Обследование и определение состояния конструкций градирни

Обследование и определение состояния конструкций градирни
Обследование и определение состояния конструкций градирни

Содержание

  1. Введение
  2. Характеристика объекта
  3. Условия эксплуатации конструкций
  4. Результаты инструментальных исследований
  5. Общие выводы и рекомендации
  6. Заключение
  7. Фотофиксация объекта

Введение

1.

Основание для проведения обследования.

Договор №...

2.

Заказчик обследования.

...

3.

Исполнители обследования.

ООО «ИнРегионГрупп».

4.

Время проведения обследования.

Работа по инженерно-техническому обследованию и обмерным работам бетонных конструкций надземной части бассейна произведены в октябре 2021г.

5.

Объект обследования.

Градирня мусоросжигательного завода в оп.

6.

Элементы, подлежащие обследованию.

Согласно техническому заданию, выполнялось визуальное и детальное (инструментальное) обследование, объектами технического обследования являлись следующие элементы:

  • бетонная чаша бассейна;
  • железобетонные колонны и ригели каркаса;
  • металлические конструкции – наружные стены, раскосы железобетонного каркаса, ходовые мостики, настил, каркас вентиляторов, оросители.

7.

Цель обследования.

Целью работ по выполнению технического обследования является определение технического состояния и определение несущей способности конструкций, с учётом технического состояния.

В состав отчёта, по итогам обследования технического состояния объекта, вошли:

  • оценка технического состояния (категория технического состояния) конструкций;
  • определение причин появления дефектов и повреждений в конструкциях;
  • рекомендации по восстановлению или усилению конструкций;
  • ведомость дефектов;
  • результаты инструментальных замеров параметров прочности бетона;
  • архивные данные;
  • поверочный расчёт конструкций.

8.

Выполненный комплекс работ.

  1. Подготовка к проведению обследования

Произведён анализ архивной проектной документации.

  1. Работы на объекте

В соответствии с СП 13-102-2003 произведены следующие работы:

  • сплошное визуальное обследование конструкций;
  • выборочный зондаж верхнего защитного слоя бетонных колонн для определения прочности бетона;
  • анализ степени коррозии металлических конструкций в местах наличия доступа.

Выполнены обмеры конструктивных элементов, в результате чего были определены:

  • геометрия и сечения конструктивных элементов;
  • горизонтальные и вертикальные размеры сооружения, положения разбивочных осей;
  • размеры пролетов и шага несущих конструкций;
  • определены фактические размеры расчетных сечений конструкций и их элементов, замерены основные геометрические параметры несущих конструкций;
  • определены формы и размеры узлов стыковых сопряжений элементов и их опорных частей;
  • в железобетонных конструкциях определено состояние защитного слоя и признаки коррозии арматуры.

Выполнен неразрушающий контроль прочности бетона строительных конструкций в 9- точках, по ГОСТ 18105-2010 и ГОСТ 17624-87.

Произведено определение толщины металла металлических несущих конструкций.

9.

Инструментальное обеспечение обследования, методика проведения испытаний.

Съёмка геометрических параметров и прочностных характеристик конструкций выполнена приборами:

  • 5-ти метровая измерительная металлическая рулетка.
  • Прибор ПОС-50МГ4 (отрыв со скалыванием).
  • Дальномер CONDTROL Mettro 100 Pro.
  • Трещиномер – шаблон.
  • Линейка измерительная.
  • Штангенциркуль.
  • Ультразвуковой тестер бетона УКС-МГ4.
  • Металлоискатель Bosh.
  • Измеритель толщины металла.
Техническое состояние стен градирни. Створки ворот не функционируют и в аварийном состоянии.
Техническое состояние стен градирни. Створки ворот не функционируют и в аварийном состоянии.

Характеристика объекта

1. Назначение существующего здания.

Градирня.

2. Год постройки здания.

Сооружение построено в 1998-1999 году.

3. Объёмно-планировочное решение здания.

Комплекс гидротехнических сооружений состоит из двух градирен в осях 1-9/А-В, 12-20/А-В и помещения насосной между градирнями в осях 9-12/А-В.

