Назад към първата страница на Научно-техническа информация
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКА ИНФОРМАЦИЯ
и
САНИРАНЕ НА СГРАДИ И СЪОРЪЖЕНИЯ В ПРОМИШЛЕНОТО И ТРАНСПОРТНОТО СТРОИТЕЛСТВО
доц. д-р инж. Д. Назърски, доц. д-р иж. В. Крумов,
доц. д-р инж. Д. Димов, гл. ас. инж. Б. Петров (УАСГ, София)

1. ВЪВЕДЕНИЕ
     В последните десетилетия у нас са изградени значително количество стоманобетонни промишлени сгради и съоръжения (комини, охладителни кули, бункери, естакади и др.), а така също и траспортни съоръжения (мостове, градски надлези, виадукти и др.). Тези сгради и съоръжения по време на експлоатацията им са били изложени на действието на сериозни статико-динамични натоварвания, климатични въздействия, в редица случаи и на агресивни среди, действащи деструктивно на бетона и корозионно на стоманената армировка. Същевременно е известно, че в експлоатационния им период преобладаващата част от стоманобетонните сгради и съоръжения в
промишленото и транспортното строителство не са обследвани, за да се установи действителната им експлоатационна надеждност, а така също не са предприемани и мерки за тяхното саниране.
     От провежданите у нас проучвания, технически експертизи, консултации и др., свързани с диагностиката и санирането на значителен брой стоманобетонни сгради и съоръжения в промишленото и транспортното строителство беше установено, че те имат сериозни дефекти, дължащи се на комбинираното действие на съответните натоварвания, климатичните фактори и експлоатационните среди, които са причина тяхното състояние в редица случаи да бъде оценено като "предаварийно" или "аварийно".
     Естествено, в експлоатационния период не би трябвало да се допуска конструкциите на сградите и съоръженията да се окажат в горните две състояния, но това предполага провеждането на регулярна диагностика на тяхното физическо състояние, а при необходимост предприемане на адекватни мерки за тяхното саниране.
     Санирането (оздравяването) на стоманобетонните сгради и съоръжения в промишленото и транспортното строителство включва следните видове дейности:
- диагностика на състоянието на материалите, от които са изпълнени (инструктивните   елементи   на  сградата   или съоръжението, а така също и маркиране на видимите дефекти;
- статико-оразмерителни проверки на действителната носимоспособност на конструкцията, базиращи се на разултатите от установените показатели на якостно-деформативните свойства на бетона и армировьчната стомана;
- разработване на конструктивни и технологични проекти за ремонтно-възстановителните работи, чрез които се предприемат мерки за възстаноняване на експлоатационната надеждност и дълготрайност на сградите и съоръженията;
- изпълнение на ремонтните работи, предвидени в проекта, от специализирани фирми в областта на санирането на конструкциите, хидра, топло и антикорозионните изолации на съществуващи сгради и съоръжения.

2. ПРОБЛЕМИ НА САНИРАНЕТО НА ПРОМИШЛЕНИ СГРАДИ И СЪОРЪЖЕНИЯ
     Ремонтно-възстановителните мерки при саниране на промишлени сгради и съоръжения имат своята специфика, която е обусловена от действието върху конструктивните елементи на разнообразни статико-динамични товари и агресивни среди, характерни за дадения вид промишлено производство.
    В последните 5—6 години авторският колектив проведе диагностика и разработи конструктивни и технологични проекти за саниране на редица промишлени сгради и съоръжения, по важните от които са:
•  Цех "Синтетични багрила" на "БУЛКОЛОР" ООД - гр. Костенец;
•  Производствени корпуси на "МРАЗ" АД - гр. София;
•  Цех "Мокро извличане" на КЦМ - гр. Пловдив;
•  Цех "Галваничен" на "ТРЕМА"АД - гр. Трявна;
•  Компресорни станции "Лозенец" и "Странджа" на "БУЛГАРГАЗ"АД;
•  Булдозерна работилница на площадка "МЕДЕТ" при "АСАРЕЛ-МЕДЕТ" - гр. Панагюрище;
•  Инсталация за излужване на извънбалансови руди при "АСАРЕЛ-МЕДЕТ" -гр. Панагюрище.
