Обследование сооружений связи (башен, мачт), конструкций опор ВЛ, освещения, разработка проекта новых и ремонта или реконструкции существующих

Мавриков Илья Николаевич
Жарикова Наталья Васильевна
+38(050)2104229
+38(067)4970221
uitc@etcu.com.ua
Ананьев Евгений Александрович
Ананьев Евгений Александрович
+38(050)2104229
+38(067)4970221
uitc@etcu.com.ua

1. Общие данные

руководитель УИТЦ Ананьев Евгений Александрович

Специалистами ООО «Украинский инженерный технический центр» выполняются работы по обследованию и оценке технического состояния специальных конструкций сооружений башен, мачт, опор ВЛ.

Безаварийная эксплуатация специальных сооружений связана с обеспечением нормальных условий для функционирования как отдельных предприятий, так и объектов инфраструктуры или отдельных отраслей промышленности.

Объемы применения таких специальных конструкций достаточно распространены: 1) сети мобильной связи;  2) сети радиорелейной связи предприятий систем газо — и нефтепроводов; 3)сети радиорелейной связи предприятий передачи электроэнергии; 4)сети специального радиосвязи; сети воздушных линий; 5) сети освещения территории предприятий.

Только своевременное периодическое проведение работ по обследованию и оценки технического состояния конструкций, своевременное выполнение ремонтных мероприятий могут гарантировать обеспечение требований соответствующих нормативных документов для этих сооружений. Основной целью выполнения обследования сооружений является определение фактического технического состояния элементов, узлов и конструкции в целом. На основе анализа полученных данных выполняется разработка рекомендаций по дальнейшей эксплуатации и проекта по ремонту, реконструкции или усиления элементов сооружений.

Необходимость в обследовании сооружений регламентируется положениями Закона Украины «О регулировании градостроительной деятельности » №3038-VI, Статья 392. Осмотр, обследование и паспортизация объектов», Постановления №257 Кабинета Министров Украины от 12.04.2017 г. «Порядок проведения обследования принятых в эксплуатацию объектов строительства», а также по требованиям п.5.4. ДБН.1.2-5:2007 «Система обеспечения надежности и безопасности строительных объектов. Научно-техническое сопровождение строительных объектов».

Кроме прочего необходимость обследования сооружений связи, опор ВЛ, прожекторных мачт и башен связана также со значительным сроком эксплуатации. В некоторых случаях имеют место агрессивный характер среды и специфические условия эксплуатации конструкций.

Опыт выполнения работ на объектах свидетельствует преимущественно об отсутствии мер относительно плановых работ по обследованию и диагностики состояния элементов и узлов, выполнение ремонтных работ. Вследствие этого, с учетом особенности работы данных конструкций, вопросы их обследования и оценки технического состояния считаются жизненно важными.

С развитием отрасли связи часто возникает необходимость модернизации, установки нового или дополнительного оборудования на существующие базовые станции, а также проектирование новых базовых станций, или использования существующих сооружений и конструкций для размещения оборудования связи. Вследствие технического переоснащения меняется характер нагрузки на опорное сооружение, на котором установлено оборудование.

Для опор ВЛ при выполнении переустройства линий, в том числе с применением других марок проводов и тросов также необходимо проводить работы по обследованию технического состояния.  При этом обязательным является выполнение обмерных работ даже для элементов типовых конструкций.  При выполнении работ производится перерасчет конструкций на новые эксплуатационные нагрузки.

2.Конструктивные решения

Таким образом речь идет о следующие специальные конструкции:

  • мачты, в том числе на оттяжках;
  • башни;
  • опоры ВЛ.
Измерения прочности бетона опорной плиты мачты на сжатие в методом отскока с помощью склерометра «Шмидта» Proceq N-34

Сооружения сетей связи, опор воздушных линий и прожекторного оборудования среди большинства промышленных объектов занимают отдельное место как специальные конструкции. Благодаря специфичности конструктивных форм этих сооружений и условиям их эксплуатации строительными нормами предусмотрены особые требования относительно проектирования, монтажа и эксплуатации. Динамический характер эксплуатационных нагрузок (ветер, гололед) в том числе от гибких элементов (связей, проводов, тросов) является существенным фактором, который влияет на общую картину работы сооружения.

