Главная  Работы 2021 года  Техническое обследование строительных конструкций шахты лифта

Техническое обследование строительных конструкций шахты лифта

View the embedded image gallery online at:
https://expert-proect.ru/raboty-2021-goda/245-tekhnicheskoe-obsledovanie-stroitelnykh-konstruktsij-shakhty-lifta#sigFreeId76c558cb1b

Техническое обследование строительных конструкций шахты лифта, расположенного в НУЗ «Узловая больница на станции Новокузнецк ОАО «РЖД» по адресу: Кемеровская область, г. Новокузнецк, ул. Стальского, 1. Заказчик - ООО "Лифт-Проект". Необходимость проведения натурного обследования вызвана выполненной заменой существующего больничного лифта на новый с отдельными отклонениями от проектной документации.
Целью настоящей работы является оценка технического состояния строительных конструкций лифтовой шахты, в соответствии с требованиями действующих в настоящее время строительных норм и правил в целях выявления возможности безопасной эксплуатации оборудования установленного лифта.
По объемно-планировочному решению здание — четырехэтажное, отапливаемое, бесчердачное, с подвалом. Общие габаритные наружные размеры основного здания больницы составляют ~12×85м.
Здание построено в 1967 году по бескаркасной конструктивной схеме с несущими наружными и внутренними продольными стенами. Наружные и внутренние стены здания выполнены из кирпичной кладки на цементно-песчаном растворе. Толщины стен составляют 510мм и 380мм. Снаружи здания стены не утеплены, не оштукатурены. Изнутри стены облицованы, оштукатурены и окрашены.
Междуэтажные перекрытия и покрытие здания выполнены из сборных железобетонных многопустотных плит. Средняя высота 1÷4 этажей в свету составляет 3,0м, ориентировочная высота подвала – 2,7м.
Перемычки в оконных и дверных проемах здания сборные железобетонные брускового типа.
Кровля здания совмещенная с покрытием из рулонных битумных кровельных материалов.
Пространственная геометрическая неизменяемость и устойчивость остова здания обеспечивается за счёт совместной работы поперечных и продольных несущих стен здания, а также дисков междуэтажных перекрытий. На момент проведения обследования установленный новый лифт с обследуемой шахтой не эксплуатировался (фактически не был введен в эксплуатацию).

Установленный пассажирский лифт ПП-1010Б (заводской №87028) для лечебно-профилактических зданий, изготовленный ОАО «ЩЛЗ» в 2019 году, имеет следующие основные паспортные характеристики/показатели:
- грузоподъемность – 1000кг;
- скорость движения – 1,0м/с;
- высота подъема – 12,6м;
- количество остановок – 5;
- тип кабины – проходная.

