Обследование каменных конструкций
Введение
Известно, что в древности каменные конструкции были главными строительными элементами, которые использовались в качестве стен, столбов, сводов и арок, мостов, фундаментов. Каменные конструкции имеют широкое применение, так как может быть использовано местное строительное сырье – природные каменные материалы или искусственные (кирпич) и раствор.
При условии соблюдения технологических требований при проектировании, строительстве и эксплуатации каменные конструкции обладают высокой степенью надежности и долговечности.
В настоящее время часто встает вопрос о необходимости оценки технического состояния, несущей способности и поиске причин дефектов и повреждений каменных конструкций. Объектами обследования становятся конструкции, испытавшие за десятилетия действие множества факторов, неблагоприятно сказавшихся на их работе и внешнем виде. Перед инженером-обследователем стоит задача поиска причинно-следственной связи между деформациями каменных конструкций и факторами, их вызывающими.
Когда необходимо выполнять обследование каменных конструкций?
Случаи, при которых необходимо выполнять обследование каменных конструкций, регламентированы требованиями нормативной документации – пункт 5.3.2 ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния». К таким случаям относятся:
- появление дефектов и повреждений (трещин, отклонений от вертикали, расслоений и др.);
- в случае планируемой реконструкции или изменения уровня нагрузок на каменные конструкции – надстройка, пристройка, перепланировка, устройство новых проемов и отверстий под трассировку инженерных систем и т. д.;
- выявлены отклонения от проектных требований при строительстве;
- оценка несущей способности каменных конструкций после аварии (например, пожара);
- в случае планируемого нового строительства вблизи существующего здания, возведенного с применением каменных конструкций;
- перед возобновлением строительных работ после консервации.
Почему возникают дефекты и повреждения в каменных конструкциях?
Появлению дефектов и повреждений каменных конструкций предшествует целая цепь взаимосвязанных событий. Причины их появления могут быть связаны с (см. таблицу ниже):
| Причина | Фотоописание |
| неравномерной осадкой основания и фундаментов; |
*на фото: наклонные трещины в наружных стенах исторических зданий вследствие неравномерных осадок основания |
| ослаблением каменной кладки (пробивка отверстий под коммуникации, проемы без усиления); |
*на фото: устройство проемов в несущих стенах в уровне подвала здания |
| дополнительным нагружением конструкций без их усиления (надстройка этажа, увеличение нагрузки на перекрытия от технологического оборудования); |  |
| образованием пустых швов в кладке – «пустошовка», связанных с деструкцией кладочного раствора из-за эрозии и воздействия атмосферных осадков, протечек кровли и т. д.; |
*на фото: пустошовка кладки с выпадением отдельных камней из сводов исторического здания вследствие эрозии раствора |
| утратой конструкции отмостки, отсутствием организованного водоотвода и благоустройства территории, и, как следствие, возникновение участков намокания, биоповреждений и капиллярного поднятия влаги вверх по каменным конструкциям; |
*на фото: слева – биопораждения кладки вследствие регулярного замачивания; справа – участки увлажнения цоколя вследствие поломки водосточной трубы |
| отклонением от нормативных требований при возведении каменных конструкций: применение материалов с прочностью, ниже проектной, наличием плохой перевязкой кладки; |
*на фото: отсутствие перевязки швов кирпичной кладки на 13 рядов |
| снижением общей пространственной жесткости конструкции (стен, сводов) из-за выхода из строя внутренних стеновых связей; |
*на фото: срез внутренней стеновой связи – шплинта (якоря) – исторического здания |
| снижением общей пространственной жесткости каменных конструкции из-за демонтажа элементов жесткости: лестниц, каменных сводов – без соответствующего усиления конструкций. |
*на фото: слева – демонтаж конструкции свода; справа – демонтаж конструкции лестницы |
Какие виды работ выполняет инженер в процессе обследования каменных конструкций?
| Вид работ | Фотоописание |
| анализирует исходные материалы (при их наличии): проектные данные, паспорт объекта, материалы предыдущих обследований; |
*на фото: паспорт исторического здания |
| составляет и утверждает программу работ: предварительно осматривает конструкции; фиксирует наиболее поврежденные участки; устанавливает фактическую конструктивную схему; намечает план работ в соответствие с целью обследования – обозначает участки вскрытий и измерений, отбора образцов; |
*на фото: схемы расположения вскрытий и измерений с фотофиксакцией данных зон |
| проводит инструментальное обследование и при необходимости лабораторные испытания: выполняет обмерные работы – ручными методами и 3D-сканированием; проводит испытания конструкций для определения фактической прочности кирпича и раствора; осуществляет геодезические измерения; |
*на фото: фрагмент акта отбора образцоа кирпича и раствора на историческом здании
*на фото: определение ширины раскрытия трещин в каменной конструкции исторического здания
*на фото: определение влажности кладки исторического здания неразрушающими методами контроля;
*на фото: контроль прочности кладки стен методом упругого отскока
*на фото: геодезические измерения отклонений стен от вертикали геодезическими методами контроля
*на фото: обработка данных 3D-сканирования исторического здания |
| выполняет поверочные расчеты с учетом всех зафиксированных дефектов и повреждений и делает вывод о резерве несущей способности каменных конструкций; |
*на фото: фрагмент расчета кирпичного свода исторического здания |
| составляет техническое заключение по результатам обследования с выводами и рекомендациями о дальнейшей эксплуатации, в том числе представляет эскизы усиления строительных конструкций и варианты решения проблемы. |
*на фото: эскизные варианты усиления различных каменных конструкций |
Что необходимо от Вас для проведения работ по обследованию каменных конструкций?
- до начала работ – краткое описание задачи, фотофиксация объекта обследования или дефектов и повреждений каменных конструкций;
- техническое задание;
- при наличии – предоставить все имеющиеся исходные данные: документация по объекту, результаты ранее выполненных изысканий;
- предоставить доступ на объект обследования;
- обеспечить условия работы на объекте, в том числе и для организации вскрытий и измерений каменных конструкций.
Куда можно направить результаты нашей работы?
- в экспертизу (государственную и негосударственную экспертизу проектной документации);
- в проектную организацию для реализации проекта реконструкции / капитального ремонта / реставрации;
- Собственнику объекта или Заказчику строительства;
- контролирующим и инспектирующим службам.
