- Регистрация
- 11.06.2017
- Сообщения
- 215
- Симпатии
- 0
- Баллы
- 16
По результатам обследования на основании полученных данных необходимо различать виды дефектов и повреждений, мало влияющие на свойства конструкции, и опасные, снижающие прочностные и деформативные свойства конструкции.
По результатам полного технического обследования в зависимости от видов и количества дефектов несущие конструкции (панели стен, колонны, балки и плиты) железобетонных резервуаров в зависимости от их состояния можно отнести к одной из четырех категорий технического состояния конструкций:
1) исправное;
2) работоспособное;
3) ограниченно работоспособное;
4) неработоспособное (аварийное).
Ограниченно работоспособное состояние подразделяется в свою очередь на две категории технического состояния конструкций.
а) III(a) - ограниченно работоспособное состояние со сроком эксплуатации от 1 до 3 лет (или до 5 лет при условии полной уборки снега, ограничения вакуума и избыточного давления на 50%);
б) III(б) - ограниченно работоспособное состояние с максимальным сроком эксплуатации до 1 года (при условии ограничения по снеговым нагрузкам 100%, избыточного давления и вакуума на 50%, а также при необходимости проведения работ по разгрузке и страховочному усилению).
Состояние резервуара считается исправным при отсутствии дефектов или если имеют место следующие дефекты и повреждения:
- трещины от усадки бетона или расчетной нагрузки - на ребрах или нижней плоскости плит покрытия, плоскостях балок, колонн, днища, панелей стенки в стыках, в торкретбетоне при ширине раскрытия 0,15 (0,1) мм, допустимой по СНиП 2.03.11-85 [11] и не влияющей на несущую способность конструкций;
- сколы бетона (менее 0,05% площади сечения элементов) от механических воздействий в растянутой зоне балок, плит покрытий, панелей стен, ребер колонн, которые мало влияют на несущую способность конструкций;
- прочность бетона, определенная неразрушающими методами и лабораторными испытаниями проб, во всех железобетонных конструкциях резервуаров не ниже нормативной проектной;
- величина защитного слоя торкретбетона и бетона сборных и монолитных железобетонных конструкций на отдельных участках (не более 20% общего числа замеренных) меньше проектной на 5,0 мм;
- величина прогибов балок и плит покрытия в середине пролета не превышает 30 мм, допустимых по СНиП 2.03.01-84* [10];
- потери площади сечения рабочей арматуры в сборных и монолитных железобетонных конструкциях нет, поверхность арматуры при вскрытии защитного слоя бетона не имеет признаков коррозии;
- глубина карбонизации торкретбетона и защитного слоя бетона сборных и монолитных железобетонных конструкций резервуара меньше 1/2 толщины защитного слоя;
- марка бетона (торкретбетона) по водонепроницаемости не ниже W8 (водопоглощение по массе до 4,2%).
Для работоспособного состояния конструкций резервуара характерны следующие дефекты и повреждения:
- волосяные трещины вдоль арматуры, резкие следы ржавчины на бетоне сборных и монолитных железобетонных конструкций;
- раскрытие силовых трещин 0,3 (0,15) мм;
- при простукивании поверхностей бетона имеется «бухчение» и отслоение защитного слоя бетона на площадях менее 0,5 м2;
- глубина карбонизации менее толщины защитного слоя бетона;
- в зоне трещин и в карбонизированном защитном слое бетона на стержневой арматуре слой продуктов коррозии до 0,8 мм, на напрягаемой арматуре Bp-II - не более 0,3 мм;
- потери площади сечения рабочей ненапрягаемой арматуры и закладных деталей в сборных и монолитных железобетонных конструкциях резервуара не превышают 7%;
- прочность бетона рабочего сечения сборных и монолитных железобетонных элементов резервуара (за пределами защитного слоя бетона и в сжатой зоне), определенная неразрушающими методами и лабораторными испытаниями проб, ниже нормативной проектной не более чем на 10%;
- толщина защитного слоя торкретбетона и бетона на сборных и монолитных железобетонных конструкциях резервуаров меньше проектной до 10 мм на площади до 1 м2;
- величина прогибов балок и плит покрытия не более 35 мм;
- глубина пропитки бетона сборных и монолитных конструкций нефтью и нефтепродуктами менее 40 мм;
- понижение несущей способности железобетонных конструкций резервуара до 90-95% (см. табл.1);
- марка бетона по водонепроницаемости не ниже W4.
