Обследование целостности железобетонного приемного колодца речной воды
Содержание
- Введение
- Характеристика объекта
- Условия эксплуатации конструкций
- Результаты инструментальных исследований
- Ведомость дефектов и повреждений по результатам визуального обследования
- Результаты поверочных расчетов
- Оценка технического состояния конструкций и сравнение с требованиями нормативных документов
- Выводы
- Заключение
- Рекомендации
- Таблица прочности бетона стен колодца
- Фотофиксация объекта
Введение
1. |
Основание для проведения обследования. |
Договор №... |
2. |
Заказчик обследования. |
OOО «...» |
3. |
Исполнители обследования. |
ООО «ИнРегионГрупп». |
4. |
Время проведения обследования. |
Работы по инженерно-техническому обследованию бетонной чаши водоприёмного колодца произведены 25 марта 2014г. |
5. |
Объект обследования. |
Водоприёмный колодец. |
6. |
Элементы, подлежащие обследованию. |
Согласно техническому заданию выполнялось визуальное и детальное (инструментальное) обследование, объектами технического обследования являлись:
|
7. |
Цель обследования. |
Целью работ по выполнению технического обследования является определение технического состояния стен и перекрытия железобетонного колодца, установление максимальной несущей способности конструкций, с учётом существующего технического состояния. В состав отчета по итогам обследования технического состояния объекта вошли:
|
8. |
Выполненный комплекс работ. |
Произведен анализ архивной проектной документации.
В связи с тем, что при предварительном обследовании обнаружены дефекты конструкций в виде коррозии выщелачивания, наличия пор на поверхности бетона и участки с отслоением защитного слоя бетона и коррозии арматуры, в соответствии с СП 13-102-2003 на объекте были произведены обмерные работы и работы по сплошному обследованию конструкций. Для определения геометрии и сечения конструктивных элементов чаши выполнены следующие обмерные работы:
Выполнен неразрушающий контроль прочности бетона строительных конструкций в 30-ти точках по ГОСТ 18105-2010 и ГОСТ 17624-87. Произведено освидетельствование дефектов. По результатам осмотра выполнена дефектная ведомость. |
9. |
Инструментальное обеспечение обследования, методика проведения испытаний. |
Съемка геометрических параметров и прочностных характеристик конструкций выполнена приборами:
|
10. |
Использованная при обследовании проектная, исполнительная, эксплуатационная и другая документация. |
|
Характеристика объекта
1. Назначение существующего здания. |
Промышленное сооружение - водоприёмный колодец. |
2. Год постройки здания. |
Здание построено более 50 лет назад, по проекту 1940 года. |
3. Объёмно-планировочное решение здания. |
Отдельно стоящее здание, в плане круглое, диаметром 6,29м. Здание состоит из подземной части, предназначенной для сбора воды из реки «Нара» при помощи магистральных трубопроводов диаметром 0,5м и надземной части – внутреннего крытого помещения, предназначенного для регулировки подачи воды в колодец, осмотра и спуска к основанию колодца через проём в плите перекрытия. Стены колодца заглублены на 10,56м от поверхности земли в грунт и на 11,32м от поверхности плиты перекрытия. Надземная часть колодца выполнена из кирпичных стен, покрытие выполнено из железобетонной плиты. |
4. Описание несущих и ограждающих конструкций: |
|
а) наружные стены; |
Стены и днище колодца железобетонные. Стены помещения надземной части выполнены из кирпичной кладки, толщиной 510мм. Внутри колодца выполнена стена из монолитного бетона, толщиной 220-510мм. |
б) покрытие; |
Железобетонная монолитная плита. |
в) перекрытия; |
Железобетонное монолитное перекрытие на отметке 0.000м, по главной и второстепенным балкам. |
д) кровля. |
Мягкая рулонная, с неорганизованным водоотводом. |
5. Полы – материал. |
Наливной пол толщиной до 5мм. |
6. Оконные и дверные заполнения. |
Дверь металлическая. Оконные блоки с ПВХ профилем и стеклопакетами. |
7. Пространственная жёсткость здания. |
Жесткость здания обеспечивается совместной работой монолитных стен, днища колодца, перекрытия, а также наружных несущих стен надземной части колодца. |
8. Благоустройство площадки (планировка двора, наличие отмосток). |
