В статье рассмотрены количественные результаты геодезических измерений (обследований) конструкций зданий и сооружений в рамках надзора за строительными объектами города Москвы в течении 10-ти лет. Важно уточнить, что имеются в виду обследования, проводимые на стадии строительства объектов, а не в процессе их эксплуатации. Приведена статистика по количеству более 38 000 измерений по выявлению отдельных дефектов из которых 8859 (72%) приходится на монолитные железобетонные конструкции, из которых, в свою очередь, 82% приходится на всего 4 различных дефекта: несоответствие вертикальности, горизонтальности, размеров сечений, размеров в свету или длин требованиям технических регламентов и проектной документации. Кратко освещены подобные дефекты как основные примеры большего количества от всех геодезических обследований, проводимых в рамках строительного надзора.
Введение
Объёмы капитального строительства с каждым годом растут. Всё шире применяются новые отделочные и строительные материалы. Однако наиболее распространённым и востребованным остаётся бетон, благодаря своим физико-механическим характеристикам (прочность, долговечность, водонепроницаемость, морозостойкость).
Опыт эксплуатации показывает, что в строительных конструкциях присутствуют дефекты и повреждения, снижающие их эксплуатационные характеристики, что приводит к необходимости проведения внеплановых ремонтов.
С целью обеспечения надлежащего качества строительных работ на всех этапах возведения и эксплуатации объектов осуществляется строительный надзор, включающий в себя различные формы строительного контроля. Геодезические работы являются неотъемлемой частью строительного контроля и согласно СП 126.13330.2017 «Геодезические работы в строительстве», п. 8.2 Геодезический контроль должен обеспечивать определение соответствия точности геометрических параметров возводимых конструкций и сооружений требованиям нормативно-технической и проектной документации на объекты контроля.
В данной статье будут рассмотрены данные геодезического контроля, осуществлявшегося ГБУ «ЦЭИИС» по выявлению дефектов в обследуемых конструкциях.
В соответствии с ГОСТ Р 27.002–2015, п. 3.4.2 – дефект, это каждое отдельное несоответствие объекта требованиям, установленным документацией.
Виды геометрических дефектов
Одним из важнейших геометрических параметров является поперечное сечение конструкций. Его уменьшение чревато уменьшением несущей способности элементов, нарушением защитного слоя бетонных конструкций, увеличение сечений связано с увеличением массы элементов, а соответственно нагрузки на нижележащий каркас. Ненадлежащее качество выполнения сечений и поверхностей конструкций влечёт дополнительные затраты на отделочные работы, а также косвенно связано с иными дефектами ввиду несимметричности и неравномерности распределения бетонных смесей и арматурного каркаса внутри элементов, являясь своеобразным маркером качества производства бетонных работ.
Важнейшим геометрическим фактором, определяющим несущую способность вертикальных несущих железобетонных (и других) конструкций, является отклонение от вертикали. При этом, начальным отклонением от вертикали несущих конструкций считается соответствующее отклонение, имеющее длительное проявление, возникшее в процессе строительства или в процессе эксплуатации. Данный фактор непосредственно влияет на несущую способность данных конструкций, примерно так же, как прочность материалов или нагрузка. Выводы работ и статей по учёту влияния начальных отклонений от вертикали колонн каркасных зданий на их несущую способность говорят о том, что даже при соблюдении технологических допусков строительства различные комбинации отклонений от вертикали (общая направленность и значительный процент конструкций с креном, более 15%) приводит к общей потере несущей способности здания.
В определённой мере сказанное выше о сечениях и отклонениях от вертикали относится и к несоблюдению проектных размеров в свету и длин конструкций, что говорит либо о нарушении сечений и вертикальности конструкций, либо о несоответствии планового положения элементов проекту. Несоответствие планового положения элементов может приводить к несимметричности распределения нагрузок, появлению случайно направленных моментов и эксцентриситетов, со временем приводящих к трещинам и разрушениям конструкций.
Ну и четвертым основным типом геометрических дефектов конструкций является отклонение поверхностей от горизонтали. В практике геодезических измерений нашего ГБУ наибольшее количество обследований приходится на поверхности низа монолитных железобетонных плит перекрытия, потому как обследования проводятся во время строительства, когда верхние поверхности железобетонных конструкций не приведены к чистому виду, заставлены грузами и загрязнены, в то время как нижние поверхности являются свободными от посторонних факторов, однородными, позволяющими более объективно выявить прогибы плит, как наиболее важный дефект в данном виде обследования.
В сентябре 2022 года исполнилось 10 лет с момента образования ГБУ «ЦЭИИС», за это время накопилась объемная статистика выполненных работ.
Статистика выявления дефектов отделом геодезического контроля
Процент выявленных дефектов монолитных железобетонных конструкций по типам работ:
Исходя из статистики работы, проведённой Отделом геодезического контроля ГБУ «ЦЭИИС» за 10 лет самым распространенным выявленным дефектом является несоблюдение размеров сечений монолитных железобетонных конструкций.
Предельные отклонения законченных бетонных и железобетонных конструкций несущих стен здания приведены в разделе 5.18 СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87. Согласно п.5.18.1 одним из пунктов строительного контроля законченных конструкций стен здания является их проверка на соответствие фактических геометрических параметров конструкций рабочим чертежам и отклонениям по таблице 5.12.