    От натрупания опит по време на провеждане на диагностиката на състоянието на тези сгради, а също така от реалзирането на проектите за саниране на конструкциите и на изолациите им (хидро, топло, антикорозионни), е възможно да се маркират следните основни операции, които включват оздравителните работи за възстановяване на тяхната експлоатационна надеждност и дълготрайност:
1.Установяване на видовете експлоатационни въздействия върху конструктивните елементи - температурно-влажностен режим в помещенията, статико-днамични въздействия от полезните товари, агресивни среди (вид, концентрация и периодичност на действие).
2.Визуална оценка на състоянието на бетонните повърхности - наличие на повърхнстни разрушения, пукнатини и др.
3.Установяване на действителното разположение на армировката в стоманобетонните елементи, а така също и нейните диаметри.
4.Определяне на степента на корозия на бетона и армировьчната стомана.
5.Установяване на измененията на характеристиките на якостно-деформативните свойства на бетона и армировъчната стомана.
6.Установяване по колориметричен метод защитната способност на бетонното покритие по отношение на армировката.
7.Проверка на действителната носимоспособност на стоманобетонните елементи на база статико-оразмерителни изчисления. При тази проверка се използват установените механични храктеристики на бетона и армировьчната стомана.
8.Установяване на състоянието на хидра, топло и антикорозионните изолационни системи на сградите и съоръженията.
9.Разработване на конструктивен и технологичен проект за възстановяване на стоманобетонните сечения и защита от корозия на армировата на стоманобетонните елементи.
10.Разработване на технологичен проект за саниране на хидроизолационните системи (поливни, на подземни части) на сградата или съоръжението.
11.Разработване на технологичен проект за саниране на топло- изолационната система на ограждащите елементи на сградата.
12.Разработване на технологичен проект за саниране на антикорозионната защитна система на сградата или съоръжението.
    Изпълнението на горните видове работи, свързани със санирането на промишлени сгради и съоръжения, е необходимо да се извършва от специализирани в тази област екипи и фирми, за да може да се постигне точна диагноза на състоянието на сградата или съоръжението и да се предприемат адекватни мерки за възстатновяване на тяхната експлоатационна надеждност и дълготрайност.

3. ПРОБЛЕМИ ПРИ САНИРАНЕТО НА КОМИНИ И КУЛИ
    Тези специални конструкции, както по вид и предназначение, така и по специфичните им натоварвания и въздействия, изскват от своя страна и специфичен подход при провеждане на работите по тяхното техническо проучване, саниране и възстановяване. Някои по-значими комини и кули, които сме обследвали досега са следните:
• Комин на ТЕЦ на "ВИДАХИМ" ЕАД, гр. Видин, с височина 120 м;
• Радиотранслационни кули в гр.Тутракан и гр.Русе;
• Вентилационни комини с височина 150 м на СК1, 2 и 3 на АЕЦ "Козлодуй".
    За изясняване на годността и надеждността на носещите конструкции на такива специални инженерни съоръжения, най-често поради липса на данни от предходни изследвания, както и на такива за моментното техническо състояние и за качеството на вложените материали и др., се налага да се извършват технически проучвания, обследвания и заснемания, които да включват:
1.Проучване на наличната проектна документация за носещите конструкции;
2.Проучване на наличната документация по изпълнение на инструкциите;
3.Установяване на изменението на формата и помирението на конструкциите като цяло;
4.Установяване на влиянието на конкретните експлоатационни и климатични въздействия;
5.Подробни технически обследвания на видимите стоманобетонни елементи (пръстени) и части за установяване,        заснемане и фотодокументиране на вида на проявените в тях евентуални дефекти и повреди и на степента им на износване.