Водоотведение организованно от стен колодца. Отмостка отсутствует. |
9. Лестницы и лестничные марши. |
Металлическая одномаршевая входная лестница во внутреннее помещение и вертикальная приставная металлическая лестница для спуска к основанию колодца. |
10. Перегородки. |
Отсутствуют. |
11. Инженерные коммуникации. |
4-трубопровода диаметром 500мм (один предназначен для подачи воды, три для забора). Управление задвижкой осуществляется из помещения на отметке 0.000м. |
12. Техническое состояние здания, определённое при предварительном визуальном осмотре. |
Техническое состояние железобетонных стен и перекрытия колодца, вследствие наличия следов коррозии бетона и арматуры, пор и следов фильтрации через толщу бетона стен, оценивается как ограниченно-работоспособное. |
13. Климатические данные района строительства. |
Согласно СП 20.13330.2011 здание расположено в III снеговом районе, с весом снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли равным 1,8КПа. Нормативная среднемесячная температура января -10°С. Нормативное значение ветрового давления для I района составляет 0,23 КПа. Нормативная глубина промерзания грунта, согласно Пособию к СНиП 2.02.01-83*, принимается h0=1,4 м. Нормативное отклонение от средней температуры воздуха наиболее холодных суток от средней месячной температуры в январе 20°С. |
14. Уровень ответственности. |
Согласно ГОСТ Р54257-2010 табл. №1 примерный срок службы сооружения не менее 25 лет, сооружение относится к уровню 2 - нормальному уровню ответственности. |
Условия эксплуатации конструкций
1. Параметры внутреннего воздуха. |
Влажность воздуха внутри достигает 100%. Влажностный режим помещения – влажный или мокрый. |
2. Параметры наружного воздуха. |
Параметры наружного воздуха, согласно СП 131.13330.2012: Температура воздуха наиболее холодных суток:
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки:
Абсолютная минимальная температура воздуха -44°С. Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца 84%. Средняя скорость ветра, за период со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 °С - 5 м/с. Зона влажности – нормальная. |
2. Условия эксплуатации ограждающих конструкций. |
|
Результаты инструментальных исследований
Результат обследования плиты и балок перекрытия на отметке 0.000м
1. Конструкция плиты по результатам обследования. |
Плита круглой формы, диаметром 6,29м, толщина плиты 0,120м, Плита выполнена по второстепенным балкам Б2 сечением 0,45х0,25м (см. приложение №2 чертежи строительных конструкций) и главной балке сечением 0,54х0,25м. В плите выполнен технологический проём, сечением 1,5х1,5м. Проём расположен между балками Б2 и Б1, у опорной части плиты. Армирование плиты выполнено по верхнему и нижнему контуру, в виде сетки, с ячейками 0,14х0,14м, из арматурных стержней диаметром 7мм. Защитный слой бетона от верхнего обреза плиты до верхнего пояса армирования равен 30 мм, до нижнего пояса армирования - 20мм. Расстояние между верхним и нижним поясами армирования равно 70мм. Армирование балок выполнено из 2-х продольных стержней диаметром 25мм, уложенных по нижнему сечению балки, и боковых и поперечных стержней диаметром 8мм. Расстояние между поперечными стержнями 0,15-0,26м. Расстояние между нижней и верхней продольными стержнями 0,2м. |
2. Описание материалов: класс бетона, вид кирпича, вид и форма камня, вид раствора, вид крупного заполнителя в бетоне и т.д. |
По результатам измерения прочности бетона неразрушающим методом контроля установлено, что класс бетона по прочности соответствует В20, М300 (30.3МПа). |
3. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция. |
Отсутствует. |
4. Дефекты, выявленные при обследовании. |
Отслоение защитного слоя бетона от арматуры, коррозия стержней арматуры, коррозия выщелачивания бетона, снижение прочности бетона на отдельных участках до 17.7МПа. |
Результат обследования стен колодца
1. Конструкция стен по результатам обследования. |
Наружные стены колодца выполнены железобетонными, толщиной 0,26м. Внутренние стены выполнены монолитными железобетонными, переменного сечения от 0,22м до 0,54м в средней части стены. Рабочая арматура стен состоит из двух контуров армирования около наружной и внутренней поверхности стены. Продольное армирование выполнено из гладких стержней, диаметром 25мм, поперечное из гладких стержней диаметром 8мм. Расстояние между продольными и поперечными стержнями 200м. Толщина защитного слоя 40мм. |
