определение общего пространственного положения, типа конструкции и соответствия его проекту;
проверку соответствия фактических нагрузок проектным (их величин и направлений);
принятие инженерных решений по максимально возможному, частичному восстановлению несущей способности конструкций или их замене.
3.2.1.2. Натурные обследования несущих железобетонных конструкций должны состоять из следующих основных этапов:
визуального обследования конструкций;
инструментального исследования конструкций или их участков неразрушающими методами;
лабораторных исследований образцов, извлеченных из конструкций;
обработки всех полученных результатов;
разработки заключений и рекомендаций;
разработки методов устранения выявленных дефектов и восстановления несущей способности конструкций.
3.2.1.3. При визуальном обследовании должны выявляться конструкции или их участки с видимыми дефектами, а также наиболее уязвимые конструкции (находящиеся в наиболее неблагоприятных условиях эксплуатации). Результаты визуальных обследований должны выявить, требуются ли дополнительные инструментальные исследования и определить при необходимости их программу.
3.2.1.4. Визуальное обследование и определение технического состояния железобетонных конструкций зданий и сооружений должны включать в себя выявление:
состояния защитных покрытий (лакокрасочных, штукатурных, теплоизоляции, защитных экранов и др.);
наличия увлажненных участков и поверхностных высолов;
состояния прочностных признаков защитного слоя;
наличия трещин и отколов защитного слоя;
нарушения сцепления арматуры с бетоном;
наличия коррозии арматуры (путем контрольных выколов защитного слоя);
наличия видимых дефектов бетонирования конструкций, оставшихся с периода строительства.
3.2.1.5. При наличии увлажненных участков и поверхностных выколов на бетоне необходимо определять размер этих участков и причину их появления.
3.2.1.6. При обследованиях надлежит учитывать, что наиболее часто в железобетонных конструкциях встречаются следующие виды трещин:
в колоннах - вертикальные на гранях колонн, горизонтальные;
в балках и прогонах - наклонные у опорных концов, вертикальные и наклонные в пролетных участках;
в плитах - в средней части плиты, направленные поперек рабочего пролета с максимальным раскрытием на нижней поверхности плиты; радиальные и кольцевые в середине с возможным отделением защитного слоя и разрушением бетона плиты; на опорных участках, направленные поперек рабочего пролета с максимальным раскрытием на верхней поверхности плиты.
3.2.1.7. Выявление трещин и разрушений бетона несущих конструкций должно производиться путем осмотра их открытых поверхностей, а также путем выборочного снятия с конструкций защитных покрытий. При этом следует определять положение трещин, их направление и величину раскрытия, которая измеряется с помощью ультразвукового прибора, лупы с масштабными делениями с точностью до 0,01 мм. Глубина трещин определяется с помощью специальных щупов или ультразвуковым способом.
Для определения степени стабилизации трещин, не представляющих опасности в момент обследования, следует организовать наблюдения за ними, для этого необходимо:
на всех наиболее характерных трещинах установить гипсовые или цементные маяки и организовать наблюдение за их состоянием;
отметить краской, гонкими четкими линиями границы наблюдаемых трещин (начало и конец), поставить у этих линий дату наблюдений;
наблюдение за трещинами проводить в течение 20-30 дней. Если в течение этого времени маяки окажутся целыми, а длина трещин не возрастает, то их развитие следует считать законченным;
эскиз трещин, их развитие и установки маяков привести в техническом журнале осмотра строительных конструкций.
Вертикальные трещины на гранях колонн, испытывающих статическую нагрузку, могут появляться в результате чрезмерного изгиба стержней рабочей арматуры. Такое явление может возникнуть в тех колоннах и их зонах, где редко поставлены хомуты.
Наличие такой причины должно быть проверено выборочными вскрытиями защитного слоя.
3.2.1.8. Следует иметь в виду, что горизонтальные трещины в железобетонных колоннах не представляют непосредственной опасности, если ширина и глубина их невелики, однако через такие трещины могут попасть к арматуре воздух и влага и вызвать коррозию металла.
3.2.1.9. При обнаружении наклонных трещин на опорных концах балок и прогонов последние необходимо относить к конструкциям с недостаточной несущей способностью по наклонным сечениям, где действует скалывающие напряжения. Вертикальные и наклонные трещины в пролетных участках балок и прогонов свидетельствуют также о недостаточной их несущей способности на восприятие изгибающего момента. Для подтверждения указанных признаков следует производить поверочные расчеты.
