Методы инструментального контроля за качеством строительства
Производственный контроль качества должен включать входной контроль проектно-сметной документации, конструкций, изделий, материалов и полуфабрикатов; операционный контроль отдельных строительных процессов или производственных операций и приемочный контроль строительно-монтажных работ. На всех стадиях строительства с целью проверки эффективности ранее выполненного производственного контроля должен выборочно осуществляться инспекционный контроль специальными службами либо специально создаваемыми для этой цели комиссиями.
По результатам производственного и инспекционного контроля качества СМР должны разрабатываться мероприятия по устранению выявленных дефектов. При контроле и приемке работ проверяются:
— соответствие примененных материалов, изделий и конструкций требованиям проекта, ГОСТ, СНиП, ТУ;
— соответствие состава и объема выполненных работ проекту;
— степень соответствия контролируемых физико-механических, геометрических и других показателей требованиям проекта;
— своевременность и правильность оформления производственной документации;
— устранение недостатков, отмеченных в журналах работ в ходе контроля и надзора за выполнением СМР.
Геодезический инструментальный контроль осуществляется в соответствии с разделом 4, ГОСТ 22268-76 и ГОСТ 24846-81. Он выполняется при:
— создании геодезической разбивочной основы для строительства (выполняется заказчиком);
— разбивочных работах в период строительства (выполняет генподрядчик);
— контроле точности геометрических параметров возводимого объекта.
Для производства геодезических работ и своевременного контроля за возведением сооружений используют квалифицированных специалистов, необходимые приборы и оборудование. Средства измерений (теодолиты, нивелиры, рулетки) должны быть необходимой для выполнения работ точности и аттестованы в установленном порядке. Перед началом выполнения работ геодезические приборы должны быть проверены и отъюстированы.
Пункты геодезической разбивочной основы закрепляют постоянными и временными знаками. Постоянные знаки закладывают на весь период строительно-монтажных работ. Временные — по этапам работ (земляные работы, устройство фундаментов, возведение надземной части).
Плановая основа создается методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии строительной сети и их сочетаниями. Высотная основа создается геометрическим нивелированием.
Для закрепления пунктов геодезической разбивочной основы надлежит применять типы знаков, предусмотренные [9] уточняя в проекте глубины заложения и конструкции знаков закрепления осей, а также соблюдая следующие требования:
— постоянные знаки, используемые как опорные при восстановлении и развитии геодезической разбивочной основы, должны защищаться надежными оградами;
— грунтовые знаки следует закладывать вне зон влияния процессов, неблагоприятных для устойчивости и сохранности знаков, настенные знаки следует закладывать в капитальных конструкциях;
— типы и техника выполнения знаков должны соответствовать точности геодезической разбивочной основы.
Верх знаков должен иметь отметку с учетом проекта вертикальной планировки. Створы основных разбивочных осей закрепляют на обноске и на грунтовых створных знаках. Величины допустимых среднеквадратичных погрешностей приведены в таблице
Вид геодезических работ
Величины средних квадратическихпогрешностей
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРИ ВВОДЕ ЗДАНИЙ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ И В ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ
Наиболее актуальными при вводе зданий в эксплуатацию и в ходе эксплуатации являются:
— контроль за состоянием наиболее ответственных конструкций;
— контроль за осадкой зданий и выявление причин чрезмерных и неравномерных осадок;
— контроль за развитием трещин и выявление причин их возникновения.
Натурные испытания конструкций зданий и сооружений выполняют посредством инструментального замера возникающих в конструкциях фактических напряжений. Методы неразрушающего контроля базируются на наблюдении, регистрации и анализе результатов взаимодействия физических полей (излучений) или веществ с объектом контроля, причем характер этого взаимодействия зависит от химического состава, строения, состояния структуры контролируемого объекта и т.п. В последнее время в зданиях с уникальными конструкциями (например, с большепролётными покрытиями) стали использовать системы постоянно действующего мониторинга за состоянием существующих конструкций. Для этого в местах наибольшего напряжения, в ответственных узлах, подверженных воздействию агрессивной среды, и других подобных точках устанавливают датчики, данные с которых передаются на компьютер, обрабатывающий информацию, на основании которой делаются выводы о состоянии конструкций.
Осадка зданий — перемещения здания в процессе строительства и эксплуатации, связанные с изменениями в грунтах оснований фундаментов. Нормативные документы регламентируют предельно допустимые вертикальные осадки зданий и неравномерные перемещения разных частей зданий.
В процессе строительства на песчаных грунтах обычно достигается 70-80% нормативной величины осадки зданий, на глинистых грунтах — 25-40%. Остальная часть осадки зданий происходит в период эксплуатации (более интенсивно у зданий на песчаных грунтах, достаточно медленно во времени — на глинистых грунтах). Осадка оснований фундаментов как системы, состоящей из отдельных элементов, вызывается отказом одного или нескольких элементов, при этом наиболее опасны факторы, вызывающие внезапные отказы.