2. Описание материалов: класс бетона, вид кирпича, вид и форма камня, вид раствора, вид крупного заполнителя в бетоне и т.д. |
По результатам измерения прочности бетона неразрушающим методом контроля установлено, что класс бетона по прочности не однороден:
|
3. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция. |
Отсутствует и не предусмотрена проектом. |
4. Дефекты, выявленные при обследовании. |
Отслоение защитного слоя бетона от арматуры, коррозия стержней арматуры, коррозия выщелачивания бетона, снижение прочности бетона на отдельных участках до 17.7МПа. |
Ведомость дефектов и повреждений по результатам визуального обследования
Конструкция |
Место дефекта |
Дефект или повреждение |
Объём дефекта |
Возможные причины Возникновения дефектов |
Мероприятия по устранению дефектов |
Стены |
На высоте 4м от основания дна колодца Отметка -7.320м. |
Поры, пустоты, следы увлажнения и фильтрации через толщу бетона и холодные швы бетонирования |
Высота 4м, длина 19,8м Площадь 79.128м2. |
Снижение проектного значения водонепроницаемости бетона вследствие коррозии бетона 1 вида |
Инъекционное укрепление под давлением, с замоноличиванием пор и пустот ремонтными составами стен с внутренней стороны от отметки -11.300 до -0.000. (Площадь 223,8м2) Пропитка проникающими гидрофобизирующими составами внутренней поверхности наружных стен по всей высоте колодца (площадь 224,14м2). Пропитка проникающими составами внутренних стен колодца с двух сторон (площадь 140м2). Ремонт бетонных поверхностей стен в местах раковин и пор от основания бетонного колодца на отметке от -11.300 до отметки -7.329 |
На расстоянии 2м от нижней поверхности плиты перекрытия на отметке 0.000. Отметка – 2.120м. |
Подтеки кальция. |
Высота 2м, длина 19.8м. Площадь 39.6м2. |
|||
На надземной частью бетонных стен колодца. |
Отслоение защитного слоя бетона от арматуры. Коррозия арматуры с потерей сечения до 100%. |
Высота 0,7м, длина 31,06м. Площадь 21,742м2 |
Увлажнение бетонных стен вследствие капиллярного подсоса от грунтовых вод и вод типа «верховодка». Коррозия арматуры при потере бетоном защитных свойств (например при карбонизации) |
Гидрофобизация наружной поверхности наружных стен колодца над уровнем отмостки. Ремонт наружных поверхностей бетонных стен колодца на отметке от -0.700 до отметки 0.000м |
|
Наружные стены надземной части. |
Отслоение лицевого слоя кирпича кладки надземной части здания под оконными проёмами |
Площадь 1м2. |
Отсутствие отливов, концентрация влаги на выступающих частях конструкции, попеременное замораживание-оттаивание. |
Вычинка остатков старого кирпича, с устройством нового, морозостойкостью не ниже F100, монтаж стальных отливов на подоконниках. |
Конструкция |
Место дефекта |
Дефект или повреждение |
Объём дефекта |
Возможные причины Возникновения дефектов |
Мероприятия по устранению дефектов |
Плита и балки перекрытия |
Балки и перекрытие на отметке 0.000м |
Отслоение защитного слоя бетона от арматуры. |
1м2 |
Увлажнение поверхности бетонной конструкции, карбонизация бетона. |
Восстановление защитного слоя бетона ремонтными составами. Гидрофобизация нижней поверхности плиты, площадью 28.56м2, гидрофобизация поверхности балок на площади 14м2. |
Покрытие, кровля |
Покрытие на отметке 4.044м. |
Следы протечек на потолке. |
0,2м2 |
Физический износ кровли — 80%. Необходима замена. |
Замена кровли, площадь 31.06м2. Покраска внутренней поверхности потолка площадь 31.06м2. |
Отмостка. |
Вокруг здания |
Отмостка не выполнена. |
19,7м |
Устройство асфальтобетонной отмостки шириной 1м для отвода поверхностных вод от стен. |
Результаты поверочных расчетов
В соответствии с СП 56.13330.2011 произведен поверочный расчёт монолитного перекрытия на отметке 0.000м и стен подземной части колодца, по результатам которого установлено:
- Несущая способность ж/б конструкции стен от отметки 0.000м до -11.300м и монолитного перекрытия по балкам на отметке 0.000м достаточна для восприятия существующих нагрузок.
