Обследование зданий и сооружений: цели, виды и основные этапы работ
Для оценки реального состояния сооружений и зданий проводится экспертное обслуживание их несущих конструкций. Главная цель такого мероприятия — выявление возможных дефектов и повреждений, определение целесообразности восстановительных работ. Подобная экспертная оценка зачастую требуется для предстоящих судебных разбирательств, а также в качестве подтверждения безопасности уже завершенных реконструкций.
Какие объекты подлежат обследованию?
Обследование применяется на следующих типах объектов:
- Строящиеся объекты. Чаще проверка осуществляется по предписанию уполномоченных органов.
- На объектах, где строительство было приостановлено и планируется его возобновление. Обследование потребуется, если прошло три года после начала перерыва.
- На объектах, подлежащих регулярной эксплуатации.
Здания, которые не являются эксплуатируемыми, однако планируется возобновление их использования или снос, также подлежат обследованию.
В каких случаях требуется проведение обследования?
Наличие экспертного заключения требуется в следующих случаях:
- чтобы определить состояние конструкций, если произошла авария;
- для получения качественной и официальной оценки износа конструкций в физическом плане;
- если планируется капитальный ремонт здания или сооружения;
- когда проектируется перепланировка и требуется предварительное составление макета будущих изменений;
- если планируется завершение строительства, которое было приостановлено;
- когда будет проводиться реконструкция здания или модернизация;
- если требуется выявить причины деформации любых строительных конструкций, включая стены и перекрытия.
Грамотно проведенное техническое обследование зачастую решает «судьбу» здания, если оно планируется под снос. Экспертная оценка составляется не только на основании визуального осмотра: определение дефектов происходит и посредством замеров.
Виды обследований построек
Существует несколько видов обследований, которые требуются заказчику для выполнения определенных целей. При этом запросить услугу может как собственник, так и арендатор постройки или руководитель организации, расположенной в его стенах.
Самые распространенные виды обследования зданий:
- Оценка здания для проведения его реконструкции. В частности, если требуется сделать надстройку или пристройку, а также заменить какие-то отдельные части сооружения или восстановить поврежденные элементы. Результаты проведенных изысканий далее потребуются проектировщикам, которые составят план оптимальных и безопасных работ.
- Обследование перед планируемым капитальным ремонтом. Дополнительных согласований для проведения таких действий не требуется, однако именно анализ сооружения позволит обозначить фронт предстоящих работ. В частности, определить те конструкции, которые требуется заменить, а также материалы для использования.
- Исследование несущих конструкций в целях дальнейшей перепланировки. Такое действие представляет опасность для сохранения прочности дома. Вмешательство в несущие конструкции без предварительной оценки их состояния может привести к разрушению. Чтобы проводить работы легально и не создавать угрозу для сооружения, важно не только составить технический проект на реконструкцию, но и получить экспертное заключение о состоянии здания.
Экспертиза постройки может требоваться и в иных ситуациях:
- для признания ее аварийной, требующей сноса;
- чтобы узаконить самострой;
- для установки причин повреждения;
- для решения различных судебных споров.
Проводить исследование зданий и сооружений могут только те организации, которые официально имеют допуск к СРО (Саморегулируемые организации). Дополнительно все проверяющие сотрудники должны иметь на руках аттестаты о присвоенной им квалификации. При отсутствии данной документации полученную оценку нельзя считать экспертной.
Какие задачи выполняет обследование зданий и сооружений?
Обследование зданий и сооружений решает определенные задачи, что пригодится не только в постановке оценке целостности конструкций. По проводимым мероприятиям можно выявить состояние любой постройки, которая находится в стадии активной эксплуатации, на предмет ее безопасности.
Распространенные задачи обследования:
- Создание рекомендаций по устранению любых дефектов, отклонений от нормативов, повреждений. Сюда входит также разработка проекта по созданию ремонтно-строительных мероприятий, если здание требует реконструкции.
- Проведение дефектоскопии несущих конструкций посредством визуальных и инструментальных методов, официально признанных среди современных нормативов.