Конструктивные решения специальных зданий предусматривают применение преимущественно решетчатых металлоконструкций. В отдельных случаях мачты связи, освещения, а также опоры ВЛ выполнены на базе центрифугованных (или вибрированных) железобетонных стоек.

Все конструкции выполнены из отдельных монтажных секций, которые соединены между собой с помощью болтов или сварных швов.

Фундаменты сооружения представлены железобетонными конструкциями:

  • для мачт преимущественно железобетонными столбчатыми фундаментами, железобетонной плитой или другим монолитным железобетонным элементом с выпусками анкерных болтов или опорных кронштейнов;
  • для башен и металлических опор ВЛ могут быть применены отдельные фундаменты под каждый поясной элемент или монолитная железобетонная плита с соответствующими стойками.

Конструкции железобетонных стоек установлены в пробуренные котлованы соответствующей глубины и диаметра. Для дополнительного закрепления стоек в котловане применяются специальные ригели.

Для закрепления оттяжек мачт и опор ВЛ применены тросовые канаты, которые закреплены в анкерных железобетонных элементах.

Опоры ВЛ состоят из секций стойки (стоек), траверс, тросостоек.

Мачты и башни оснащены технологическими площадками, лестницами для подъема и обслуживания.

Оценка технического состояния сооружения определяется на основе анализа данных о техническом состоянии отдельных секций, элементов и узлов.

Специалистами ООО «Украинский инженерный технический центр» при выполнении работ проводится полный комплекс обмерочных работ на объекте. В ходе верхолазных работ определяются как геометрические параметры отдельных элементов секций, так и внешние габаритные размеры сооружения. Применение геодезических методов позволяет определить параметры положения сооружения в пространстве, а также увеличить точность промеров сооружения при верхолазных работах.

Измерительные работы позволяют определиться с расчетной схемой сооружения.  На основе анализа данных обследований проводится оценка имеющихся сечений линейных элементов и метизов по соблюдению требований проекта и нормативных документов в области строительства.

3.Выполнение обследования

 3.1.  Нормативная база

 Согласно ст.392 Закона Украины о Регулирование градостроительной деятельности владельцы объектов обязаны проводить периодические обследования технического состояния сооружений.  Работы выполняются в соответствии с Постановлением №257 Кабинета Министров Украины от 12.05.2017 г. «Об утверждении порядка проведения обследования принятых в эксплуатацию объектов строительства».

Обследование конструкций сооружений выполняется в соответствии с положениями нормативных документов, основными из которых являются:

  • Технический регламент строительных изделий, зданий и сооружений;
  • ДБН В.1.2-14: 2018 «Общие принципы обеспечения надежности и конструктивной безопасности зданий, сооружений»;
  • ДСТУ-Н Б В.1.2-18: 2016 «Руководство по обследованию зданий и сооружений для определения и оценки их технического состояния»;
  • ДСТУ Б В.2.6-210: 2016 «Оценка технического состояния стальных строительных конструкций, эксплуатируемых»;
  • ДСТУ Б В.2.6-200: 2014 «Конструкции металлические строительные.  Требования к монтажу;
  • ДБН В.1.2-2: 2006 «Система обеспечения надежности и безопасности строительных объектов.  Нагрузки и воздействия.  Нормы проектирования».

Также обязательным является применение норм о соответствующих строительных изделиях и материалов.

3.2.  Организация выполнения работ

Организации, которые могут привлекаться для выполнения работ по обследованию и оценке технического состояния должны соответствовать следующим критериям:

  •  ответственный специалист должен иметь определенный опыт выполнения работ по обследованию, подтвержденный сертификатом эксперта в области обследования зданий и сооружений;
  • для выполнения работ привлекать исполнителей с опытом обследования конструкций, обученных правилам производства работ на высоте, что подтверждено соответствующими документами;
  • для выполнения работ привлекать исполнителей, что при необходимости должны быть обученными правилам для работы в электроустановках соответствующего класса напряжения;
  • для выполнения работ привлекать исполнителей с определенным опытом выполнения геодезических работ на строительной площадке;
  •  для выполнения работ иметь определенный специализированный инструмент (вовремя поверенный) для измерения толщины элементов, неразрушающего исследования железобетонных конструкций и тому подобное.

Для проведения работ между Заказчиком и организацией-исполнителем обязательно заключается договор в соответствии с кодификатором по коду ДК 021: 2015: 7163000-3 Услуги по техническому осмотру и испытаниям.

