20 мм;

- разрушение защитного слоя бетон с оголением и пластинчатой коррозией арматуры;

- вертикальные трещины в карнизных плитах шириной раскрытия до 3 мм;

- вертикальные трещины в железобетонной балке перекрытия шириной раскрытия до 1 мм;

- трещины, разрушения и проседания отмостки на локальных  участках [1,2].

Рис. 3.            Наклонная трещина шириной раскрытия до 20 мм

Рис.4. Горизонтальная трещина по низу оконных проемов

Характерные дефекты строительных конструкций здания указывают на неравномерные деформации несущих стен здания, поэтому была выполнена тахеометрическая съемка характерных точек здания, которые в проектном положении должны находиться в одном уровне. По данным измерений получены следующие данные:

• разность отметок между самой высокой и самой низкой точкой составляет 300 мм;
• максимальная относительная разность осадок составляет 0,0133, что в 6,5 раз превышает нормативное значение относительной разности осадок согласно приложению Д - 0,002 [3];
• на фоне локальных просевших участков здания, наблюдается увеличение осадок по численным осям (рис.5).

Рис.4. Схема тахеометрических изменений фасадов здания спортивного зала

Неравномерные деформации несущих стен здания могло вызвать уменьшение несущей способности основания фундаментов в связи с их замачиванием. Согласно данным инженерно-геологических изысканий, на прилегающем к зданию участке, в основании с глубины 1,1-3,1 м до глубины 7,5-9,9 м залегают суглинки, второго типа просадочности. Грунтовые воды на период инженерно-геологических изысканий (ноябрь 2012 г.) до глубины 25,0 м не вскрыты, однако при прохождении шурфов были обнаружены поверхностные воды на отм. -4.180 м (выше подошвы фундамента на 500 мм). Данный факт свидетельствует о подтоплении территории техногенными водами. Замачивание грунтов, обладающих просадочными свойствами, является причиной произошедших неравномерных деформаций фундаментов обследуемого здания и свидетельством о не прекратившихся деформационных процессах грунтового основания. 

Для прекращения неравномерных деформаций здания необходимо устранить причины замачивания техногенными водами. В процессе обследования была обнаружена протечка инженерных коммуникаций водопроводной сети, которая проходила на расстоянии 10 м от здания. После устранения протечки уровень техногенных вод начал снижаться.

В итоге, наличие горизонтальных трещин в основании оконных простенков стены, а также наклонных трещин в верхней части окон свидетельствует о потере не только несущей способности стены, но и о потере устойчивости, а это может привести к обрушению, что оценивает техническое состояние здания аварийное.       

Для дальнейшей безаварийной эксплуатации здания необходимо разобрать несущие конструкции до уровня низа оконных проемов, организовать монолитный железобетонный пояс и восстановить конструкции на свои проектные положения. Также, для увеличения жесткости остова здания, необходимо выполнить железобетонные или металлические сердечники в простенках оконных проемов. Трещины, шириной раскрытия до 5 мм расшить и зачеканить полимерцементным раствором [4].

Проблема замачивания основания и фундаментов не нова и довольно часто встречается при эксплуатации зданий. Чтобы сохранить фонд недвижимости и уменьшить количество аварийных случаев, необходим постоянный контроль технического состояния здания. Кроме того очень важным является и контроль за состоянием инженерных коммуникаций как внутри здания, так и на прилегающей территории. 

Список цитируемой литературы

1. ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».
2. СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.
3. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.
4. А.И. Мальганов, В.С. Плевков, А.И. Полищук Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий. Атлас схем и чертежей. Томск.- 1990 г.
5. СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения.