Железобетонные напорные и безнапорные трубы – конструкции с несколькими функциями. Они используются во всех видах строительства: гражданском, автодорожном, коммунальном, гидротехническом и промышленном.
Бетонные и железобетонные трубы изготовляются по ГОСТу 22000-86, который определяет характеристики, размеры, типы и параметры для таких изделий, изготовляемых различными способами. Этот стандарт не относится к дренажным и водопропускным трубам, которые укладываются под насыпями железных и автомобильных дорог.
- Категории
- Используем бетонный бандаж для укрепления фундамента
- Микротоннельные трубы
- Причины возникновения деформаций фундамента
- Недостатки и достоинства материала
- Работы по усилению железобетонных конструкций
- Общие сведения
- Железобетонная обойма
- Увеличение ширины подошвы
- Монтаж бетонных водоотводных лотков
- Обследование основания перед проведением ремонтных работ
- Бетонная обойма
- Установка бетонных лотков
- Техническое обслуживание бетонных лотков
- ОУ 12
- Размеры:
- Стандарт изготовления изделия: Серия Б 3.503.1-2.02
- Технология ремонта и усиления фундаментов
Категории
Железобетонные трубы разбиваются на такие категории:
- Сборные. Такой вид используются при установке любых разновидностей трубопроводов.
- Монолитные. Переставная или скользящая опалубка стволов позволяет постепенно понижать уровень толщины стен без образования уступов.
- Безнапорные. Применяются практически во всех сферах, где необходима транспортировка самотечных жидкостей, то есть без использования давления. Они используются для: устройства фекальной и ливневой канализации; отвода грунтовых, хозяйственно-бытовых или производственных сточных вод.
- Напорные. При помощи такого вида строят канализационные, ливневые и сточные системы, а также осуществляют транспортировку жидкостей под давлением.
Используем бетонный бандаж для укрепления фундамента
Если старый фундамент дал трещины со всех сторон, его можно укрепить, используя армирующий монолитный каркас. Этот способ предусматривает укрепление бетоном фундамента не снизу, а сбоку, что значительно упрощает выполнение работ своими руками. Бетонный бандаж чаще всего применяется в случае, когда приходится восстанавливать несущую способность старого обветшалого основания частного дома. Для этого необходимо проделать следующие процедуры:
- Вдоль всех стен фундамента вокруг дома нужно выкопать ров, очистив поверхность старого бетонного основания. При этом необходимо углубиться немного ниже глубины старого фундамента. Как это сделать объясняется в видео.
- Боковая стенка старого бетона тщательно очищается своими руками от земли и пыли, отслаивающиеся куски бетона удаляются, а трещины расшиваются шпателем.
- Чтобы привязать новый залитый бетон к старому фундаменту в поверхности последнего высверливаются перфоратором отверстия, в которых закрепляются анкерные шпильки. При этом, чем глубже будут вогнаны шпильки (стержни) в старый бетон, тем прочнее получится основание.
- Затем по периметру старого фундамента необходимо смастерить несъемную опалубку, внутренними стенками которой будет старый бетон.
- Внутри опалубки сооружается арматурный каркас, основанием которого должны являться анкерные шпильки.
- Опалубка заполняется бетонным раствором и трамбуется вибратором, что необходимо для надежного соединения раствора с поверхностью старого фундамента и проникновения его во все трещины.
- После схватывания бетона опалубка демонтируется и укладывается вокруг залитого бетона вертикальная гидроизоляция. Траншея засыпается, грунт трамбуется и вокруг основания дома заливается качественная отмостка, которая будет защищать бетон от избытка влаги. Дело в том, что в случае попадания воды между старым и новым бетоном в процессе ее замерзания возможно расслоение поверхностей, чего никак нельзя допустить.
Бетонный бандаж полностью совместим с методом укрепления фундамента бетонными блоками. Однако в таком случае придется сначала подкопать углы и залить под ними бетонные опоры, а после их отвердения уже можно заняться железобетонным бандажом. Несмотря на то, что сделать такое двойное укрепления своими руками будет гораздо дороже и сложнее, оно обеспечит более надежное усиление старого основания дома.
