Санкт-Петербург, Инструментальная ул., 3, БЦ Кантемировский

My Portfolio
  /  Техническое обследование здания колледжа «Красносельский»

Техническое обследование здания колледжа «Красносельский»

Задача

Обследовать строительные конструкции корпусов колледжа для проектирования их последующей реконструкции. Оценить состояние несущих конструкций, выявить дефекты и причины их возникновения. Сформировать рекомендации по дальнейшей эксплуатации здания.

Адрес

Санкт-Петербург, г. Красное Село, ул. Спирина, д.13, лит. Б

В 1975 году при новой планировке Красного Села была проложена улица, названная в часть героя Советского союза Александра Спирина. В это же время здесь построили здание, в котором разместилось профессиональное техническое училище. Учащиеся получали здесь профессии автомехаников и автослесарей, электрогазосварщиков, поваров и кондитеров.  ПТУ №123 просуществовало до 2008 года. Затем здание больше не использовалось и перешло под ведомство колледжа «Красносельский». Продолжала действовать лишь расположенная автошкола.

Здание колледжа изначально проектировалось под учебное заведение. Оно состоит из трех прямоугольных корпусов, соединенных крытым Т-образным надземным переходом. Два корпуса – в четыре и два этажа – учебные, с лекционными кабинетами и мастерскими, в третьем располагались спортзалы и столовая. В составе комплекса также имеется хозяйственное здание, стоящее особняком, которое использовалось как склад и сушильная камера.

Городские власти приняли решение возродить здесь учебную жизнь. В конце июля 2019 года «Фонд капитального строительства и реконструкции» объявил конкурс на проектирование реконструкции здания. Победителем тендера в начале сентября стала «Компания К-5».

Техническое задание предписывало проектировщикам по возможности сохранить существующую конструктивную схему здания. Естественно с учетом фактического состояния несущих конструкций. После обновления колледж должен принять 450 учеников.

В целом, назначение корпусов останется прежним. В учебном блоке помимо лекционных кабинетов должен быть конференц-зал, учительская и библиотека. В двухэтажном учебно-производственном блоке – мастерские, учебная кухня, кулинарный и кондитерский цеха. А в административно-хозяйственном блоке – спортивный и актовый залы, а также пищеблок со столовой.

Кроме того, перед проектировщиками поставили задачу предусмотреть возможность строительства пристройки с бассейном, и размещения учебно-тренировочного стрелкового тира.

Проектирование невозможно без исходных данных. Чтобы понять, в каком состоянии находится здание, инженеры «Эдельвест» выполнили техническое обследование корпусов. Они сделали точные обмеры зданий и учли инженерные коммуникации. Определили фактическое состояние несущих конструкций с помощью методов неразрушающего контроля, лабораторных испытаний стройматериалов, а также проверили результаты натурных изысканий нагрузочными расчетами. Выявили дефекты и причины их возникновения, дали рекомендации по их исправлению.

Эту работу требовалось выполнить в сжатые сроки. Ситуация осложнялась отсутствием исходной проектной документации. В распоряжении обследователей был лишь технический паспорт, разработанный специалистами ГУП «ГУИОН». Это потребовало более тщательных изысканий. В частности, локального раскрытия полов при помощи отбойного молотка и откопки шурфов до подошвы фундаментов.

Конструктивные решения

Как было сказано выше, обследуемое здание колледжа совокупной площадью более 6,5 тыс. кв. метров состоит из соединенных переходами трех корпусов, каждый из которых можно рассматривать как отдельное здание. Они отличаются друг от друга не только планировкой, но и конструктивными решениями. Пожалуй, единственный элемент, идентичный для всех построек – это плоская кровля.

Четырехэтажный учебный корпус выполнен по бескаркасной схеме. Перекрытия из сборных железобетонных плит опираются на несущие внешние стены и перегородки из керамического кирпича. В здании предусмотрен подвал. Фундамент из железобетонных блоков ФБС залегает на глубину до 2,45 м.

Двухэтажный учебный корпус подвала не имеет. Он построен по каркасной конструктивной схеме. Перекрытия преимущественно выполнены из сборных железобетонных ребристых плит, также выполнен монолитный участок. Каркас сформирован железобетонными ригелями на колоннах, которые установлены на столбчатые фундаменты стаканного типа с фундаментными балками под внешние кирпичные стены.

Жёсткость каркаса обеспечивается жёсткой заделкой колонн в фундаменты, жёсткими дисками перекрытия и покрытия, а также продольными и поперечными стенами, возведёнными между колонн.