Каждая градирня состоят из 9-ти поперечных рам с шагом 3м. Расстояние между осями по длине 40м, ширина 12м.

Рама состоит из центральных и торцевых колонн, между колоннами установлены ригели с пролётом 6м. Высота рам от отметки 0.000 -12.150м. Ригели на отметке +4.400, +7.00, +9.600. Вентиляторы установлены на колонны на отметке +12.150м.

4. Описание несущих и ограждающих конструкций:

а) наружные стены;

б) покрытие;

в) перекрытия;

д) кровля.

а) Стены надземной части выполнены из профилированного листа по металлическим профилям.

б) Покрытие выполнено из стальных листов.

в) Железобетонные ригели. По ригелям стальные сетки.

г) Из стальных листов.

5. Фундаменты.

Фундаментная плита из монолитного бетона, и сборных железобетонных изделий. Колонны каркаса опираются на сборные железобетонные изделия чаши бассейна, которые распределяют нагрузку на фундаментную плиту.

6. Оконные и дверные заполнения.

Проемы в стенах градирни расположены по обоим сторонам градирни. Заполнение проемов – металлические ворота из профилированного листа.

7. Пространственная жёсткость здания.

Жесткость здания обеспечивается совместной работой колонн ригелей каркаса, а также решёткой стальных распорок, которые обеспечивают устойчивость рам каркаса в продольном и поперечном направлении.

Горизонтальные связи-распорки установлены в плоскости опорной площадки вентилятора. Колонны каркаса жёстко защемлены в уровне вертикальных железобетонных элементов чаши градирни, а железобетонные элементы чаши градирни жёстко связаны с фундаментной плитой и распределяют нагрузку от колонн на фундаментную плиту.

Фундаментная плита выполнена по искусственному основанию из песчаной насыпи.

8. Благоустройство площадки (планировка двора, наличие отмосток).

Выполнена асфальтобетонное покрытие с организованным водоотведением от градирни.

9. Лестницы и лестничные марши.

Металлические одномаршевые лестницы и ходовые мостики.

10. Перегородки.

Из металлического профилированного листа.

11. Техническое состояние здания, определённое при предварительном визуальном осмотре.

По результатам визуального осмотра здания установлено, что металлические ограждающие конструкции – наружные стены, ворота, внутренняя перегородка, сетки оросителей, а также ходовых мостиков, надземной части оценивается как аварийное.

Техническое состояние металлических диагональных распорок между колоннами и ригелями рам оценивается как ограниченно-работоспособное.

Техническое состояние металлических горизонтальных распорок между колонн поперечных рам оценивается как аварийное.

Техническое состояние металлических горизонтальных связей в уровне вентиляторов оценивается как ограниченно-работоспособное.

Техническое состояние металлических стального настила в уровне диффузора оценивается как ограниченно-работоспособное, местами аварийное.

Техническое состояние диффузоров оценивается как аварийное.

Техническое состояние железобетонных колонн и ригелей оценивается как ограниченно-работоспособное.

Техническое состояние бетонной чаши бассейна, оценивается как ограниченно-работоспособное.

12. Климатические данные района строительства.

Согласно СП 20.13330.2016 здание расположено в III снеговом районе, с весом снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли равным 1,5 кПа. Нормативная среднемесячная температура января составляет -7,8°С.

Нормативное значение ветрового давления для III района составляет 0,23 кПа.

13. Уровень ответственности.

Согласно ГОСТ Р54257-2010 табл. №1 примерный срок службы сооружения не менее 25лет, сооружение относится к уровню 2 - нормальному уровню ответственности.

Техническое состояние стен и корпуса градирни и створок ворот. Состояние подводящих стояков.
Техническое состояние стен и корпуса градирни и створок ворот. Состояние подводящих стояков.

Условия эксплуатации конструкций

На момент проведения обследования сооружение градирни эксплуатируется, данные приведены на основании типового проекта и «Пособия по проектированию градирен к СНиП 2.04.02-84».

1. Параметры внутреннего воздуха.

Влажность воздуха внутри градирни достигает 100%. Влажностный режим помещения – мокрый.

2. Условия эксплуатации ограждающих конструкций.

