Наблюдение за трещинами. Стандарт Росатома

12 февраля 2015 года СРО НП «СОЮЗАТОМСТРОЙ» утверждена окончательная редакция стандарта организации СТО СРО-С 60542960 00043-2015 «Геодезический мониторинг зданий и сооружений в период строительства и эксплуатации». Общественное обсуждение этого и других стандартов организации проходило с июля 2014 года на официальном портале саморегулируемых организаций атомной отрасли. Нами (Центр ИСТ) был предложен ряд изменений и дополнений к разделу 12 (13 в окончательной редакции) «Способы наблюдений за трещинами» первоначальной версии стандарта. В окончательной редакции СТО наши предложения были учтены, адаптированы и частично использованы в тексте стандарта. Оценивая получившийся документ в части регламентации наблюдения за трещинами, можно сказать, что это пожалуй наиболее полное и современное методическое руководство, учитывающее не только прежний опыт, но и современные тенденции. Далее мы приводим выдержки из документа, касающиеся вопросов наблюдения за трещинами, с нашими комментариями.

3 Термины и определения


3.21 маяк: Сигнальное устройство, устанавливаемое на трещине/шве/стыке для того, чтобы изменение параметров трещины (раскрытие, закрытие, сдвиг, удлинение и т.п.) можно было определить визуально — без применения дополнительных инструментов и приспособлений.
3.22 маяк-щелемер: Устройство для наблюдений (мониторинга) за трещинами/швами/стыками, совмещающее в себе сигнальную функцию для визуального выявления факта изменения параметров трещин/швов/стыков с функцией измерения величины этих изменений.

3.50 щелемер: Устройство применяемое для выполнения, при мониторинге состояния конструкций, измерений величин изменения параметров трещин/швов/стыков.

СТО Росатом мониторинг трещинКак в технической, так и в нормативной литературе крайне трудно найти определения терминов «маяк», «щелемер», «трещиномер», «деформометр». Ранее мы уже освещали проблему разграничения этих понятий. В ГОСТ 24846-2012 маяк и щелемер объединены в одном определении, без понятного пояснения их различий и основных функций. В рассматриваемом сегодня стандарте эта проблема частично решена — в нем присутствует четкое разделение понятий «маяк», «маяк-щелемер», «щелемер». Причем указаны принципиальные отличия, опирающиеся на функциональные возможности этих устройств и вполне соответствующие накопленному опыту их использования. Теперь можно однозначно сказать: маяк — для визуального контроля, щелемер — для измерения величин изменений, а маяк-щелемер сочетает в себе обе этих функции. Добавим, что мы предлагали расширить эти определения следующими дополнительными пояснениями:

Письмо предложение ИСТ к СТО СРОЦелью установки маяка является получение явного сигнала о факте произошедших изменений параметров трещины/шва/стыка при мониторинге строительных конструкций. Конструкция маяка может быть однократного использования (гипсовые, цементные, стеклянные), в этом случае после срабатывания маяк требует замены. И постоянного применения, такие маяки не разрушаются при срабатывании и позволяют и дальше отслеживать происходящие изменения (пластинчатые разных типов).

Щелемер может быть измерительным, когда в конструкции самого щелемера предусмотрена возможность выполнения измерений с точностью, не менее 0,1 мм. Измерительные щелемеры могут различаться по принципу работы, например, механические, электронные, оптические. Щелемер может быть марочным, когда конструкция щелемера только фиксирует точки возле трещины/шва, а измерения выполняются при помощи стандартных или специальных средств измерений, не относящихся к конструкции самого щелемера.

13 Способы наблюдений за трещинами

13.1 Общие требования

13.1.1 Трещины выявляются путем визуального обследования поверхности конструкций, которые проводятся в соответствии с СП 13-102-2003 [34], СТО 95 105-2013 [35]. При необходимости с конструкций снимаются защитные или отделочные покрытия.

13.1.2 По результатам визуального обследования поверхности конструкций, выполненного специализированной организацией, составляется акт осмотра. В акте осмотра должны быть приведены: дата осмотра; фамилии и должности лиц, проводивших осмотр и составивших акт; фотографии выявленных трещин; чертеж (карта дефектов) с расположением трещин. Фотографии с указанием даты, объекта и места снимка заверяются уполномоченным представителем заказчика.