Двухэтажный корпус со столовой и спортзалами состоит из двух частей разной высоты и построен по смешанной конструктивной схеме. На первом этаже нагрузку принимают стены и кирпичные колонны, на них размещены железобетонные ригели, которые несут сборные плиты перекрытий. Второй этаж сформирован только несущими стенами. Здание имеет подвал. Фундамент ленточный из сборных блоков с расширениями в местах размещения колонн. Глубина заложения около 2,1 м.

Т-образный надземный переход, соединяющий все здания, возведен по смешанной схеме. На несущих кирпичных стенах установлены монолитные железобетонные балки покрытия, по которым уложены сборные плиты. Подвал перехода предназначен для прокладки инженерных сетей.

Кровля, стены и перекрытия

Здание длительное время не эксплуатировалось, что оставило определенный след. Конструкция кровли у всех корпусов идентичная: на сборную железобетонную ребристую плиту уложены слои пароизоляции и керамзитного утеплителя, на которых выполнена цементная стяжка, покрытая рубероидом на битумной мастике. Гидроизоляция кровли во многих местах нарушена, что вызвало протечки. Замачивания стен и перекрытий отмечены во всех корпусах, что требует повсеместного ремонта крыши.

Наиболее частым дефектом стен стали трещины. Часто сквозные, преимущественно они имеют осадочный характер, что говорит о перемещениях фундамента. Если стены двухэтажного корпуса не являются несущими, по этой причине многочисленные трещины не угрожают этой постройке, то ситуация в остальных корпусах значительно серьезнее.

Основным поводом признания стен четырехэтажного здания аварийными стала трещина, разъединяющая несущие стены по всей высоте. Здесь рекомендовано принять срочные меры по усилению конструкции.

Большинство выявленных трещин носят деформационный характер и связаны с движениями фундамента, происходившими в ходе эксплуатации здания. При откопке шурфов установлено, что под фундаментами находится песчано-глинистый грунт. Наиболее вероятными причинами возникновения трещин являются неравномерные деформации грунта основания.

В аварийном состоянии находятся и несущие стены корпуса, где расположен спортзалы и столовая из-за сквозных трещин в районе кирпичной пилястры, и по всей длине торцевой стены на уровне второго этажа. Здесь также необходимо либо усилить конструкцию, либо заменить поврежденную кирпичную кладку.

Перекрытия в целом признаны работоспособными. В четырехэтажном корпусе зафиксированы следы движения плит. Это опосредовано связано с перемещениями фундаментов, которые деформируют стены. В остальных корпусах замечены следы замачивания. Однако перекрытия в спортзале долгое время находились под негативным воздействием влаги, что привело к деструкции бетона. Здесь требуется восстановление ремонтными составами.

Грунты и фундаменты

Основная причина аварийного состояния стен – слабое основание здания. Для оценки его состояния инженеры откапывали шурфы ниже подошвы фундаментов. Оценивали не только состояние конструкций, но и определяли характеристики грунтов – брали образцы для лабораторных исследований и выполняли динамическое зондирование.

Параллельно с обследованием проводились геологические изыскания, и на момент подготовки отчета точных данных еще не было. Однако проведенная специалистами «Эдельвест» работа позволила выявить причины деформаций.

В целом все фундаменты признаны ограниченно-работоспособными из-за выявленных деформаций стен и отсутствия данных мониторинга развития трещин. Визуально существенных повреждений фундаментов не обнаружено. Зафиксировать перемещение конструкций оказалось невозможно из-за небольшого размера железобетонных блоков ФБС.

В основании всех фундаментов обнаружены водонасыщеннные грунты, локально пылеватый песок. На глубине от 1 до 1,5 метров встречаются грунтовые воды, а ниже начинается мощный слой глины. Это и стало главной причиной выявленных деформаций. Причем есть подозрения, что разрушительный процесс не остановился.

Обводнение настолько сильное, что некоторые шурфы моментально заполнялись водой. А отсутствие гидроизоляции на фундаментах привело к частичному и полному затоплению подвалов.

При этом нагрузочные расчеты показали, что существующее основание способно воспринимать нагрузки.

Общий вывод

Четырёхэтажный учебный корпус и корпус со столовой и спортзалами признаны аварийными, надземный переход и двухэтажный учебный корпус находятся в ограниченно-работоспособном состоянии.

Основная причина возникновения дефектов связана с перемещениями фундаментов. Поврежденные стены необходимо усилить металлоконструкциями, либо заменить поврежденную кирпичную кладку.

Данные, полученные при техническом обследовании здания колледжа, позволят проектировщикам предложить оптимальные технические решения при последующей реконструкции объекта.