Дефекты сборных железобетонных плит перекрытий и покрытий, вызванные ошибками при их изготовлении

При изготовлении плит перекрытий и покрытий встречаются дефекты, аналогичные дефектам балок (ригелей).
Колебания количества арматуры и прочности бетона влияет на механические характеристики плит приблизительно так же, как и на аналогичные показатели балок (ригелей).
Можно только отметить меньшую чувствительность прочности нормальных сечений плит к изменению прочности бетона по сравнению с балками (ригелями). В тонких полках ребристых плит арматурная сетка часто имеет очень малый защитный слой бетона и просматривается снизу плиты. Происходит это из-за отсутствия соответствующей фиксации арматуры в проектном положении. Если такие плиты эксплуатируются в агрессивных условиях, то происходит быстрая коррозия арматуры. При этом на поверхности плит появляются полосы от ржавчины арматуры. Несущая способность плит в результате коррозии арматуры сильно снижается.
Наблюдались обрушения ребристых плит, имеющих недостаточную толщину защитного слоя бетона, уложенных в покрытие над пропарочными камерами в формовочных цехах заводов железобетонных изделий.
При изготовлении плит в сильно изношенной опалубке происходитуширение плит, превышающее допуски. В междуэтажных перекрытиях в этом случае не удается уложить нужное количество плит. При укладке уширенных плит на стропильные конструкции плиты постепенно сдвигаются со своего проектного положения и ребра плит оказываются вне закладных деталей, расположенных по верху стропильных конструкций. Поэтому при приемке плит следует обратить особое внимание на их ширину.
При строительстве одноэтажного здания под Вологдой для покрытия были применены значительно расширенные против проекта ребристые плиты. В покрытии балки располагались вдоль здания, а опертые на них плиты — поперек. В результате смещения уширенных плит из своего проектного положения у температурного шва плиты оказались опертыми своими ребрами на разные температурные блоки (рис. 7.2), и, таким образом, покрытие не было разрезано температурно-усадочным швом, что должно было привести к разрушению этих плит при изменениях температуры.

Отколы торцов плите обнажением концов арматуры ребер нарушают анкеровку арматуры на опорах и могут привести к разрушению плит по наклонному сечению из-за продергивания арматурных стержней. У плит с отколами концов ребер недостаточная прочность на восприятие опорных реакций.
На одном из заводов железобетонных изделий в Санкт-Петербурге наблюдались обрывы монтажных петель или вырыв их из бетона. При обследовании выяснилось, что причиной этого является грубое нарушение перемещения плит из пропарочных камер. Перед отправкой на склад готовые плиты собирались в пакеты из нескольких плит. Затем пакет стропился за монтажные петли нижней плиты и перемещался краном на транспортные средства. Нагрузки на монтажные петли вырастали при этом в несколько раз. Усилия в петлях увеличивались и из-за малого зазора между петлей и бетоном. Крюк стропа не умещался полностью в этом зазоре и действовал на монтажную петлю как клин (рис. 7.3).

Не всегда в отверстиях многопустотных плит на заводе устанавливаются пробки. Если такие плиты установить на первых этажах многоэтажных кирпичных зданий, то может произойти разрушение тонких бетонных перемычек между пустотами.
Нормальные трещины в плитах возникают при складировании их в несколько рядов, когда прокладки между плитами располагают не по одной вертикали.

К основным дефектам монтажа железобетонных плит перекрытий и покрытий относятся следующие:
- смещение плит вдоль их осей;
- отсутствие сварки закладных деталей плит с закладными деталями ригелей или стропильных конструкций, а также недостаточная протяженность или малое сечение сварных швов в этих соединениях;
- неправильное омоноличивание швов между плитами;
- перегрузка плит в процессе монтажа строительными изделиями и материалами;
- устройство больших монтажных проемов в перекрытиях или покрытиях;
- оставление снега на пустотных плитах в период строительства;
- использование при монтаже плит с явно выраженными дефектами (сколы бетона в опорных частях плит, сквозные трещины, низкая прочность бетона и др.).