- Постановка оценки несущих конструкций объекта, а также ограждений при их наличии.
- Инженерно-геологические изыскания — одно из направлений, которое нельзя игнорировать. Для этой проверки используется грунт из скважин, что позволяет определить его физико-механические параметры.
- Расчет несущего каркаса с целью проверки его состоятельности. В качестве основы рассматриваются отдельные части конструкции.
- Непосредственное определение прочности несущих конструкций, которое проводится методами, не разрушающими их целостность. Для сравнения эта же процедура осуществляется в лабораторных условиях, чтобы в дальнейшем сопоставить полученные результаты.
- Определение физического износа несущих конструкций на момент обследования.
- Исследование слоя армирования, а также измерение толщины бетона, сделанного в качестве защиты.
Помимо стандартных измерений и исследований, проводят также снятие фактических показателей:
- степень отклонения ограждающих и несущих конструкций от проектных норм;
- выявление нарушений планировочных решений;
- какие фактические нагрузки получаются от размещенного оборудования;
- фактический износ.
В завершение обязательно проводят систематизацию всех полученных результатов. Это позволяет создать единую экспертную оценку исследуемому объекту.
Критерии оценки технического состояния зданий и сооружений
Вынесение итоговой оценки относительно состояния сооружения происходит на основании полученных результатов обследования. Постройки по критериям можно разделить на следующие группы:
- Состояние признается нормативным в техническом плане.
- Здание в работоспособной кондиции.
- Состояние постройки признано ограниченно работоспособным.
- Конструкция в аварийном состоянии.
Постройки, которые находятся в нормативном или работоспособном состоянии, можно эксплуатировать практически без ограничений. Однако для второго варианта иногда выставляются некоторые требования относительно плановых обследований — они должны проводиться чаще. Если сооружение признано ограниченно работоспособным, важно своевременно принять меры по его реконструкции, восстановлению и усилению. Обязательное условие — дальнейший мониторинг постройки.
Если здание признано аварийным, его эксплуатация запрещена. Чаще всего такие постройки определяют под снос, поскольку они несут угрозу внезапного разрушения.
Этапы обследования зданий и сооружений
Условно исследований зданий можно разделить на три обязательных этапа:
- предварительные мероприятия;
- изучение построек на визуальном уровне;
- инструментальное обследование.
Каждый из этих этапов установлен нормативами современного строительства и включает некоторые обязательные действия. Без последних невозможна постановка адекватной оценки состоянию сооружения.
Проведение подготовительных работ перед исследованием — первый этап
Главная задача этого этапа — сбор и подготовка всех данных, необходимых для определения видов и объемов работ. За основу берется техническая документация здания, а также результаты предыдущих проверок при условии их наличия.
Кроме того, эксперты должны запросить у владельца здания следующие нормативы:
- Рабочая документация на исследуемую постройку, а также проектные нормативы.
- Поэтажный план, экспликация при ее наличии от органа, проводящего инвентаризацию (БТИ).
- Результаты инженерно-геологических изысканий, которые проводились в течение последних пяти лет.
- Данные о возможных опасностях вблизи исследуемого объекта: сюда относятся техногенные и геологические явления.
- План инженерных сетей объекта.
- Информация о наличии водоохранных и санитарно-защитных зон, расположенных вблизи объекта.
- Любые экспертизы относительно состояния несущих конструкций, которые проводились до текущего исследования.
- Данные о наличии любых подземных сооружений, которые находятся вблизи исследуемого объекта. К ним относятся, метро, туннели и т. д.
- Любая информация о проводимых плановых и внеплановых реконструкциях сооружения, включая косметические ремонты фасадов.
Дополнительные данные и отчеты, которые часто требуются специалистам по исследованию зданий и сооружений:
- расчетная схема объекта, включающая наличие несущего каркаса;
- дата постройки и введения сооружения в эксплуатацию;
- материалы, которые были использованы при возведении здания, включая их прочностные характеристики.
Важно учитывать также любые воздействия от окружающей среды на конструкцию, особенно те, которые могут привести к ее разрушению. Итогом этапа можно считать составление полноценной программы по исследованию здания, где будут указаны виды работ, количество испытаний и т. д.