(Графические материалы поверочного расчёта представлены в приложении №3).
Оценка технического состояния конструкций и сравнение с требованиями нормативных документов
Наименование конструкции |
Техническое состояние |
Мероприятия для обеспечения нормальной эксплуатации |
Плита |
Ограниченно-работоспособное |
Ремонтные мероприятия по повышению долговечности и восстановлению характеристик бетона конструкций. |
Стены подземной части |
Ограниченно-работоспособное |
|
Стены надземной части |
Работоспособное |
Вычинка 1м2 кладки под оконным проёмом, устройство новой кладки на месте демонтируемых остатков кирпичей, монтаж отливов. |
Лестница |
Работоспособное |
Не требуется. |
Покрытие |
Работоспособное |
Рекомендуется произвести устройство новой кровли |
Кровля |
Аварийное |
Необходима замена |
Металлоконструкции рамы для лебёдки |
Работоспособное |
Не требуется |
Выводы
В результате проведенного детального обследования технического состояния, и поверочных расчётов водозаборного колодца можно сделать следующие выводы:
- Здание построено более 50 лет назад по типовому проекту 1940г выпуска, предназначено для забора воды из реки «Нара», капитальных ремонтов за время эксплуатации не производилось. Здание относится ко 2 категории ответственности, со сроком службы не менее 25лет, в настоящее время эксплуатируется по прямому назначению.
- Здание водозаборного колодца одноэтажное, состоит из подземной части диаметром 6,3м, глубиной залегания 11,300м от отметки 0.000м, и надземной части высотой 4,2м. Материал подземной части колодца (стен и днища), а также перекрытия на отметке 0.000м и покрытия на отметке 4.04м — монолитный железобетон. Материал надземной части колодца — глиняный кирпич на цементно-песчаном растворе, материал кровли — рубероид.
Оконные заполнения выполнены из ПВХ профиля, с заполнением стеклопакетами, входная дверь металлическая. Внутри здания выполнена металлическая рама с лебёдкой. Для спуска в колодец устроена металлическая лестница.
Толщина стен колодца 0,26м, толщина монолитного перекрытия 120мм, толщина стен наружной части здания колодца 510мм. Стены колодца выполнены с консольными выступами на отметке 0.000м, шириной 0.28м. Армирование стен выполнено из продольных стержней диаметром 20мм (класс AI), уложенных с шагом 0.20м, поперечная арматура выполнена из стержней диаметром 8мм с шагом 0.20м. Толщина защитного слоя 40мм. Армирование балок перекрытия выполнено из четырёх стержней диаметром 25мм, уложенных по двое в верхнем и нижним сечении балок. Поперечная арматура выполнена из стержней АI диаметром 8мм, с шагом 0,15-0,26м. по верхнему и нижнему контуру армирования в виде сетки с ячейками 150х150мм. Армирование плиты выполнено из стержней диаметром 8мм.