Для ограниченно работоспособного состояния конструкций со сроком эксплуатации от 1 до 3(5) лет характерны следующие дефекты и повреждения:
- трещины в сборных и монолитных конструкциях резервуара, вызванные эксплуатационными воздействиями, с раскрытием до 0,5 (0,3) мм (см. табл.1);
- карбонизация бетона более толщины защитного слоя, наличие участков с рыхлой структурой бетона с маркой бетона по водонепроницаемости ниже W4;
- глубина пропитки бетона нефтепродуктами до 60 мм;
- прочность бетона, определенная неразрушающими методами и лабораторными испытаниями проб, ниже нормативной проектной в балках и плитах покрытия - до 30%, в остальных - сборных и монолитных конструкциях - до 20%;
- отслоение защитного слоя бетона с оголением арматуры на элементах конструкций на площади до 1,0 м2;
- обвалы торкретбетона от стыков панелей стен и наружной поверхности - до 3 м2;
отслоение защитного слоя бетона с оголением и коррозионным повреждением рабочей арматуры до 15% на длине более 2 м в балках и продольных ребрах плит покрытия;
- слой продуктов коррозии на стержневой арматуре и закладных деталях - до 3 мм, на напрягаемой проволочной арматуре Bp-II до 1,5 мм;
- потеря площади сечения рабочей стержневой арматуры - до 15%, напрягаемой проволочной до 10%;
- уменьшение площадок опирания балок на колонны и плит на балки и стенки резервуара не более 20 мм;
- величина прогиба балок и плит покрытия не превышает 40 мм;
- вздутие облицовок, отрывы листов от анкеров, вспучивание полов;
- провалы полок в плитах покрытия не более 0,5 м2;
- снижение несущей способности сборных и монолитных железобетонных конструкций - до 80% в зависимости от уменьшения сечения рабочей арматуры.
Для ограниченно работоспособного состояния конструкций с максимальным сроком эксплуатации до 1 года характерны следующие дефекты и повреждения.
Железобетонные конструкции стен (монолитная плита или сборные панели):
- признаки относительного смещения стен относительно днища или покрытия - отслоение торкретбетона на стыках панелей внутри, обрушение торкретбетона на напрягаемой арматуре на площади 5 м2 и более;
- наличие трещин в стыках между панелями вертикальных и в монолитном бетоне горизонтальных (в зонах без навивки арматуры и др.) с раскрытием до 0,5 (0,4) мм длиной до 0,5 м;
- наличие трещин в бетоне омоноличивания стыков днища и стен и в бетоне омоноличивания стен и плит покрытия с раскрытием до 0,5 (0,4) мм;
- смещение плит покрытия со стены до 10 мм;
- оголение напрягаемой арматуры на площади более 3 м2, слой продуктов коррозии на стержневой арматуре и закладных деталях более 3 мм, коррозионные язвы на проволочной напрягаемой арматуре - до 3 мм и разрывы отдельных проволок (до 5 шт.) на длине наружной поверхности стен - до 10 м;
- снижение уровня преднапряжения в кольцевой арматуре до 30% от проектного;
- пропитка бетона нефтепродуктами на всю толщину стен;
- наличие рыхлого бетона (продукты коррозии, размораживание) в слое глубиной до 6 см на площади более 1 м2;
- отколы, вывалы бетона омоноличивания из стыков между плитами стен, плитами стен и плитами покрытия, стен и днища на площади более 1 м2 на глубину до 60 мм;
- отслоение облицовок на площади до 10 м2, трещины в сварных швах стальных листов;
- разрушение полимерных покрытий на стыках панелей, зонах примыкания к днищу на площади более 5 м2.