Второй этап обследований сооружений
Второй этап — это предварительная оценка исследуемого объекта, которая носит исключительно визуальный характер. Позволяет обозначить:
- условия эксплуатации;
- особенности здания;
- наличие доступа к любым сторонам конструкции;
- присутствие участков с высокой степени износа.
На этапе визуальной оценки допускается применение примитивных измерительных приборов. Контроль включает в себя следующие действия:
- Оценка состояния сооружения в техническом плане, что можно определить по наличию характерных дефектов и повреждений, заметных невооруженным глазом.
- Выявление соответствия фактического состояния объекта имеющейся на него документации.
- Дефектоскопия различных сторон сооружения с указанием возможных причин повреждений. Тут обязательной является фотофиксация участков, которые затруднительно описать в общем заключении.
Результатом этапа, помимо заключения на основе визуального анализа, является внесение уточнений в инструментальную часть программы обследования. Это необходимо в связи с возможным выявлением дополнительных участков испытаний, а также нетипичных дефектов, которые могут быть незаметными сразу, но при этом значительно снижают прочность конструкций.
Третий этап — замены на инструментальном и лабораторном уровне
На третьем этапе проводится непосредственное инструментальное обследование здания, во время которого важными будут следующие мероприятия:
- детальная проверка сооружений;
- прямое тестирование конструкций;
- проверка инженерных сетей и прочих сооружений, имеющих отношение к объекту.
Наиболее распространенные методы обследования зданий на третьем этапе:
- Физический — проводятся замеры с использованием специальных приборов и оборудования.
- Лабораторный — взятие проб материалов для изучения их в специализированных стационарных условиях.
- Механический — прямое воздействие на конструкцию и материалы, из которых она выполнена, с целью выявления уровня прочности.
При обнаружении дефектов обязательно проводится обмер здания, чтобы получить представление о причинах появления износа. Правильность выведенных на третьем этапе данных и расчетов зависит непосредственно от возможностей используемых технических средств.
Среди мероприятий, проводимых на данном этапе, наиболее важными являются:
- Фотофиксация сооружения крупным планом, что в дальнейшем позволит построить макет объекта и нанести на него все выявленные в процессе обследования дефекты. Сюда входит также снятие точных размерных данных здания.
- Обмерные работы — снятие точных показаний относительно геометрии сооружения. Это момент необходим для сравнения данных с проектными, чтобы выявить возможные отклонения, если они присутствуют. Для этого используются специальные измерительные приборы, показания с которых будут достаточными для построения схем.
- Основные несущие конструкции подлежат небольшому вскрытию с целью определения их прочности и общей способности справляться со своим функциями.
- Для железобетонных конструкций и ограждений из стали проводится определение их прочности при помощи методов, которые не нарушают целостность.
- Выбор кернов среди несущих конструкций, проведение их маркировки для последующего исследования в условиях лаборатории.
- Измерение уровня влажности, во время которого происходит эксплуатация здания.
- Определение толщины защитного бетонного слоя, а также степени армирования несущих конструкций. Для этого используются щадящие неразрушающие методы.
- Определение общего физического износа конструкций.
Получив все данные, специалисты проводят их тщательный анализ и проверочные расчеты прочности, чтобы подготовить полноценное техническое заключение.
Что содержит в себе заключение обследования зданий?
Итогом проведенного обследования зданий и сооружений является техническое заключение, содержащее в себе обязательные данные:
- оценка состояния ограждающих и несущих конструкций;
- уровень прочности всего здания в целом, возможные прогнозы на ближайший период активной эксплуатации;
- рекомендации по поводу возможности устранения выявленных дефектов или отклонений от норм;
- правила и советы по проведению усиления здания, если в этом есть необходимость;
- графическая часть, которая включает в себя полное отражение всех обмерочных чертежей, созданных на втором и третьем этапах обследования, схемы дефектов, испытаний и вскрытий конструкций, если они проводились.