13.1.3 На картах дефектов, разрезах и развертках соответствующих конструкций расположение трещин должно быть схематично нанесено с привязкой к осям или характерным линиям конструкций; необходимые обмеры зданий выполняются согласно ГОСТ 26433.2. На чертежах указываются направление, длина, ширина и глубина трещин на момент фиксации повреждения. Наиболее употребляемые обозначения дефектов приведены в приложении Г.

13.1.4  Для слежения за развитием трещин,  а также за раскрытием температурных или осадочных швов организуются систематические наблюдения.

13.1.5  Если наблюдения за трещинами проводятся в рамках геодезического мониторинга,  в ПГМ должен быть включен соответствующий раздел, в котором указываются:

  • состав и порядок проведения работ;
  • способы и методы измерений;
  • применяемые инструменты;
  • цикличность наблюдений;
  • порядок обработки измерений и составление отчетной документации.

13.1.6  При проведении первого цикла наблюдений составляется карта дефектов,  устанавливаются марки, измерительные базы, щелемеры и маяки.

При проведении последующих циклов наблюдений:

  • измеряются ранее выявленные трещины;
  • выявляются новые трещины, уточняется карта дефектов;
  • для наблюдения вновь появившихся трещин устанавливаются марки, измерительные базы, щелемеры  и маяки.

13.1.7 Способы наблюдений за трещинами  назначаются в зависимости от требуемой точности измерения, особенностей конструкций, возможности и экономической целесообразности применения.

13.1.8 Для учета влияния сезонного изменения температуры и изменения влажности на раскрытие трещин  их значения должны фиксироваться как снаружи, так и внутри помещений в момент измерения.

13.1.9  Если точность измерения трещин не указана в техническом задании, должны  применяться инструменты, позволяющие обеспечить СКП измерения длины трещины не хуже 1,0 см., а ширины — 0,1 мм.

13.1.9.1 При ширине трещины более 1 мм измеряется ее глубина. В этом случае к отчетной документации прилагаются графики  раскрытия на каждую трещину, глубина которой определяется.

Точность наблюдения за трещинамиЗдесь следует отметить, что указанное значение точности измерения ширины раскрытия трещины (0,1 мм) — это величина, получившая наибольшее распространение и являющаяся стандартной по умолчанию. Однако, следует понимать, что при наличии возможности, необходимо стремиться к более точным измерениям. Прямое измерение ширины трещин, чаще всего, не позволяет получить более точные результаты, независимо от используемого для измерений инструмента. Более высоких результатов можно добиться используя вспомогательные приспособления, фиксирующие по обе стороны от трещины закрепленные точки. Такими приспособлениями могут являться марки, либо маяки-щелемеры, имеющие в своей конструкции специальные реперные точки. В этом случае первоначальные измерения ширины раскрытия трещины производят прямым методом, с точностью 0,1 мм, а дальнейшие измерения при последующих циклах наблюдений выполняются более точными измерительными инструментами, с использованием закрепленных марок или реперных точек маяка-щелемера. В большинстве случаев для измерений применяются индикаторы часового типа, либо электронные штангенциркуля, при этом точность составляет 0,01 мм. Более точные измерения чаще всего труднодостижимы и крайне редко необходимы. Конечно, конкретные условия и особенности конструкций могут влиять на увеличение или уменьшение требуемых значений точности измерений, что и должно быть отражено в техническом задании.

13.1.10  На этапе  строительства ОИАЭ периодичность наблюдений состояния выявленных трещин  устанавливается:

  • при работах ниже нулевой отметки — 1 раз в 10 — 20 дней;
  • при работах выше нулевой отметки — 1 раз в 15 — 30 дней.

13.1.11 В период эксплуатации периодичность проведения наблюдений определяет главный инженер объекта по рекомендациям Генпроектировщика. Время проведения измерений трещин  и циклов наблюдения за осадками  сооружения необходимо совмещать. Периодичность наблюдений должна  корректироваться исходя из скорости развития деформаций.

13.1.12  Приложением  к  техническому отчету по проведенному геодезическому мониторингу являются  чертеж с расположением трещин, щелемеров и маяков, сведения о текущем состоянии трещин, щелемеров и маяков, перечень замененных щелемеров и маяков, сведения об отсутствии или наличии новых  трещин и установке щелемеров и маяков.

13.1.13  Наблюдения за текущим состоянием  трещин проводят с помощью щелемеров, способами  прямых линейных измерений или  косвенных измерений с помощью геодезических приборов в соответствии с ГОСТ 26433.1. При наблюдениях за трещинами с помощью марочных щелемеров за контролируемую величину принимается кратчайшее расстояние между марками.

