В статье приводится способ оценки фактического состояния и определение возможной динамики развития прогибов и кренов несущих конструкций технологической эстакады.
Ключевые слова: геодезический контроль, прогиб строительных конструкций, промышленная безопасность, экспертиза, нивелир
В современных реалиях российской экономики, зачастую, замена технологических трубопроводов проводится с реконструкцией строительных конструкций эстакад, но без их полной замены.
При проведении освидетельствования эстакады после реконструкции необходимо оценить возможную осадку эстакады, динамику её развития.
Геодезический контроль строительных конструкций промышленных сооружений используется для определения их несущей способности и эксплуатационной пригодности. Для определения осадок основных несущих элементов эстакад используется нивелир с геодезической рейкой.
После реконструкции эстакады под трубопроводы, расположенной на территории опасного производственного объекта в городе Москва, было зафиксировано отклонение высотных отметок поперечных балок. Авторами статьи были выполнены мероприятия с целью определения осадок, прогибов, а также остаточной несущей способности строительных конструкций эстакады.
Оценить основную причину фактического положения конструкций (неравномерные осадки эстакады или низкое качество строительно-монтажных работ) в условиях отсутствия ранее проводимых геодезических наблюдений не представлялось возможным.
Несущие элементы эстакады состоят из опор под трубопроводы, выполненные в сборном железобетоне и металле (встроенные в систему конструктивные элементы при техническом перевооружении установки). Железобетонные опоры состоит из двух безконсольных колонн сечением 300х400 мм высотой 5 м, расстояние между колоннами (в осях) 3 м. Между колоннами на высоте 4 м и по оголовкам колонн установлены сборные железобетонные балки сечением 400х200 мм. Стальные стойки выполнены из швеллеров № 16 и № 12.
В процессе технического перевооружения установки, в соответствии с проектом реконструкции, в конструктивное решение эстакады были внесены изменения:
на железобетонные опоры, для увеличения несущей способности, смонтированы стальные поперечные балки из спаренного швеллера № 16;
демонтирована одна железобетонная опора;
смонтированы дополнительные опоры из трубы квадратного профиля 160х5мм;
для обслуживания трубопроводов в, дополнительно смонтированы три площадки.
Между колоннами на высоте 4 метра и по оголовкам колонн установлены сборные железобетонные балки, сечением 400х200 мм.
Общий вид эстакады представлен на рис. 1.
Рис. 1. Общий вид эстакады
Работы проводились в три этапа. На первом этапе был произведён инструментальный контроль, закрепление контрольных точек на конструкциях опор и выполнен первый цикл геодезических измерений с привязкой к ближайшему реперу.
При инструментальном контроле было установлено:
основные геометрические параметры конструкций, выполненные в процессе технологического перевооружения, соответствуют проекту;
прочность бетона железобетонных конструкций не ниже класса В20, структура бетона неповрежденных зон плотная, однородная;
армирование колонн: продольная рабочая арматура Ø25 мм класса А-II, поперечная Ø8 мм класса А-I(II) шагом 250 мм, величина защитного слоя бетона неповрежденных зон не менее 30мм;
армирование балок: продольная арматура Ø18мм и Ø12мм класса А-II в нижней грани элемента, Ø18мм класса А-II в верхней грани, поперечная арматура Ø8 мм класса А-I с шагом 200 мм, величина защитного слоя бетона неповрежденных зон не менее 30 мм;
степени карбонизации бетона защитных слоев установлено, что глубина карбонизации не превышает 3 мм, при величине защитного слоя бетона в указанных зонах от 25 мм;
прогибы балок опор не превышают 5,5 мм, что менее предельно допустимых значений — 1/200 пролета, результаты контроля для стальных балок представлены на рис. 2, для представленых железобетонных балок — на рис. 3.
Рис. 2. Результаты нивелировки стальных балок
Рис. 3. Результаты нивелировки железобетонных балок
Отклонения колонн от вертикальности не превышают критических значений (0.05 мм), при этом крен колонн по осям «Б/3–5/1», «Б-6», «Б-7», «А-11» находится в интервале от 0.025 до 0.05 мм, что характеризует конструкции как ограниченно-работоспособные (рис. 4).
Рис. 4. Результаты измерения кренов колонн
По отдельным узлам сопряжения балок и колонн опор эстакады выявлены деформации и зазоры между элементами (рис. 5).
Рис. 5. Зазор между балкой и опорным столиком колонны по оси «Б-8», отм. +4,000
Во время второго этапа (через три месяца) и третьего этапов (через шесть месяцев) были произведены замеры геодезических измерений по ранее закреплённым контрольным точкам, с привязкой к ближайшему реперу.
По результатам мониторинга выраженных осадок в контрольный период не было зафиксировано, что свидетельствует о формировании данных дефектов на более ранней стадии эксплуатации (либо в процессе строительно-монтажных работ) и о стабильном положении конструкций в период мониторинга.
Выводы.
При эксплуатации промышленных зданий и сооружений необходимо вести постоянные геодезические наблюдения, позволяющие оценивать динамику развития осадок и тем самым снизить риск наступления предельного состояния первой группы строительных конструкций.
Литература:
- Методические указания по проведению технического обслуживания, ремонта, обследования, анализа промышленной безопасности производственных зданий и сооружений предприятий, эксплуатирующих взрывоопасные и химически опасные объекты: СА-03–006–06. — М., 2008, — 236с.
- Геодезические работы в строительстве. СП 126.13330. — М., 2012. — 78с.
- Гроздов В. Т. Техническое обследование строительных конструкций зданий и сооружений. — СПб., 2001. — 140 с.
