Введение
Проведение строительного контроля является обязательным в соответствии с Федеральным законом от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и Градостроительным кодексом РФ. Его целью является проверка соответствия выполняемых работ требованиям, установленным разработанной проектной документации, а также нормативным документам и техническим регламентам [1-3].
Для любого возводимого здания или сооружения основными требованиями являются условия надежности и безопасности его использования, а также соответствие проектной документации. Одним из инструментов обеспечения безопасности и эксплуатационной надёжности здания является строительный контроль, включая процедуры геодезического контроля [4]. Результаты исследований по формированию деформированной схемы несущих систем высотных зданий (более 100 м) [5-7] демонстрируют существенные особенности процессов формирования и накопления деформаций несущих систем в процессе строительства, что должно приводить к совершенствованию методик геометрического контроля как в рамках строительно-монтажных работ, так и при оформлении сдаточной документации. Вместе с тем анализ практики научно-технического сопровождения высотного строительства демонстрирует массовое применение существующих методик контроля геометрических параметров возводимого объекта повышенной этажности, в которых отсутствуют положения по учету специфики деформирования как несущих систем, так и отдельных конструктивных элементов высотных зданий. Действующие методики контроля разработаны в основном для средне- и малоэтажных объектов. Они не учитывают специфику формирования напряжённо-деформированного состояния (НДС) высотных зданий в процессе поэтапного возведения [8-9]. Действующая парадигма строительного контроля, процедуры которого нацелены на обеспечение требуемого качества строительной продукции [10-12], для случаев строительства высотных зданий не позволяет с обеспечить своевременное выявление критических отклонений от проектной документации, что указывает на необходимость её пересмотра [13-16]. В результате возникают систематические расхождения между проектными (идеализированными) геометрическими параметрами и фактическим положением конструкций, что ставит под сомнение корректность оценки качества строительства и надежность объектов в целом. Существующая ситуация сформировалась вследствие действующих методик строительного контроля, которые при разработке были ориентированы на здания малоэтажной (до 3 этажей) и среднеэтажной (4-8 этажей) застройки, и не учитывают специфику процесса возведения высотных (свыше 100 м) зданий.
Цель настоящей работы – проведение детального анализа нормативной базы строительного контроля применительно к контролю геометрии высотных зданий, выявление её несовершенств и противоречий, а также обоснование необходимости изменения процедур контроля с учётом реальных механизмов деформирования несущих систем.
Материалы и методы
В соответствии со ст. 53 Градостроительного кодекса РФ, строительный контроль проводится лицом, осуществляющим строительство, и включает входной контроль проектной документации, контроль соблюдения технологических процессов, а также приёмочный контроль выполненных работ. Также согласно ч. 6 ст. 52 ГрК РФ: «лицо, осуществляющее строительство, должно осуществлять строительный контроль, в том числе проверку соответствия выполняемых работ проектной документации» [17-18].
Постановление Правительства РФ № 87 от 16.02.2008 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» устанавливает, что раздел «Объемно-планировочные и архитектурные решения» содержит «описание и обоснование внешнего и внутреннего вида объекта, его объёмно-планировочных решений, а также основные параметры здания, сооружения: пролёты, высоты, отметки». Высотные отметки перекрытий, вертикальные размеры колонн, расстояния между осями являются контрольными точками при проведении геодезических измерений и составлении исполнительных схем [19]. Отклонение от указанных в данном разделе параметром признается дефектом, и требует устранения или пересогласовывания проектной документации [20].
СП 48.13330.2019 п.6.1.3 «Организация строительства» предписывает при входном контроле проверять «соответствие геометрических характеристик продукции требованиям утвержденной проектной документации, положений договора подряда и документов по стандартизации». При этом оценка точности должна соответствовать требованиям системы стандартов, включающей ГОСТ Р 58941-2020.