  • Орошение конструкций оборотной водой от 10 до 60°С.
  • Замораживание в водонасыщенном состоянии строительных материалов.
  • Попеременное увлажнение и высушивание строительных конструкций в летнее время.
  • Агрессивность оборотной воды и воздуха, проходящих через градирни к строительным конструкциям.

В соответствии с таблицей 19 «Пособия по проектирования градирен к СНиП 2.04.02-84» при расчётной температуре наиболее холодной пятидневки ниже минус 30°С марка бетона по водонепроницаемости должна быть не менее W8 и морозостойкости не менее F400, марка бетона не менее В25.

Результаты инструментальных исследований

Результат обследования железобетонных колонн

1. Сведения о зондажах, выполненных при проведении обследования.

Места проведения испытаний были выбраны выборочно, в местах проведения испытаний была выполнена очистка колонн от защитного покрытия.

2. Конструкция колонн, по результатам обследования.

Сборные железобетонные колонны с постоянным сечением 400х400мм с вутами для опоры ригелей.

Выступ вутов от поверхности ствола колонны 400мм. Вуты трапецевидной формы с сечением примыкания колонны 600 и 300 у края.

Сборные железобетонные элементы образуют ствол колонны высотой 14600мм.

В уровнях +4.00, +6.6. +9.2м на опорные плоскости колонн опираются железобетонные ригели.

В колоннах предусмотрены закладные детали для крепления ригелей рамы. В точке крепления ригелей с колоннами, за счет закладных деталей соединения ригеля и колонны, выполнен жесткий узел примыкания. Соединение колонны между собой выполнено при помощи закладных деталей и ванной сварки. Узлы соединения замоноличенны бетоном. Колонны имеют жесткое соединение с фундаментом.

Шаг поперечных рам 3000мм. В раме 2 пролета, пролет между торцевыми осями и центральной колонны 6000мм.

3. Описание материалов: класс бетона, вид кирпича, вид и форма камня, вид раствора, вид крупного заполнителя в бетоне и т.д.

Колонны выполнены из бетона для гидротехнических сооружений на крупном заполнителе.

Средняя прочность, по результатам измерения прочности составляет 40 МПа.

4. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция.

Выполнена штукатурная гидроизоляция.

5. Дефекты, выявленные при обследовании.

Имеются трещины в защитном покрытии и разрушение защитного покрытия, особенно в уровне выше оросителей. Имеется коррозия металлических закладных деталей.

Результат обследования железобетонных ригелей

1. Сведения о зондажах, выполненных при проведении обследования.

Доступ для проведения зондажей ригелей отсутствовал.

2. Конструкция ригелей, по результатам обследования.

Сборные железобетонные ригели сечением 400х260мм. Ригели в торцах имеют закладные детали и выпуски арматурных стержней, для соединения с колоннами. В узле соединения с колоннами ( по краям ригелей) предусмотрены металлические пластины с болтовыми соединениями при помощи которых осуществляется связь диагональных металлических труб.

Диагональные металлические трубы выполнены по типу треугольной решетки, которая связывает между собой ригели по высоте - в уровнях +4.400, +7.000, +9.600м.

Ригели рамы по конструктивной схеме образуют поперечную раму ферменного типа, при которой ригели выполняют функцию распорок между колоннами и воспринимают продольную силу от общей работы рамы каркаса, совместно с раскосами из металлических труб и колоннами.

По центру пролёта ригелей выполнен узел соединения сходящихся раскосов из металлических труб. Соединение осуществляется при помощи закладной детали, пластин толщиной 10мм и болтов диаметров 20мм.

Ригели имеют пролёт 6600мм.

3. Описание материалов: класс бетона, вид кирпича, вид и форма камня, вид раствора, вид крупного заполнителя в бетоне и т.д.

Ригели выполнены из бетона для гидротехнических сооружений на крупном заполнителе.

4. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция.

Выполнена штукатурная гидроизоляция.

5. Дефекты, выявленные при обследовании.

Имеются трещины в защитном покрытии и разрушение защитного покрытия, особенно в уровне выше оросителей. Имеется коррозия металлических закладных деталей.

