что такое спецсооружения в строительстве
Сооружения специального назначения
Изрядная часть этих сооружений имеет конструктивные схожие характеристики с другими известными бетонными конструкциями. Но и есть специфические отличительные особенности в выборе определенных строительных материалов, особенно, марок цемента, арматуры и готового бетона в изделиях (частях) конструкции и в целом, в самом сооружении.
Конструкции сооружений специального назначения
Сооружения специального назначения относятся к особой категории объектов. В конструктивных их особенностях есть немало отличительных признаков от сооружений общеизвестной и привычной эксплуатации в жизненной и профессиональной деятельности людей и общества в целом.
• Сейсмо-устойчивые здания и дома;
• Сейсмо-взрывозащитные объекты и автономные пункты управления (военные);
• Шахты запусков баллистических ракет и сооружения космодромов;
• Бомбоубежища, склады и хранилища стратегического назначения;
• Объекты и сооружения, представляющие стратегическую и экономическую ценность (гидросооружения, вокзалы, природно-добывающие конструкции, речные и морские порты и другие)
• Ряд других сооружений специального назначения.
При возведении и строительстве, обслуживании и ремонтных работах железобетонных сооружений используются составы бетона с повышенной прочностью на сжатие и другими прочностными характеристиками, такие как: кислотостойкий (особо устойчивый к агрессивной химической среде), для радиационной защиты сооружений, жароупорный и т.п. К другим материалам, входящих в состав железобетонной конструкции: арматуре, специальным строительным сухим добавкам и смесям, – также предъявляются особые требования, обеспечивающим устойчивость и прочность конструкций к различным воздействиям:
Природных катаклизмов (длительные неблагоприятные нагрузки особого типа – сейсмоактивность);
При техногенных катастрофах и военных действиях (взрывная и ударная волна, вибрации, блуждающие токи и т.д.);
При других особых случаях и вариантах.
(Многие из этих сооружений имеют и свои конструктивные отличительные особенности от других объектов, например, специальные входные группы и ограждения с повышенной герметичностью.)
Но иногда при всём строгом соответствии нормам ГОСТа, ТУ, СНиП и другим нормативным актам, документам и инструкциям, особенно с учётом «отечественной безалаберности», как и в любом «невечном», происходят деформации и повреждения.
Основные дефекты, повреждения и их причины
Как правило, они происходят из-за условий эксплуатации и технического состояния сооружения по причинам:
1. Конструктивных нарушений целостности объекта;
2. Чрезвычайных внешних обстоятельств;
3. Истощения ресурса эксплуатации сооружений из-за срока допустимого использования, без своевременного и планового ремонта;
4. Несоблюдения и нарушения правил эксплуатации;
5. Возможного упущения и халатного нарушения технологии строительства при возведении и проектировании сооружения специального назначения;
6. Других причин, вызвавших повреждения.
Эти причины имеют свои определенные признаки и подразделяются на функциональные конструктивные особенности повреждений и дефектов:
Эти признаки классифицируют и «раскладывают» дефекты и повреждения по видам (приведём некоторые из основных видов):
Из других, часто встречающихся повреждений, следует отметить, такие виды как:
Трещины с разветвленными концами, относительные прогибы, наклонные трещины со смещением частей железобетона и пересекающие арматуру, надрезы (повреждение закладных частей и арматуры), шелушение бетона и многие другие.
Всё это можно и достаточно просто удалить с помощью популярных и проверенных в ходе испытания и на практике, многочисленными примерами восстановленных конструкций на различных объектах, в т.ч. и на сооружениях специального назначения.
Особенности ремонта безусадочными строительными смесями
Восстановление целостности конструкций и ремонт производят, исходя из характера поврежденных мест. Высокопрочные безусадочные строительные смеси ВАЙТМИКС с этим успешно справляются и подбираются по степени «поражения» сооружений и пригодностью к определенной задаче решения проблемы конкретной марки из этой линейки сухих смесей. (Они строго соответствуют ТУ 5745-001-09684632-2012 и имеют сертификат соответствия №РОСС RU.АГ79.НО2142.)