6.Комплексни изпитвания на бетона в основните стоманобетонни пръстени на комините и кулите (на по-долните нива) и контролни такива на пръстените, намиращи се на по-горните нива, за определяне на фактическите якости, еднородността и качеството на бетоновите работи по цялата височина на съоръженията;
7.Диагностика на армировката (вид. количество, положение и състояние);
8.Установяване на състоянието на антикорозионната защита и на топлоизолацията (при комините);
9. Оценка на моментното техническо състояние надеждността на стоманобетонните конструкции;
10. Установяване на стабилитета на съоръжението въз основа на статико-динамичен изчислителен анализ с отчитане на фактически установеното състояние и качествата на вложените материали;
11.Заключение и препоръки за саниране и/или възстановяване и за бъдещата експлоатация на съоръженията;
12.Мерки за саниранена антикорозионните защити на топлоизолациите;
13. Мерки за саниране на осигурителните и сигналните системи на съоръженията.
    При избора на подходяща методика за натурни обследвания на подобни съоръжения, главната цел е, да се гарантира по-точно и достоверно определяне на основните физико-механични свойства на бетона и армировъчната стомана в различните зони от тръбите на комините и кулите, без с това да се намали сигурността и надеждността им. Имайки предвид техните размери и особености, начина им на изпълнение и степента им на отговорност, а така също приложимостта и изискванията на стандартизираните у нас методи и измерителна техника, следва да се възприема следното:
• Да се обхващат възможно по-пълно предимно най-долните пръстени на стоманобетонните тръби на комините и кулите, които да се изпитват комплексно;
• Да се използват поне два от известните в практиката у нас и в чужбина  [1, 4, 5, 6]  методи за безразрушителни изпитвания на бетона в стоманобетонните конструкции, имащи различни принципи на действие;
• Приетите методи да са стандартизирани у нас;
• Броят на получените опитни резултати за всяка от изследваните величини да има достатъчна репрезентативност (представителност);
    Горните критерии налагат в максимална степен, бетонът на такива съоръжения да се изследва комплексно, като се прилагат по целесъобразност едновременно поне по два от следните три метода:
• Чрез изрязване на сондажни ядки от достъпни места на най-долните пръстени от конструкциите на комините и кулите, от които впоследствие да се оформят и изпитат лабораторно стандартни пробни тела, съгласно изискванията на БДС 505-84 и БДС 7268-83;
• Безразрушително определяне на вероятната якост на натиск на бетона чрез повърхностната му твърдост, посредством механичен твърдомер на Schmidt
• Безразрушително определяне на якостта, деформационния модул и еднородността на бетона в стоманобетонните тръби на съоръженията с импулсен ултразвуков метод ;
    При изясняване на вида и особеностите на носещите конструкции и елементи е препоръчително да се използват паралелно:
• Първичен визуален контрол "in situ";
• ПроучВания   на стандартни и специализирани похвати и методи [2,3,6,8];
• Инструментални диагностични изследвания за наличието и местоположението на визуално недостъпни армировъчни елементи;
• Локални повърхностни разкрития на защитното бетонно покритие;
• Мануални и инструментални метрични измервания на някои основни параметри на стоманобетонните пръстени;
• Съставяне на работни (помощни) конструктивни схеми и детайли на изследваните елементи и зони;
    Тези специфични дейности трябва да се извършват от специализирани еКипи на акредитирани изпитвателни лаборатории, каквито има към катедра Масивни конструкции и катедра Строителни мателиали и изолации на УАСГ.

4. ПРОБЛЕМИ НА САНИРАНЕТО НА МОСТОВЕ И ЕСТАКАДИ
    През последните няколко години авторският колектив е извършил подробни технически обследвания и диагностика на част от софийските градски мостови съоръжения, намиращи се в относително най-тежко състояние. По значимите от тях, които бяха с висока степен на износване, и същевременно с висока комуникационна значимост и значителна интензивност, са следните:
• Мост по бул.Сливница над р. Владайска, на пресечката с ул.Раковски в гр.София;
• Надлез по бул.Цариградско шосе над бул.Ал.Малинов при ХМС в жк Младост;
• Надлез по отклонението от бул.Искърско шосе към аерогарата, над ж.п. линията София-Пловдив;
• Мост над р.Владайска по бул.Въскресение в гр. София.
    Въз основа на тези технически проучвания бяха дадени конкретни препоръки и решения за саниране и възстановяване на експлоатационната им годност. Тези разработки послужиха също, да се направи достоверна
технико-икономическа оценка на евентуалните ремонтни работи за всяко от съоръженията, с оглед по-ефективното планиране на средствата и възприемане на подходяща етапност и последователност при възлагането за тяхното възстановяване и саниране.