Железобетонная плита днища:
- пропитка бетона плиты на полную толщину;
- снижение прочности бетона более 30% от нормативной проектной;
- отколы, выломы бетона, щебня из бетона вследствие его коррозионной деструкции на глубину до 60-80 мм на площади ячейки 6х6 м участков более 1 м2;
- провалы основания и провисание плит ниже отметки пола более 50 мм;
- коррозионные повреждения стержневой арматуры плиты на 50% сечения, разрывы стержней сетки (4-6 шт. в пределах ячейки размером 6х6 м);
- трещины в бетоне в зоне стыков со стеновыми панелями с раскрытием 0,5 (0,4) мм;
- выколы бетона омоноличивания стыков со стенами на глубину более 100 мм;
- местное разрушение стальных облицовок на площади до 1 м2 с отслоением листов и разрывов сварных швов на длине до 0,5 м;
- вздутие, отслоение и разрывы полимерных защитных покрытий на площади более 10 м2.
Железобетонные колонны и фундаменты:
- трещины в бетоне вдоль рабочей арматуры и хомутов и трещины нормальные к вертикальной оси с раскрытием более 0,5 (0,4) мм;
- отслоение арматурных стержней от ствола с разрывом хомутов на длине до 1 м;
- пропитка бетона на глубину до 60 мм;
- снижение прочности бетона более 30% нормативной проектной;
- отслоение защитного слоя бетона на площади до 0,5 м2 на стволах, консолях и фундаментах;
- коррозионное повреждение арматуры на глубину до 30% сечения, слой продуктов коррозии на закладных деталях более 3 мм;
трещины в бетоне консолей с раскрытием 0,5 (0,4) мм;
- вертикальное перемещение (осадка) на глубину до 50 мм;
- отклонение от вертикали более 30 мм;
- разрушение бетона стакана фундамента на высоте до 100 мм с оголением и разрывом арматуры;
- выкрашивание бетона омоноличивания колонны в стакане фундамента на площади более 50%;
- уменьшение рабочего сечения более 30% равномерно со всех сторон или с одной стороны более 180 мм, снижение несущей способности до 65% (см. табл.1).
Железобетонные балки и плиты покрытия:
- понижение прочности бетона до 30% нормативной проектной;
- отслоение защитного слоя бетона с оголением всех рабочих стержней арматуры в балках при их коррозионном повреждении более 15%;
- отслоение защитного слоя бетона с оголением и коррозионным повреждением рабочей арматуры более 15% в обоих ребрах плиты по всей длине в пролете;
- коррозионные повреждения рабочей арматуры и закладных деталей с потерей сечения до 30%;
- наличие трещин в бетоне в пролете и на опорах с раскрытием до 0,5 (0,4) мм;
- глубина пропитки бетона нефтепродуктами до 40 мм;
- наличие горизонтальных трещин в бетоне сжатой зоны балок с раскрытием 0,2 мм и длиной до 100 мм и горизонтальных трещин по контакту ребра и полки плит с раскрытием до 1 мм и длиной более 1 м;
- отслоение рабочей арматуры от бетона ребер плит в пролете на длине более 2 м;
- смещение конструкций с опоры до 2 см;
- величина прогиба балок и плит покрытия не превышает 55 мм;
- провалы полок в ребристых плитах покрытия не более 1 м2;
- снижение несущей способности в пролетных до 65% и опорных сечениях до 70%.
Неработоспособное (аварийное) состояние железобетонных конструкций резервуара характеризуется следующими дефектами и повреждениями:
- излом стеновой панели с раздроблением бетона и выколом его на площади более 1 м2;
- разрыв кольцевой напрягаемой арматуры более 30% проволоки в пределах 1 м высоты стены;
- раскрытие горизонтальных трещин в панели стен более 1,5 мм;
- снижение уровня преднапряжения в кольцевой арматуре более 30%;
- раздробление бетона в рабочем сечении колонн с выпучиванием арматуры в вертикальном перемещении колонн на глубину более 100 мм;
- излом плит или ребер плит покрытия с зависанием на рабочей арматуре;
- смещение балок (1-2 шт.) с опор с обрушением плит покрытия;
- провалы бетона днища глубиной более 300 мм на площади более 3 м2;
- несущая способность конструкций менее 65%;
- прогибы конструкции (в том числе колонн) более 55 мм;
- к аварийному состоянию железобетонных конструкций могут был отнесены также перечисленные в п.7.7 признаки, усиленные на 50%.