Главный вывод, который содержится в заключении от экспертов, представляет собой оценку относительно возможности дальнейшей эксплуатации исследуемого объекта. Она разрешена только при условии, что здание было признано неаварийным.
Doka: все выше, выше и выше
Каждое десятилетие задает новые тренды в строительстве, формирует очередные вызовы, ставит интересные задачи. И всегда находятся технологии, которые обеспечивают реализацию появившихся идей. Среди таких решений — системы высотного строительства компании Doka, мирового лидера в производстве опалубочных конструкций.
Один из базовых современных трендов во всем мире — динамичное развитие высотного строительства. Не обошел он стороной и Россию, что особенно заметно проявилось в Московском регионе. Если раньше высотными зданиями считались объекты в 20–25 этажей, то сегодня речь уже идет о 40–45-этажных башнях.
Однако чем выше здание, тем большее влияние на его возведение оказывают два фактора — технологическая сложность ведения работ, а также существенный рост сроков реализации проекта. Второй аспект сегодня играет особенно существенную роль. После перехода жилищного строительства на проектное финансирование и использование эскроу-счетов каждый день стройки обходится девелоперу в дополнительные деньги на оплату банковского кредита. Поэтому высокие темпы работ становятся залогом рентабельности проекта.
Сочетание этих двух факторов — роста популярности высотных проектов и необходимости сокращать сроки строительства — с неизбежностью приводят к идее использования самоподъемных систем для высотного строительства известной международной компании Doka. Это именно те современные технологии, которые сочетают высокую скорость ведения работ, безопасность, экономическую эффективность и рентабельность.
Самоподъемные системы создают «строительную площадку» по периметру рабочего горизонта. Они позволяют параллельно, в рамках одной заливки, осуществлять бетонирование и стен и перекрытий. Это обеспечивает высокую экономичность и ускорение строительных работ. По мере достижения бетоном необходимых прочностных характеристик система без крана, с помощью мощных гидравлических цилиндров перемещается вверх, после чего начинается формирование, а затем бетонирование конструкций следующего уровня. Технология позволят «растить» здание со скоростью один этаж за 3–4 дня — в отличие от стандартных методов, без применения самоподъемных систем, когда срок строительства этажа составляет 7–8 дней. При этом по мере ухода самоподъемной системы вверх в нижних этажах уже можно вести другие работы. Дополнительным плюсом является возможность ее использования на крайне ограниченных пространствах, при возведении зданий в условиях сложившейся застройки.
Всего среди разработок Doka шесть типов таких систем. Каждая из них оптимальна для решения определенного набора задач, и выбор наиболее эффективной зависит от конкретного проекта. Чаще всего используются SKE (для возведения высоток — high rise) и SCP (для строительства сверхвысоких зданий, небоскребов — super high rise). Кроме того, эти системы доказали свою высокую эффективность при устройстве высоких пилонов мостов, опор виадуков, а также силосных башен.
На самоподъемной платформе SCP размещается все оборудование стройплощадки, предусмотрены защитные ограждения и всепогодное укрытие — для безопасного выполнения работ даже на больших высотах. Мощные гидроцилиндры перемещают на следующий участок платформу, опалубку, контейнеры для материалов и распределители бетонной смеси всего за один цикл без помощи крана.
Независимая от крана cамодвижущаяся подъемно-переставная система SKE благодаря модульной конструкции способна обеспечить эффективное решение для каждого типа сооружений. Подъемное оборудование с полностью гидравлическим приводом позволяет одновременно перемещать большое число переставных секций. Система имеет ряд модификаций, каждая из которых позволяет оптимально решать различные задачи при строительстве сверхвысоких объектов.
Так, SKE100 plus с подъемными рабочими подмостями позволяет одновременно производить работы на нескольких уровнях. SKE100 plus с мачтовой системой сочетает в себе высокую грузоподъемность и большое рабочее пространство. Поскольку мачтовая система крепится только к одной стене, ее можно применять не только в шахтах, но и для возведения стандартных стен.