Кинематическая схема нового больничного лифта – с верхним расположением лебёдки и противовесом сбоку кабины (диагонально) с применением полиспастной подвеской кабины. Замененный лифт грузоподъемностью 500кг и скорость передвижения 0,5м/с имел лебедку с отводным блоком и кинематическую схему с прямой подвеской кабины и противовеса.
Лифтовая шахта состоит из стен, выполненных кирпичной кладкой на цементно-песчаном растворе, приямка из бетонных блоков ФБС, монолитного железобетонного днища и плиты перекрытия. В ходе проведения обследования было выявлено, что лифтовая шахта больничного лифта имеет внутренние средние (условно принятые) габаритные размеры в плане 1960×2730мм (ширина × глубина). Минимальные выявленные внутренние габаритные размеры шахты по высоте 1940×2700мм, максимальные 2000×2760мм. Во внутреннем пространстве шахты расположена кабина лифта с внутренними габаритными размерами 1400×2140×2100мм (ширина × глубина × высота) и противовес с наборными металлическими пластинами. Фактическое межосевое (диагональное) расстояние кабины лифта и противовеса составляет 1070мм. По всей высоте шахты разведены кабели электрической схемы с необходимыми элементами системы, во внутреннем пространстве шахты предусмотрено освещение. Внутренние поверхности стен и перекрытия лифтовой шахты оштукатурены и побелены, с наружной стороны оштукатурены и окрашены. Толщина кирпичных стен лифтовой шахты, опирающихся на собственный ленточный фундамент, составляет 380мм без учета наружных облицовочных слоев. Стены шахты примыкают (сопряжены перевязкой кладки) к наружной стене здания толщиной 510мм. В уровне подвального, 1÷4 этажей здания имеются дверные проемы на этажных площадках в шахте с габаритными размерами 1400×2080мм (ширина × высота) с установленными раздвижными двухстворчатыми дверями 1200×2000(h)мм центрального автоматического открывания. Отмечались оконные проемы 1860×1930(h)мм в количестве 2шт. в наружной стене здания в объеме обследуемой шахты в уровне 3 и 4 этажей. Над проемами в стенах шахты расположены сборные железобетонные перемычки брускового типа высотой 220мм. Стены воспринимают нагрузку от собственного веса, плиты перекрытия шахты и плит междуэтажных перекрытий здания.
Исходя из полученных результатов инструментальных измерений на локальных подготовленных участках стен установлено, что марка кирпича, примененного в кладке стен шахты, не ниже М75, следовательно, предельная прочность такого кирпича при сжатии не мене 7,5МПа (76,48кгс/см2). Также, экспертным методом установлено, что марка цементно-песчаного раствора, примененного в кладке стен шахты, не ниже М50, следовательно, предельная прочность такого раствора при сжатии не мене 5,0МПа (50,99кгс/см2). Таким образом, значение расчётного сопротивления сжатию кладки кирпичных участков стен равно 1,3МПа (13,26кгс/см2) в соответствии с таблицей 2 СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции».

Приямок лифтовой шахты глубиной 1340мм расположен ниже уровня пола подвального этажа здания. В приямке устроен кессон из металлических листов, расположены буферы кабины и противовеса, нижний шкив устройства ограничения скорости лифта с металлическим тросом и утяжелителем, а также металлическая лестница. Пол приямка расположен на отм.-3,900м. Поверхности кессона окрашены со стороны внутреннего пространства приямка.Высота лифтовой шахты (расстояние в чистоте от пола приямка до низа плиты перекрытия) составляет 17400мм. Таким образом, низ плиты перекрытия шахты расположен на отм.+13,500м.

Направляющие кабины и противовеса выполнены металлическими тавровыми в поперечном сечении на всю высоту лифтовой шахты. Крепление направляющих кабины и противовеса лифта выполнено к кирпичным продольным (боковым) стенам шахты при помощи специальных металлических регулируемых кронштейнов заводского изготовления (поставляемые в комплекте с лифтовым оборудованием) через предварительно установленные закладные детали (пластины). Крепежные стальные пластины толщиной 10мм закреплены к кирпичным стенам химическими анкерами М12×110мм в количестве 2шт. на каждую деталь. Габаритные размеры закладных пластин под крепление общих кронштейнов направляющих кабины и противовеса (закреплены на правой боковой стене при входе в лифт) составляют 400×150(h)мм, под кронштейны направляющей кабины (на левой стене) - 300×150(h)мм, под кронштейны направляющей противовеса (на правой стене) - 200×300(h)мм. Отмечалось приваривание части кронштейнов направляющих непосредственно к существующих закладным металлическим деталям, оставшимся от демонтированного лифта. Заводом-изготовителем лифтового оборудования предусмотрено крепление комплектных металлических кронштейнов направляющих с вертикальным шагом не более 1500мм непосредственно к стенам (в базовый материал) шахты с применением анкеров М12 в количестве 2шт. в каждом крепежном узле.