Рассмотрим факторы появления дефектов более подробно.
Причины появления дефектов и рекомендации по их предотвращению
Основной возможной причиной нарушения размеров сечений железобетонных конструкций является применение изношенной опалубки, которая в процессе многократной оборачиваемости постепенно изнашивалась и своевременно не ремонтировалась, также в данном процессе важную роль играет своевременный контроль за установкой опалубки и бетонированием, профессионализм строителей, соблюдение технологий производства бетонных работ.
Сразу после снятия опалубки производитель работ и работник строительной лаборатории должны тщательно осматривать состояние открытых поверхностей бетонных и железобетонных конструкций, проверять в торцах сечения, и в случае выявления дефектов своевременно менять элементы опалубки либо усиливать контроль за её установкой.
Примеры дефектов сечений монолитных железобетонных конструкций:
РП 3817/22 от 24.06.2021
Молодцова ул. вл. 25/1 (СВАО, Южное Медведково)
Жилой дом с инженерными сетями и благоустройством территории
В появлении отклонений монолитных железобетонных конструкций от вертикали, многое зависит от операционного строительного контроля на всех этапах возведения элементов, контроль за расположением выпусков, за установкой опалубки, за сохранением вертикальности опалубки в процессе заливки и своевременная исполнительная геодезическая съёмка каждого элемента, с целью контроля за соблюдением выше перечисленных этапов и принятию мер по минимизации появления дефектов по отклонениям от вертикали.
Пример нарушения вертикальности монолитных железобетонных конструкций.
РП 3824 от 23.06.2021
Сельскохозяйственная ул. д. 32 (СВАО, Свиблово) реставрация и приспособление для современного использования объекта:
выявленный объект культурного наследия "Суконная фабрика И.Г. Кожевникова, l8l9- l822 гr, арх. Т.Г. Простаков,
конец XIX - начало ХХ вв. l960-1970-e гг. - Контора правления,
1819-1822 гг., 2-я четв. XIX в.,кон. XlX - нач. ХХ в., 1970-e гг.
Факторы появления отклонений от горизонтали плоскостей низа монолитных железобетонных плит перекрытия: несоблюдение проектных отметок при установке опалубки, недостаточная жёсткость поддерживающих приспособлений (стоек), низкий показатель жёсткости самой плиты, смещение арматуры в плане, перегруз плиты, несоблюдение пропорций при приготовлении бетонной смеси.
Исключение данных факторов возможно при усилении контроля за установкой опалубки, состоянием строительных приспособлений, планировании оптимальной схемы установки с учетом равномерных усадок элементов, отсутствие нагрузок на плиты, не набравшие прочность и сохранение на данный период поддерживающих стоек.
РП 5530/21 от 26.07.2021
Многофункциональный культурно-досуговый комплекс
Дубравная ул. вл. 33 (СЗАО, Митино)
Заключение
В данной статье рассмотрены геометрические дефекты, выявляемые в 60% всего количества геодезических обследований в рамках инструментального контроля строительных объектов г. Москвы. Для статистики использовалась выборка из более 38 000 измерений, выполненных Отделом геодезического контроля ГБУ «ЦЭИИС» за 10 лет.
Основными рассмотренными конструкциями являются монолитные железобетонные конструкции. Основными дефектами при обследованиях являются:
отклонения поперечных сечений конструкций, отклонения от вертикали, отклонения от горизонтали, несоблюдение проектных размеров в свету и длин конструкций.
Дефекты строительных конструкций выявленные в процессе строительства рассматриваются техническим и авторским надзором. В дальнейшем автор проекта делает вывод о влиянии (или не влиянии) обнаруженных дефектов на безопасную эксплуатацию зданий и сооружений с последующим их устранением.
Список литературы
- Пособие по производству геодезических работ в строительстве (к СНиП 3.01.03-84)/ ЦНИИОМТП. - М.: Стройиздат, 1985,
- Соловьёв В.Г., Шувалова Е.А., Орехова А.Ю., Тюрина А.А. Анализ дефектов и повреждений железобетонных конструкций, характерных для подземных сооружений, на примере защитных сооружений гражданской обороны. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2019;9(1):124–133. DOI: 10.21285/2227-2917-2019-1-124-133,
- Рекомендации по оценке надежности строительных конструкций по внешним признакам/ ЦНИИПромзданий. - М., 1989,
- Рекомендации по натурным обследованиям железобетонных конструкций/ НИИЖБ. - М., 1972,
- Игошин В.Л. Крен. Методика учета начальных несовершенств // Материалы Международных академических чтений РААСН «Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения». С. 75–78, 9–11 апреля 2009 г., Курск,
- Гагин А.А. Особенности безбалочных большепролетных монолитных железобетонных перекрытий. Вестник РУДН. 2010. № 2. С.25—28,
- ГОСТ Р 58945-2020 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений параметров зданий и сооружений»,
- ГОСТ 27.002-2015. Межгосударственный стандарт Надежность в технике Термины и определения,
- СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения,
- СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87,
- СП 126.13330.2017 «Геодезические работы в строительстве».
Статью написал:
Инженер-эксперт Отдела геодезического контроля ГБУ «ЦЭИСС»
В.Н. Назаров.