Створки ворот в аварийном состоянии. Отделочные материалы цокольной части метами разрушаются и подвержены биопоражению. Стояк трубопровода имеет коррозию в нижней части.
Створки ворот в аварийном состоянии. Отделочные материалы цокольной части метами разрушаются и подвержены биопоражению. Стояк трубопровода имеет коррозию в нижней части.

Результат обследования стальных связей и распорок

1. Сведения о зондажах, выполненных при проведении обследования.

Доступ для обследования металлических связей был ограничен.

2. Конструкция связей, по результатам обследования.

В конструкции градирни предусмотрено 2 связевых блока в осях А-Б/20-19 и А-Б/12-11. Вертикальные связи предназначены для обеспечения продольной устойчивости рам и установлены в торцах каркаса, в осях А-Б/20-19 и А-Б/12-11, имеют крестообразную решетку. Между вертикальными связями установлены горизонтальные распорки.

Решётки выполнены из прямоугольных труб 130х140мм. Распорки выполнены из двух швеллеров №14 между колоннами каркаса в продольном направлении.

3. Конструкция раскосов поперечных рам.

Раскосы выполнены из металлических труб диаметром 105мм.

4. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция.

Выполнена штукатурная гидроизоляция.

5. Конструкция горизонтальных связей.

Горизонтальные связи выполнены в уровне верха колонн и имеют крестообразную форму. Выполнено два связевых блока. Связи фиксируют положение каркаса и передают ветровые нагрузки на каркас. Связи выполнены от торцевых колонн и сходятся на центральном ряде колонн в месте установки вентиляторов. Связи скомпонованы с соединением. Между колоннами в уровне горизонтальных связей выполнены распорки из двутавра №100.

Диаметр труб 100-300мм.

6. Дефекты, выявленные при обследовании.

Толщина сечения металла 8-9мм в распорках диаметром 105мм в уровне отметок +4.400м.

Коррозия труб из швеллеров с расслоением металла. Распорки необходимо усилить или заменить.

Толщина сечения труб горизонтальных связей 8-9.64мм. Связи имеют поверхностную и язвенную коррозию.

Состояние трубопровода - имеется поверхностная коррозия
Состояние трубопровода - имеется поверхностная коррозия

Результат обследования стен и ворот, перегородок, покрытия

1. Конструкция стен по результатам обследования.

Стены и перегородка выполнены из профлиста НС-1000-0.7. Профлист закреплен к рамной конструкции по типу фахверка состоящей из стоек и балок между стойками из прямоугольных профилей 100мм толщиной 4мм и уголков 50х50мм.

Перегородка делит внутренний объём градирни на 2 части.

В уровне отметок 0.000- 4.400м по фасадам предусмотрены вороты. Ворота выполнены из рамы из прямоугольных профилей 100х4мм и уголков. Стойки и ригели фахверка соединены с колоннами каркаса и опираются на чашу бассейна градирни.

 

2. Конструкция покрытия.

Настил из листового металла толщиной 5мм.

 

3. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция.

Антикоррозионная защита утрачена.

 

4. Дефекты, выявленные при обследовании.

Ворота не функционируют, местами утрачены. Старые листы обшивки стен и перегородки разрушаются и местами утрачены.

 
Состояние конструктивных элементов каркаса градирни - балок и связей. Аварийное состояние внутренней стены.
Состояние конструктивных элементов каркаса градирни - балок и связей. Аварийное состояние внутренней стены.

Общие выводы и рекомендации

В результате проведённого детального визуально-инструментального обследования технического состояния несущих конструкций сооружения градирни по адресу: г. Москва, можно сделать следующие выводы:

  1. Геологические данные и дренажная система.

Согласно инженерно-геологичским изысканиям, в основании сооружения залегает песок пылеватый, водонасыщенный γ = 1,69 т/м3, с = 0,04 кг/см2.

Грунты площадки песчано-глинистные водонасыщенные. Поверхностный слой - суглинок мелкопесчаный от мягкопластичного до тугопластичного мощностью 1,1 - 6,4 м, подстилается песками мелкими с суглинистыми прослойками и пылеватыми песками, местами глинистыми средней плотности, водонасыщенными; ниже залегают слои глин и суглинков от мягкопластичных до полутвердых.