Измерение расстояние между марками
Контролируемая величина — кратчайшее расстояние между марками!

Указание конкретной контролируемой величины необходимо для упорядочивания подхода к проводимым измерениям. Наблюдения проводятся в несколько этапов, а могут выполняться и в течение всего срока службы сооружения / здания. При этом, могут меняться специалисты и организации, выполняющие наблюдения, а документация по выполняемым наблюдениям чаще всего не содержит указаний о том, каким образом необходимо выполнять измерения. Кто-то может считать правильным измерения по центрам марок, а другой может выполнять измерения по внешним границам марок, что бывает удобно при измерениях штангенциркулем. Кроме того, марки могут иметь сложную конфигурацию, предоставляющую возможность для измерений в нескольких разных местах. Единообразный подход, оговоренный в СТО, позволяет исключить такие ошибки, оставляя единственную возможность для правильного замера — кратчайшее расстояние между марками.

Единственный случай, когда данное указание не применимо — это использование штанген-щелемера. Но наблюдения при помощи штанген-щелемеров имеют крайне малую распространенность, а стоимость таких наблюдений неоправданно высока, что делает такое исключение не существенным.

13.1.14 Решение о прекращении наблюдений трещин принимает проектировщик на основе анализа результатов периодических наблюдений.

13.2 Наблюдения с помощью установки маяков

13.2.1 Наблюдения за раскрытием трещин в зависимости от  требуемой точности и условий наблюдения осуществляют:

  • с помощью маяков однократного использования (гипсовых,  цементных, и. т.д.);
  • с помощью маяков постоянного использования (пластинчатых, точечных, часового типа и т.д.).
Гипсовые маяки однократного использования
Маяки однократного использования — гипсовые, цементные и т.п.

Очень важно предлагаемое деление маяков на два типа — однократного и постоянного использования. Такая классификация очень точно описывает принцип работы данных устройств. Маяки однократного типа (гипсовые, цементые и т.п) могут быть использованы только до появления на них трещины. Как только такой маяк «сработал» и просигнализировал о имеющемся в трещине движении, он перестает выполнять свои функции, а взамен него должен быть установлен новый маяк. Об этом говориться в следующих пунктах СТО. Маяки постоянного типа работают по другому принципу — их задача указывать на произошедшие изменения при помощи каких-либо других видов сигналов. Например, отклонение друг от друга совмещенных при установке рисок, отклонение от нулевого положения на шкале стрелки или указателя, выход из зоны, обозначенной определенным цветом и др. Чаще всего такие маяки позволяют зафиксировать не только факт изменения, но и его направление, причем для некоторых маяков имеется возможность указания направления изменений по двум или трем осям.

13.2.2  На трещину,  в зависимости от ее длины, устанавливают от одного до трех  маяков: один в месте наибольшего раскрытия, два других — у концов трещины. На поверхности маяка или рядом с ним  должен быть записан его номер и дата установки, а на чертеже отмечено его местоположение.

13.2.3 Для определения активности трещины устанавливают  маяки однократного использования. Рекомендуемый размер гипсового маяка 10х4х(0,8 — 1) см. При толщине маяка менее 8 мм его чувствительность возрастает.

Дополнительные рекомендации, касающиеся использования гипсовых / цементных маяков, приведены в нашей статье на данную тему. Их распространенность в настоящее время существенно сокращается. Соответственно, важнее знать имеющиеся ограничения в использовании этого вида маяков, чем методику и особенности их применения. Именно такой подход мы и видим в данном документе.

13.2.4 Если в ходе наблюдения зафиксирован факт срабатывания маяка однократного использования, то дата обнаружения  записывается в журнал, трещина перекрывается новым маяком, которому присваивается тот же номер, но с индексом. Маяки, на которых появились трещины, не удаляют до окончания наблюдений.

13.2.5 Если наблюдения ведутся с фиксацией величины изменения параметров трещины, то используются щелемеры и маяки-щелемеры. Наблюдения за швами/стыками выполняется только с использованием щелемеров и маяков-щелемеров.

Наличие изменений в трещине определяемое при помощи пластинчатого маяка
Пластинчатые маяки позволяют установить наличие изменений в трещине и их направление. Маяки-щелемеры дают дополнительную информацию о величине изменений.