3.2.1.10. Монолитные плиты с трещинами на опорных участках, направленными поперек рабочего пролета, следует относить к конструкциям с недостаточной несущей способностью по изгибающему опорному моменту.
3.2.1.11. В железобетонных элементах зданий нередко наблюдаются трещины, причиной которых является коррозия арматуры от воздействия проникающей влаги из окружающей среды через поры и дефекты защитного слоя. Стержни арматуры при коррозии увеличиваются в объеме за счет образования кристаллов окиси металла на их поверхности, и это вызывает появление трещин в защитном слое бетона, обычно расположенных вдоль стержней. Для выявления этого признака необходимо выборочное вскрытие защитного слоя.
3.2.1.12. Следует иметь в виду, что в процессе эксплуатации в стыках и на замоноличенных связях наблюдается возникновение трещин за счет усадочных явлений в бетоне замоноличивания. Наличие таких трещин показывает, что нарушена плотность прилегания раствора к металлу, что облегчает доступ к нему влаги и воздуха и создает условия для процесса коррозии арматуры. Такие участки замоноличивания стыков следует относить к конструкциям о недостаточной плотностью бетона и к влагопроницаемым, требующим защиты от коррозии.
3.2.1.13. Инструментальные обследования железобетонных конструкций включают определение прочностных и деформативных характеристик бетона, степени коррозионного разрушения арматуры и закладных деталей, физико-химических характеристик бетона, влажностного состояния бетона, температурно-влажностного режима конструкций.
Прочность бетона в конструктивных элементах знания или сооружения, как правило, должна быть определена не разрушающим механическим методом, т.е. с применением специальных инструментов-молотков, пружинных пистолетов или физическим методом с использованием ультразвуковых приборов.
3.2.1.14. В особых случаях (после аварий сооружений или в конструкциях, где это можно сделать без ущерба для их несущей способности и не требуется срочных определений) может быть применен (для большей точности результатов) разрушающий метод, определяющий прочность бетона путем лабораторных испытаний образцов, вырезанных или вырубленных из эксплуатируемых конструкций, с последующим выпиливанием кубиков для испытаний.
3.2.1.15. Для оценки прочности бетона неразрушающими механическими методами следует использовать склерометры или эталонные молотки приборов.
3.2.1.16. Следует учитывать, что приборы и пистолеты, основанные на определении прочности бетона по величине упругого отскока, менее трудоемки в работе по сравнению с молотками и имеют преимущество перед ними, особенно в труднодоступных местах, и поэтому более предпочтительны при обследованиях производственных зданий и сооружений.
Испытывать конструкции толщиной менее 60 мм методом упругого отскока не рекомендуется.
3.2.1.17. Определение глубины трещин в бетоне конструкций обязательно для правильности оценки несущей способности. Наряду с измерением глубин трещин с помощью специальных щупов (дающим приблизительные результаты) применяется более точный ультразвуковой метод.
3.2.1.18. Выявление состояния арматуры железобетонных конструкций необходимо производить путем удаления защитного слоя бетона с обнажением рабочей и монтажной арматуры.
Обнажение арматуры производить в местах наибольшего ее ослабления коррозией, которые выявляются по отслоению защитного слоя бетона, образованию в нем трещин и пятен ржавой окраски, расположенных вдоль стержней арматуры.
При каждом закрытии выявлять состояние и сечение арматуры. В местах, где арматура подверглась интенсивной коррозии, вызвавшей отпадание защитного слоя, производится тщательная очистка ее от ржавчины до появления металлического блеска.
Для определения степени ослабления сечение зачищенной арматуры измеряется в местах ослабления коррозией штангенциркулем или микрометром.
3.2.2. Несущие металлические конструкции
3.2.2.1. Основными задачами обследования металлических конструкций должны быть: выявление общего их технического состояния, возможности дальнейшей их эксплуатации, закономерности износа для возможности разработки оптимальных мер по снижению износа и определению срока службы конструкций.
3.2.2.2. При выявлении общего состояния металлических конструкций следует определять:
фактические размеры всех элементов и соединений конструкций, имеющих значение при оценке их несущей способности;
качество материалов, примененных в конструкциях, и его соответствии требованиям проекта;
дефекты и повреждения элементов и их соединений.