СП 543.1325800.2024 «Строительный контроль при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства» представляет более детально регламентирует процедуры строительного контроля, но в тоже время всё ещё строго привязывает все допуски к проектной документации и не содержит механизмов корректировки контрольных параметров с учётом прогнозных деформаций, возникающих при поэтапном возведении конструкции. В разделе «Приёмочный контроль» СП 543.1325800.2024 «Строительный контроль при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства» сказано: «фактические геометрические параметры смонтированных конструкций должны соответствовать проектным значениям с учётом допустимых отклонений, установленных проектной документацией и нормативными документами».
ГОСТ Р 58941-2020 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений» устанавливает общие положения по проведению линейных и угловых измерений, а также измерений превышений между точками. В п. 4.2 прямо зафиксировано: «оценка соответствия геометрических параметров выполняется путём сравнения их измеренных значений с номинальными значениями, установленными проектной документацией». Аналогичные требования закреплены в СП 70.13330.2012 п. 5.2.1 «Несущие и ограждающие конструкции», где указано: «отклонения геометрических параметров конструкций не должны превышать предельных значений, установленных проектом и настоящими нормами». Таким образом, все допуски привязаны к проектному положению.
В п. 4.3 СП 126.13330.2017 «Геодезические работы в строительстве» указано: «геодезический контроль заключается в определении фактических значений геометрических параметров элементов конструкций и сопоставлении их с проектными значениями». В п. 4.5 установлено: «исполнительные геодезические схемы должны отражать фактические отклонения осей, отметок и размеров от проектных». Ни в одном из разделов документа не предусмотрена возможность корректировки проектных отметок (например, надземных этажей) на основе прогнозируемых деформаций от изменения напряжённо-деформированного состояния вертикальных конструкций или от деформаций основания. Геодезический мониторинг позиционируется исключительно как инструмент верификации соответствия проектной геометрии, без учёта реального напряженно-деформированного состояния конструкции как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации.
Таким образом, существующая нормативная система имеет жёсткую привязку контроля к идеализированной недеформированной геометрии, заданной в проектной документации. Ни один из проанализированных документов не содержит механизмов корректировки контрольных параметров с учётом прогнозных деформаций, возникающих при поэтапном возведении высотных зданий, и в течение основного эксплуатационного периода.
В то же время опыт работ по научному сопровождению строительства демонстрирует возрастание случаев отклонения фактического положения в пространстве (высотная отметка контрольных точек и положение в плане) от утвержденной проектной документации [6-7]. Например, в рамках научно-технического сопровождения строительства, выполненного специалистами НИУ МГСУ при строительстве 50-этажного монолитного здания было зафиксировано, что фактические вертикальные отметки контрольных точек колонн нижних этажей после возведения верхних ярусов систематически оказывались ниже проектных (идеализированных) на 30 и более мм на разных этапах возведения несущей системы, что превышало допустимый уровень отклонений. Подобные отклонения определяются объективными физическими процессами: ползучестью бетона, упругим укорочением сжатых элементов и осадкой фундаментов и основания под нарастающей нагрузкой. Поскольку графические материалы проектной документации (архитектурные и конструктивные решения) представляют собой идеализированное состояние несущей системы в относительных (абсолютных) отметках и не учитывают поэтапное формирование напряжённо-деформированного состояния несущих конструкций под действием, возрастающих в процессе возведения нагрузок, действующая система строительного контроля может классифицировать накопленные деформации как несоответствие проекту. Это указывает на необходимость корректировки методики строительного контроля.
Результаты
Анализ нормативной документации показал, что в рамках процедур строительного контроля оценка геометрических параметров должна производиться путём сопоставления с проектными значениями, закреплёнными в разделе «Объемно-планировочные и архитектурные решения», где указаны проектные отметки, пролёты и высотные размеры, соответствующие начальным геометрическим параметрам объекта строительства. При этом сопоставление контролируемых и проектных параметров должно выполняться с учетом положений СП 70.13330.2012 и ГОСТ Р 58941-58943, которыми определены предельные отклонения геометрических параметров в виде симметричного интервала ±Δ, относительно принятых в проектной документации. Поскольку деформации высотных зданий в процессе возведения являются однонаправленными, фактические отметки закономерно выходят за пределы «минусовой» границы допуска, что делает процедуру формального сопоставления с проектной геометрией некорректной.
