Техническое обследование зданий и сооружений

Техническое обследование зданий и сооружений - комплекс мероприятий по установлению категории технического состояния несущих и ограждающих конструкций, грунтов оснований и инженерных систем. Категория технического состояния устанавливается на основе анализа влияния дефектов и повреждений, а также параметров инструментальных и лабораторных исследований на несущую способность и устойчивость обследуемого здания. 

По результатам обследования делается вывод о дальнейшей безопасной эксплуатации и разрабатываются рекомендации по планируемой реконструкции, устранению влияния дефектов и усилению несущих конструкций. 

Мы проводим следующие виды обследований согласно требованиям ГОСТ 31937-2011, СП 13-102-2003 и ГОСТ Р 55567-2013:

• Комплексное обследование зданий и сооружений - обследование конструкций, грунтов оснований, инженерных систем, проведение обмерных работ и поверочных расчетов
• Обследование объектов культурного наследия (памятников истории и культуры народов РФ)
• Обследование опасных и технических сложных объектов
• Лазерное сканирование зданий и сооружений

• Проведение реконструкции - надстройка этажей или мансарды, устройство эксплуатируемого чердачного пространства, углубление подвальных и цокольных этажей, устройство новых перекрытий, изменение функционального назначения, размещение дополнительного оборудования на перекрытиях и кровле, увеличение полезных нагрузок
• Попадание здания или сооружения в зону влияния нового строительства или реконструкции, проведение расчета влияния нового строительства или реконструкции
• Обследование зданий и сооружений для разработки проекта демонтажа
• Восстановление недостающей проектной и исполнительной документации
• Узаконивание строительства и ввод объекта в эксплуатацию
• Обследование незавершенного (замороженного) строительства – определение объемов выполненных работ и возможности завершения СМР
• Оценка влияния и анализ причин образования дефектов и повреждений
• Получение заключения о соответствии (ЗОС) построенного или реконструированного объекта капитального строительства требованиям технических регламентов и проектной документации
• Создание конструктивной информационной модели с применением BIM-технологий - лазерное сканирование, обработка облака точек, создание 3D-модели с несущими и ограждающими конструкциями.

Информационная 3D-модель содержит не только информацию о размерах и свойствах материалов конструкций, но и техническое состояние и дефекты. В дальнейшем информационную модель можно использовать при разработке проектной документации на реконструкцию, усиление и капитальный ремонт. Это позволяет существенно сократить сроки и исключить коллизии при проектировании.

1. Что такое обследование зданий и сооружений, виды обследований и их отличия

Существует множество формулировок обследования зданий и сооружений - техническое обследование, строительное, инженерное и т.д. Все они означают одно и то же и подразумеваеют определение категории технического состояния конструкций и грунтов оснований на основе анализа влияния дефектов и результатов поверочных расчетов на несущую способность, устойчивость и дальнейшую безопасную эксплуатацию.  

Основной нормативный документ ГОСТ 31937-2011 предусматривает проведение двух видов обследования здания:

• Комплексное обследование технического состояния - обследование как строительных конструкций и грунтов оснований, включающее проведение обмерных работ, так и внутренних инженерных систем
• Обследование технического состояния - предусматривает обследование только строительных конструкций и грунтов оснований

По составу работ, позволяющему сделать оценку технического состояния, каждый из описанных выше видов обследования делится на визуальное и детальное:

• Визуальное обследование зданий и сооружений проводится для оценки технического состояния только по внешним признакам. Далее по результатам проведенного визуального обследования определяется необходимость дополнительных исследований и составляется программа детального обследования, включающая описание и объем необходимых для уточнения технического состояния здания работ.
• Детальное обследование зданий преследует конктретные цели - от определения возможности проведения реконструкции с надстройкой дополнительных этажей до определения причин образования трещин в несущих конструкциях. Следовательно, состав и объемы полевых работ по вскрытиям, шурфам, инструментальным испытаниям, а также объемы лабораторных исследований и инженерных расчетов определяются индивидуально для каждого объекта в зависимости от преследуемых целей и конструктивных особенностей здания.

2. Порядок проведения обследования

Полевые работы

• подготовительные работы - составление программы обследования; установление мест проведения вскрытий конструкций, откопки шурфов, отбора образцов для лабораторных испытаний; согласование программы работ с Заказчиком
• визуальный осмотр - выявление дефектов и повреждений; фиксация на планах и фасадах
• обследование инженерных систем - включается в объем работ комплексного обследования зданий и сооружений, предусматривающего последующее прохождение экспертизы
• обмерные работы - определение геометрических размеров несущих и ограждающих конструкций
• геодезический контроль - определение прогибов и деформаций большепролетных конструкций
• инструментальный контроль бетонных и железобетонных конструкций - определение прочностных характеристик бетона ультразвуком и методом отрыва со скалыванием, ультразвуковая дефектоскопия и определение однородности бетона, измерение толщины защитного слоя бетона и диаметров рабочей арматуры, анализ коррозии и силы натяжения арматуры
• инструментальный контроль металлических конструкций - дефектоскопия сварных швов, определение момента затяжки болтов

• вскрытия конструкций - вскрытия железобетонных колонн и конструкций перекрытий для определения состояния, количества и диаметров рабочей арматуры; вскрытия полов и кровли для определения состояния и состава пирогов; зондирование стен

• откопка шурфов для обследования фундаментов и грунтов оснований

• георадарное исследование - определение длин и дефектов свай, выявление разуплотнений и неоднородностей в грунтовом массиве
• лабораторные испытания - отбор кернов из железобетонных конструкций для определения класса бетона; отбор кирпичей, камней и пластинок раствора для определения марок; отбор образцов арматуры и металла для определения химического анализа и расчетного сопротивления растяжению; отбор проб грунта из шурфов для определения физико-механических характеристик 