Грунтовые воды верхнего горизонта поднимаются до отм. 130,5 м абс. - т.е. на 1-1,5 м ниже планировочных отметок площадки. Грунтовые воды слабо-агрессивны по отношению к бетону.

Для защиты заглублённой части градирни (чаши) в основании выполнен пластовый дренаж с водосборной кольцевой дреной по периметру сооружения.

  1. Фундамент

Чаша бассейна имеет выступающую над уровнем земли (цокольную) часть. Отделка цоколя выполнена из штукатурки и металлического листа. Покрытие выступающих стен чаши выполнено из металлического листа. Отделочные материалы цокольной части местами разрушаются и подвержены биопоражению, местами отделка отсутствует или утрачена.Состояние отделки можно оценить как ограниченно-работоспособное, частично аварийное, и не выполняет своей защитной функции в полной мере. Также при обследовании было зафиксировано, что внутри верхняя часть стен бетонной чаши над уровнем земли разрушается.

Согласно проектной документации, все наружные бетонные фундаментные поверхности должны быть обмазаны горячим битумом за 2 раза. В связи со значительным сроком эксплуатации, гидроизоляционная обмазка могла утратить свои защитные свойства.

  1. Стены и внутренние перегородки

Стены и перегородки выполнены из профилированного стального листа с антикоррозийным покрытием. Силами заказчика была произведена замена листов наружных стен. Старые внутренние листы стенок и перегородок разрушаются и местами утрачены, находятся в аварийном состоянии. Створки ворот местами отсутствуют, местами не функционируют и находятся в аварийном состоянии.

  1. Металлические конструкции ниже отм. 9.600

Несущие конструкции (ж/б колонны и балки, металлические связи) покрыты защитным покрытием, и имеют налет биопоражения и наплывы технических отходов. Металлические конструкции и узлы закладных деталей колонн, имеют коррозию, местами значительную, особенно в узлах крепления, местами имеются расслоения металла от коррозии.

  1. Металлические конструкции выше отм. 9.600

Металлические конструкции выше системы водоуловителей и покрытия корпуса сооружения и диффузоров находятся в ограниченно-работоспособном и аварийном состоянии и имеют высокую степень износа. Металлические элементы, местами, имеют до 100% степени коррозии, отчего разрушаются и падают на водоуловители, особенно металлические элементы обслуживающего мостика, поручни и узлы металлических связей.

  1. Железобетонные конструкции (колонны, балки)

Были проведены испытания прочности наружных колонн методом отрыва со скалыванием, совместно с УЗК, в местах проведения испытаний проводилась зачистка колонн от защитного покрытия до бетона. По результатам которых было установлено, что прочность бетона колонн не снижена, и находится в пределах 40МПа. В местах проведения зондажей значительных дефектов в виде трещин или отслоения защитного слоя бетона от коррозии арматуры, не зафиксировано.

Железобетонные конструкции находятся в ограниченно-работоспособном состоянии. Защитное покрытие железобетонных конструкций находится в аварийном состоянии.

  1. Система оросителей

Находится в ограниченно-работоспособном состоянии, оросители имеют износ, местами разрушаются, падают на водоуловители и, местами, отсутствуют.

  1. Система водоуловителей

Система водоуловителей в ограниченно-работоспособном и аварийном состоянии. Водоуловители имеют износ и смещение, имеются значительные щели, которые снижают эффективность системы и, в связи с чем, подвергают усиленному износу вышележащие металлические конструкции.

  1. Корпуса диффузоров

Имеют высокую степень износа, и, местами, имеют сквозные разрывы и заплатки. Находятся в ограниченно-работоспособном состоянии.

  1. Трубопровод

Подводящие стояки имеют, местами, коррозию в нижней части, также коррозия имеется у приходящих в стояки труб.

Разрушение отделки цокольной части чаши градирни
Разрушение отделки цокольной части чаши градирни

Заключение

Защитные покрытия несущих конструкций изношены в процессе эксплуатации, местами утрачены и находятся в аварийном состоянии. Несущие конструкции градирни находятся в ограниченно-работоспособном и аварийном состоянии и нуждаются в проведении ремонтно-восстановительных работ, в связи с высокой степенью износа отдельных элементов и утраты защитных антикоррозионных составов на поверхности строительных конструкций. Необходимо провести капитальный ремонт сооружения по специально-разработанному проекту, с последующим восстановлением защитных покрытий.