Действующие нормативные документы не учитывают физические закономерности деформирования материалов и оснований. Если для мало- и среднеэтажных зданий эти процессы малозначительны, то в высотных объектах напряжения и сопутствующие деформации вертикальных конструкций достигают существенных величин (нагрузки в колоннах нижних этажей высотных зданий достигают значительных величин – 800 тонн и более).
Графические материалы проектной документации (архитектурные и конструктивные решения) представляют собой идеализированное состояние несущей системы в относительных (абсолютных) отметках и не учитывают поэтапное формирование напряжённо-деформированного состояния несущих конструкций под действием, возрастающих в процессе возведения нагрузок. При этом в расчетном обосновании проектных решений как правило указаны расчетные значения деформаций оснований и фундаментов. В ряде случаев расчетными исследованиями устанавливаются прогнозируемые схемы деформирования несущих систем с учетом (или без учета) изменения геометрии несущих систем в процессе возведения. Однако результаты расчетного прогноза деформаций никак не отражаются в графических материалах стадии проектная документация, что формирует очевидные противоречия. Их игнорирование создаёт риск пропуска критических значений деформаций и напряжений, приближающихся к предельным, и оценка полученных результатов в рамках строительного контроля будет получена некорректно. Ни один из действующих нормативных документов не предусматривает процедур корректировки геометрических параметров отдельных конструктивных элементов и несущих систем в целом на основе прогнозных (расчетных) деформаций, рассчитанных, в том числе, с учётом поэтапной технологии возведения с соответствующим учетом изменяющейся расчетной модели здания.
Анализ существующей нормативной документации показывает, что, с одной стороны, законодательство требует соответствия проектной документации (графические материалы архитектурных и конструктивных решений), с другой стороны, фундаментальные законы сопротивления материалов и механики грунтов обусловливают деформирования несущей системы при восприятии нагрузок, что отражается в виде реальной деформированной схемы несущей системы. Действующая парадигма строительного контроля имеет жёсткую привязку к номинальным проектным значениям геометрии здания и не учитывает реальные процессы деформирования конструкций, даже рассчитанных и приводимых в расчетном томе проектной документации. Сложившаяся ситуация игнорирует объективно существующие закономерности деформирования несущих систем в процессе возведения и эксплуатации, что приводит к прямому противоречию требованиям п. 4 ст. 16 Федерального закона № 384-ФЗ, который предписывает, чтобы расчётные модели отражали действительные условия работы зданий и сооружений.
Заключение
Действующая нормативная база строительного контроля высотных зданий базируется на жёсткой привязке к номинальным отметкам, зафиксированным в разделах «Объемно-планировочные и архитектурные решения» и «Конструктивные решения» проектной документации. Существующий подход не предусматривает требований по корректировке контрольных параметров в ходе возведения объекта и на этапе его завершения с учетом результатов расчетного обоснования в части, касающейся расчетного прогноза деформированного состояния несущей системы. Таким образом установлено принципиальное противоречие между нормативной методикой контроля геометрии, основанной на сравнении параметров, установленных в рамках строительного контроля, с проектными (номинальными) размерами и отметками.
Проектная геометрия, зафиксированная в графических материалах проектной документации, представляет собой идеализированную недеформированную схему. Однако для высотных зданий неизбежные деформации делают прямое сопоставление фактических геометрических параметров с проектными отметками и размерами некорректным без процедур учета результатов расчетного прогноза, что представляется одним из видов компенсационных мер. Проблема носит нормативно-методический характер: действующие нормативные документы (СП 126.13330, ГОСТ Р 58941-2020, СП 543.1325800.2024) не требуют и не предусматривают корректировки контрольных параметров на основе прогнозных деформаций, рассчитанных, в том числе, с учётом поэтапного возведения. Требуется продолжение исследований по представленной теме с целью внесения обоснованных изменений в нормативную базу строительного контроля и обеспечения её соответствия реальным механизмам деформирования высотных зданий.
