Осмотр сооружения является наиболее ответственной частью освидетельствования. Его начинают с установления соответствия между предъявленной документацией и сооружением в натуре. Выявленные расхождения фиксируются, оцениваются и устанавливаются их причины. Проверяется устранение недоделок, отмеченных в актах приемки объектов. Проверка основных геометрических размеров выполняется в случае отсутствия или расхождениями между проектной документацией и фактическим состоянием конструкций. При освидетельствовании должны быть проверены основные параметры конструктивной схемы: величины пролетов, высоты и сечения колонн, другие геометрические размеры, от соблюдения заданных величин которых зависит напряженно-деформированное состояние элементов конструкций в процессе их эксплуатации. В отдельных случаях проверяются также горизонтальность перекрытий, соблюдение заданных уклонов, вертикальность несущих элементов и ограждений.
Для относительно небольших сооружений эти контрольные измерения выполняются с помощью стальных рулеток, отвесов, нивелиров и т.п. При освидетельствовании крупных объектов или при их сложной конфигурации применяют специальные инструменты для ускорения процесса съемки и обеспечения ее точности. Так, проверки по вертикали производятся инструментами вертикального визирования, позволяющими производить сноску точек по высоте на100 ми более с погрешностью, не превышающей ±2 мм. При необходимости проверки больших пролетов (100 ми более), как, например, расстояния между центрами опорных площадок уже возведенных мостовых опор, применяются светодальномеры, ускоряющие процесс съемки и обеспечивающие точность около 1/25000 определяемой длины.
Диагностика состояния конструкций обычно производится с использованием нескольких методов: визуально, простейшими механическими инструментами, приборами неразрушающего контроля, лабораторными и натурными испытаниями. Диагностику состояния конструкций следует начинать с наиболее ответственных элементов. Цель диагностики — установление повреждений, а также выявление элементов конструкции, изготовление, монтаж, эксплуатация которых выполнены с отклонениями от проектных требований. Несущие элементы с дефектами разделяются на две группы: элементы, в которых имеют место отклонения, не вызывающие видимых разрушений, и элементы с локальными разрушениями.
Выявляя в ходе осмотра дефекты первой группы, особое внимание следует обратить на опорные части и соединения. Необходимо проверить правильность опирания и крепления опорных площадок, качество сварки, ослабления болтовых соединений. Оценивая состояние сварных швов, в первую очередь следует осмотреть швы в узлах, к которым примыкают стержни с большими растягивающими и сжимающими усилиями. При осмотре необходимо зафиксировать лишние монтажные швы, которые могут изменить расчетную схему конструкции. С особой тщательностью необходимо осмотреть сжатые элементы металлических конструкций. Погнутости сжатых стержней являются одним из наиболее часто встречающихся дефектов металлических ферм. Детальному осмотру подлежат также вертикальные и горизонтальные связи, узлы примыкания связей к фундаментам, обеспечивающие пространственную жесткость сооружения. Одним из грубейших нарушений правил эксплуатации является удаление вертикальных крестовых связей при установке оборудования в промышленных зданиях.
К дефектам второй группы, выявляемым при детальном осмотре, относятся ослабления элементов, вызванные местными разрушениями. Это могут быть срезы болтов, надрезы, сколы, обрывы отдельных элементов конструкций и т. д. При выявлении элементов конструкций, ослабленных коррозией, следует иметь в виду, что наибольшему поражению подвержены металлические и железобетонные конструкции в помещениях, в которых по технологическому режиму предполагается наличие агрессивных веществ. При этом самые существенные повреждения бетона и стали происходят из-за кислотной и сульфатной коррозии, при периодическом увлажнении и некачественной защите. Для обычных зданий и сооружений в наибольшей степени коррозии подвержены подземные части здания при воздействии агрессивных грунтовых вод и переменном температурно-влажностном режиме эксплуатации, несущие элементы покрытия при разрушении материалов кровли и утеплителей. При этом наибольшей коррозии следует ожидать на участках с максимальными напряжениями, в местах приложения сосредоточенных нагрузок, на вводах вентиляционных систем и в зонах с плохой вентиляцией, на участках со скоплением пыли, а также в местах нарушения защитного слоя бетона и антикоррозионного покрытия. По данным осмотра определяются показатели коррозии как область распространения и характер повреждений. По характеру и области распространения коррозия подразделяется на сплошную и местную, равномерную, неравномерную и язвенную.