Высококачественные добавки, входящие в состав, обеспечивают высокую степень адгезии ремонтного раствора к бетонному основанию и имеют несомненное преимущество перед наиболее дешёвыми конкурентами, благодаря конечному результату: восстановленное изделие приобретает высокопрочную безусадочную основу на многие годы. Вот арсенал, который поможет вам в этом:
Восстановление поврежденного бетона смесью ВАЙТМИКС RT40, космодром Плесецк 2015 год
Что такое спецсооружения в строительстве
Какими документами регламентируется в настоящее время отнесение объекта проектирования к объектам специального назначения?
Действует ли в связи с отменой лицензирования проектной деятельности классификатор «Проектирование зданий и сооружений I и II уровней ответственности в соответствии с Государственным стандартом», входящий в «Состав видов деятельности по проектированию, строительству и инженерным изысканиям, лицензирование которых отнесено к компетенции Госстроя России», утв. Госстроем России 07.10.2002?
Отнесение объектов капитального строительства к какому-либо уровню ответственности следует осуществлять на основании ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» в соответствии с требованиями статьи 4 «Идентификация зданий и сооружений» Технического регламента, утв. Федеральным законом от 30.12.2009 № 384-ФЗ (далее – Технический регламент).
Так согласно части 7 статьи 4 Технического регламента «здание или сооружение должно быть отнесено к одному из следующих уровней ответственности:
«К зданиям и сооружениям повышенного уровня ответственности относятся здания и сооружения, отнесенные в соответствии с Градостроительным кодексом Российской Федерации к особо опасным, технически сложным или уникальным объектам» (часть 8 статьи 4 Технического регламента).
«К зданиям и сооружениям нормального уровня ответственности относятся все здания и сооружения, за исключением зданий и сооружений повышенного и пониженного уровней ответственности» (часть 9 статьи 4 Технического регламента).
«К зданиям и сооружениям пониженного уровня ответственности относятся здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции здания или сооружения либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства» (часть 10 статьи 4 Технического регламента).
Как указано в пунктах 3.1 и 3.2 ГОСТ 27751-2014 «Надёжность строительных конструкций и оснований. Основные положения»:
«3.1 Для каждого сооружения необходимо установить его класс (КС-1, КС-2 или КС-3) в зависимости от его назначения, а также социальных, экологических и экономических последствий их повреждений и разрушений.
3.2 Класс сооружений устанавливается в задании на проектирование генпроектировщиком по согласованию с заказчиком в соответствии с классификацией, по приложению А».
Взаимосвязь классов сооружений и их уровней ответственности определена в таблице 2 ГОСТ 27751-2014.
2 Согласно примечанию к пункту 2.1.4 ГОСТ 27751-2014 «здание является частным случаем строительного сооружения».
Специальные сооружения
На пути прокладываемых трубопроводов как в городских, так и в полевых условиях встречаются естественные и искусственные препятствия. Естественными препятствиями являются овраги, русла рек, озера, большие и малые ручьи. К искусственным препятствиям относятся железобетонные и шоссейные дороги, а также различные подземные и надземные сооружения. Место, способ прокладки и конструкция перехода при монтаже тепловых сетей определяются в каждом конкретном случае с учетом следующих местных условий: возможность остановки транспорта во время монтажа и ремонта при эксплуатации; наличие подземных и надземных коммуникаций в районе перехода; способ компенсации тепловых удлинений теплопроводов на участке; техническая оснащенность строительно-монтажной организации, архитектурных сооружений и др. Тот или иной способ перехода выбирается на основе технико-экономического расчета. Переходы трубопроводов через естественные и искусственные преграды выполняются закрытым и открытым способом.