При помощи систем Doka возведено подавляющее большинство (порядка 70%) современных высотных объектов по всему свету. Это, в частности, такие небоскребы, как Regalia (Майами, США), 432 Park Avenue (Нью-Йорк, США), Marina 101 (Дубай, ОАЭ), Köln Тurm (Кельн, Германия), Lotte World Tower (Сеул, Южная Корея) и множество других. С их использованием построено и самое высокое здание мира — Burj Khalifa в Дубае. Также они применялись и при возведении всего списка топ-10 самых высоких мостов мира.
В России самоподъемные системы Doka использовались, например, при строительстве моста на остров Русский во Владивостоке или моста через корабельный фарватер в составе ЗСД в Санкт-Петербурге. Кроме того, их задействовали при возведении высочайшего здания Европы — башни Лахта Центра.
Jet grouting. Укрепляя грунты и фундамент
Технология струйной цементации становится все более востребованной в работах по эффективному укреплению грунтов и усилению фундаментов.
Современные строительство и реставрацию зданий невозможно отделить от вопросов по качественному и быстрому укреплению слабых грунтовых пород, ограждению котлованов, усилению фундаментов. Решить их помогает технология струйной цементации грунта (jet grouting). Принцип данного метода основан на закреплении грунтов путем их размыва и перемешивания высоконапорной струей цементного раствора.
Альтернатива классике
Генеральный директор ООО «УМ Геоизол» (входит в ГК «ГЕОИЗОЛ») Станислав Тарасенко отмечает, что существуют три различные системы струйной цементации грунтов jet grouting. Однокомпонентная (Jet-1 – разрушение грунта и формирование грунтоцементных свай с помощью подаваемого под давление цементного раствора); двухкомпонентная (Jet-2 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора и воздушной струи); трехкомпонентная (Jet-3 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора, воздушной струи и водной струи). «При этом подбор конкретной системы Jet grouting осуществляется на основе тщательного анализа геологических особенностей территории, параметров объекта, необходимых размеров и прочности получаемого грунтоцементного массива, экономической эффективности. Исходя из нашего опыта, могу отметить, что наиболее востребованы в строительной отрасли системы Jet-1 и Jet-2. Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» одной из первых в Санкт-Петербурге стала активно применять технологию струйной цементации грунтов Jet grouting для решения сложных геотехнических задач», - подчеркнул он.
Начальник отдела инженерной подготовки производства «Буровые машины» Роман Малышев рассказывает о технологической последовательности работ. В первую очередь производят бурение скважины. Затем в скважину погружают инъектор со специальным калиброванным отверстием – соплом. Потом подают под большим давлением цементный раствор. Далее осуществляют подъем инъектора с одновременным его вращением и формируют сваю нужного диаметра или стенку из свай. «Важным фактором укрепления массива грунта или усиления фундаментов с использованием струйной технологии является возможность поддержания больших давлений до 40-60 МПа. Это предъявляет определенные требования к оборудованию, подводящим трубопроводам и т.д. Так, например, гидравлические буровые установки EGT чаще других применяются в наших проектах именно благодаря их высокой производительности, маневренности и компактным размерам. Это дает нам возможность проводить работы в стесненных условиях и решать широкий круг задач», - отмечает специалист.
«Считаю целесообразным применение, - продолжает тему генеральный директор ООО «НПСФ «Спецстройсервис», к. т. н. Владимир Мишаков, - именно на открытых территориях, с целью улучшения физико-механических свойств грунтов под новое строительство путём нарушения естественной структуры грунта с целью создания элементов грунта с заданными свойствами. Также рекомендовал бы данную технологию для создания противофильтрационных завес вокруг экологически опасных предприятий для исключения проникновения стоков предприятия в естественные водоемы. Возможно применение jet grouting для создания горизонтальных противофильтрационных экранов, однако для реализации данных проектов требуется оборудование и большой технологический опыт»,- предупреждает он.