Осадку зданий может вызвать взаимодействие следующих факторов:
· воздействие окружающей среды (агрессия, вибрация, морозное пучение, землетрясение, увлажнение, набухание грунта и другие);
· отклонение от нормативных требований по изготовлению, перевозке конструкций, монтажу, забивке свай, хранению, эксплуатации, контролю качества и несущей способности и другие;
· неправильные исходные данные (неточность расчета, неправильное определение характеристик грунта и другие), функциональные воздействия (расположенные рядом существующие здания, сваи или фундаменты, ограниченность площадки строительства и другие).
Осадочные трещины в конструкциях зданий, как правило, возникают лишь при неравномерных осадках. Различают следующие виды неравномерных осадок зданий: прогиб, выгиб, кручение, перенос. Причинами этих деформаций могут быть:
· неравномерность удельного давления на грунты оснований под подошвой фундаментов;
· неоднородность и разнопрочность грунтов оснований;
· неоднородность сжимаемости из-за различных факторов (например, наличие жесткости включений карстовых или других пустот, местное замачивание лессовых или оттаивание вечномерзлых грунтов и т.д.);
· влияние горных выработок (подработок) или отрывка открытых котлованов и траншей вблизи здания; влияние вибрации (например, забивка свай в непосредственной близости от здания).
При обследовании деформированных зданий составляют чертежи и выполняют фотоснимки, характеризующие расположение трещин и других деформаций, их размер и развитие, характер раскрытия трещин (кверху или книзу), расположение поперечных стен, расчленение здания трещинами на блоки и условия устойчивости отдельных блоков. Деформации прогиба, выгиба и перекоса часто вызываются различными модулями деформаций грунтов под разными участками зданий. При прогибе трещины концентрируются у фундамента и расширяются книзу. Они угасают к подоконникам первого этажа (реже второго). При выгибе трещины образуются в карнизе. Их количество и раскрытие уменьшаются книзу. Обычно прогиб здания менее опасен, чем выгиб. При прогибе здание почти никогда не теряет общей связи и не разламывается, не появляются опасные отдельно стоящие блоки.
В практике эксплуатации зданий (особенно старых кирпичных) наиболее часто наблюдается выгиб, что объясняется перегрузкой продольных стен наиболее тяжелыми торцевыми (часто глухими) стенами. Устройство в зданиях арочных проездов у торцов еще больше способствует этому явлению.
При изгибе стены (в ее плоскости) вследствие неравномерной осадки возникают трещины. По гипотезе наибольших касательных напряжений (О.Мор) первичные поверхностные разрушения всегда обнаруживают признаки сдвига. Эти поверхности всегда покрыты мельчайшей пылью, в то время как вторичные поверхности, обусловленные разрывом, обладают гладкой и твердой поверхностью. Наклонные трещины в стенах, цоколе, фундаменте с одинаковыми направлениями и раскрытием являются действием поперечных сил, а не изгибающих моментов. При изгибе трещины имеют форму параболы, причем при внезапных сильных осадках парабола имеет большую величину оси по сравнению с хордой. По наклону трещин нетрудно судить, какая часть здания оседает.
Зависимости относительного прогиба стен и максимального угла поворота определяют условия и возможности появления трещин в кирпичных зданиях при неравномерных осадках. Осадку зданий можно классифицировать и по степени ответственности последствий.
Трещины в конструкциях измеряют градуированной лупой. Она состоит из стеклянной пластинки с нанесенными на ней делениями по 7,5 мм в каждую сторону от нулевого деления. Пластинку с делениями закрепляют в специальной оправе, внутри которой лупа перемещается вверх или вниз. При отсчетах измерительную лупу накладывают на трещину. Нулевое или крайнее деление на стекле должно совпадать с краем измеряемой окружности. Отсчет производят по градуированной шкале, нанесенной на стеклянной пластинке.
При измерении трещин в затемненных участках следует пользоваться электрической лампой.
Трещины с раскрытием от 1 до 0,1 мм удобнее измерять трафаретами с нанесенными на них линиями различной толщины. При измерении трещин в конструкциях трафарет прикладывается к трещине и устанавливается таким образом, чтобы соответствующая линия совпадала с размером измеряемой трещины. Каждая трещина фиксируется в журнале; измерения периодически повторяются.
Вопросы для самопроверки:
Что включает геодезический контроль?
Какие современные приборы геодезического контроля используются в строительстве?
Назовите методы контроля качества в строительстве.
Назовите методы испытаний качества строительных материалов, изделий, конструкций при выполнении строительных работ.
Какие методы контроля качества относятся к разрушающим?
Какие методы контроля качества относятся к неразрушающим и в чём их особенности?
В чём суть акустического метода? магнитного метода? вихретокового метода? акустического метода?
Какие приборы неразрушающего контроля используются в строительстве?
Назовите основные задачи строительных лабораторий?
Виды испытаний, измерений и контроля, осуществляемые лабораторией.
Что понимают под испытанием материалов?
Какие механизмы используют для испытания материалов?