В несущих элементах строительных конструкций наиболее типичным дефектам являются трещины, которые являются следствием ошибок при проектировании, изготовлении и эксплуатации сооружений. В металлических конструкциях появление трещин в большинстве случаев определяется явлениями усталостного характера. Появление и медленное развитие трещин под действием нагрузки наблюдается в условиях коррозии. Температурные напряжения вызывают микротрещины в сварных швах. Образование трещин при постоянных напряжениях возможно при наличии дефектов структуры в зонах концентрации напряжений. В металлическом элементе конструкции при статическом нагружении трещины появляются при низких температурах или высокоскоростном нагружении. В этих случаях хрупкая трещина быстро развивается, и может вызвать полное разрушение элемента.
Во многих случаях для металлических конструкций, работающих на статическую нагрузку, обнаруженная трещина не представляет непосредственной опасности. Дальнейшее развитие трещины часто ограничивается перераспределением усилий и зоной остаточных сжимающих напряжений у ее вершины. Распространение такой трещины наблюдается только при больших перегрузках. При обследовании железобетонных и каменных сооружений детальный анализ трещин в конструкциях является наиболее tilкстственным этапом. Технологические трещины возникают в (Чтоне до нагружения, а образование новых силовых микротрещип происходит при небольших воздействиях нагрузок около 10% иг расчетных. Трещины классифицируют по их геометрическим параметрам (длина, ширина раскрытия, глубина распространения), энер- к'тическим показателям (суммарная поверхностная энергия), чярактерным стадиям процесса трещинообразования при постепенном увеличении нагрузки и др. Основным критерием оценки трещин в обследуемых сооружениях является степень их опасности для несущих конструкций. Рассматривая трещины по показателю опасности, можно разделить их на три группы:
неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности;
опасные, вызывающие значительное ослабление сечений; к ним относятся также все нестабилизировавшиеся трещины, развитие которых продолжается;
промежуточные, которые ухудшают эксплуатационные свойства, вызывают физический износ, снижают долговечность конструкции, однако непосредственной опасности не представляют.
Для конструкций с трещинами второй и третьей групп должны быть предусмотрены мероприятия по восстановлению эксплуатационных качеств. В зависимости от индивидуальных особенностей конструкции выбираются разные способы восстановления, которые могут заключаться в простейшем случае — в заделке трещин раствором или усилении дефектного элемента в том случае, когда дальнейшая его эксплуатация может привести к разрушению элемента и конструкции в целом. Для того чтобы правильно рассчитать степень опасности трещины в железобетонном элементе, необходимо выяснить причины ее возникновения. Трещина могла образоваться в зимний период эксплуатации конструкции из-за перегрузки снегом, промерзания увлажненной области бетона, наледи. Появление трещин возможно также при неправильной эксплуатации конструкций зданий, от временных перегрузок несущих элементов. Образование трещин возможно и на стадии монтажа конструкций. Причиной могут оказаться установленные неправильно или в недостаточном количестве временные связи, некачественное выполнение строительно-монтажных работ или нарушения последовательности монтажа. Зачастую трещины возникают из-за неравномерной осадки здания, которая имела место в течение непродолжительного периода при монтаже или эксплуатации. Наконец, трещины могут появиться при изготовлении строительного изделия, а также в процессе его транспортировки.
Возникновение трещин в железобетонной или каменной конструкции определяется локальными перенапряжениями и ослаблениями. Причиной появления больших напряжений, образования и развития трещин являются:
перегрузки, вызванные статическими и динамическими силовыми воздействиями; концентрация напряжений на структурных неоднородностях и в зонах изменений геометрических параметров несущего элемента, а также при натяжении арматуры; неравномерные перемещения конструкций из-за перегрузок или различия в деформативных характеристиках строительных материалов; неравномерные осадки фундаментов;
различные температуры элементов конструкции, либо резкий перепад температуры в сечении элемента, неравномерное распределение температуры в объеме бетона массивных конструкций при экзотермической реакции;
повышенная усадка бетона, вызванная нарушениями при изготовлении или неудачном подборе состава бетонной смеси, неравномерная усадка поверхностных слоев бетона внутренних областей из-за интенсивной потери влаги на его поверхности;
расклинивающее действие льда в порах, пустотах, трещинах на увлажненных зонах бетона;
расклинивающее действие арматуры при ее коррозии из-за накопления ржавчины.
