 |
Стеновых панелей над уровнем стоков в аэротенке
|
|
|
|
Свидетельство №0200.02-2010-6314031177-П-038 от «03» мая 2011г.
Директор ООО НПО
«ЭкспертСтройПроект»
____________ П.Н. Славкин
«____»_____________ 2011 г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
«Техническое обследование строительных конструкций
Канализационных очистных сооружений с. Зольное г.о. Жигулевск»
«Блок аэротенков и вторичных отстойников»
Шифр 78-11/74-ТО-05
САМАРА 2011
Список исполнителей
Главный инженер С.В. Эсмонт
Инженер А.В. Иванов
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 4
1 Общая архитектурно–планировочная схема сооружения и технологическая часть 5
2 Оценка возможных агрессивных воздействий на конструкции сооружения. 10
3 Натурный осмотр строительных конструкций. 12
3.1 Методика обследования и оценки технического состояния. 12
3.2 Результаты натурного осмотра и их анализ. 13
3.2.1 Днище. 13
3.2.2 Стенки и перегородки. 16
3.2.3 Смотровой мостик, лотки и кронштейны с подкосами. 30
Заключение. 33
Список использованных источников. 35
Приложение А. Свидетельство о допуске ООО НПО «ЭкспертСП». 36
Приложение Б. Сведения о составе сточных вод. 39
Приложение В. Термины и определения. 43
Введение
В соответствии с договором № Д78-11/74 от 7 сентября 2011 г. между ООО НПФ «ЭКОС» и ООО НПО «ЭкспертСтройПроект» в сентябре 2011 года сотрудниками ООО НПО «ЭкспертСП» было проведено техническое обследование строительных конструкций блока аэротенков и вторичных отстойников канализационной очистной станции в с. Зольное г.о. Жигулёвск.
Необходимость проведения работ по обследованию обусловлена планируемой реконструкцией очистных сооружений с. Зольное г. о. Жигулевск.
Цель работы – обследование строительных конструкций и определение их действительного технического состояния, разработка рекомендаций по дальнейшей эксплуатации сооружения.
|
|
|
Для достижения поставленной цели в процессе работы решались следующие задачи:
- обмерные работы;
- выполнение натурного осмотра конструкций;
- определение технического состояния строительных конструкций;
- разработка рекомендаций по дальнейшей эксплуатации строительных конструкций сооружения;
- составление технического заключения.
1 Общая архитектурно–планировочная схема сооружения и технологическая часть
Аэротенк двухсекционный в составе очистных сооружений с. Зольное г.о. Жигулевск эксплуатируется около 40 лет (построен ориентировочно в 1973г.). Проектная и исполнительная документация на обследуемое сооружение не сохранилась.
Сооружение состоит из двух секций, каждая из которых включает в себя аэротенк и вторичный отстойник. В плане сооружение имеет прямоугольную форму с размерами 12,2 м × 26 м. Сооружение представляет собой заглубленный железобетонный резервуар с установленными в нем промежуточными разделительными стенками, обеспечивающими направленное движение жидкости в резервуаре каждой секции из аэротенка во вторичный отстойник. Размеры вторичного отстойника в плане составляют 12,2 м × 4,4 м.
Вид сооружения представлен на рисунках 1.1 и 1.2. Графические материалы по обследуемому сооружению (схематичный план, разрезы) приведены на рисунках 1.3 и 1.4.
Сооружение запроектировано таким образом, что поступающие в аэротенки сточные воды поступают в секции основной части сооружения, где подвергается аэрации. Далее сточная вода поступает во вторичный отстойник в осях А-Б/1-3 откуда отводится в контактные резервуары. Сооружение оснащено смотровым мостиком. Основные конструкции сооружения:
- днище – монолитное железобетонное; под стенки и перегородки аэротенка в днище устроены гребни-пазы;
|
|
|
- стены выполнены из сборных железобетонных панелей с монолитными стыками; толщина панелей переменная, минимальная толщина панелей у оголовка составляет 150 мм, толщина оголовка панели – 220 мм; длина панелей равна 3,0 м;
- перегородки внутри секций выполнены из сборных железобетонных панелей;
- смотровой мостик выполнен из металлических конструкций, несущими конструкциями мостика являются трубы прокатного профиля.