Обследование плиты перекрытия лифтовой шахты проводилось со стороны её верхней и нижней поверхностей: верхней поверхности плиты – надшахтного участка пола машинного отделения, нижней потолочной поверхности плиты перекрытия производилось непосредственно из лифтовой шахты.
Перекрытие шахты представлено монолитной железобетонной плитой толщиной 200мм с выполненными новыми технологическими отверстиями для пропуска стальных тяговых канатов и троса устройства ограничения скорости лифта, а также электрических кабелей, и замоноличенными существующими (первоначальными отверстиями от старого замененного лифта). Рабочее армирование монолитной плиты выполнено в нижней растянутой зоне сеткой из гладких стальных стержней ∅10мм класса AI по ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций» с ориентировочным размером ячейки (шагом) 350×250мм, средняя толщина защитного слоя составляет ~10мм. Опирается плита на кирпичные стены шахты по четырем сторонам и равномерно перекрывает лифтовую шахту. Плита перекрытия разграничивает пространство шахты и машинного помещения. Фактический класс бетона монолитной плиты перекрытия лифтовой шахты не ниже В10.

Машинное помещение расположено в уровне крыши здания в надстроенной части на кровле, выполненном для формирования технического этажа. Наружные стены машинного помещения выполнены толщиной 510*мм кирпичной кладкой на цементно-песчаном растворе. Внутренний разделяющий простенок выполнен кирпичным толщиной 250мм. Ограждающие перегородки для формирования машинного помещения выполнены из плоских асбестоцементных листов по металлокаркасу. Доступ в машинное отделение осуществляется из пространства технического этажа здания через дверной проем в кирпичном простенке с установленной противопожарной металлической дверью с габаритными размерами 800×1830(h)мм. Пол помещения на отм.+13,730м представлен выравнивающей цементно-песчаной стяжкой толщиной 30*мм, выполненной по плите перекрытия шахты. Покрытие над техническим этажом здания выполнено с уклоном из сборных железобетонных многопустотных плит толщиной 220мм. Высота машинного помещения переменная и составляет 1750-1950мм. В машинном помещении расположено лифтовое электромеханическое подъемное оборудование (лебедка), станция управления и вводное устройство. Монтажная балка (монорельс) или крюк в уровне покрытия машинного помещения для монтажа / обслуживания лифтового оборудования отсутствует. Монтажный люк в полу и оконный проем в стенах помещения также отсутствуют. На момент проведения обследования в машинном помещении был выполнен косметический ремонт с окраской стен, пола и потолка, а также подлебедочной рамы.

Оборудование лебедки (привод: электродвигатель, редуктор, шкив) установлено на отм.+13,920м на подлебедочную металлическую раму Г-образной формы в плане, сваренную из двутавровых балок №20Б1 по ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок». Главные (продольные) балки сопряжены попарно друг с другом с межосевым расстоянием 260мм при помощи поперечных второстепенных балок. Соединение двутавровых балок для формирования подлебедочной рамы выполнено сварным с катетом швов не менее 5мм. Смонтированные балки предусмотрены для частичной разгрузки плиты перекрытия шахты из-за увеличенной грузоподъемности нового лифта (г/п старого лифта - 500кг, нового - 1000кг) и её частичного ослабления (устройства в плите дополнительных новых технологических отверстий (ослабляющих рабочее сечение конструкции) для пропуска тросов (канатов) лифтовой установки и соответствующих инженерных коммуникаций (электрокабелей)). Учитывая габаритные размеры рамы, фактически балки заведены на стены шахты (по проекции). Таким образом, нагрузки от лифтовой установки передаются через металлические балки на монолитную железобетонную плиту перекрытия шахты в местах опирания на нее, далее на кирпичные стены шахты. Все нагрузки от стен шахты передаются на собственные ленточные фундаменты из бетонных блоков ФБС и далее на грунты основания.

По результатам выполненного натурного обследования строительных конструкций лифтовой шахты и ответственных конструкций в объеме машинного помещения были выявлены следующие дефекты, повреждения и отклонения от рабочего проекта:
- механические повреждения или полное отсутствие крайних внутренних железобетонных перемычек над дверными проемами во фронтальной (передней) кирпичной стене шахты в уровне всех этажей здания со стороны внутреннего пространства лифтовой шахты;
- закрепление направляющей противовеса к кронштейну кабины с правой стороны (при входе в лифт) шахты, фактическое количество химических анкеров М12 для крепления закладной металлической пластины с общим кронштейном к кирпичной стене в узле – 2шт. (согласно рабочему проекту – 6шт.).

