Охрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовОхрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовОхрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовСуществуют проблемы, связанные с экономией строительных материалов и повышением эффективности и качества производства, решить которые можно без больших капитальных затрат и специального оборудования силами самих строительных бригад или участков и цехов заводов железобетонных изделий. К числу таких проблем относится и проблема, связанная с появлением трещин в бетонных панелях жилых зданий. Эта проблема очень актуальна и становится все более острой, а решение ее пока отсутствует.
Несмотря на ужесточение требований по снижению трещинообразования в панелях на сегодня еще нет рациональных технических решений по уменьшению трещинообразования при их изготовлении, транспортировании и монтаже. В то же время подсчеты показывают, что ежегодный материальный ущерб от браковки по действующим стандартам панелей, поврежденных трещинами, только по внутренним стенам составляет миллионы рублей. Из этого следует, что материалы, направляемые в жилищное строительство, расходуют непроизводительно.
Большое количество панелей приходит в негодность при транспортировании их на далекие расстояния, что имеет место при строительстве жилых домов во вновь осваиваемых районах Сибири, Севера и Дальнего Востока, удаленных от промышленных предприятий сборного железобетона. При транспортировании изделия подвергаются многократным погрузочно-разгрузочным операциям, что как и транспортные нагрузки, способствует образованию трещин в панелях. В результате браковки изделия используют не по назначению — при строительстве различных временных сооружений и дорог. На стройплощадках же срывается ритмичная и комплексная поставка изделий, что приводит к увеличению сроков строительства.
Анализ повреждений панелей внутренних стен показал, что во многих случаях, выполняя различные конструктивные мероприятия, можно восстановить несущую способность панелей и обеспечить их эксплуатационную надежность. В отдельных случаях (по согласованию с проектной организацией) строители производят усиление поврежденных панелей. Однако при этом они часто принимают недостаточно обоснованные конструктивные решения.
В одних случаях эти решения выполняются с излишним запасом прочности и требуют большого расхода основных строительных материалов, в других — не являются надежными. Например, часто применяется такое решение: панели, поврежденные трещинами, с обеих сторон забирают в металлические или железобетонные обоймы. Недостаток такой конструкции - ее высокая стоимость и трудоемкость, а кроме того, утолщение стены из-за обойм уменьшает жилую площадь помещений.
За рубежом при ремонте различных железобетонных конструкций применяется метод инъекции в трещины клеящих эпоксидных составов. Имеется и отечественный подобный метод, примененный при восстановлении уникальных зданий и сооружений, однако при восстановлении панельных конструкций он не получил распространения из-за несовершенства применяемого оборудования и специфики трещинообразования в панелях. В ряде случаев, чтобы надежнее заполнить эпоксидным составом полости трещины, прибегают к дополнительному ее раскрытию путем воздействия на панель нагрузкой, что представляет собой весьма трудоемкий процесс.
Поэтому разработка решений по усилению панелей, которые будут просты, технологичны в исполнении и потребуют минимальных материальных и финансовых затрат, — весьма своевременная и важная задача. Возврат в производство значительного количества прежде забракованных панелей уменьшит материальный ущерб, наносимый народному хозяйству.
При разработке метода восстановления бракованных панелей потребовалось систематизировать трещины и повреждения по степени опасности, конфигурации, расположению их в панели, наличию излома в плоскости и другим признакам.
Так было установлено, что наличие вертикальных трещин ие снижает несущей способности панелей, применяемых в 5— 9-этажных зданиях, поэтому в их усилении нет необходимости. Нужно лишь восстановить звукоизоляцию ремонтируемых панелей, что можно осуществить при производстве отделочных работ.
Восстановительные работы необходимо производить лишь при наличии в панелях наклонных трещин, которые, как правило, образуются по линиям внутренних электроканалов, т.е. в ослабленных сечениях. При установке таких панелей в здание возможны сдвиги дисков, отсеченных трещинами от основной панели. В этих случаях усиление панелей выполняется с целью предотвращения возможности таких сдвигов. Установлено, что большинство повреждений панелей имело именно такой характер.
Панели, которые имеют изломы из плоскости, вообще не рекомендуется применять при монтаже здания — они подлежат браковке. Если же по какой-либо случайности они оказались смонтированными, необходимо усилить их железобетонными обоймами.
Для восстановления панелей, поврежденных наклонными трещинами (наиболее распространенный тип повреждений), разработан метод шпоночных соединений. Этот метод заключается в устройстве закладных металлических шпонок, обеспечивающих объединение отдельных дисков, разделенных трещинами, в одну панель. Шпонки устанавливаются в гнезда, прорезаемые в бетоне панели по длине трещины, т.е. в нескольких поперечных сечениях, образуя своеобразную "штопку" поврежденной панели. Для выполнения таких работ применяются ручные шлифовальные машины с электро- или пневмоприводом с мощностью двигателя 0,7—1,5 кВт. В них вместо шлифовального камня на рабочем органе устанавливаются алмазные отрезные круги диаметром 200—250 мм, толщиной 2—2,2 мм, применяемые при резке камня.