Рисунок 1.1 – Общий вид аэротенка
Рисунок 1.2 – Вид вторичных отстойников, сблокированных с аэротенком
Рисунок 1.3 – план
Рисунок 1.4 – поперечный разрез
2 Оценка возможных агрессивных воздействий на конструкции сооружения
Агрессивное воздействие на железобетонные конструкции контактных резервуаров может оказываться сточными водами и атмосферными воздействиями.
В бетоне возможны три вида коррозии, вызываемые воздействием химических веществ: выщелачивание; химическое растворение кислотами и солями кислот; кристаллизационное разрушение.
Коррозия первого вида наблюдается в бетоне при обмывании и фильтрации вод с малой временной жесткостью, в результате чего происходит растворение и вынос из цементного камня гидроксида кальция Са(ОН)2, предотвращающего коррозию арматуры.
При коррозии второго вида в бетоне протекают обменные реакции между составляющими цементного камня и химически агрессивными веществами - кислотами, солями кислот. В результате таких реакций образуются легкорастворимые соли или аморфные малорастворимые соединения.
Коррозия бетона третьего вида наблюдается, когда в результате капиллярного подсоса солевые растворы проникают в поры бетона, а затем при испарении жидкости их концентрация увеличивается и происходит кристаллизация с увеличением объема в 1,5-3 раза, что приводит сначала к уплотнению бетона, потом к появлению трещин и, наконец, к разрушению. К этому виду коррозии могут быть отнесены процессы, происходящие при действии грунтовых или сточных вод с повышенным содержанием сульфат-ионов 
(более 400 мг/л).
Для оценки агрессивности сточных вод рассмотрим возможные воздействия стоков на бетонные конструкции днища и стенок. Заказчиком были предоставлены результаты химических анализов сточных вод. Состав сточных вод проанализирован за период с 16 августа по 20 сентября 2011 г. Результаты определения состава сточных вод приведены в Приложении Б. Выборочные сведения о составе сточных вод приведены в таблице 2.1.
|
|
|
Таблица 2.1 – Характеристика сточных вод за анализируемый период
| Показатели Составляющие | Температура,оС | рН | N-NH4, мг/дм3 | N-NО3, мг/дм3 | N-NО2, мг/дм3 | Фосфаты,(Р) мг/дм3 | Нефтепродукт, мг/дм3 | Фенол, мг/дм3 | Сульфаты, мг/дм3 | Хлориды, мг/дм3 |
| Макс. знач | 16,0 | 6,8 | 14,1 | 16,4 | 0,200 | 6,0 | 0,003 | 15.00 | 36,3 | 77,9 |
| Мин. знач | 20,5 | 7,3 | 0,31 | 1,30 | 0,004 | 3,9 | Отс. | 0.75 | 22,4 | 35,7 |
Степень агрессивности сточных вод оценивается в соответствии с требованиями [2]. В результате анализа характеристик сточных вод и требований (табл. 5 [2]) установлено следующее:
- по водородному показателю (рН) сточные воды являются неагрессивными (табл. 5 [2]);
- по содержанию аммонийных солей, (мг/л) в пересчете на ион NH4+ - не агрессивные (табл. 5 [2]);
- по суммарному содержанию хлоридов, сульфатов, нитратов и других солей, при наличии испаряющих поверхностей сточные воды не являются агрессивными.
Таким образом, воздействие сточных вод на бетонные и железобетонные конструкции оценивается как неагрессивное. Для железобетонных конструкций аэротенка, выступающих над уровнем стоков, основным разрушающим фактором является периодическое замораживание-оттаивание бетона в водонасыщенном состоянии. Атмосферные осадки и конденсат испарений сточных вод проникают в поры и микротрещины защитного слоя бетона. При замораживании вода увеличивается в объеме, что приводит к увеличению трещин и разрушению наружных слоев бетона, отделенных такими трещинами.