Анализ выявленных дефектов, повреждений и отклонений.

1

Наличие механических повреждений с уменьшением поперечного сечения железобетонных перемычек с оголением рабочих стержней армирования, а также полное отсутствие внутренних перемычек над дверными проемами, указано механиком, обслуживающим данный лифт, и подтверждено предоставленными Заказчиком отдельными фотоматериалами из архивного фотоотчета, выполненного во время монтажных работ по замене лифта. На момент проведения обследования непосредственный доступ к перемычкам дверных проемов был ограничен с наружной стороны смонтированным обрамлением проемов из тонколистовой стали, а с внутренней стороны шахты отделкой стен и комплектными конструкциями установленных портальных дверей. В ходе обследования удалось обеспечить доступ для проведения видеозаписи зоны перемычки дверного проема в уровне 4 этажа с внутренней стороны лифтовой шахты, по результатам которой определено, что сборная железобетонная перемычка осталась в поврежденном состоянии и при монтаже не была усилена. Из-за отсутствия перемычек часть кирпичной кладки стены в области над дверными проемами в не имеет опоры со стороны шахты, фактически висит в воздухе. На момент выполнения монтажа лифтового оборудования происходило выпадение отдельных кирпичей из зоны перемычки проемов. Предполагается, что в ходе замены лифта были демонтированы верхние части существующих дверных металлических рам (из стальных уголков), которые обеспечивали поддержку кирпичной кладки в области перемычек дверных проемов со стороны шахты. Верхняя горизонтальная часть дверных рам старых распашных дверей препятствовала установке новых раздвижных дверей и была демонтирована с сохранением вертикальных стоек, к которым приваривались установленные рамы портальных дверей лифта. Наличие цельных внутренних перемычек над проемами шахты на момент монтажа не затруднило бы установку рам дверей нового лифта, т.к. проектное и фактическое расположение портальных дверей в плане исключительно внутри шахты (не в проеме), следовательно, необходимость демонтажа предполагаемых перемычек или их повреждения с целью уменьшения габаритов отсутствовала. Отмечается, что металлическая рама ранее существующего лифта с распашными дверьми была установлена непосредственно в дверных проемах с внутренней стороны шахты и имела габаритные размеры, которые не позволили бы установить данную раму с предполагаемыми перемычками. Таким образом, при монтажных работах были удалены подпорные конструкции для кирпичной кладки стены со стороны внутреннего пространства шахты без их восстановления из-за отсутствия в рабочем проекте на замену лифта соответствующих конструктивных решений и указаний. Существующие несущие сборные железобетонные перемычки над проемами в центральной и наружной части стены в количестве 2шт. оставлены без изменений. Отмечался скол нижней грани сборной центральной перемычки над дверным проемом в уровне 4 этажа с локальным нарушением защитного слоя армирования с оголением стержня на участке длиной ~120мм в средней (пролетной) части элемента. В настоящее время существует опасность начала разрушения кладки фронтальной и тыльной (в уровне 1 этажа) стен с выпадением отдельных кирпичей на существующее обрамление проемов с внутренней стороны шахты над дверными проемами из-за преобладающих растягивающих усилий в данной части стен и отсутствия должного подпора локальных (внутренних) участков кладки в области недостающих перемычек. Безопасная эксплуатация лифтовой шахты с выявленным дефектом без компенсационных мероприятий не представляется возможной, необходимо выполнение устройства дополнительной перемычки с внутренней стороны шахты.