Местные ослабления в бетоне конструкций, которые приводят к появлению трещин, могут быть также обусловлены нарушениями в технологии изготовления сборных и монолитных железобетонных конструкций и, как следствие, большой неоднородностью структуры бетона; коррозией бетона, вызванной фильтрацией воды, повышенным содержанием солей, растворяющей способностью фильтрующих вод; электрохимической и газовой коррозией. Освидетельствованию подлежат все несущие и ограждающие конструкции здания: кровля, стропила, перекрытия, стены, лестницы и фундаменты. Особо тщательно обследуются V им>1 сопряжения элементов, длины опирания и качество сварных соединений. В процессе визуального осмотра выявляются конструктивные элементы, несущая способность которых вызывает опасение. К ним относятся: железобетонные конструкции со значительными нормальными и наклонными трещинами, следами коррозии арматуры; каменные конструкции с трещинами и глубокими повреждениями кладки. П ри осмотре стен устанавливаются дефектные зоны, снижающие теплозащиту и прочность ограждения. В панельных зданиях тщательно обследуются стыки стеновых панелей, из-за неудовлетворительной герметизации которых часто происходит промерзание стен, а также возрастает их водопроницаемость и продуваемость.
В кирпичных зданиях обследуется состояние кирпичной кладки, определяются зоны механических и физико-химических разрушений. К. особо опасным повреждениям относятся трещины, которые образуются в результате неравномерной осадки фундаментов и перегрузок. Участки стен с такими повреждениями обследуются инструментально приборами неразрушающего контроля, а при необходимости отбираются пробы материала стен для испытания в лабораторных условиях. При осмотре колонн обращается внимание на состояние поверхности, выявляются участки механических повреждений мостовыми кранами, перемещаемым грузом и автотранспортом, фиксируются имеющиеся трещины и анализируются причины их образования. Трещины могут свидетельствовать о коррозии арматуры в бетоне, потере местной устойчивости сжатых стержней, перегрузке колонн и т.п. При осмотре перекрытий первоначально оценивается общее состояние их элементов, а затем — состояние полов. Те из элементов, где обнаружены значительные прогибы, трещины или следы коррозии материала, подвергаются более тщательному обследованию. Одновременно уточняется длина площадки опирания элементов на поддерживающую конструкцию (консоли колонн, стены, ригели) и корректируется расчетная схема.
При осмотре покрытия основное внимание обращается на состояние несущих конструкций: стропильных ферм, балок и плит настила. Кроме того, обследуются кровля и утеплитель. Обнаруженные следы протечек кровли, зоны переувлажненного утеплителя и разрыва гидроизоляционного ковра заносятся на карту дефектов кровли. Увеличение нагрузки от водонасыщенного утеплителя учитывается в поверочном расчете прочности покрытия, а снижение теплозащитных свойств утеплителя — в теплотехническом расчете. Инструментальному обследованию подлежат конструкции с явно выраженными дефектами и разрушениями, обнаруженными при визуальном осмотре, либо конструкции, определяемые выборочно по условию: не менее 10% и не менее трех штук в температурном блоке. Особое внимание уделяется обследованию зданий, испытавших воздействие пожара. При этом обследование условно разделяют на предварительное и детальное.
В процессе предварительного обследования собираются сведения о пожаре, устанавливается место нахождения очага пожара, время обнаружения и ликвидации пожара, максимальная температура, продолжительность интенсивного горения и средства тушения. На основе имеющейся строительной документации и данных натурного обследования составляются планы этажей, где указываются места расположения аварийных помещений и конструкций. Результаты предварительного обследования оформляются актом и в дальнейшем используются при разработке плана мероприятий детального подробного обследования.