В соответствии с указаниями табл. 9 [2] к железобетонным конструкциям аэротенка предъявляются требования 3-ей категории по трещиностойкости. Защитный слой бетона для арматуры железобетонных конструкций должен составлять 20 мм при марке бетона по водонепроницаемости W6 (табл. 10 [2]).
3 Натурный осмотр строительных конструкций
|
|
|
3.1 Методика обследования и оценки технического состояния
Обследование технического состояния аэротенка выполнено в три этапа:
1) подготовка к проведению обследования;
2) предварительное (визуальное) обследование;
3) детальное (инструментальное) обследование.
Подготовительные работы проводятся с целью ознакомления с объектом обследования, его объемно-планировочным и конструктивным решением, материалами изысканий; сбора и анализа проектно-технической документации.
Предварительное (визуальное) обследование проводят с целью предварительной оценки технического состояния строительных конструкций по внешним признакам, определения необходимости в проведении детального (инструментального) обследования. При этом проводят сплошное визуальное обследование конструкций здания, и выявление дефектов и повреждений по внешним признакам с необходимыми измерениями и их фиксацией.
Детальное (инструментальное) обследование технического состояния здания или сооружения включает в себя:
- измерение необходимых для выполнения целей обследования геометрических параметров зданий или сооружений, конструкций, их элементов и узлов;
- инженерно-геологические изыскания (при необходимости);
- инструментальное определение параметров дефектов и повреждений;
- определение фактических характеристик материалов основных несущих конструкций и их элементов;
- анализ причин появления дефектов и повреждений в конструкциях;
- составление итогового документа (заключения) с выводами по результатам обследования.
При обследовании выявлялись возможные повреждения в конструкциях и их параметры. Обмерные работы выполнялись с использованием рулетки STAYER 5х12 и лазерного дальномера LEIKA DISTO.
Техническое состояние конструкций оценивалось в соответствии с рекомендациями [1]. Принято, что в зависимости от наличия и степени влияния дефекта на несущую способность конструкция может находиться в одном из пяти состояний: исправном, работоспособном, ограниченно-работоспособном, недопустимом и аварийном [1, Приложение В].
3.2 Результаты натурного осмотра и их анализ
3.2.1 Днище
Днище сооружения монолитное железобетонное. В местах установки стенок и перегородок резервуара в днище устроены пазы. Высота паза в местах установки стенок относительно днища с учетом бетонной подливки составляет 300 мм. Днище покрыто слоем торкрет-штукатурки толщиной 10-20 мм.
Осмотр днища проводился при временном отключении аэротенка, откачке сточных вод и зачистке участков днища от слоя осадка. В ходе осмотра сооружения повреждений, свидетельствующих о неравномерной осадке и снижении несущей способности днища, не отмечено. Также не отмечено коррозии бетона и арматуры днища. На отдельных участках отмечено локальное отслоение торкрет-штукатурки на поверхности днища. Участок зачистки паза-гребня днища отображен на рисунках 3.1 – 3.2. Техническое состояние монолитного днища оценивается как работоспособное. Агрессивное воздействие на днище со стороны сточных вод отсутствует.
|
|
|
Для дальнейшей эксплуатации аэротенка рекомендуется выполнить ремонт днища сооружения следующим образом:
- очистить поверхность днища от осадка и старой торкрет штукатурки;
- поверхность днища торкретировать заново специальным гидроизоляционным составом.