    От проведените натурни обследвания и изпитвания се установи, че при този вид съоръжения, техническите проучвания трябва да се насочат в следните главни направления:
• Заснемане и документиране на съществуващото физическо състояние на подлежащите на ремонт мостови съоръжения, в т.ч. изясняване на вида, степента и причините за проявените дефекти и повреди, качеството на бетона и армировката и степента им на корозия и др.;
• Анализ и експертна оценка за съществуващото техническо експлоатационно състояние на съоръженията със заключение и препоръки и необходимите мерки за тяхното ремонтиране;
• Предварителни проектни решения по конструктивните работи;
• Проектни решения по саниране, хидроизолиране, отводняване и антикорозионна защита;
• Организационно-технически решения по реда и последователността на операциите по ремонта;
    От методическа гледна точка, за всички инженерни съоръжения с констатираната липса на данни за сегашното им техническо състояние и за качеството на вложените в тях материали и др., се налага да се извършват технически проучвания, обследвания и заснемания, които да обхващат:
1.Запознаване с наличната документация от проведени евентуални предходни изследвания;
2.Изясняване на вида и особеностите на конструктивната схема на мостовото съоръжение;
3.Установяване на състоянието на пътната настилка, на прилежащите тротоарни части и на отводнителните съоръжения и елементи (вид, наклони, общи параметри);
4.Установяване на вида и състоянието на конструктивните и дилатационни фуги и на хидроизолациите;
5.Подробни технически обследвания на видимите стоманобетонни елементи и части на връхните конструкции, лагерите и опорите (ригели, стълбове, устои и др.), заснемане и фотодокументиране на вида на проявените в тях   дефекти и повреди и на степента им на износване.
6.Безразрушителни изпитвания на бетона в главните елементи на връхните конструкции, за определяне на фактическите якости, еднородността и качеството на бетона в тях;
7.Диагностика на армировката в тях (вид, количество, положение и състояние);
8.Установяване на състоянието на терена и земната основа в зоните на опорите;
9.Изчислителни проверки за установяване на действителната носимоспособност на главните носещи елементи с
отчитане на фактически установеното им техническо състояние;
10.Закслючение и препоръки за саниране и/или възстановяване на конструктивните елементи на моста;
11.Мерки за саниране на хидроизолациите и антикорозионна защита;
    Горните специфични операции трябба също да се провеждат от лицензирани изпитвателни и строителни лаборатории.
    Според вида и обхвата на необходимите конструктивни работи при ремонти на мостови съоръжения, те могат да се разделят на следните групи:
• Аварирали, или съоръжения с напълно изчерпан транспортен ресурс, при които непоправимите повреди обхващат главната носеща конструкция плюс подпорите. При тези конструкции трябва да се възприе пълно отстраняване на старата система и замяна с нова, при пълно затваряне на движението и търсене на обиколни маршрути;
• Отстраняване на цялата връхна мостова конструкция, заедно с лагерните части. При този тип тежък ремонт се търси евентуална възможност за поетапно изпълнение, при последователно обработване на отделни надлъжни ивици от съоръжението и частично въвеждане в експлоатация.
• Поетапно частично отстраняване на тежко повредени части от главната връхна конструкция (например отстраняване и замяна с нови на крайни двойки главни мостови греди, заедно с прилежащата част от пътната конструкция и тротоарите). При този тип ремонти се търси поетапно ползване непрекъснато на половината от ширината на моста, без прекъсване на комуникацията.
• Отстраняване и замяна на лагери, стави и фуги от главната носеща конструкция, със или без повдигане върху крикове на връхната система. При това решение се ползват временни почасови прекъсвания на комуникацията за кратки интервали, в нощни "прозорци".
• Пълен ремонт на пътната конструкция, обхващащ автомобилното платно, заедно с тротоарните части и инсталационните системи. При този вид ремонт, по правило, се търси изпълнение на два етапа в надлъжна посока, включващо отделените с еднопосочно движение автомобилни платна и тротоарните части, без пълно затваряне на движението.
