В СССР технология панельного домостроения берет своё начало в 1940 году, в НИИ Строительной техники Академии архитектуры СССР. В конце 1944 г в стране остро встал вопрос о быстром строительстве дешёвого, быстровозводимого, постоянного, современного, и отдельного капитального жилья для граждан СССР, потерявших свои жилые дома за период войны. Главный инженер Главуралэнергостроя Смирнов А.Т. предложил использовать железобетонные панели в качестве основного материала, и в 1947 г. Институт строительной техники Академии архитектуры СССР спроектировал 4-этажный жилой дом. В последующие годы из-за относительной дешевизны производства и проектирования панельное домостроение бурно развивалось. Самой распространённой в России является 125-я серия крупнопанельных домов. Её начали возводить в 1970-е года, она предназначалась для жилого и общественного строительства. Толщина наружных ограждающих стен в данной серии составляет 350 мм. В 1999 году 9-ти этажный вариант этой серии был модернизирован, до сих пор активно возводится и соответствует современным стандартам. Данная серия имеет большие кухни и коридоры, комнаты квадратной формы, квартиры в этой серии домов имеют низкую себестоимость по сравнению с домами, построенными традиционным (кирпичные несущие стены) или каркасно-монолитным способом. За последние годы качество панельных домов значительно улучшилось благодаря наработкам в области производства панелей и материала для создания стыков. Сопряжение несущих стеновых панелей и плит перекрытий принято в виде платформенного стыка с передачей усилий на нижележащий этаж через опорные участки плит перекрытия и двух горизонтальных швов из цементно-песчаного раствора, а также через контактные стыки с передачей усилий на нижележащие этажи непосредственно через опорные участки стеновых панелей.Организация строительной площадки и особенности технического оснащения существенно влияют на функционирование городской среды, в которой осуществляется строительство [1]. Вследствие этого актуальна проблема уменьшения сроков строительства, за счет обеспечения на этапе проектирования и разработки рабочей документации соответствующих решений по максимальной унификации модулей.
По правилам монтажа сборных зданий перед началом монтажа последующего горизонта необходимо произвести геодезическую съёмку нижележащей плиты перекрытия. На исполнительной схеме будут указаны отклонения, данные которых нужны для качественного монтажа сборного последующего этажа. Геодезический контроль в строительстве сборных железобетонных зданий имеет гораздо большее значение, чем в любых других способах строительства. Практически во всех исследовательских работах, касающихся параметров качества продукции крупнопанельных жилых домов выводы делаются о том, что качество напрямую зависит от точности монтажа, и в качестве основных методов повышения качества специалисты дают повышение точности геодезической разбивки и выверки, а также введение сплошного геодезического контроля за положением конструкций.
В данной статье будут рассмотрены данные геодезического контроля, осуществлявшегося ГБУ «ЦЭИИС» по выявлению дефектов в обследуемых сборных железобетонных конструкциях (несоответствий объекта требованиям, установленным документацией).
Виды геометрических дефектов
Самым распространённым дефектом по результатам геодезического контроля ГБУ «ЦЭИИС» является отклонение от вертикальности стеновых панелей. В силу своих конструктивных особенностей строительство сборных железобетонных зданий гораздо более требовательно к геометрии исполнения элементов, к геодезическому сопровождению строительства и геодезическому контролю, чем монолитные здания и сооружения. Готовые железобетонные изделия должны быть чётко выверены и установлены точнее, из-за того, что положение всех элементов взаимосвязано и у них меньше степеней свобод для установки, чем при строительстве монолитных зданий, форма которых не зависит от готовых элементов и теоретически может корректироваться в процессе строительства, позволяет принимать больше инженерных решений по устранению недостатков. При монтаже сборных зданий таких возможностей нет, поэтому здесь применяются более жёсткие разбивочные основы при использовании приборов вертикального проектирования и технологических отверстий для передачи монтажных горизонтов. Требования устанавливаются более жёсткие (разбивочная основа должна соответствовать по точности полигонометрии IV класса 1:25 000). Соответствующие допуски на геометрические дефекты, устанавливаемые нормативной документацией (СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции) также для сборных элементов более строгие, чем для монолитных. Тем не менее, по статистике дефекты выявляются реже, чем при монолитном строительстве: в 14,2% обследований по сравнению с 35,4% по монолитному железобетону за аналогичный период времени. Таким образом, можно сказать, что осуществление строительного контроля в строительстве сборных зданий организовано лучше, что сказывается на количестве дефектов и качестве работ.
На втором месте по количеству выявлений дефектов находится несоблюдение симметричности и глубины опирания панелей плит перекрытий. Как и в случае с несоблюдением вертикальности это приводит к появлению эксцентриситетов и дополнительных моментов при распределении нагрузок, а неравномерные нагрузки ведут к появлению деформаций. Поэтому, являясь маркерами качества выполнения монтажных работ, данные дефекты требуют к себе пристального внимания.
Отклонения установочных ориентиров от разбивочных осей и ориентиров нижележащих конструкций важны не менее, чем вертикальность элементов, так как отражают пространственное положение несущих конструкций относительно друг друга в масштабах разных монтажных горизонтов, но по статистике выявляются более чем в два раза реже, чем невертикальность панелей в масштабах одного этажа.
В сентябре 2022 года исполнилось 10 лет с момента образования ГБУ «ЦЭИИС», за это время накопилась статистика выполненных работ по объектам из сборных железобетонных панелей и плит: Всего выполнено 1722 элементарных обследования сборных железобетонных конструкций, из них в 245 случаях (14,2%) выявлены дефекты.