Рисунок 3.1 – Участок зачистки паза-гребня днища
Рисунок 3.2 – Вид паза-гребня днища
3.2.2 Стенки и перегородки
Стенки и перегородки аэротенка и вторичных отстойников выполнены из сборных железобетонных стеновых панелей с монолитными участками. Ширина панелей составляет 3,0 м. Толщина стеновых панелей переменная по высоте и составляет 150 – 220 мм. Армирование стеновых панелей выполнено двумя сетками из стержней А-III Ø 12 мм, шаг вертикальных стержней – 200 мм, шаг горизонтальных стерней – 100 мм. Армирование оголовка стеновых панелей выполнено тремя стержнями А-III Ø 22 мм. Панели установлены в пазы-гребни днища и омоноличены. Стыки между сборными панелями выполнены путем сварки арматурных выпусков по верху соседних панелей с последующим омоноличиванием стыка бетоном на мелком заполнителе. Поверхность стыков и монолитных участков стен изнутри аэротенков торкретирована цементным раствором. Толщина слоя торкрет-штукатурки по швам стеновых панелей составляет от 20 до 30 мм, а по стыкам панелей перегородок не превышает 20 мм.
В стенах выше уровня стоков отмечены повреждения в виде отслоений штукатурки, сколов и коррозии защитного слоя бетона. Сколы защитного слоя бетона отмечены по верху стен. В местах сколов защитного слоя бетона отмечена поверхностная коррозия арматуры. При обследовании установлено, что поверхность стен выше уровня стоков неоднократно подвергалась ремонту: участки стен носят следы восстановления и ремонта защитного слоя бетона стен. Причиной коррозионных повреждений стен выше уровня стоков и уровня земли являются атмосферные воздействия, а именно замораживание и оттаивание бетона в водонасыщенном состоянии. Отмеченные повреждения не снижают несущую способность стен аэротенков.
В ходе обследования аэротенков ниже уровня сточных вод в стеновых панелях отмечены повреждения в виде коррозии бетона на толщину до 5 мм и поверхностной коррозии арматурных сеток, обусловленной недостаточной толщиной защитного слоя стеновых панелей. Коррозия бетона выражается в вымывании растворной составляющей из бетона, что приводит к оголению зерен крупного заполнителя. Отмечены следы протечек сточных вод через стыки между стеновыми панелями, указывающие на нарушение герметичности стыков между панелями. В стыках между панелями обнаружены вертикальные трещины шириной раскрытия до 1 мм.
Отмечены повреждения угловых монолитных участков, примыкающих к продольным и поперечным стенам сооружения изнутри в виде разрушений и отслоения от стен аэротенка.
Повсеместно отмечено разрушение бетона омоноличивания стыков между стеновыми панелями. В поврежденных стыках отмечена коррозия арматуры стеновых панелей. В отдельных стыках отмечено разрушение (разрыв) арматуры в местах сварки выпусков из стеновых панелей.
Вид повреждений представлен на рисунках 3.3-3.8. Схемы расположения отмеченных повреждений приведены на рисунках 3.9-3.14.
Техническое состояние стенок блока аэротенка и вторичных отстойников оценивается как ограниченно работоспособное.
Для дальнейшей эксплуатации аэротенка необходимо выполнить ремонт стенок сооружения следующим образом:
- очистить поверхность стеновых панелей от продуктов коррозии и грязи, старой торкрет штукатурки, очистить арматуру в местах сколов и разрушения бетона от продуктов коррозии;
- выполнить омоноличивание поврежденных стыков стеновых панелей с установкой дополнительных арматурных каркасов из стержней диаметром 10 мм класса А-III с ячейкой 200×200 мм;
- поверхности стен торкретировать заново специальным гидроизоляционным составом;
- восстановить поврежденный защитный слой бетона надземной части стеновых панелей;
- поврежденные угловые монолитные участки демонтировать и выполнить заново с устройством соединение к продольным и поперечным стенам сооружения при помощи анкеров, монолитные участки армировать каркасами из стержней диаметром 10 мм класса А-III с ячейкой 200×200 мм.
Рисунок 3.3 – Вид характерного повреждения стыков между панелями
Рисунок 3.4 – Разрушение бетона, коррозия бетона и арматуры в месте стыка
стеновых панелей над уровнем стоков в аэротенке
Рисунок 3.5 – Сколы бетона, коррозия бетона и арматуры
|
|
|