3.3. Методология

Измерения натяжения оттяжки мачты измерителем натяжения «ИН-643М»

Определение технического состояния конструктивных элементов сооружения производится по результатам проведенного технического обследования путем совместного анализа имеющихся дефектов и повреждений. Уровень пригодности отдельных конструкций и объекта в целом для надежной и безопасной эксплуатации определяется через степень их соответствия требованиям нормативных документов, с отнесением их к определенной категории технического состояния.

Обследование технического состояния конструкций выполняется в соответствии с ДСТУ-Н Б В.1.2-18:2016 «Руководство по обследованию зданий и сооружений для определения и оценки их технического состояния».

Обследование и оценка технического состояния стальных конструкций выполняется согласно ДСТУ Б В.2.6-210:2016 «Оценка технического состояния стальных строительных конструкций, эксплуатируемых».

Обследование и оценка технического состояния опор ВЛ выполняется в соответствии с СОУ-Н ЕЕ 20.571:2007 «Оценка технического состояния воздушных линий электропередачи напряжением от 35 кВ до 750 кВ».

Уровень пригодности технического состояния отдельных конструкций и объекта в целом для надежной и безопасной эксплуатации определяется с отнесением их к определенной категории технического состояния.

Техническое состояние отдельной строительной конструкции (конструктивного элемента) характеризуют одной из четырех категорий:

а) «1» — нормальный; б) «2» — удовлетворительное; в) «3»- непригодное к нормальной эксплуатации; г) «4» — аварийный.

Техническое состояние конструкции нормальный — категория технического состояния «1»: фактические усилия в элементах и сечениях конструкции не превышают допустимых по расчету, отсутствуют дефекты и повреждения, снижающие несущую способность и долговечность или препятствующие нормальной эксплуатации.

Измерения окончательной толщины металлопроката с помощью ультразвукового толщиномера SIUI CTS-30B

Техническое состояние конструкции удовлетворительное — категория «2»: по эксплуатационным качествам конструкция соответствует категории технического состояния «1», но имеют место частичные отклонения от требований проекта, дефекты или повреждения, которые могут снизить долговечность конструкции или частично нарушить требования второй группы предельных состояний, в конкретных условиях эксплуатации конструкции не ограничивает использование объекта по определенному назначению. Для таких конструкций необходимо принять меры по защите конструкции и соблюдения установленных требований по их эксплуатации.

Техническое состояние конструкции непригодно к нормальной эксплуатации — категория «3»: конструкция не соответствует категориям технического состояния «1» и «2» по несущей способности, но анализ дефектов и повреждений с первичными расчетами обнаруживает возможность обеспечения ее целостности до проведения ремонта, усиления или замены. Для таких конструкций необходимо выполнить ремонт, усиление или замену отдельных элементов, а до завершения этих мероприятий использовать объект с ограниченным режимом эксплуатации, контролируя состояние конструкции, нагрузки и воздействия.

Техническое состояние конструкции аварийное — категория «4»: нарушены требования первой группы предельных состояний (или невозможно предотвратить этим нарушением), и анализ дефектов и повреждений с первичными расчетами показывает невозможность гарантировать целостность конструкции до проведения ее ремонта, усиления или замены (особенно, если возможен «хрупкий» характер разрушения). Для таких конструкций необходимо немедленно исключить нахождение людей, техники и проч. в зоне возможного обрушения и/или принять меры, которые делают невозможным такое обрушение до проведения ремонта, усиления или замены конструкции или до ликвидации объекта.

Геодезические работы на площадке

Все элементы сооружений в зависимости от последствий их отказа, согласно ДБН.1.2-14:2018, разделены на три категории ответственности.

К категории А относятся элементы, отказ которых может привести к полной непригодности сооружения.

К категории Б относятся элементы, отказ которых может привести к усложнению условий нормальной эксплуатации сооружения или к отказу других конструкций, которые не относятся к категории А.

К категории В относятся конструкции, отказ которых не приведет к нарушению функционирования других конструкций.

Таким образом, выявленные в процессе обследования дефекты и повреждения оперативно оцениваются с определением категории дефекта.

