Возведение новых и реконструкция существующих зданий и сооружений, в пределах таких мегаполисов как Москва, требует учета многих факторов, определяющих строительную деятельность. В больших городах застройка настолько стесненная, что почти не осталось площадок для нового строительства. В связи с этим в настоящий момент остро встал вопрос о сносе ветхого жилья и строительстве на их месте современных многоэтажных, высотных, зданий, отвечающих социальным, экономическим, экологическим и другим требованиям XXI века.
Для сноса ветхого жилья необходимо разработать и согласовать пакет документов, которые включают в себя, в частности, проект демонтажа [1]. Для его составления необходимо четко себе представлять конструктивную схему сносимого объекта, которая дает проектная документация. Но так как ветхие здание имеют, в своем большинстве, срок эксплуатации 50–70 и более лет, то архитектурно-проектная документация может быть утрачена. Также эти здания в процессе эксплуатации неоднократно могли подвергаться перепланировкам, надстройкам, перестройкам, в том числе и незаконным. В связи с этим перед началом составления проекта на демонтаж необходимо провести обследование здания с целью выявления архитектурно-конструктивных особенностей для дальнейших безопасных демонтажных работ.
Основная цель обследования зданий и сооружений
Обследование зданий и сооружений – это целый комплекс работ, направленный на определение технического состояния зданий и сооружений, который производится с целью установления категории состояния и степени износа фундаментов и несущих конструкций, определения возможности восприятия дополнительных нагрузок при реконструкции, получения количественной оценки фактических показателей качества конструкций с учетом изменений, происходящих во времени. Все это необходимо для установления состава и объема работ по капитальному ремонту или реконструкции, а также для разработки мероприятий по усилению конструкций.
Также обследование может дать ответ на вопрос о возможности и целесообразности реконструкции. Если по результатам обследование выявятся дефекты, препятствующие реконструкции здания, то необходимо определить объем работ по демонтажу здания и обосновать метод сноса.
Этапы обследования
Весь комплекс по обследованию разделяется на несколько этапов[2].
Этап 1 «изучение материалов» включает в себя:
• ознакомление с техническим заданием заказчика: обоснование для выполнения работ, объемы, сроки, состав работ, краткое содержание отчетных материалов;
• ознакомление с проектно-технической документацией самого здания, а также зданий, находящихся вблизи объекта;
• результаты инженерных изысканий;
• выписка из технического паспорта БТИ;
• другие архивные материалы по объекту.
На протяжении всего жизненного цикла здания он претерпевает большие изменения: различные перепланировки, надстройки, пристройки. Зачастую проектная документация теряется, либо изменения в планировку вносили незаконным образом. Иногда проектно-архитектурная документация отсутствует на целое здание. Эти обстоятельства усложняют проведение обследования.
Этап 2 «Визуальное (предварительное) обследование». Данный этап используется на начальном этапе обследования здания с целью определения категории состояния конструкций [3], а именно:
Исправное состояние несущих конструкции здания – это отсутствие дефектов и повреждений, которые могут влиять на устойчивость здания в целом.
Работоспособное состояние конструкции или здания – это когда некоторые параметры не отвечают требованиям проекта или нормативным документам, но в конкретных условиях эксплуатации данные нарушения не приводят к ухудшению работоспособности здания в целом.
Ограниченно-работоспособное состояние – такое состояние конструкции или здания, при котором имеющиеся дефекты и повреждения снизили несущую способность, но отсутствует опасность внезапного разрушений. Функционирование возможно при контроле состояния конструкции или здания.
Недопустимое состояние конструкции или здания – состояние, при котором существует опасность пребывания людей и сохранности оборудования.
Аварийное состояние конструкции или здания – это полное исчерпание несущей способности. Опасность обрушения здания.
Этап 3 «Детальное инструментальное обследование».
В каждом конкретном случае по результатам первичного, визуального, обследования следует устанавливать конструкции и объемы детального обследования с выявлением параметров отклонений и деформаций, фактических размеров опирания, а также мест расположения приборов при последующем мониторинге. Детальному обследованию подлежат все конструкции, в которых при визуальном осмотре обнаружены серьезные дефекты. Если по результатам визуального обследования была сделана достаточная в соответствии с поставленными задачами оценка состояния конструкции, то детальное обследование может не производиться.
В необходимых случаях проводят испытания на:
– определение прочности и проницаемости бетона;
– количество арматуры, ее площадь и профиль;
– прочность материалов каменной кладки;
– степень коррозии стальных элементов;
– необходимые характеристики грунтов;
– деформация основания и т. д.
Существуют различные способы детального обследования [4]:
Акустический метод обследования зданий и сооружений – применяется для определения звукопроводности стен и перекрытий. Возможность исследования протяженных конструкций, доступ к которым ограничен.
