Натурное обследование технического состояния строительных конструкций проходного тоннеля магистральной тепловой сети

• 
• 
• 
• 
• 
• 
•  

Натурное обследование технического состояния строительных конструкций проходного тоннеля магистральной тепловой сети, расположенного через
ул.Шевченко вблизи здания по адресу: г.Екатеринбург, ул.Шевченко, 20.

Заказчик - ООО «АСМ Системс».

Объект обследования – сооружение проходного тоннеля магистральной тепловой сети, расположенного через ул.Шевченко вблизи ул.Бажова (для ориентации – ближайшее к южному в тоннель лазу здание расположено по адресу: ул.Шевченко, 20). Проходной тоннель расположен на участке въезда на мост на перекрёстке ул.Восточная – ул.Шевченко со стороны Центра в направлении Пионерского микрорайона г.Екатеринбурга. Сооружение проходного тоннеля было построено, предположительно, в 2000-х годах. Проходной тоннель предназначен для защиты коммуникаций водопровода и узлов (стыков) трубопроводов от механических повреждений, а также для защиты трубопроводов и элементов системы водоснабжения от коррозии и неблагоприятного воздействия окружающей среды – влаги и низких температур (соблюдение соответствующего (допустимого) температурно-влажностного режима).
Проходной тоннель тепловой сети представляет собой подземное сооружение, строительные конструкции которого ограждают трубы с теплоизоляцией, расположенные внутри сооружения, от непосредственного контакта с подземным грунтом, оказывающим на них как механические, так и электрохимические воздействия, а также разгружают трубопроводы от действия массы грунта и временных транспортных нагрузок.
Обследуемое сооружение выполнено по бескаркасной конструктивной схеме, подземным, прямоугольной формы в плане, на момент проведения обследования эксплуатировалось по прямому назначению. Обследование строительных конструкций сооружения производилось непосредственно из внутреннего пространства тоннеля. Днище и покрытие сооружения тоннеля выполнено из сборных железобетонных плит, стены - из бетонных блоков типа ФБС. В боковых стенах в осях А-Б/1-2 проходного тоннеля имеются технологические проемы для пропуска трубопроводов магистральной тепловой сети. Трубопроводы смонтированы на металлических опорах, опирающихся непосредственно на днище. На торце тоннеля по оси 3 отсутствует торцевая стена, прокладка трубопроводов продолжается в сборных железобетонных лотках. Таким образом, с боковых сторон тоннеля по осям А и Б и торцевой стороны по оси 3 вплотную к нему расположены сборные лотки с трубопроводом. Для доступа в пространство проходного тоннеля имеются четыре люка (по два с каждой стороны). Пространственная геометрическая неизменяемость и жесткость сооружения в продольном и поперечном направлениях обеспечивается совместной работой днища, боковых и торцевых стен, а также покрытия тоннеля. По верху покрытия над тоннелем выполнено асфальтовое покрытие.
Размеры внутреннего пространства проходного тоннеля в осях А-Б/1-3 составляют 47,68×2,48м, высота в чистоте (от днища до низа покрытия) в осях 1-2 составляет 2,45м, в осях 2-3 – 1,87м. Днище тоннеля выполнено из сборных железобетонных плит с габаритными размерами 3000×3280×250мм. Торцевая стена по оси 1 и боковые стены по осям А и Б тоннеля выполнены кладкой толщиной 400мм из бетонных блоков типа ФБС на цементно-песчаном растворе. Высота блоков составляет 600мм. На участке тоннеля в осях А-Б/1-2 стены выполнены из четырех рядов блоков ФБС общей высотой 2450мм, в осях А-Б/2-3 – из трех рядов блоков общей высотой 1870мм. В боковых стенах в осях А-Б/1-2 проходного тоннеля имеются технологические проемы для пропуска трубопроводов магистральной тепловой сети (по оси Б – для главных трубопроводов, по оси А – для второстепенных (отводных)). Над технологическими проемами выполнены монолитные железобетонные перемычки шириной 400мм, высотой 360мм, Г-образной формы (участок стены вблизи проема монолитно совмещен с перемычкой), установленные в клин. Торцевая стена по оси 3 отсутствует, на данном участке к сооружению тоннеля примыкают сборные железобетонные лотки трубопровода. Кирпичный ненесущий столб, выполняющий функцию перегородки, с габаритными размерами 250×250мм завалился на один из трубопроводов по оси А.