При выявленных критических дефектах и повреждений элементов и узлов:

  • до сведения ответственных лиц доводятся сведения о наличии опасных дефектов и повреждений;
  • принимаются решения по обеспечению безопасности людей и имущества;
  • срочно выполняются работы по усилению, разгрузки, ремонта с целью предотвращения опасности разрушения.

3.4.  дефекты конструкций

Все дефекты сооружений делятся на группы:

1) возникшие вследствие проектных недостатков (на стадии проекта);

2) возникшие на стадии изготовления элементов;

3) возникшие на стадии монтажа конструкций;

4) возникшие в период эксплуатации.

Наиболее распространенными дефектами конструкций специальных сооружений являются дефекты, возникшие в период эксплуатации.  Но чаще всего они связаны с технологией изготовления и монтажа конструкций.

 

3.5.  Оборудование.

 Для выполнения работы по обследованию специалистами ООО «Украинский инженерный центр» применяется специальное оборудование для проведения обмеров, геодезических исследований, определения характеристик материалов и изделий.  Все оборудование, применяемое в ходе обследования, обязательно проходит периодический контроль — поверки.

Ориентировочный перечень оборудования, применяемого на объекте приведен в таблице.

3.6.  Стадии выполнения работ.

 3.6.1.  Предварительный осмотр конструкций.  На этом этапе проводится максимальный предварительный сбор данных по объекту обследования:

  •  наличие проектной и исполнительной документации;
  •  определение конструктивной схемы и примененных строительных решений;
  •  общего состояния элементов и узлов, степени их повреждения;
  •  определение глубины и состава работ в ходе детального обследования;
  •  разработки плана выполнения мероприятий в соответствии с техническим заданием

 3.6.2.  Визуальное и инструментальное обследование.  На этом этапе проводится непосредственный визуальный контроль и определение геометрических параметров конструкций, фотофиксация имеющихся дефектов и повреждений.

В ходе проведения работ может сложиться ситуация о необходимости дополнительного или более детального обследования.  Особенно это связано со скрытыми дефектами узлов, элементами анкеров и фундаментами.

Работы выполняются бригадой специалистов ООО «Украинский инженерный технический центр» с соответствующим опытом работ в области обследования. Для работ по обследованию высотных сооружений привлекаются специалисты, которые имеют значительный опыт выполнения обследования на объектах связи, опорах высоковольтных линий.

Наличие соответствующей лабораторной базы ООО «Украинский инженерный технический центр» позволяет качественно проводить исследования материалов в соответствии с требованиями нормативных документов.

3.6.3. Составление технического отчета:

  • анализ конструктивных решений на соответствие положениям проекта и строительным нормам;
  • описание и систематизация имеющихся дефектов и повреждений;
  • обработка результатов инструментальных исследований состояния железобетонных и металлических конструкций, натяжения оттяжек.
  • обработка результатов геодезических измерений; оценка геометрических параметров конструкции и расположение элементов на соответствие проекту (при наличии) и действующим нормам для данного типа сооружений;
  • выполнение расчетов конструкций на нагрузки согласно действующим нормам с учетом имеющегося (при необходимости – нового) оборудования и реального состояния элементов;
  • оценка состояния элементов и узлов с точки зрения допустимости дальнейшей эксплуатации, необходимости проведения ремонтных работ или работ по усилению;
  • общая оценка состояния сооружения в соответствии с положениями действующих норм;
  • разработка рекомендаций по дальнейшей эксплуатации сооружения, необходимые меры для ремонта или усиления элементов и узлов с указанием сроков выполнения работ.

Таким образом, в результате проведенных работ заказчику выдается технический отчет с проделанной работы, вмещающей в том числе фотоматериалы выявленных дефектов и повреждений, рекомендации по дальнейшей эксплуатации, соответствующие чертежи.

3.6.4. Составление технического паспорта сооружения.

Форма паспорта сооружения принимается согласно форме, утвержденной Приказом №298 Министерства регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Украины от 10 ноября 2017 года.

3.6.5. Разработка проекта по ремонту, реконструкции или усиления конструкций.

Технические и конструктивные решения по ремонту, усилению или реконструкции сооружения принимаются на основе заключений о ремонтопригодности конструкций и узлов. При разработке применяются передовые наиболее эффективные решения о выполнении работ на объекте. Особенно важным это представляется с точки зрения невозможности вывода объекта из эксплуатации, временного демонтажа оборудования.