• Повишаване качеството на работата на съоръжението чрез ликвидиране на междинни напречни фуги при отворите на многоотворни прости мостови конструкции и превръщането им в температурно-непрекъснати. И при такъв сложен ремонт се търси поетапно, в напречна посока, изпълнение на ремонтните работи.
    Главната цел при избора на конкретни решения за саниране, хидроизолиране и антикорозионна защита на повредените в различна степен конструктивни елементи на съществуващите стари и/или физически значително износени мостови съоръжения, е да се повиши колкото е възможно тяхната дълготрайност посредством изпълнение на съответни оздравителни и защитни технически мерки, чиито най-важни функции са:
• Прекратяване на установените процеси на износване, повреди и разрушаване на отделните елементи и части на изследваните съоръжения и на вложените в тях материали;
• Предпазване на пострадалите елементи и части сигурно и трайно от по-нататъшните негативни влияния на установените и изяснени фактори и въздействия;
• Избор на съответни защитни системи и материали, съобразен с общите функционални и индивидуални особености на разглежданите съоръжения и елементи, като: предназначението им. Вида на конструкцията, условията на по-нататъишата им експлоатация, деформативността им и др.;
• Обосновка и избор на съвременни защитни материали и системи, с доказани качества.
    Най-важните и основни принципи, които трябва да определят избора на конкретните решения за организацията и технологията на ремонтните работи са:
• Комплексно решение на взаимосвързаните проблеми по санирането и възстановяването на експлоатационната годност и надеждност на изследваните мостови съоръжения.
• Прилагане на съвременни материали и технологии  с утвърдени качества, гарантиращи възможно по-голяма здравина, устойчивост и дълготрайност.
• Поетапно реализиране на ремонтните работи, съобразно с финансовите възможности на, но без прекъсване в рамките на един обект, до окончателното им завършване.
• Отделните операции по ремонтите да се изпълняват при подходящи термо-влажностни условия.
• По време на ремонтните работи по възможност да не се преустановява движението по и/или под съоръжението.
• Към цялостно прекъсване на движението да се преминава, само при наличие на други алтернативни маршрути.
• Строго да се спазва последователността на работите, дадени в проектните решения за ремонтите, както и предписанията в каталозите и/или упътванията и указанията на фирмите производители.
• Всички видове ремонтни работи да се изпълняват при осигуряване на необходимите мерки и временни устройства, обезопасяващи комуникациите и работните места.

ЛИТЕРАТУРА
1. Лужин О. В., Иоль Э, и др. Неразрушающие метода испьипания бетона. М., Стройиздат, 1985.
2. Пилюгин Л. II. Оценка надежности строительньх конструкции, М., Стройиздат, 1983.
3. Тетиор А. Н. и В. Н. Пимеранец. ОбследоВание и испьтание сооружений, КиеВ, Вьша школа, 1988.
4. ELE International, Materials Testing Division, Eastman Wey/Hemel Hempstead Hertfordshire HR 2 7HB/England.
5. Proc. SA, Riesbachstrasse 57, Postfach 491/CH-8034 Zurich/Suisse.
6. RILEM - TC, 30 - TEL Testing Equipment - draft recommendation. Revue Materiaux et construction, vol. 16, No 92.
7. Ruffert G. Schaden an Betonbauwerken. Ursachen-Analysen-Biespiele, Vcrlagsgesellschaft Rudolf Muller GmbH, Koln-Braunsfeld, 1987.
8. Sabnis G. M. , H. G. Harris, R. N. White, M. S. Mirza. Structural Modeling and Experimental Techniques, Prentice-Hall, INC, Englewood Cliffs, N.J. 07632.
9. Минев М. Експлоатационно състояние на Софийските мостови съоръжения, С., Строителство, кн. 7-8, 1992.
10. Минев М., Ил. Иванчев, Д. Назърски, В. Крумов, П. Стайков, Д. Димов, П. Чобанов. Оценка на надеждността и дълготрайността на стоманобетонната конструкция на надлез "Чавдар", С., Строителство, кш. 3-4, 1992 а.

Copyright © 1993 - 2001  ИРИС в
Всички права запазени