Камеральные работы

• обмерные чертежи - поэтажные планы, планы конструкций перекрытий, продольные и поперечные разрезы, фасады, узлы сопряжения конструкций. Обмерные чертежи выполняются в объеме, достаточном для разработки проектной документации на реконструкцию или усиление

• исполнительная съемка большепролетных конструкций - выявление отклонений, прогибов и деформаций, превышающих допустимые нормами значения
• карта дефектов и повреждений - нанесение выявленных дефектов на планы и фасады
• ведомость дефектов и повреждений - определение типа дефектов, причин образования и методов устранения
• чертежи вскрытий - указание размеров несущих сечений, количества выявленного армирования, состава пирогов перекрытий, полов и кровли

• чертежи шурфов - планы и разрезы каждого шурфа с привязками к уровню планировки или полу подвала

• фотоматериалы - подтверждение основных моментов обследования здания, комментарии и описанием технологии выполнения работ
• материалы инструментальных испытаний - описание методики испытаний; определение прочностных характеристик
• материалы лабораторных исследований - протоколы испытаний с выводами о принятых физико-механических и прочностных характеристиках конструкций и грунтов оснований, учитываемых при проведении поверочных расчетов
• теплотехнические расчеты ограждающих конструкций
• поверочные расчеты конструкций и грунтов оснований - сбор нагрузок и определение усилий от постоянных и временных нагрузок; расчеты по прочности и устойчивости как отдельных наиболее нагруженных конструкций, так и полного каркаса здания; определение запасов несущей способности в текущем техническом состоянии с учетом влияния дефектов повреждений

• Техническое заключение - итог проведенного обследования здания, включающее пояснительную записку с описанием конструктивной схемы, методики проведения работ, результатов инструметальных и лабораторных испытаний, выводов и обоснований о принятых категориях технического состояния, выводов о возможности проведения реконструкции и иных целей, рекомендации по устранению повреждений, восстановлению несущей способности, усилению конструкций и дальнейшей безопасной эксплуатации по функциональному назначению

Состав работ технического обследования для вашего объекта может отличаться от представленного выше и определяется исходя из поставленных вами целей, будь то необходимость прохождения экспертизы проектной документации на реконструкцию или восстановление исполнительной документации для ввода объекта в эксплуатацию. Объем работ также зависит от конструктивных особенностей здания или сооружения. Например, количество шурфов, вскрытий, инструметальных и лабораторных испытаний для здания, постороенного по одной конструктивной схеме, будет значительно отличаться от здания, имеющего два и более различных конструктивных объема. Все эти аспекты мы учитываем при составлении технической программы работ. 

3. Технические состояния - какие бывают и в чем отличия

Основной задачей проведения обследования здания или сооружения является определение категорий технического состояния как отдельных несущих конструкций и грунтов основания, так и здания в целом. Только правильно установленная категория позволит разработать рекомендации и провести работы, направленные на дальнейшую безопасную эксплуатацию.

Категория технического состояния устанавливается на основе анализа результатов поверочных расчетов, выполненных с учетом уточненной расчетной схемы, прочностных характеристик материалов, действующих и планируемых нагрузок, а также с учетом влияния выявленных дефектов и повреждений.

В соответствии с требованиями ГОСТ 31937-2011, являющегося основным нормативным документом в области технического обследования, выделяют четыре категории технического состояния:

• нормативное техническое состояние - оцениваемые параметры соответствуют требованиям проектной документации или требованиям нормативных документов
• работоспособное техническое состояние - отдельные параметры не соответствуют проектной документации или нормам, но несущая способность и устойчивость обеспечены
• ограниченно-работоспособное техническое состояние - выявлены повреждения, снижающие несущую способность, но не приводящие к внезапному разрушению или потери устойчивости. Для дальнейшей эксплуатации необходимо проведение работ по усилению или ремонту
• аварийное состояние - несущая способность исчерпана и существует опасность обрушения.

В случае установления ограниченно-работоспособной или аварийной категории технического состояния мы разработаем соответствующие рекомендации, направленные на усиление и восстановление конструкций и грунтов оснований.

4. Применение лазерного сканирования при обследовании зданий

Лазерное сканирование зданий позволяет получить трехмерную модель здания. Облако точек, получаемое с использованием сканера, детализируется до требуемого уровня путем внесения данных, полученных в ходе обследования. Данный метод востребован при проведении реконструкции зданий и сооружений, в особенности - на объектах культурного наследия, что позволяет сократить сроки и избешать ошибок (коллизий) при разработке проектной документации.

Что мы предлагаем:

• лазерное сканирование - получение облака точек, отражающего точное положение конструкций в пространстве
• создание конструктивной модели - обработка облака точек до требуемого уровня деталировки (как правило, LOD 300 или LOD 400)

Конструктивная 3D модель имеет ряд преимуществ по сравнению с наиболее популярными 2D обмерами:

• расчеты - достаточно экспортировать в расчетный комплекс и провести пространственный расчет, нет необходимости создавать расчетную схему с нуля
• быстрое получение необходимых чертежей - возможно получить чертеж любого интересующего места, в т.ч. узла
• наглядность и оперативность - информация о техническом состоянии, дефектах, примененных материалах и размерах конструкций хранится в модели, ее всегда можно изменить
• разработка проекта реконструкции - исключение коллизий при согласовании различных разделов проекта, быстрый доступ к чертежа и технической информации в любой точке модели

Информационная модель позволяет использовать ее на всех этапах "жизни" здания - от обследования и разработки проекта до эксплуатации. На каждом этапе модель получает более высокий уровень детализации и хранит в себе всю информацию.