Смещение плит, уложенных по верху балок (ригелей) в плане вдоль их осей приводит к недостаточной длине опирания плит с одной их стороны. При этом появляется опасность продергивания продольной арматуры ребер у опоры и разрушение плит по наклонному сечению, а также разрушение бетона на опорах.
Отсутствие сварки закладных деталей плит с закладными деталями балок (ригелей) или недостаточная протяженность и сечение сварных швов в этих соединениях снижает жесткость дисков перекрытий и покрытий, что отрицательно сказывается на пространственной жесткости здания. Появляется возможность потери устойчивости сжатых поясов стропильных конструкций из их плоскости, а также увеличивается объем разрушения при локальном воздействии.
В каркасах серии ИИ-20/70 и 1.420-12 при наличии зазора между закладной деталью в конце плиты и закладной деталью ригеля, вызванного тем, что эти закладные детали оказались утопленными относительно бетонной поверхности, строители часто укладывают в этот зазор отрезок арматурной стали. Это не обеспечивает требуемую прочность соединения плит с ригелями. Необходимо в зазор укладывать стальную прокладку из листовой стали нужной толщины, приваренную к закладным деталям. При этом желательно добиваться появления зазора между поперечным торцевым ребром и полкой ригеля (рис. 7.1 в).
Как показала практика обследования, омоноличиванию швов между плитами уделяется мало внимания. Вместо заполнения швов мелкозернистым бетоном класса не ниже В15, как это предусмотрено проектом, часто производится заливка швов цементным раствором марок 100... 150, а иногда зазоры между плитами остаются заполненными строительным мусором. При этом резко снижается жесткость дисков перекрытия и покрытия, ухудшается пространственный характер работы здания и, как следствие, возрастают усилия в колоннах, столбах и участках стен. Появляется также «клавишный» эффект — прогиб каждой плиты осуществляется без взаимодействия с соседними плитами и в швах между плитами образуются ступеньки.
Перегрузка в процессе монтажа плит строительными изделиями и материалом может вызвать разрушение плит и балок (ригелей). Известен случай обрушения покрытия одноэтажного производственного здания в Ленинградской области из-за перегрузки строительными изделиями и материалами в период производства строительно-монтажных работ. В этом здании плиты были уложены по стропильным фермам без сварки закладных деталей. Обрушение стропильных конструкций произошло из-за потери устойчивости верхнего пояса из плоскости ферм.
Устройство больших монтажных проемов в перекрытиях и покрытиях увеличивает свободную длину верхнего пояса балок (ригелей) и ферм из их плоскостей и появляется возможность потери его устойчивости. Особенно это опасно для стропильных конструкций, имеющих значительные пролеты.
Если в процессе строительства не производить уборку снега с перекрытий из многопустотных плит, то в период оттепелей вода от таяния снега будет попадать в пустоты плит (происходит это обычно через отверстия у монтажных петель и, в меньшей степени, через торцы плит). Образовавшийся при замерзании воды лед может вызвать разрушение плиты в виде трещин и отколов бетона вдоль пустот (рис. 7.4). Для предотвращения этого дефекта все отверстия сверху плиты, сообщающиеся с пустотами, должны тщательно заделываться цементным раствором. При длительных перерывах в работах на верхнее перекрытие нужно нанести временную гидроизоляцию из слоя пергамина или рубероида на битумной основе. Если в пустоты все же попала вода, то следует снизу просверлить в пределах каждой пустоты несколько отверстий для выпуска талой воды.

Недопустима пробивка отверстий в конструкциях, в которых отверстия не предусмотрены проектом. Это встречается при укладке непроектных плит в местах, где предусмотрен пропуск коммуникаций (рис. 7.5). Плита с пробитыми отверстиями в значительной степени, а иногда почти полностью теряет несущую способность.