Ультразвуковой метод обследования зданий и сооружений – используется для определения скрытых дефектов материалов и конструкций из бетона и железобетона, определения прочности, а также для определения глубины, ширины раскрытия трещин бетона, анализа качества сварных швов и толщины металлоконструкций.
Электромагнитный, в т.ч., георадиолокационный метод обследования– используется для исследования структуры, толщины и скрытых дефектов фундаментов, подрельсового основания железных дорог, трубопроводов, структуры и наличия оползневых процессов в грунтах, основаниях дорог, водных бассейнах.
Радиометрический метод обследования – применяется для определения плотности бетона, камня и сыпучих материалов.
Метод отрыва со скалыванием и метод сдавливания – применяются для определения прочности бетона.
Метод пластической деформации – применяется для определения прочности и деформативности материала.
Нивелирование, теодолитная съемка – применяется для определения осадки фундамента или объемной деформации здания.
Электрооптический метод обследования – применяется для определения параметров вибрации конструкций.
Тепловизионный метод обследования– применяется для диагностики систем водоснабжения и отопления, для определения зон аномального перегрева электроприборов.
Пневматический метод обследования – применяется для определения воздухопроницаемости.
Этап 4 «Результаты обследования». По результатам обследования составляется [5]:
• Технический отчет, который может быть представлен в виде дефектных ведомостей состояния конструкций, конструктивные особенности зданий, схемы, эпюры, графики, фотоматериалы, перечень факторов, способствующий деформации, и др.
• Техническое заключение о возможности реконструкции здания, включающее описание текущего состояния здания, техническую характеристику предполагаемой конструкции, прогноз состояния здания реконструкции, выводы и рекомендации по реконструкции.
Для иллюстрации важности обследования ниже рассмотрены характерные примеры.
Пример 1. В 2016–17 годах было проведено инженерно-техническое обследование существующего офисного здания, которое подлежит реконструкции, 1956 года постройки, попадающего в зону влияния нового строительства.
Здание, бывший дом культуры, представляет собой 4-этажное кирпичное здание с подвалом и мансардным этажом. Со всех сторон к нему примыкают пристройки, которые были сделаны в 1970-х годах (по данным БТИ). Здание построено в неоклассическом стиле, характерным для построек 50-х годов, имеет входную группу – портик с четырьмя колоннами
При проведении ультразвукового обследования колонн [6] специалисты фирмы по обследованиям зданий предположили, что колонны сделаны из бетона (плотность материала была равна 2200–2300 кг/м3). Также они установили, что фундамент стаканного типа под колонну сделан из кирпича. Но согласно Правилам и Нормам (ПиН) 1950-х годов материал колонны и материал стакана должен быть сделан из одного материала, т.е. индустриализированы.
Таким образом встает принципиальный вопрос: довериться ПиНу или придерживаться результатам современного инструмента обследования. Это очень серьезный выбор, который может повлиять не просто на компетентность специалиста, проводившего обследование. Данный выбор может повлиять на способ и безопасность демонтажа. Ведь при отнесении здания к категории «аварийное и подлежащее сносу», при непосредственном сносе колонна из кирпича и бетона обрушится по-разному: колонна из бетона упадет под углом, а кирпичная колонна сложится пополам.
Данная ошибка может привести к неконтролируемому разрушению сносимого здания, повреждению окружающей застройки и травмам рабочих [7].
2 пример. Здание производственного назначения 2012 года постройки возводилось с нарушением технологии строительства. Генподрядная организация вину не признала и отказалась исправлять совершенные ошибки.
Для возобновления строительства заказчик решил взыскать деньги с нарушителей и подать иск в суд. В ходе судебного разбирательства был привлечён эксперт для проведения обследования и дачи заключения о возможности реконструкции объекта и изменения его функционального назначения [8]. При визуальном обследовании конструкции балки никаких дефектов обнаружено не было. Далее провели детальное техническое обследование ультразвуковым методом, с помощью которого определи наличие арматурных стрежней в бетоне, что соответствует строительным нормам [9]. Этим результатом можно было бы ограничиться, но специалист обратил внимание на одну особенность: прибор показал разную толщину стержня по всей длине балки. Вскрытие показало, что арматура частично или полностью подверглась коррозии. В итоге эксперт дал заключение о проведении капитального ремонта здания.
Выводы
Итак, рассмотрев несколько примеров, можно сделать вывод о том, что:
Во-первых, техническое обследование зданий и сооружений является неотъемлемой частью строительной отрасли;
Во-вторых, визуальное обследование не всегда даёт полную и достоверную информацию об архитектурно- планировочных решениях объекта;
И в-третьих, даже применив современные методы технического обследования здания, необходимо комплексно подходить к решению задач, не полагаться полностью на показания приборов, а с помощью логики, знаний и навыков в области строительства уметь анализировать и адаптировать полученные результаты.