Процент выявленных дефектов сборных железобетонных конструкций представлен на диаграмме ниже.
Исходя из статистики работы, проведённой отделом геодезического контроля ГБУ «ЦЭИИС» за 10 лет самым распространенным выявленным дефектом сборных железобетонных конструкций является несоблюдение вертикальности расположения панелей.
Причины появления дефектов при монтаже сборных железобетонных зданий и рекомендации по их предотвращению
Как уже было замечено, по результатам инструментальных обследований геометрических параметров сборных железобетонных конструкций, проведённых ГБУ «ЦЭИИС», дефекты на данных конструкциях выявляются в 2,5 раза реже, чем на более распространённых в настоящее время на территории Москвы монолитных конструкциях, несмотря на более строгие допуски и требовательность к тщательной выверке элементов при их монтаже. Связано это с тем, что при монтаже сборных конструкций не проводится других вспомогательных работ, таких как возведение опалубки, армирование, растянутый во времени процесс бетонирования, зачастую связанный с тем, что элементы заливаются бетоном по частям. Конструкции используются уже готовые, заданной формы и прочности, симметричные, с равномерным армированием, ровными поверхностями. Благодаря этому геометрию возводимых сооружений получается выполнить максимально точно. Единственным, в чём можно допустить дефекты (кроме выполнения стыков, но данным видом обследования Отдел геодезического контроля не занимается), являются геодезические работы. Но здесь их необходимо выполнить для одного вида работ – монтажа, совмещая ориентиры конструкций и соблюдая вертикальность при установке, в то время как в монолитном строительстве выверку конструкций нужно выполнять, как минимум, трижды: при армировании, монтаже опалубки и её выверке непосредственно перед бетонированием. Также дополнительные деформации могут быть получены во время твердения бетона в результате недостатков крепления опалубки.
По сравнению с конструкциями кладки и металлическими (40,3% и 33,8% соответственно) количество выявленных геометрических дефектов в сборных конструкциях намного меньше. Связано это, в основном, с тем, что в конструкциях из металла, как правило, более сложная геометрия - большое количество связей, стыки и узлы расположены на разных отметках, к тому же, имеет место гибкость металла, с которой также связаны деформации. Что же касается конструкций кладки, здесь мы имеем дело с большим количеством отдельных элементов, и количество, в данном случае, определяет сложность создания из них стройной выверенной структуры, соответствующей всем требованиям геометрических размеров.
Основной рекомендацией по предотвращению дефектов в этом случае является усиление геодезического контроля. Для данных конструкций геодезический контроль является необходимым условием, без которого выполнить работы невозможно, и, благодаря этому для сборных железобетонных конструкций удаётся обеспечить самое лучшее качество с точки зрения геометрии по сравнению с другими способами возведения сооружений.
Заключение
В статье рассмотрены геометрические дефекты, выявляемые в рамках строительного надзора за объектами города Москвы.
Для статистики использовалась выборка из 1722 работ, выполненных Отделом геодезического контроля ГБУ «ЦЭЭИИС».
Основными дефектами при проведении обследований являются:
-отклонение стеновых панелей от вертикали(45%);
-несоблюдение симметричности и глубины опирания панелей перекрытий(19%);
-несоблюдение ориентиров вышележащих и нижележащих конструкций(17%).
Список литературы
1. Малиновская Л.В. Об основных принципах обеспечения качества строительства. Международный опыт // Инженерно-строительный журнал. 2009, №1. С. 55-56.
2. Волков Ю. С. Монолитное строительство возможно даже на Луне: Зарубежный опыт строительства монолитных зданий // Строительный эксперт. 2003, № 14.
3. Кокодеева Н. Е., Талалай В. В., Аржанухина С. П. Стандарты долговечного строительства // Жилищное строительство. 2012, №1. С. 14-18.
4. Монастыренко В. А. Эффективная организация строительного процесса // Инженерный вестник Дона, 2008, №2. URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2008/57.
5. Шумейко В.И., Кудинов О.А. Об особенностях проектирования уникальных, большепролетных и высотных зданий и сооружений // Инженерный вестник Дона, 2013, №4 URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2013/2164/.
6. Шеховцов Г.А., Шеховцова Р.П. Современные геодезические методы определения деформаций инженерных сооружений - Н.Новгород: ННГАСУ, 2009. – С.46-53.
7. Боровских О.Н. Развитие панельного домостроения как путь повышения активизации строительного рынка. Российское предпринимательство. 2016. Т.17. № 20 С. 2811-2818.
8. Теличенко В.И., Тереньтев О.М., Лапидус А.А. Технология возведения зданий и сооружений. г.Москва. Высшая школа. 2016. С 10 -117.
9. Блажко Д.Н., Гусева А.Л. Трудности и возможности современного панельного домостроения. Alfabuild. 2017. С 111-120 .
10. Шелюто Т.А., Поль И.А., Шестов И.О. Современное панельное домостроение: прошлое, настояшее, будущее. Международный журнал “Синергия наук”. 017. С. 0-556.
11. Шихов А.Н. Реконструкция гражданских и промышленных зданий. г. Пермь. ИПЦ “Прокростъ”. 2015 С. 1-226.
12. Олейник П.П., Бродский В.И. Организация планирования строительного производства. Технология и организация строительного производства. 01 . № . С 40-43.
13. Лапидус А.А., Ершов М.Н. Технологические процессы в строительстве. г. Москва. АСВ. 016. С. 1 -20.
Статью подготовил:
Инженер-эксперт отдела геодезического контроля ГБУ "ЦЭИИС" В.Н. Назаров