Здесь следует отметить, что фиксация результатов наблюдений нужна при использовании любых устройств для наблюдения за трещинами. Фактически данный пункт указывает на то, что только маяки-щелемеры и щелемеры позволяют отследить величину происходящих изменений параметров трещины с достаточной для целей наблюдения точностью. Например, при использовании пластинчатого маяка постоянного типа, имеющего шкалу с миллиметровыми делениями, необходимо также вносить записи о произошедшем смещении указателя по отношению к нулевым отметкам шкалы. Но использовать снятые таким образом показания следует только для оценки самого факта и направления происходящих изменений, а не для измерения их величины.

Ограничения, касающиеся наблюдения за швами / стыками только с использованием щелемеров и маяков-щелемеров, связаны с тем, что швы и стыки обычно всегда находятся в каком-либо движении. И чаще всего не имеет большого смысла выявлять сам факт наличия этого движения. А вот величина изменений обычно важна, что и требует применения щелемеров и маков-щелемеров для измерения величин этих изменений.

13.2.6 Маяки, щелемеры и маяки-щелемеры для наблюдений за трещинами/швами/стыками могут быть одноосными (для контроля перемещения в одном направлении), двухосными (для контроля по двум взаимно перпендикулярным направлениям), трехосными (для контроля по трем взаимно перпендикулярным направлениям). При выборе устройства для наблюдений по числу отслеживаемых осей руководствуются конкретными условиями работы наблюдаемой конструкции, учитывая возможное направление ее смещения

13.2.7 Не допускается использование гипсовых маяков в помещениях с влажным и мокрым режимами помещений, а также в ограждающих конструкциях зданий и в неотапливаемых зданиях и сооружениях.

13.2.8 8 Маяки и маяки-щелемеры, имеющие шкалу для наблюдений, не являются средствами измерений. Шкала должна использоваться для визуального определения факта и направления происходящих изменений параметров трещин/швов/стыков. Фактом срабатывания такого маяка является отклонение от нулевого значения после первичной установки, либо отклонение от значений, определенных в предыдущем цикле наблюдений при последующих наблюдениях.

Маяк-щелемер - шкала для визуального контроля, не является средством измерений
Маяки и маяки-щелемеры не являются средством измерений. Шкала используется для визуального контроля.

Очень важное указание с точки зрения существующего законодательного регулирования в области средств измерений (СИ). Действительно, в соответствии с Федеральным законом от 26.06.2008 N 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений», средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений. Т.е. отнесение любого устройства к средствам измерений основывается на его назначении — предполагаемом способе использования. Если в маяках и маяках-щелемерах имеется измерительная шкала, то это не указывает на то, что данные устройства являются средством измерений. Ведь в этом пункте СТО четко указано для каких целей эта шкала должна быть использована. А измерения необходимых величин параметров трещин должны выполняться при помощи средств измерений, соответствующих законодательству и поверенных в установленном порядке, например, штангенциркуля, микрометра, индикатора часового типа и т.п. В маяке-щелемере должны быть предусмотрены реперные точки, выполняющие фиксирующую функцию, т.е. жестко закрепленные на наблюдаемой конструкции, что и обеспечивает возможность выполнения измерений. Устройство, нее имеющее таких функций, позволяющих выполнять измерения при помощи СИ, должно быть отнесено к маякам и не может быть использовано для проведения измерений, как указывалось в документе выше.

Ранее, во многом схожий подход, исключающий отнесение маяков к средствам измерений, был зафиксирован в некоторых отраслевых документах по гидроэнергетике.

13.3 Линейные измерения трещин

13.3.1 Прямые измерения длины трещины  должны выполняться с помощью линеек, рулеток,  штангенциркулей, индикаторов часового типа, микроскопов  и других специальных средств измерений, утвержденного типа.

13.3.1.1 Длина измеряется между штрихами, нанесенными краской или острым инструментом на поверхности конструкции по концам трещины.

13.3.2 Ширину раскрытия трещин допускается определять  с помощью микроскопов с ценой деления порядка 0,015 — 0,02 мм,  измерительных луп с масштабным делением, целлулоидных или бумажных трафаретов, с нанесенными на них линиями разной толщины от 0,05 до 2 мм, щупом, индикаторами часового типа, электронным штангенциркулем и другими средствами измерений, обеспечивающими точность измерений не ниже 0,1 мм. Повторяемость выполняемых измерений ширины раскрытия трещины достигается путем обозначения мест измерений на конструкции.

13.3.3 Глубина трещин определяется с помощью щупов, игл или ультразвуковых приборов.

13.3.3.1 Основным документом, регламентирующим последовательность работы с измерительным средством при наблюдениях за трещиной,  является руководство по эксплуатации конкретного средства измерения.