2

Рабочим проектом на замену лифта предусмотрен технологический зазор величиной 20-30мм между верхней поверхностью монолитной железобетонной плиты перекрытия шахты и металлическими балками устраиваемой подлебедочной рамы для разгрузки перекрытия от лебедки и навесного лифтового оборудования (кабина, противовес). Конструктивное решение предполагает монтаж балок на опорные металлические пластины, установленные на плиту через подливку из цементно-песчаного раствора М100. На момент проведения обследования в машинном помещении был выполнен косметический ремонт и устроена цементно-песчаная стяжка пола с уровнем выше нижней полки двутавровых балок рамы. Таким образом, пол перекрывает доступ для определения наличия технологичного зазора. Предположительно, стяжка при заливании пола равномерно распределилась по плите, заполнив предусмотренный зазор. Определение наличия опорных пластин под балками также не представляется возможным. Актов на соответствующие скрытые работы Заказчиком не предоставлены. Условно принято в объеме данного заключения, что плита перекрытия шахты совместно с балками воспринимает нагрузки от электромеханического подъемного оборудования (лебедки), а также тросов, кабины и противовеса (оборудования системы кинематической схемы лифта), и, принципиально, являются несущими. Также, плита воспринимает постоянные нагрузки от собственного веса и временные эксплуатационные нагрузки от персонала, обслуживающего оборудование лифтовой установки в уровне машинного помещения. Поверочный расчет плиты перекрытия шахты проведен для наиболее неблагоприятных условий ее работы: без указанного технологического зазора и опорных пластин. При отсутствии технологического зазора между разгружающими балками в уровне машинного помещения и плитой перекрытия шахты происходит их совместная работа на изгиб. В этом случае прогиб металлических балок подлебедочной рамы от нагрузок лифтовой установки будет превышать прогиб монолитной железобетонной плиты перекрытия шахты, но не способно оказать существенного влияния на эксплуатацию плиты перекрытия шахты, риск разрушения с последующим обрушением плиты отсутствует.

3

Рабочим проектом предусмотрено крепление заводских кронштейнов направляющих противовеса и кабины лифта к металлическим закладным деталям в кирпичных стенах шахты. Крепление закладных пластин толщиной 10мм к стенам предусмотрено химическими анкерами М12×110мм. Габаритные проектные размеры крепежных пластин и количество анкеров их крепления:
- для направляющей кабины (слева при входе в лифт) пластина 300×300мм и анкера 4шт.;
- для направляющей противовеса - 200×400(h)мм и анкера 4шт.;
- для направляющих кабины и противовеса (справа при входе в лифт) общая пластина 500×300(h)мм с анкерами 6шт.
Фактические размеры выполненных закладных пластин и количество крепежных анкеров:
- для направляющей кабины (слева при входе в лифт) пластина 300×150(h)мм и анкера 2шт.;
- для направляющей противовеса - 200×300(h)мм и анкера 2шт.;
- для направляющих кабины и противовеса (справа) общая пластина 400×150(h)мм с анкерами 2шт.
Габариты пластин с учетом выявленных отклонений в целом не оказывают существенного влияния на эксплуатационные характеристики (жесткость, несущая способность) узлов крепления кронштейнов направляющих. Несоответствие фактического количества химических анкеров с проектным конструктивным решением для крепления закладных деталей способно существенно снизить качество исполнения узла в целом и стать причиной недостаточной несущей способности.

Анализ результатов расчетной оценки ответственных строительных конструкций лифтовой шахты.

1. Несущая способность металлических двутавровых балок подлебедочной разгружающей рамы, устроенной по плите перекрытия шахты, в уровне машинного помещения достаточна для восприятия расчетного сочетания усилий от нагрузок лифтовой установки, запас по прочности наиболее изгибаемого элемента составляет не менее 19%.
2. Несущая способность монолитной железобетонной плиты перекрытия шахты достаточна для восприятия расчетного сочетания усилий от постоянных и временных эксплуатационных нагрузок, запас по прочности изгибаемого элемента составляет не менее 65%.
3. Несущая способность кирпичных стен шахты достаточна для восприятия расчетного сочетания усилий от нагрузок лифтового оборудования, а также постоянных и временных эксплуатационных нагрузок, запас по прочности кирпичной кладки на сжатие составляет не менее 29%.
4. Несущая способность наиболее нагруженного узла крепления металлической закладной пластины для общего кронштейна направляющих противовеса и кабины лифта к кирпичной стене химическими анкерами М12×110мм в количестве 2шт. достаточна для восприятия расчетного сочетания усилий от нагрузок лифтового оборудования, запас по прочности на срез болтового соединения составляет не менее 80%.