Кроме того, эксперт не рекомендует данный метод для усиления грунтов под существующими аварийными зданиями, так как подача воды или цементного раствора под высоким давлением может привести к разжижению грунтов, потери их несущей способности и разрушению здания. Для этих целей (усиление грунтов под аварийными зданиями) существует метод компенсационного нагнетания. На строительных объектах Петербурга при усилении грунтов под аварийными историческими зданиями ведущие организации города используют именно данную методику, которая позволила вернуть в строй не одну сотню аварийных зданий.
Отложенный спрос
Для проведения струйной цементации необходимо специальное оборудование: буровые установки, насосы и т.д. Всё оно производится в зарубежных странах. Как отмечают эксперты, оборудование для jet grouting является дорогостоящим, требует внимательного содержания и технического обслуживания, иначе оно быстро выйдет из строя. Обязательна промывка механизмов после использования цементного раствора, смазка узлов соединения.
Как отмечает специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру» Игорь Мурашов, чаще всего комплексы машин для jet grouting можно увидеть в Москве и Санкт-Петербурге. Это обусловлено наличием подходящей для применения jet grouting геологии. Данная технология позволяет кардинально изменить характеристики грунта, а следовательно и возможность строительства практически на любом основании.
«На период изоляции в 2020 году многие страны были закрыты, что заставило некоторых покупателей ненадолго отложить запланированные приобретения, но после отмены ограничительных мер и открытия строительных объектов большинство ранее обсуждаемых контрактов было заключено. В 2021 году линейка машин XCMG для Jet Grouting пополнилась новой компактной моделью XMZ90 для работы в тоннелях и условиях плотной городской застройки», - сообщил специалист.
Вперед, к минимизации
Стоит отметить, что во многих зарубежных странах технология jet grouting считается одной из основных при работах с подземным пространством. По словам Владимира Мишакова, уровень распространения ее в России пока низкий из-за отсутствия оборудования, отработанных технологий и полной нормативной технологической документации.
Тем не менее, по мнению других экспертов, jet grouting постепенно завоевывает отечественный рынок. Основатель ООО «Оптимум Прайс» Данил Кругов связывает растущую востребованность технологии и с ее с популяризацией и с увеличением количества исполнителей, имеющих весьма дорогостоящие комплексы для реализации подобных проектов. «Иногда доходит до курьёзов. Способы цементации путают, - рассказывает он,- и вполне можно встретить в серьёзной документации упоминание технологии «джет» для реставрации внутри архитектурного комплекса. Однако внутри зданий jet grouting применить невозможно. Машины-монстры и высокое давление способны подмыть не только ослабленный веками памятник архитектуры, но и ближайшую современную застройку».
По словам эксперта, сейчас используются только крупные комплексы, работающие в котлованах, на открытых площадках. Из-за своей дороговизны в России часто покупаются машины, бывшие в употреблении в Европе, стоимость, как правило, начинается от 600 тыс. евро. Минимальный комплект можно было собрать в 2018 году за 25 млн.рублей, но с тех пор ценник вырос. Для работы на объекте многоэтажной застройки требуется 2-4 комплекса, работающих параллельно. Оборудование слишком сложное для того, чтобы сдавать или брать его в аренду. При этом идея развития «карманного» джет-граутинга, способного создавать грунтоцементые сваи диаметром 600-1200 мм под основаниями существующих зданий является нерешённой перспективной задачей. Струйная цементация вытесняет сваи, анкера и прочие способы усиления оснований. «Если вышеупомянутый вариант мини-джета будет изобретён, то сфера применения технологии, несомненно, расширится и можно будет усиливать даже памятники архитектуры», - подчеркнул Данил Кругов.
Мнение
Игорь Мурашов специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру»:
Jet grouting относится с к специализированным видам работ, а следовательно, это дорогостоящее оборудование требует наличия в штате высококвалифицированного персонала. В случае если необходимо разовое выполнение работ в рамках проекта, то лучше привлечь компании с опытом работы. Что касается предложений по лизингу, то наша компания ООО «СюйГун Ру» совместно со СберЛизингом разработали эксклюзивную программу скидок на технику XCMG при оформлении в лизинг. Программа действует на всей территории РФ при покупке у любого официального дилера ООО «СюйГун Ру».