Прокладку тепловых сетей при пересечении железных дорог, рек, оврагов, открытых водостоков, как правило, предусматривают подземной. Строительные конструкции для надземной прокладки тепловых сетей должны предусматриваться, как правило, из сборного железобетона. Применение стальных конструкций допускается в соответствии с нормативными требованиями. На эстакадах и отдельно стоящих опорах в местах пересечения железных дорог, рек, оврагов и на других труднодоступных для обслуживания трубопроводов участках надлежит предусматривать проходные мостики шириной не менее 0,6 м. Для обслуживания арматуры и оборудования следует предусматривать стационарные площадки шириной 0,6 м с ограждениями и лестницами. Тепловые сети при подземном пересечении железных и автомобильных дорог, трамвайных путей и линий метрополитена следует прокладывать:
При прокладке трубопроводов по существующим мостам следует в наибольшей степени сократить выполнение работ по реконструкции несущих конструкций моста во избежание снижения их надежности. При осуществлении мостовых переходов трубопроводы опираются на конструктивные элементы моста под проезжей частью или тротуарами или подвешиваются к ним. В металлических мостах применяют способ подвешивания теплопроводов на стальных тягах, верхние концы которых прикрепляют через сережки к балкам проезжей части моста. При проезжей части из железобетонных плит тяги могут быть закреплены путем заделки анкерных деталей в плиты. При прокладке по пешеходным мостам теплопроводы размещают под настилом моста.
Надземные переходы через небольшие реки часто устраивают в виде арочных пешеходных мостов пролетом 30—50 м, выполняемых из сборного или монолитного железобетона. Теплопроводы размещаются в пространстве между двумя арками и следуют их очертанию. Компенсация температурных деформаций теплопроводов, прокладываемых по мостам, осуществляется главным образом путем использования самокомпенсирующей способности труб, и лишь в редких случаях удается осуществить компенсацию гибкими П-образными компенсаторами.
Для обслуживания теплопроводов требуется сооружение постоянных специальных площадок и лестниц, а если позволяет конструкция моста, то и сквозных проходов по балкам или аркам пролетного строения. При отсутствии мостов в районе прокладки теплопроводов могут быть применены подвесные переходы. При пересечении железных и шоссейных дорог теплопроводами, позволяющими перекрывать пролеты, достаточные для пропуска транспорта, применяют подземные переходы в виде П-образных компенсаторов. Трубопроводы по обе стороны перехода закрепляют в неподвижных опорах. Под вертикальными участками труб устанавливают подпятники сквозного типа. Переходы на отдельно стоящих высоких опорах используют при небольшом числе труб большого диаметра.
Эстакадные переходы применяют при большой ширине препятствий и прокладке большого числа коммуникаций. Широкое применение получила конструкция подземного перехода, состоящая из пролетного строения в виде сварных металлических ферм, устанавливаемых на стоечные опоры с железобетонным фундаментом. Наибольший пролет ферм обычно не превышает 50—60 м. При пересечении большего числа железнодорожных путей, если в междупутье можно установить промежуточные опоры, переходы выполняют многопролетными.
Подземные переходы при пересечении теплопроводами железных и автомобильных дорог, уличных проездов и трамвайных путей осуществляют главным образом прокладкой теплопроводов в стальных футлярах. Такие переходы представляют собой два футляра, проложенных закрытым бестраншейным способом, в которых размещены подающий и обратный теплопроводы, покрытые тепловой изоляцией. Наибольшее распространение в строительстве тепловых сетей получили способы прокола и продавливания стальных труб-футляров (см. главу 3). При закрытом способе переходы трубопроводов обычно состоят из защитного кожуха (футляра) рабочего трубопровода, опор и сальников. Для устройства футляров применяют стальные трубы, диаметр которых зависит от диаметра рабочего трубопровода, типа его изоляционного покрытия, толщины тепловой зашиты и величины монтажного и эксплуатационного зазоров. Толщина стенки трубы футляра зависит от применяемого способа прокладки. Длина футляра определяется шириной искусственного сооружения. Прокладка футляра осуществляется одновременно с бестраншейной разработкой грунта. Для предохранения от коррозии поверхность футляра покры- вают слоем надежной антикоррозионной изоляции с использованием битумных или полимерных материалов. При наличии в грунте блуждающих токов выполняют активную защиту футляра от электрокоррозии. Рабочий трубопровод, размещаемый в футляре, является наиболее ответственным участком тепловой сети, и поэтому к нему предъявляются повышенные требования как в отношении прочности, так и надежности. Обычно для него применяют трубы с толщиной стенки на 15—25% больше толщины стенки основного трубопровода.
Укладку рабочего трубопровода в футляре осуществляют проталкиванием или протаскиванием.