Положения пп.7.4-7.8 уточняются в процессе полных технических обследований.
Оценка остаточного ресурса железобетонных конструкций резервуаров производится на основании анализа результатов поверочных расчетов несущей способности (устойчивость, продавливание) и деформативности (раскрытие трещин, прогибов) всех входящих в сооружение элементов, получивших повреждения (механические или коррозионные) в процессе эксплуатации.
Поверочные расчеты выполняются по методам действующего в РФ нормативного документа СНиП 2.03.01-84* [10] с использованием фактических данных о геометрических размерах сечений и длин, схем опирания, физико-механических и коррозионных свойств материалов железобетонных конструкций и их защиты, установленных при обследованиях в соответствии с положениями настоящей Инструкции. Расчетом определяются уровни контрольных параметров, по которым устанавливаются категории технического состояния обследованных железобетонных конструкций.
Продолжительность безопасной эксплуатации, остаточный ресурс и необходимость ремонта, страховки от обрушения, усиления и восстановления железобетонных конструкций определяются из сопоставления результатов расчетов и определений с предельно допустимыми уровнями контрольных параметров технического состояния по табл.1. Сроки до следующего
полного технического обследования или ремонта, а также продолжительность эксплуатации конструкций в сооружении до перехода (без ремонта) в следующую категорию состояния установлены на основании многочисленных лабораторных исследований, контрольных заводских испытаний сборных железобетонных конструкций и многолетнего опыта натурных исследований технического и коррозионного состояния эксплуатирующихся и аварийных (обрушившихся) железобетонных конструкций.
Достоверность остаточного ресурса конструкций обеспечивается соответствием качества результатов обследований, параметрами нагрузки и действующей среды при ограничениях, установленных настоящей Инструкцией (см. табл.1).
Определение остаточного ресурса эксплуатации железобетонных резервуаров и определение сроков вывода их из эксплуатации для текущего ремонта, восстановления или замены поврежденных аварийных конструкций производятся исходя из анализа категорий технического состояния конструкций и экономической целесообразности.
Резервуар не имеет ресурса и выводится из эксплуатации, если при полном техническом обследовании установлено, что несущие железобетонные конструкции отнесены к категории IV даже в единственном числе.
Наличие в резервуаре конструкций III(б) категории позволяет в течение 12 месяцев эксплуатировать сооружение с ограниченными нагрузками по табл.1.
Наличие в резервуаре конструкций III(а) категории позволяет эксплуатировать сооружение в течение трех лет, а при условиях ограничения нагрузок - в течение пяти лет, учитывая интенсивность деструктивных и коррозионных процессов, что переводит конструкции в категорию III(б).
Наличие в резервуаре конструкций I, II, III(а), III(б) категорий создает множество сочетаний в определении остаточного ресурса эксплуатации от десяти до одного года, и решение принимается индивидуально в каждом конкретном случае и вносится в Заключение по полному техническому обследованию.
Все выявленные дефекты и повреждения сборных и монолитных железобетонных конструкций резервуаров должны быть исправлены с последующими испытаниями или контрольной проверкой нагрузки.
Ремонтные и восстановительные работы конструктивных элементов и защиты их поверхностей должны производиться по индивидуальному проекту на конкретный резервуар, включая Проект производства работ (РД 39-0147103-378-87 [14]).
Для ремонта бетонных поверхностей сборных и монолитных железобетонных конструкций резервуаров необходимо применять специальные бетоны повышенной плотности, морозостойкости и с повышенными защитными свойствами для арматуры - бетоны с модифицированной структурой, специальными неорганическими добавками (микрокремнезем, расширяющиеся добавки) и пластификаторами.
Целесообразность ремонта резервуара и сроки его безопасной эксплуатации должны решаться в каждом конкретном случае на основании результатов полного технического обследования и с учетом технико-экономического анализа.
По оценке результатов полного технического обследования составляется Заключение экспертизы промышленной безопасности о техническом состоянии резервуара, условиях его дальнейшей безопасной эксплуатации и определяются сроки следующих частичных наружных и полных технических обследований.