Покрытие проходного тоннеля выполнено из сборных железобетонных плит П-1 с габаритными размерами 3000×2700×250мм в количестве 13шт, плит П-2 с габаритными размерами 2720×2700×250мм с двумя технологическими отверстиями Ø700мм в количестве 2шт. Плиты П-1 опираются по двум сторонам на боковые стены тоннеля на отм.+1,870м с величиной опирания ~110мм, уложены вдоль цифровых осей на слой цементно-песчаного раствора толщиной от 20мм до 50мм. Вдоль оси 2 проходной тоннель имеет перепад высоты покрытия величиной 580мм (с отм.+2,450м на отм.+1,870м). Плиты П-2 опираются аналогично плитам П-1, имеют по два технологических отверстия Ø700мм каждая, расположены в разных концах сооружения вдоль осей 1 и 3 для обеспечения доступа (лаза) в проходной тоннель и обслуживания трубопровода и коммуникаций тепловой сети. Под отверстиями в плитах П-2 вдоль оси А имеются металлические лестницы для спуска в проходной тоннель. Над технологическими отверстиями в плите П-2 в осях А-Б/1 на участке автомобильной парковки установлены простые металлические канализационные люки на кирпичную кладку в один ряд на цементно-песчаном растворе. Над технологическими отверстиями в плите П-2 в осях А-Б/3 на участке проезжей части установлены металлические канализационные люки с квадратной скругленной крышкой с петлями на сборную железобетонную плиту толщиной 220мм, которая, в свою очередь, опирается через цементно-песчаный раствор на бетонное колодезное кольцо высотой 400мм с внутренним диаметром Ø1000мм, толщиной стенки 80мм.
Из-за протечек воды атмосферных осадков и отчасти ливневого стока с поверхности автодороги и парковки через существующие люки, поверхности железобетонных плит покрытия проходного тоннеля на участках технологических отверстий подвержены интенсивным обильным намоканиям. В обследуемом тоннеле проложены трубопроводы тепловой сети, поддерживающие положительную температуру воздуха в холодное время года, что уменьшает негативное воздействие влаги на железобетонные элементы, исключая возникновение эффекта «ледяного домкрата» (замораживание влагонасыщенных участков железобетона с появлением механических повреждений). Главную опасность данных интенсивных увлажнений бетонных поверхностей строительных конструкций составляет электрохимическое воздействие загрязненной, преимущественно автотранспортом, а также специальными противогололедными реагентами, воды с высокой концентрацией активных химических веществ (углеводородные соединения, соли, содержащие хлорид натрия или хлорид кальция, и др.) на железобетонные строительные конструкции. На увлаженных нижних бетонных поверхностях сборных плит покрытия наблюдались хаотично расположенные волосяные трещинки, свидетельствующие о начальной стадии разрушения (растрескивания) поверхностного бетонного слоя конструкции. Дальнейшее развитие растрескивания наружной поверхности строительных конструкций при химическом воздействии загрязненной воды на бетон способно постепенно разрушить защитный бетонный слой армирования железобетонного элемента, что обеспечит доступ агрессивной среды к рабочим металлическим стержням и развитие их коррозии. С развитием коррозии объем образующейся ржавчины постепенно увеличивается, что, в свою очередь, приводит к разрыву слоя бетона вдоль арматуры. Основной опасностью постепенного насыщения бетона плиты покрытия влагой является утрата щелочных свойств среды бетона вокруг стержней армирования до такой степени, что происходит коррозия металла. При долговременном воздействии влаги на железобетонные строительные конструкции возможно разрушение защитного бетонного слоя рабочего армирования, что, в свою очередь, снижает долговечность и огнестойкость конструкции. Продолжительная коррозия металлических стержней армирования уменьшает площадь их поперечного сечения и, таким образом, снижает несущую способность плит покрытия.
Протечка атмосферных осадков во внутреннее пространство сооружения, а также возможное локальное нарушение герметичности участка трубопровода тепловой сети, проходящего в тоннеле, вызвало его затопление на высоту до 200мм от уровня пола, что ограничило доступ к днищу. В ходе проведения обследования отмечалось обильное замусоривание днища проходного тоннеля строительными отходами.\
По результатам выполненного натурного обследования технического состояния строительных конструкций проходного тоннеля были сделаны выводы и разработаны рекомендации по дальнейшей безопасной эксплуатации.