Проталкивание применяют при устройстве переходов из труб диаметром до 1000 мм. Для проталкивания труб используют краны-трубоукладчики грузоподъемностью 10—35 т. Перед проталкиванием трубопровода на дне котлована делают направляющую дорожку из шпал, уголков, рельсов, катков, на которую укладываются одиночная труба и звено труб, предварительно испытанное на прочность и плотность и покрытое изоляцией. Для предохранения изоляции рабочей трубы от повреждения применяют инвентарный хомут с колесиками, на который укладывается передний конец трубы. На остальной части трубы через 3—5 м (в зависимости от ее диаметра) по окружности укрепляются диэлектрические скользящие опоры. Затем на торце футляра крепят оттяжной блок, через который пропускают тяговый канат с крюком на конце. Крюк заводят за стенку рабочего трубопровода, а второй конец каната закрепляют за крюк крана-трубоукладчика. В процессе подъема крюка канат натягивается и посредством запасовки через отводной блок проталкивает рабочий трубопровод в футляр.
Протаскивание рабочего трубопровода применяют при устройстве переходов из труб диаметром более 1000 мм. Перед началом протаскивания трубопровода, как и при проталкивании, устраивают направляющую дорожку и укрепляют инвентарный хомут и скользящие опоры. Тяговый трос крепят за специальный наконечник или скобу, приваренные к переднему концу трубопровода. Другой конец троса через оттяжной блок, закрепленный в котловане со стороны наконечника трубы, зацепляется за крюк трактора, крана-трубоукладчика или наматывается на барабан электрической или ручной лебедки грузоподъемностью 3—5 т. В процессе работы механизма трос натягивается и протаскивает рабочий трубопровод.
Трубопроводы в тоннелях или коллекторах монтируют из одиночных труб длиной 6 м с нанесенной изоляцией. Их подают через монтажные шахты и транспортируют к месту сборки на тележках, платформах узкоколейного пути или монорельсовым транспортом. При проталкивании и протаскивании рабочего трубопровода, а также при его укладке в тоннелях и коллекторах после укладки одной трубы подается вторая труба и производятся стыковка и сварка труб.
Укладка труб в подземной галерее
а — подземная галерея коллектора; б — схема монтажа трубопроводов в галерее;
1 — облицовка тоннеля; 2 — железобетонная монолитная рубашка; 3 — лоток коллектора;
4 — железобетонная рубашка из сборных элементов; 5 — кольцевой зазор; 6 — площадка;
7 — стеллажи для трубных заготовок; 8 — трубные заготовки; 9 — пневмоколесный кран;
10 — проезжая часть дороги; 11 — сварочный агрегат; 12 — ограждение; 13 — понижающий трансформатор с осветительной линией;
14 — кабель; 15 — звено трубы, погруженное на тележку; 16 — монтажный проем; 17 — тележка;
18 — опоры в тоннеле; 19 — узкоколейный путь; 20 — уложенный трубопровод; 21 — вертикальная шахта;
22 — лестница; 23 — растяжка крепления трубопроводов
Затем стык проверяется физическими методами контроля и после получения положительного заключения полируется. Далее рабочий трубопровод удлиняется подачей и стыковкой третьей трубы. После прокладки рабочего трубопровода в футляре монтируют сальники и устраивают колодцы и камеры, заделывают концы футляра и выполняют другие работы, предусмотренные проектом.
Переходы в дюкерах выполняют при закрытом способе в грунте под руслом реки или канала, по склонам и дну оврага, и трубопроводы изгибаются в соответствии с рельефом местности. Такие сооружения называются дюкеры.
Гибкость стальных труб малого диаметра используют при укладке дюкеров методом свободного изгиба. Максимальный диаметр, при котором возможен свободный изгиб трубопровода, равен 250—300 мм, а в отдельных благоприятных случаях может быть 350-400 мм.
