Как указывалось ранее, повреждения и аварийные ситуации с крупнопанельными домами происходят, как правило, ранней весной при возведении здания в зимний период времени. В момент наступления положительной температуры наружного воздуха оттаивают раствор и бетон в горизонтальных швах и вертикальных стыках. Если при этом не применялись противоморозные добавки или другие способы обеспечения роста прочности раствора и бетона во времени, может произойти потеря устойчивости конструкций всего здания.
Казалось бы, объем укладываемого монолитного бетона в вертикальных стыках и раствора в горизонтальных швах — незначителен, однако эта операция требует очень тщательного производства работ.
При работе с бетоном и раствором в зимнее время необходимо иметь противоморозные добавки — поташ и нитрит натрия, которые, к сожалению, становятся все более дефицитными и не все стройки обеспечены ими полностью. Уже сейчас необходимо провести исследования по использованию в качестве противоморозных добавок других различных отходов промышленности.
Нет однозначного решения о необходимости приготовления раствора непосредственно на стройке на приобъектном растворном узле, как это успешно проводится в г. Сургуте, либо путем централизованной доставки его с растворобетонных узлов (опыт работы в г. Братске).
Все это пора четко изложить в нормативных документах, так как имеющиеся в настоящее время нормы не отражают накопленного за это время опыта зимнего монтажа крупнопанельных зданий.
Анализ качества возведения полносборных зданий установил, что имеют место грубые нарушения правил производства строительно-монтажных работ, в основном в зимних условиях.
В связи с этим возрастает роль "сухого" монтажа крупнопанельных зданий в зимний период времени.
Монтаж крупнопанельных домов методом "замораживания" раствора в горизонтальных швах чреват всякими неожиданностями независимо от этажности и конструктивных систем зданий и не может являться оптимальным решением при строительстве жилых домов в зимний период времени.
Применение химических добавок при их правильном добавлении в раствор достаточно надежно решает проблему зимнего производства работ. Однако в настоящее время для целей строительства отпускается ограниченное количество химических добавок, что является серьезным тормозом при строительстве крупнопанельных и кирпичных зданий в зимний период времени.
Главным направлением при решении вопроса о зимнем производстве работ является, на наш взгляд, ликвидация мокрых процессов при монтаже крупнопанельных зданий.
Для решения этой задачи необходимо четко разделить его на две части:
- монтаж крупнопанельных зданий без мокрых процессов;
- заделка горизонтальных швов после пуска системы отопления и получения положительной температуры в смонтированном доме.
Наиболее сложным является проведение монтажа крупнопанельных зданий без мокрых процессов. Применение различных прокладок не решает проблемы, поскольку на прокладках смонтировать весь дом не представляется возможным, и не решен вопрос о материале, из которого эти прокладки могут быть сделаны. Жесткие прокладки приведут к концентрации напряжений в местах опирания на них вышележащих конструкций, появлению трещин, перераспределению усилий и, как следствие этого, к созданию аварийных ситуаций в доме.
Вертикальные стыковые соединения практически не представляют больших сложностей при их выполнении в зимних условиях. Можно прогреть бетон в вертикальных стыках электропрогревом, как это делается в некоторых регионах страны в настоящее время, либо выполнить их на замораживание, что нежелательно, но для зданий 5—9 этажей возможно.
Наибольшую трудность при производстве монтажа крупнопанельных зданий при отрицательной температуре наружного воздуха представляет устройство горизонтальных растворных швов. Для равномерной передачи нагрузки предпочтительнее заполнять горизонтальные растворные швы материалом, например сухой цементно-песчаной смесью с последующим инъецированием в эту смесь воды в комфортных условиях, после подачи тепла в здание или в часть его.
Кроме цементно-песчаной смеси можно применять любой другой материал, способный равномерно передавать нагрузки с вышележащих этажей, с последующим инъецированием в него цементного молока после окончания монтажа дома и пуска в здание тепла. Все эти работы предварительно требуют проведения экспериментальных исследований.
Большое значение при зимнем производстве работ имеет конструктивная схема крупнопанельного дома. Здания с узким шагом несущих стен необходимо проверить в первую очередь, как имеющие больший запас прочности.
Для обеспечения надежности конструкций и стыков дома необходимо в зданиях с узким шагом несущих стен проводить сварку выпусков арматуры и петель в вертикальных стыках с последующим их бетонированием и электрообогревом бетона, что сейчас достаточно широко распространено в практике зимнего бетонирования.
Предлагается. монтаж зданий путем соединения всех элементов с помощью болтовых соединений, что, в свою очередь, исключает электросварку. Применение болтовых соединений требует высокой точности изготовления изделий и культуры производства, что сопряжено со значительными трудностями в условиях массового строительства и значительно усугубляет производство работ при низких отрицательных температурах.
Болтовые соединения требуют использования специальных ключей, обеспечивающих определенные усилия закручивания, неудобство узла по высоте и ограниченность пространства при работе ключом, необходимость повышенной точности монтажа здания по закладным элементам, организации и технологической подготовленности производства.
Наибольшую надежность производства монтажа в зимних условиях обеспечивает метод обогрева помещений, создающий нормальные условия твердения раствора при положительных температурах.
Эффективен метод обогрева опалубки в местах предстоящей укладки бетона или раствора. Однако массовое применение метода обогрева помещений или опалубки сдерживается из-за дефицита энергии и отсутствием специального оборудования.
В зарубежной практике большое распространение получило устройство специальных покрытий над строящимся объектом для предохранения его в зимних условиях от воздействия снега и порывов ветра.
Дополнение к строительным нормам и правилам (СНиП)
Для предотвращения повреждений зданий автором подготовлены предложения о внесении необходимых дополнений в главу СНиП 2.03.01—84 "Бетонные и железобетонные конструкции" при расчете конструкций по несущей способности (предельное состояние первой группы).
Известны обрушения крупнопанельных зданий, все конструкции и стыки которых до момента оттаивания раствора и бетона, уложенные на замораживание или с частичным применением противоморозных добавок, полностью отвечали требованиям расчета конструкции по несущей способности (предельное состояние первой группы).
Оттаивание стыков является предельным состоянием, которое необходимо учитывать при расчете крупнопанельных зданий, монтируемых в зимний период времени.
Поскольку обрушение крупнопанельных зданий произошло в момент оттаивания горизонтальных швов, то с ч и т аем необходимым рассчитывать конструкции по несущей способности в момент оттаивания раствора в горизонтальных швах.
Считаем необходимым внести следующие дополнения к п. 1.10 (а) СНиП 2.03.01—84 "Бетонные и железобетонные конструкции". Бетонные и железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (предельное состояние первой группы).
а) Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечить конструкции от:
разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздействия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания, воздействия пожара, оттаивания раствора и бетона в стыках полносборных зданийи т.п.) .
Чтобы избежать аварийных ситуаций, связанных с замораживанием бетона в зимних условиях, необходимо стремиться к уменьшению количества монолитных участков и швов в полносборных зданиях и выполнять расчеты для предупреждения их разрушения.
Бели конструкции, стыки и крупнопанельное здание в целом не удовлетворяют требованиям расчета по первому предельному состоянию от совместного воздействия силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды — оттаивания раствора и бетона вертикальных и горизонтальных стыков, то необходимо принять меры по усилению конструкций, стыков и здания в целом для безусловного предупреждения аварийных ситуаций при наступлении положительной температуры и оттаивания раствора и бетона.