- По результатам детального обследования установлено, что техническое состояние надземной части здания оценивается как работоспособное. Техническое состояние железобетонных стен и перекрытия на отметке 0.000м соответствует ограниченно-работоспособному состоянию, вследствие наличия отслоения защитного слоя бетона до арматуры, шелушений и сколов на поверхности бетона днища и стен колодца, следов фильтрации грунтовых вод через стены колодца.
- Причина появления дефектов — износ бетонной конструкции за время эксплуатации.
- Наличие дефектов в виде отслоении бетона, вследствие размораживания и протечек через стенки бассейна свидетельствует о снижение эксплуатационных характеристик бетона по водонепроницаемости, морозостойкости.
- По результатам исследований установлено, что вследствие коррозии бетона 1 вида прочность бетона стен от отметки -11.300м до 7.300м, а также от отметки 0.000м до отметки -2.120м неоднородна на отдельных участках и снижена на 50% (не более 3%) от общей площади.
Заключение
- Для дальнейшей эксплуатации железобетонной чаши водозаборного бассейна и использования ее конструктивных элементов в качестве несущих конструкций для проектируемой надземной части необходимо выполнить ремонтные мероприятия по устранению дефектов и мероприятия по восстановлению характеристик бетона по морозостойкости и водонепроницаемости, в соответствии с рекомендациями п.11.
- Выполнить асфальтовую отмостку по периметру здания, произвести замену кровли.
- По результатам поверочных расчётов установлено, что несущая способность существующих ж/б конструкций колодца достаточна для восприятия существующих нагрузок. Устройство дополнительных конструкций и увеличение нагрузок на существующие конструкции производить не рекомендуется. В случае увеличения нагрузок необходимо произвести расчёт на восприятие новых нагрузок, разработать проект усиления существующих.
Рекомендации
Извлечение из нормативной документации.
Графические приложения: обмерные планы, дефектные ведомости.
Поверочный расчёт железобетонного колодца.
Архивная документация.
Таблица прочности бетона стен колодца
Наименование конструкции. Место измерений |
Время прохождения ультразвука, мкс |
Скорость прохождения ультразвука, V |
Прочность, МПа |
Ж/б наружные стены от отметки -11.300 до отметки -9.200м |
24.6 |
4879 |
45 |
27.3 |
4201 |
36.5 |
|
25.3 |
4514 |
42.5 |
|
27.7 |
4046 |
35.4 |
|
25.4 |
4290 |
42.3 |
|
25.9 |
4320 |
40.7 |
|
27.7 |
4618 |
35.4 |
|
28.2 |
4514 |
34 |
|
26.9 |
4571 |
37.6 |
|
26.7 |
4548 |
38.2 |
|
27.1 |
4566 |
37.1 |
|
27.4 |
4384 |
36.2 |
|
25.6 |
4840 |
41.6 |
|
25.9 |
4481 |
40.7 |
|
25.3 |
4916 |
42.6 |
|
22.7 |
5052 |
52.1max |
|
24.2 |
4980 |
46.4 |
|
27.3 |
4570 |
36.4 |
|
23.5 |
4998 |
49 |
|
25.3 |
4301 |
42.5 |
|
24 |
4972 |
47.1 |
|
25.2 |
4308 |
42.9 |
|
31.4 |
3469 |
26.4min |
|
29.3 |
3970 |
31.2 |
|
26.6 |
4567 |
38.5 |
|
28.8 |
3990 |
32.5 |
|
25.3 |
4302 |
42.6 |
|
24.7 |
4880 |
44.6 |
|
Ж/б внутренние стены от отметки -11.300 до отметки -9.200м |
25.9 |
4320 |
40.7 |
24.8 |
4878 |
44.3 |
|
26.6 |
4567 |
38.5 |
|
28 |
4518 |
34.6 |
|
33.7 |
3216 |
21.9min |
Среднестатистическая прочность бетона стен на отметке -11.300 до отметки -9.200м равна 39.3МПа
Технологическая карта на инъекционное укрепление стен колодца.
Правоустанавливающие документы.