Прокладка трубопроводов дюкера через сухие овраги и балки осложняется необходимостью производства работ в условиях крутых склонов. В зависимости от их крутизны применяют различные методы монтажа труб: «сверху вниз», «снизу вверх» и комбинированный. При уклоне до 20° и хорошем состоянии грунта трубы или секции доставляют к месту монтажа тракторами и наращивают последовательно. Монтаж «сверху вниз» можно вести на любых склонах, но более целесообразно — при крутых; монтаж производится с помощью двух тракторов, один из которых снизу протаскивает наращиваемый сверху трубопровод, а второй вверху удерживает наращиваемый трубопровод от его самопроизвольного сползания при стыковке каждой последующей секции. После пристыковки вверху очередной секции трубопровод протаскивают вниз на длину этой секции. При монтаже трубопроводов «снизу вверх» первую секцию монтируют с точки перелома дна перехода и временно закрепляют. Затем с помощью лебедки или кранов- трубоукладчиков сверху подается следующая секция и трубопровод наращивается. Во избежание повреждений покрытия трубопровода поверх изоляции делают футеровку из деревянных реек или инвентарных скользящих опор.
Дюкеры через мелкие реки и ручьи сооружают в основном в период мелководья. При этом используют следующие способы работ: с временным перекрытием русла дамбы; с отводом водного потока на период прокладки дюкера в другое русло; с применением землеройно-транспортных и монтажи о-сборочных машин на откосах и берегах; пропуск воды через трубу или лоток.
При прокладке дюкеров через водные преграды необходимо: оборудовать береговую и монтажную площадки; спланировать участок строительства и устроить подъезды; установить стапели; подготовить транспортные средства и такелаж, доставить плавучие средства — баржи, понтоны, краны, катера; подготовить силовые и электроосветительные сети.
При прокладке под руслом реки теплопроводы заключают в стальные трубы (футляры) или прокладывают в каналах диаметром более 2 м. Поскольку дюкер эксплуатируют в мокрой среде, трубы покрывают весьма усиленной изоляцией.
Технологический процесс устройства дюкеров включает следующие операции: завоз труб, материалов и оборудования; рытье подводных траншей; сварка труб в звенья, а затем в плети; устройство изоляции; балластировка трубопровода; подготовка к работе спускных устройств и монтажных механизмов; укладка трубопровода на дно и засыпка траншеи; соединение с береговыми подходами; устройство береговых колодцев и отключающих устройств.
Способ укладки подводного трубопровода зависит от его диаметра, длины и глубины подводного перехода, периода года и ряда других факторов.
Для того чтобы труба правильно легла на дно подводной траншеи и могла выполнить функцию дюкера, она должна иметь отрицательную плавучесть как при погружении, так и во время эксплуатации. Отрицательную плавучесть трубопровода диаметром более 300 мм создают балластировкой, а во время монтажа трубы могут заполняться водой.
При сооружении подводных трубопроводов их монтаж, сварка стыков, изоляция и испытание выполняются чаще всего на береговой площадке и мало чем отличаются от аналогичных процессов при строительстве тепловых сетей в обычных условиях.
Укладка подводных трубопроводов на дно траншеи открытым способом осуществляется одним из следующих основных способов: протаскиванием трубопроводов по дну; свободным погружением; с плавучих средств; последовательным наращиванием; со льда.
Протаскивание трубопроводов по дну выполняют в следующей последовательности: монтаж трубопровода с нанесением изоляции, устройство футеровки, оснащение его балластными грузами и понтонами; устройство спусковой дорожки; укладка плети трубопровода на спусковую дорожку; устройство береговых опор и установка системы блоков для протаскивания трубопровода; прокладка по дну траншеи тягового троса; протаскивание трубопровода с помощью трактора или лебедки.
Схема протаскивания трубопровода дюкера по дну и детали устройства спусковых дорожек
а — схема протаскивания трубопровода; б — роликовая дорожка для спуска трубо¬провода;
е — роликовая опора; г— рельсовая дорожка; д — тележка; е — организа¬ция спусковой дорожки в виде канала с водой;
1 — поплавки; 2 — трубоукладчик; 3 — трубопровод; 4 — канат; 5 — стационарные роликовые опоры; 6 — трактор (тягач);
7 — приямок; В — узкоколейные тележки; 9 — основание; 10,11 — опорный и направляющий ролики; 12 — рельсовый путь;
13 — отводной путь; 14 — якорь; 15 — сварочные посты; 16 — лебедки; 17 — трубы; 18 — стапели (через 5 м);
19 — сплавной канал; 20 — бульдозер; 21 — утяжеляющие грузы; 22 — плавучие опоры (понтоны); 23 — экскаватор;
24 — водолазная станция; 25 — перемычка; 26 — катер; 27 — насосный опрессовочный агрегат
На одном берегу (е) устраивают строительную площадку, на которой располагают стапель и спусковую дорожку из роликовых опор (б) или тележек, двигающихся по узкоколейному пути (г). На стапели, длина которых соответствует длине подводной траншеи, производят сварку звеньев труб в плеть, изоляцию стыков, футеровку, утяжеление и испытание трубопровода. На передний конец плети наваривают специальную конусообразную заглушку, являющуюся оголовком секции. К заглушке приварено кольцо из круглой стали, за которое цепляется крюк тягового троса. Тяговый трос протаскивают в створе дюкера через весь водоем и выводят на противоположный берег (а) к системе блока, а трос трактора перебрасывают через блоки и укрепляют на жесткой опоре.