3.2.2.3. При выявлении закономерности износа металлических конструкций необходимо выборочно определять для их характерных участков показатели, перечисленные в п.3.2.2.1, и дополнительные параметры среды: температурный и влажностный режимы, загазованность воздуха, состав и агрессивность отложений на конструкциях; состояние защитных покрытий; лакокрасочных, обмазок, облицовок и т.п.
3.2.2.4. Для выборочного определения показателей, перечисленных в п.3.2.2.3, обследованию подлежат конструкции в характерных зонах в местах наибольшей, средней и наименьшей интенсивности работы конструкций, в наиболее и наименее агрессивных условиях их эксплуатации и т.д.
3.2.2.5. Определение фактических размеров элементов и геометрической схемы конструкций должно производиться путем непосредственных измерений. Толщина элементов, имеющих доступ с одной стороны, измеряется с помощью ультразвуковых толщиномеров, толщина остальных элементов - штангенциркулем с точностью до 0,05 мм; высота сварных швов определяется с помощью шаблонов или снятием слепка, остальные размеры - с помощью стальной линейки и рулетки. Взаимное расположение элементов конструкции (опор, рам и т.д.), а также фактические деформации таких крупных элементов конструкций, как пояса ферм, прогибы балок определяются геодезическими методами.
3.2.2.6. На основании результатов измерений составляются обмерочные чертежи, в состав которых входят план здания или сооружения с указанием разбивочных осей, рядов и отметок (основных металлических конструкций стен, перекрытий, площадок обслуживания и т.п.), поперечные разрезы по характерным сечениям здания; продольные разрезы по каждому ряду; планы нижних и верхних поясов ферм с указанием прогонов, элементов связей, а также боковые виды поясов с показом элементов обрешетки и маркировкой всех элементов; план расположения колонн; план подкрановых балок и тормозных площадок; план фундаментов. На обмерочных чертежах конструкций наносятся все необходимые для проверочных расчетов фактические размеры.
3.2.2.7. Определение действительных постоянных нагрузок производится путем измерения сечений конструкций (бетонных и железобетонных элементов, стяжек, утеплителя и т.п.) с отбором проб для определения их фактических объемных масс.
Временные нагрузки определяются на основе технологических схем и паспортов на оборудование и в случае необходимости путем непосредственного взвешивания (например, автомобильный железнодорожный транспорт - на автомобильных и железнодорожных весах; мостовые краны - с помощью гидравлических домкратов.
3.2.2.8. Отбор заготовок для механических испытаний производится с ненагруженных или малонапряженных участков конструкций. При этом необходимо получить данные о свойствах материала в наиболее напряженных элементах. Так, например, для определения качества металла поясов фермы следует вырезать образцы не из нулевых стержней, а из пера поясного уголка в каком-либо узле, где этот уголок прерывается, или где по расчету напряжения минимальные.
3.2.2.9. Отбор заготовок следует производить путем выпиливания металлорежущим инструментом или вырезания автогеном.
Пробы для испытаний на растяжение и ударную вязкость необходимо отбирать вдоль линии прокатки профиля: в двутаврах, швеллерах и тавровых сечениях - из стенки профиля на расстояние 1/3 высоты профиля до оси заготовки; в угловых и зетовых сечениях - из полки (пера).
3.2.2.10. Отбор проб для химического анализа следует производить высверливанием. Поверхность металла перед отбором проб начищается до металлического блеска. Сверление производить в нескольких местах одного профиля, при этом режим сверления должен быть таким, чтобы стружка не имела цветов побежалости.
Общая масса стружки для химического анализа должна составлять 50-100 г. Для химического анализа могут быть использованы счищенные от загрязнений отходы, образующиеся при изготовлении образцов для механических испытаний.
3.2.2.11. Основными дефектами и повреждениями металлоконструкций, которые надлежит выявлять в первую очередь при натурных обследованиях, являются:
в сварных швах: дефекты формы шва - неполномерность, резкие переходы от основного металла к наплавленному, наплывы, неравномерная ширина шва, кратеры, перерывы;
дефекты структуры шва - трещины в швах или околошовной зоне, подрезы основного металла, непровары по кромкам и по сечению шва, шлаковые или газовые включения или поры;