Как контролируется качество конструкций здания в процессе эксплуатации?
Что понимается под натурными испытаниями?
Что вызывает неравномерные осадки зданий?
Как контролируются трещины?
РАЗДЕЛ 2.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Методы инструментального обследования строительных конструкций
Целью инструментального обследования зданий является получение количественных данных о состоянии несущих и ограждающих конструкций: деформациях, прочности, трещинообразовании и влажности.
Инструментальному обследованию подлежат конструкции с явно выраженными дефектами и разрушениями, обнаруженными при визуальном осмотре, либо конструкции, определяемые выборочно по условию: не менее 10% и не менее трёх штук в температурном блоке.
Методы инструментального обследования и используемая для этого аппаратура приводятся ниже в таблице.
| № п/п | Исследуемый параметр | Метод испытания или измерения | Инструменты, приборы и оборудование, используемые при инструментальном обследовании |
| 1 | Объемная деформация здания | Нивелирование, теодолитная съемка | Нивелиры Н-3, Н-10, НА-3 и др. Теодолиты Т-2, Т-15, ТаН и др. |
| 2 | Прогибы и перемещения | Нивелирование. Прогибомерами механического действия и жидкостными на принципе сообщающихся сосудов | Нивелиры: Н-3, Н-10, НА-1 и др. Прогибомеры механического действия ПМ-2, ПМ-3, ПАО-5. Жидкостные прогибомеры П-1 |
| 3 | Прочность бетона | Метод пластических деформаций (ГОСТ 22690.0-88). Ультразвуковой метод (ГОСТ 17624-87). Метод отрыва со скалыванием (ГОСТ 226900-88). Метод сдавливания | Молоток Физделя, молоток Кашкарова, пружинистые приборы: КМ, ПМ, ХПС и др. УКБ-2, Бетон-5, УК-14П, Бетон-12 и др. ГПНВ-5, ГПНС-4. Динамометрические клещи |
| 4 | Прочность раствора | Метод пластической деформации | Склерометр СД-2 |
| 5 | Скрытые дефекты материала конструкции | Ультразвуковой метод. Радиометрический метод | Ультразвуковые приборы: УКБ-1, УКБ-2, Бетон-12, Бетон-5, УК-14П. Радиометрические приборы: РПП-1, РПП-2, РП6С |
| 6 | Глубина трещин в бетоне и каменной кладке | Ультразвуковой метод. Радиометрический метод | Молоток, зубило, линейка. УК-10ПМ, Бетон-12, УК-14П, Бетон-5, Бетон-8УРЦ и др. |
| 7 | Ширина раскрытия трещин | Измерение стальными щупами и пр. С помощью отсчётного микроскопа | Щуп, линейка, штангенциркуль, МИР-2 |
| 8 | Толщина защитного слоя бетона | Магнитометрический метод | ИЗС-2, МИ-1, ИСМ |
| 9 | Плотность бетона, камня и сыпучих материалов | Радиометрический метод (ГОСТ 17623-87) | Источники излучения Сs-137, С0-60. Выносной элемент типа ИП-3. Счётные устройства (радиометры): Б-3, Б-4, Бетон-8-УРЦ |
| 10 | Влажность бетона и камня | Нейтронный метод | Источник излучения Ra-Be, Датчик НВ-3. Счётные устройства: СЧ-3, СЧ-4, «Бамбук» |
| 11 | Воздухопроницаемость | Пневматический метод | ДСК-3-1, ИВС-2М |
| 12 | Теплозащитные качества стенового ограждения | Электрический метод | Термощупы: ТМ, ЦЛЭМ. Теплометр ЛТИХП |
| 13 | Звукопроводность стен и перекрытий | Акустический метод | Генератор «белого» шума ГШН-1. Усилители: УМ-50, У-50. Шумомер Ш-60В. Спектометр 2112 |
| 14 | Параметры вибрации конструкции | Визуальный метод. Механический метод. Электрооптический метод | Вибромарка, Виброграф Гейгера, ручной виброграф ВР-1. Осциллографы: Н-105, Н-700, ОТ-24-51, комплект вибродатчиков |
| 15 | Осадка фундамента | Нивелирование | Нивелиры: Н-3, Н-10, НА-1 и др. |
Особое внимание при инструментальном обследовании зданий уделяют прочности материалов конструкций. Прочность бетона определяется как неразрушающими методами (ультразвук, пластическая деформация), так и с частичным разрушением тела конструкции (отрыв со скалыванием, извлечение кернов для лабораторных испытаний и пр.).
Следует подчеркнуть, что наиболее достоверную информацию о прочности бетона даёт испытание кернов. Именно этот метод рекомендуется использовать при инструментальном обследовании ответственных конструкций.
Показатели прочности арматуры устанавливают испытанием образцов, вырезанных из конструкций, в наибольшей степени поврежденных пожаром. Если отсутствуют экспериментальные данные, то величину снижения прочности бетона и арматуры определяют через понижающие коэффициенты, регламентируемые нормами проведения технического обследования здания.