Подготовленную на стапеле плеть укладывают трубоукладчиками на тележки узкоколейного пути (или роликовые опоры) спусковой дорожки. Узкоколейный путь спусковой дорожки устроен так, что перед урезом воды он имеет поворот, и тележки, дошедшие до него, отходят в сторону (г), а трубопровод при движении вперед ложится на головную опору.
При протаскивании плеть трубопровода ползет по дну подводной траншеи. Для облегчения протаскивания и уменьшения возможности порчи футеровки и навешенных утяжеляющих грузов отрицательную плавучесть на период укладки трубопровода снижают установкой понтонов до минимально необходимой (по расчету). Понтоны снимают после укладки трубопровода в проектное положение.
Вместо узкоколейного пути или роликовой дорожки можно использовать трубоукладчики, которые поднимают всю плеть над поверхностью земли. В процессе протаскивания трубоукладчики должны двигаться с той же скоростью, с которой трубопровод тянут с противоположного берега (не более 5 м/мин). Подошедший к урезу воды трубоукладчик отцепляют от трубопровода и отводят в сторону, а трубопровод через головную опору опускают в воду Если скорость протаскивания будет меньше скорости трубоукладчиков, то из-за продольного изгиба может произойти отклонение трубопровода от заданного направления и его повреждение.
Работа по протаскиванию заканчивается тогда, когда противоположный конец плети будет вытянут из воды на проектную длину.
Укладка трубопроводов с плавучих средств используется, когда способы протаскивания и свободного погружения неприменимы. Спущенную на воду плеть буксируют к створу моторными лодками, катерами, пароходами, а на малых реках — тракторами и лебедками с берегов. На месте перехода плеть заводят в створ, выверяют, освобождают от поплавков и опускают на дно траншеи. Спуск трубопровода на дно траншеи производят с помощью плавучих кранов или опор путем стравливания тросов с лебедок. Трубопровод обычно начинают укладывать с опор, расположенных на участках наибольшей глубины. По мере опускания трубопровода на этих участках включают в работу соседние опоры с таким расчетом, чтобы радиус кривой его изгиба не превышал допустимого.
Укладка способом последовательного наращивания применяется при прокладке подводных трубопроводов через широкие водные преграды. Наращивание плети трубопровода производится в надводном или подводном положении. В первом случае плети наращивают на понтонах или специально оборудованных судах, служащих монтажной площадкой. В подводном положении наращивание осуществляется путем соединения секций, уложенных на дно, водолазами, чаще всего на фланцах.
Зимой со льда трубопроводы укладывают с помощью опор или свободным погружением. Для прокладки трубопроводов по створу трассы во льду дисковыми пилами прорезают сквозную прорубь (майну). Приготовленный трубопровод укладывают над майной на подкладки (лежни), проложенные поперек проруби. Затем устанавливают на льду опоры (козлы) с талями, с помощью которых его опускают на дно. При способе свободного погружения трубопровод, заполняя его водой, опускают на дно траншеи без применения опор и талей.
При открытом способе естественные препятствия преодолевают воздушными переходами. Они подразделяются на два основных типа: несущие, в которых трубопроводы укладываются на специальные устройства в виде мостов, и самонесущие, где трубопровод используют как несущий элемент какой-либо конструктивной схемы (балочная — однопролетная и многопролетная; висячая вантовая; арочная; в виде провисающей нити.