13.3.4 При наблюдении температурно-осадочных или строительных швов рекомендуется использовать щелемеры, которые при значительной длине шва размещаются на различных отметках по высоте сооружения (не менее одного на каждые 6 метров длины). Марки щелемеров могут быть закладными или накладными. Измерительные части щелемеров должны быть защищены крышками.

При повреждении одной или нескольких марок щелемеров производится новая закладка и бетонирование марок. . Если закладка марок проводилась путем обетонирования, то первый замер по вновь установленным маркам делается не ранее, чем через 3 — 5 дней после бетонирования закладных элементов щелемера.

13.3.5  Для контроля образования и развития трещин  в местах возможных деформаций следует предусматривать закладку длиннобазовых щелемеров, электрических щелемеров, проволочных тензометров и других автоматизированных  устройств, снабженных датчиками смещений и возможностью проводной или беспроводной передачи данных.

Щелемеры механического типа
Щелемеры механического типа

Следует отметить, что ситуация со щелемерами также требует уточнения. На данный момент этот термин используется для большого перечня устройств без каких-либо явных закономерностей. Две марки в виде металлических дюбелей, забитые по разные стороны от трещины, — это уже щелемер или должны выполняться какие-либо дополнительные условия? Как минимум следует разделить щелемеры на механические и электронные. Кроме того, следует отделить щелемеры без функций самостоятельного измерения от тех, которые такую возможность имеют. Это позволит упорядочить подход к работе с такими устройствами — как проводить освидетельствование на пригодность к дальнейшему использованию во время осмотра, для каких устройств проводить поверку и требовать соответствия требованиям законодательства в отношении средств измерений, а также другие не менее важные вопросы. Несмотря на некоторую недосказанность в тексте СТО по этому направлению, следует признать, что основные моменты отражены достаточно четко.

13.4 Измерения трещин геодезическими способами

13.4.1 Размеры трещин, прямые измерения которых невозможны,  изменения ширины температурных или строительных швов рекомендуется фиксировать геодезическими способами измерений с привязкой к системе координат объекта.

13.4.2 Определение ширины раскрытия трещины можно вычислить по определяемым электронным тахеометром координатам деформационных парных марок, закрепленных по разные стороны от  наблюдаемой трещины.

13.4.3 Определение длины трещины  можно вычислить по координатам крайних точек трещины, полученным с помощью безотражательных измерений тахеометром.

13.4.3.1 Координаты точек начала и конца трещины определяются полярным способом, прямой угловой засечкой или другими способами определения координат.

13.4.3.2 По результатам измерений должен быть составлен каталог координат контрольных точек трещин (от двух и более точек на трещину)  на дату измерений.

Маяк-щелемер ЗИ-2.2
Маяк-щелемер должен иметь специальные реперные точки для осуществления точных измерений

Безусловно данный стандарт может оказать неоценимую помощь по вопросам наблюдения за трещинами не только в атомной отрасли, но и в любой другой области. На вооружение можно взять не только отдельные положения документа, но и целиком разделы. Для нашей организации показался крайне важным наметившийся прогресс в отношении упорядочивания использования нашей продукции — маяков серии ЗИ. В соответствии с определениям и указаниями рассмотренного сегодня СТО их можно классифицировать как маяки-щелемеры. А это значит, что использовать маяки серии ЗИ можно и как сигнальное устройство — для визуального контроля, и как устройство для точных наблюдений и измерений параметров трещин / швов / стыков. Надеемся, что дальнейшее совершенствование российских стандартов и в других областях также пойдет по пути объединения накопленного опыта с современными технологиями и методами работы.

Скачать “Фрагмент СТО Росатом мониторинг трещин” СТО-СРО-С-60542960-00043-2015-Росатом-фрагмент-трещины.pdf – Загружено 639 раз – 340 КБ

Скачать “Текст предложения ИСТ к СТО Росатом” Предложения-СТО-СРО-от-ИСТ.pdf – Загружено 484 раза – 233 КБ

[kopa_button type=»style1″ size=»large»]Маяки-щелемеры серии ЗИ[/kopa_button]

[kopa_button type=»style1″ size=»large»]Требования и ограничения по гипсовым маякам[/kopa_button]

[kopa_button type=»style1″ size=»large»]Маяки, щелемеры — общие сведения[/kopa_button]

 

Проф. ЗИ

Проф. ЗИ

Ответственный за информационное наполнение сайта Здание-ИНФО.рф Алексей Безродных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

девятнадцать − девятнадцать =