При планировании ремонтно-восстановительных работ и разработке проекта рекомендуется:

При проведении ремонтно-восстановительных работ нужно выполнить сплошную очистку строительных конструкций от старых защитных покрытий и выполнить сплошной осмотр несущих конструкций - в ж/б конструкциях не допускаются трещины, которые свидетельствуют о внутренней коррозии армирования. Все металлические конструкции, особенно узлы сварных сопряжений, крепления к закладным деталям необходимо очистить от продуктов коррозии. При значительном уменьшении толщины или сварных швов от коррозии (более 20%) необходимо выполнить мероприятия по восстановлению и усилению.

Рекомендуется ремонтно-восстановительных работах выполнить устройство новой системы оросителей и водоуловителей.

Рекомендуется полностью заменить металлические конструкции выше отметки 9.600 и корпуса диффузоров, выполнить новую обшивку стен и перегородок, выполнить устройство новых систем оросителей и водоуловителей.

Все несущие конструкции необходимо покрыть защитными антикоррозионными составами с учётом «Указаний по антикоррозионной защите строительных конструкций», СП 28.13330.2017, «Пособие по проектирования градирен» и требований исходной проектной документации.

Согласно проектной документации, все незащищённые бетоном поверхности закладных деталей нужно защитить перхлорвиниловой эмалью ХС-5132 по протекторной грунтовке ЭП-057.

Также нужно очистить от коррозии и восстановить защитное покрытие (окрасочный слой) у трубопроводов.

Доступ до внутренних несущих конструкций ниже оросительной системы и чаши бассейна отсутствовал, имелся доступ до наружных конструкций со стороны улицы. Кроме того, несущие конструкции (железобетонные и металлические) имеют защитное покрытие (штукатурное, окрасочное) что ограничивает доступ до сплошного визуального обследования.

Для установления категории технического состояния чаши бассейна, фундамента колонн и строительных конструкций ниже уровня земли необходимо выполнить их обследование при полном доступе с откачкой воды.

Кроме того, рекомендуется при проведении ремонтно-восстановительных работ выполнить обследование имеющейся дренажной системы на предмет её работоспособности и соответствия исходной проектной документации.

Фотофиксация объекта

 

 

 

Аварийное состояние створок ворот градирни. Местами двери отсутствуют.
Аварийное состояние створок ворот градирни. Местами двери отсутствуют.
Разрушение внутренней перегородки градирни. Состояние системы оросителей - местами отсутствуют.
Разрушение внутренней перегородки градирни. Состояние системы оросителей - местами отсутствуют.
Разрушение металлических конструкций от коррозии в районе диффузора. Неудовлетворительное состояние каплеуловителей.
Разрушение металлических конструкций от коррозии в районе диффузора. Неудовлетворительное состояние каплеуловителей.
Разрушение корпуса диффузора
Разрушение корпуса диффузора
Аварийное состояние конструкций обслуживающего металлического мостика. Коррозия деталей основания двигателя.
Аварийное состояние конструкций обслуживающего металлического мостика. Коррозия деталей основания двигателя.
Коррозия металлических балок ниже системы водоуловителей
Коррозия металлических балок ниже системы водоуловителей
Испытания прочности бетона колонн
Испытания прочности бетона колонн
Биопоражение и наплывы технических отходов на несущих конструкциях градирни
Биопоражение и наплывы технических отходов на несущих конструкциях градирни
Разрушение защитного слоя несущих конструктивных элементов, коррозия металлических элементов
Разрушение защитного слоя несущих конструктивных элементов, коррозия металлических элементов
Биопоражение и наплывы технических отходов на несущих конструкциях градирни
Биопоражение и наплывы технических отходов на несущих конструкциях градирни
Трещины в защитном (антикоррозийном) покрытии
Трещины в защитном (антикоррозийном) покрытии
Измерение прочности бетонных конструкций
Измерение прочности бетонных конструкций