Восстановительные работы выполняются в определенной последовательности. Сначала размечаются расположения щелей-гнезд (в соответствии с расчетом по определению числа шпонок), при этом щели располагают равномерно по длине трещины, пересекая ее по нормали. После разметки прорезают машиной щели-гнезда. На защитном кожухе рабочего органа машины предусмотрены фиксаторы, устанавливающие положение отрезных дисков перпендикулярно плоскости стены и ограничивающие глубину образуемой щели. При резке бетона на отрезной диск для его охлаждения подается вода из водопровода или из какой-либо емкости. Размер щели по длине 150—170 мм, глубине 40 мм и толщине 4—5 мм. Такая толщина образуется при сдвоенных дисках толщиной 2—2,2 мм при использовании диска толщиной 4 мм.
Применяемые шпонки изготовляются сегментной или треугольной формы из профилированного металлического листа или полосы толщиной 4—4,5 мм. Длина шпонки — 140 мм, ширина — 30 мм (рис. 118). Предварительно смоченные в клеящем составе шпонки плотно устанавливаются в прорезанные и заполненные составом щели — гнезда так, чтобы образовался защитный слой в 10 мм. В качестве клеящих составов можно применять эпоксидную смолу, силикатный клей или полимерцементный раствор (цементный раствор с добавкой 5% массы цемента пасты ПВА). После установки шпонок гнезда затирают цементным раствором.
Рис. 118. Заготовка металлических шпонок
Чтобы обеспечить звукоизоляцию помещений, трещины заделывают и затирают полимерцементным раствором. Для этого края трещины разбивают, образуя треугольный или прямоугольный профиль, открытый для заполнения раствором.
При выполнении работ по резке бетона в монтируемом здании для удобства рекомендуем применять инвентарные стойки — на них подвешивается рабочий орган машины. Инвентарные стойки изготовляют из облегченных труб диаметром 50 мм и устанавливают в распор между перекрытиями. На стойку крепят поворотную консольную балку также из трубы (типа манипулятора), на которую подвешивают головку машины. Это освобождает рабочего от необходимости держать ее в руках. На стойке подвешивают и емкость с водой.
Если же работы по восстановлению панелей производятся на складе (приобъектном или заводском), шпонки соединяют между собой, образуя непрерывную ленту, обеспечивающую восприятие не только сдвигающих, но и растягивающих усилий, которые возникнут при последующих транспортировке и монтаже панелей. Соединение смежных шпонок производится с помощью электросварки. Вместо отдельных шпонок можно применять гнутые ленты, по конфигурации соответствующие прорезям.
Для выполнения работы по восстановлению панелей на заводе отводится специальный технологический пост, оборудованный приспособлением для подвески рабочего органа режущей машины. Разметка расположения прорезей на бетонных панелях, поврежденных трещинами, выполняется с помощью трафареток-шаблонов, так как несовпадение концов шпонок не позволит выполнить их соединение. Шаблоны изготовляют из тонкого металлического листа, в котором прорезают щели, соответствующие конфигурации всей цепи шпонок, соединенных между собой по концам. Соединение шпонок между собой с помощью электросварки производится до установки их в гнезда-щели. При изготовлении цепи шпонок также используется шаблон. Остальные операции выполняются аналогично первому типу соединения.
Работа по восстановлению панелей осуществляется двумя рабочими.
С целью проверки надежности восстановленных панелей на воздействие транспортных нагрузок были произведены специальные испытания. Панели на панелевозе транспортировали на расстоянии 20 км по дорогам различного технического состояния, включая и плохие приобъектные дороги. Испытания дали положительные результаты.
Расчет шпоночных соединений сводится к определению числа устанавливаемых шпонок и производится по графикам, разработанным на основе проведенных экспериментальных исследований. В зависимости от этажа, на котором установлена восстановленная панель, и типа дома (шифра типовой серии) определяется и число шпонок. Это делается так:
Рис. 119. Зависимость вертикальной нагрузки от этажности здания
Рис. 120. Зависимость количества шпонок от вертикальной нагрузки на 1 м длины горизонтальной проекции трещины от вертикальной нагрузки
При производстве работ по восстановлению панелей необходимо оформлять акты на скрытые работы согласно действующим правилам. Актируются местоположение панели (серии типового проекта, номер дома, этаж, ось), длина проекции трещины, число установленных шпонок. При назначении ремонта ширина раскрытия трещин ограничивается до 5 мм. При большем раскрытии трещины необходимо заполнять ее полость полимерцементным раствором.
Рассмотренные методы восстановления панелей, поврежденных трещинами, прошли опытную проверку на реальных объектах строительства. Внедрение этих методов при строительстве крупнопанельных зданий в районах, отдаленных от домостроительных предприятий и связанных с транспортированием панелей, дало возможность сократить материальный ущерб от браковки панелей и вернуть в производство большое количество изделий.
Методы восстановления панелей, поврежденных трещинами, защищены авторскими свидетельствами: Авторское свидетельство N 742564. Бюллетень изобретений и открытий N 28, 1980 г.; авторское свидетельство N 1176049. Бюллетень изобретений и открытий N 32. 1985 г.
Техническую документацию и консультацию по восстановлению панелей, поврежденных трещинами, можно получить по адресу: 127434, Москва, Дмитровское шоссе, дом 9 Б.
ЦНИИЭП жилища. Сектор контроля и оценки качества конструкций и зданий.