Натурное обследование конструкций зданий и сооружений предназначено для объективной оценки их технического состояния при приемке в эксплуатацию или с учетом произошедших во времени изменений. В результате обследования делается заключение о пригодности конструкции к эксплуатации или о необходимости проведения ремонта, разрабатываются мероприятия по усилению конструкций. Технические экспертизы назначаются для установления фактического качественного состояния конструкций в следующих случаях:
при увеличении воспринимаемых нагрузок для определения необходимости и мероприятий по усилению;
перед назначением здания на реконструкцию, даже если при этом не предполагается увеличение нагрузок;
при периодической оценке технического состояния зданий и сооружений;
если в процессе эксплуатации или строительства выявлены дефекты, которые могут нарушить нормальную работу конструкций;
если конструкции зданий подвергались воздействиям, не предусмотренным при проектировании (перегрузкам, стихийным бедствиям, высоким температурам и т. п.). В результате экспертизы решается вопрос о капитальном ремонте объекта, его реконструкции или фиксируется аварийное состояние сооружения, когда дальнейшая его эксплуатация должна пыть прекращена. В зависимости от поставленных задач обследование зданий и сооружений складывается из следующих операций:
предварительный осмотр;
ознакомление с документацией;
осмотр объекта в натуре;
обмеры — установление генеральных размеров конструкций (пролетов, высот и т. д.) и контроль сечений элементов;
выявление, установление характера и регистрация трещин, дефектов и повреждений;
проверка качества материала в сооружении и контроль состояния стыков и соединений;
обследование фундаментов и грунтов основания;
поверочные расчеты несущих элементов;
составление технического заключения.
Предварительный осмотр имеет целью установление соответствия компоновочной и конструктивной схем несущих конструкций требованиям технической документации. В ходе предварительного осмотра может быть установлена частичная или полная потеря работоспособности конструкций, что определяется изменением положения (взаимное смещение, осадка) конструктивных элементов сооружения в пространстве, а также наличием конструктивных трещин. При осмотре выявляются наиболее поврежденные участки конструкции, а также несущие элементы, находящиеся в особо неблагоприятных условиях эксплуатации. Визуально оценивается общее состояние конструкций: наличие увлажненных участков бетона, состояние защитных покрытий, наличие коррозии и т. д. Таким образом, в ходе предварительного осмотра собирается информация, позволяющая уточнить программу и объемы работ по обследованию. При освидетельствовании сооружений, предназначенных к сдаче в эксплуатацию, необходимо ознакомиться с проектной и строительно-монтажной документацией, где следует обратить внимание на акты приемки скрытых работ, заключения комиссий по результатам ранее произведенных обследований, данные геологических изысканий.
Освидетельствование объектов, находящихся в эксплуатации, дополнительно должно сопровождаться изучением актов сдачи в эксплуатацию, паспорта сооружения, журналов эксплуатации, актов ежегодных осмотров, дефектных ведомостей, документов о проведенных ремонтах и других имеющихся материалов, характеризующих техническое состояние здания или сооружения. Особое внимание уделяется сведениям по условиям эксплуатации объекта: наличию вибрационных технологических нагрузок, агрессивным воздействиям, случаям промораживания грунта в основании фундаментов, подтоплениям подвальных помещений атмосферными, грунтовыми или техническими водами и т.п. В случае, когда техническая документация об объекте отсутствует, необходимо установить:
год возведения объекта;
нормы, по которым проектировался объект;
характерные схемы конструкции и их особенности, свойственные определенным периодам развития строительной техники;
организации, проектировавшие и строившие объект;
данные об объекте в периодической технической печати тех лет, когда он проектировался или возводился, и сведения по аналогичным объектам и конструкциям, на которые имеется техническая документация.
При изучении документации необходимо обратить внимание на расчеты, планы, продольные и поперечные разрезы конструкций, рабочие деталировочные чертежи элементов конструкций и узлов; конструктивную схему, обеспечивающую пространственную жесткость сооружения; физико-механические параметры строительных материалов; сроки выполнения отдельных видов строительных работ; условия эксплуатации (нагрузки на несущие элементы конструкций; максимальную и минимальную температуру воздуха снаружи и внутри здания; вредные выделения, связанные с технологическим процессом; характер вибрационных воздействий; осадки фундаментов и время стабилизации осадок); замечания контролирующих комиссий при строительстве и приемке объекта в эксплуатацию, при ранее проводимых обследованиях и принятые меры по устранению недостатков; данные о ремонтах и усилениях. Строительные конструкции обследуемого сооружения в общем случае могут быть подвержены физическим, химическим, биологическим и другим видам воздействий. Зачастую причи- мой повреждений и аварийных ситуаций является недоучет некоторых воздействий на стадии проектирования конструкций или отступление от нормальных условий эксплуатации сооружения. И связи с этим при обследовании обязательным является опреденеиие параметров реальных нагрузок и воздействий и сопоставление полученных результатов с данными, указанными в документации.
Перегрузки несущих конструкций зданий могут возникнуть как при строительстве сооружения, так и в процессе его эксплуатации. Дополнительные неучтенные силовые воздействия появляются в результате увеличения полезной нагрузки при подвеске к конструкциям дополнительного оборудования, скопления снега, наледи, производственной пыли. Увеличение постоянной нагрузки на перекрытие может произойти за счет устройства дополнительных слоев при ремонте пола. Эти отклонения обнаруживаются при детальном осмотре здания. Существенное влияние на состояние несущих конструкций оказывает внешняя среда, характеризуемая рядом факторов, главными из которых являются температура, влажность, скорость и направление воздушных потоков внутри здания, степень агрессивности производства. Воздействие температуры и влажности вызывает появление напряжений в конструктивных элементах, а также активизирует коррозию строительных материалов. При обследовании промышленных сооружений необходимо иметь информацию о температуре газовых и жидких сред, сыпучих и твердых тел. Результаты измерений температуры и влажности сопоставляются с данными метеостанций за период обследования и результатами многолетних наблюдений, предшествующих периоду обследования.
По степени агрессивности различают неагрессивные, слабоагрессивные и сильноагрессивные среды. Для установления степени агрессивности среды проводятся наблюдения за атмосферными явлениями и инструментальные измерения состава, свойств и концентрации содержащихся в воздухе и в атмосферных осадках агрессивных для строительных материалов жидких, твердых и газообразных химических веществ. Пробы для определения состава и концентрации агрессивных веществ необходимо отбирать в течение трех дней над кровлей и в приземных слоях. Полученные данные позволяют установить категорию агрессивности среды и определить коэффициенты условий работы строительных материалов, необходимые для последующих перерасчетов обследуемой конструкции.