Внимание! Иногда в строительстве используется усиление фундаментов буроинъекционными или винтовыми сваями, однако эта строительная технология считается более сложной и в частном строительстве практически не применяется
Микротоннельные трубы
Завод специальных железобетонных труб производит изделия, которые в дальнейшем используются в микротоннелировании. Основным видом деятельности является производство изделий из бетона для применения в строительных работах.
Микротоннельные трубы могут иметь диаметр от 600 мм до 2000 мм.
Достоинства технологии микротоннелирования:
- позволяет строить трубопроводы, не вскрывая поверхности и открывая траншеи, что обеспечивает безопасные условия монтажа, нейтрализует опасность для экологии, не меняет городской среды обитания;
- исключает необходимость дополнительных работ для устройства обходов, переходных мостов, временных сооружений, а также позволяет избежать нарушения движения городских видов транспорта;
- отсутствует необходимость в использовании дорогостоящих особых способов работ при проходке в водоносных грунтах и обеспечения прокладки трубопровода по запроектированной дороге.
Причины возникновения деформаций фундамента
Появление трещин в основании либо его деформация – это нередкое явление. Возникает оно при длительной эксплуатации сооружения без регулярного проведения профилактических ремонтных работ или из-за действия независящих от человека факторов. От фундамента разломы и сдвиги стен передаются строению. Если своевременно не остановить этот процесс, то постройка развалится.
Трещина в фундаменте
Разрушение фундаментной ленты происходит по следующим основным причинам:
- вибрации (подвижки) грунта, вызванные землетрясением либо проведением взрывных работ поблизости от строения;
- возрастание массы сооружения при его реконструкции (из-за применения более тяжелых материалов) или достраиванию этажей;
- применение для строительства опорной конструкции под здание низкокачественных материалов;
- расположение постройки на наклонном участке, в результате чего может случиться оползень или происходит медленное сползание грунта;
- рытье котлованов, траншей на близком расстоянии от сооружения;
- отклонение от строительных нормативов и технологии проведения работ при возведении постройки;
- изменение несущих свойств грунта под строением, вызванное подъемом подземных вод, его сильным промерзанием и прочими факторами;
- несоблюдение эксплуатационных правил, непроведение своевременных ремонтов;
- затопление территории вокруг постройки и отсутствие при этом системы водоотведения;
- неправильный расчет несущей способности основания;
- значительная усадка строения.
При некоторых причинах понадобится кроме восстановления фундаментной ленты, проводить дополнительные работы, направленные непосредственно на их устранение. Примером таких мероприятий служит создание дренажной системы, укрепление близлежащего грунта (даже склона), гидроизоляция основания. Без проведения таких работ разрушение фундамента будет продолжаться дальше и после ремонта.
Независимо от причины, вызвавшей разрушения, следует как можно быстрее приступить к ремонту. Его откладывание может привести к более серьезным проблемам, а также связанным с этим значительным возрастанием расходов: когда трещины перейдут от основания к стенам дома, тогда уже речь пойдет о спасении всей постройки.
Недостатки и достоинства материала
Начнем с отрицательных качеств.
Большой вес. Конструкции имеют большую массу, за счет чего ограничивается величина перекрываемых пролетов.
Высокая звуко- и теплопроводность. Такие характеристики негативно влияют на уровень стойкости материала к появлению наростов и выщелачиванию.
На заметку. Чтобы защитить конструкцию от разрушения, необходимо снизить влияние внешних факторов на трубы, например, попадание жидкостей.
Образование трещин. Усадка и силовые воздействия приводят к появлению микротрещин. Также нужно проследить, чтобы химический состав транспортируемых жидкостей не влиял агрессивно на бетон.
Важно. Если перемещаемая жидкость или грунты, в которые будет помещаться конструкция, враждебно влияют на железобетон, то материал должен соответствовать повышенным дополнительным требованиям, которые установлены в проекте трубопровода.
Положительные характеристики перекрывают наличие недостатков.
Экономичность. Материал не требует высоких эксплуатационных расходов, если сравнивать с металлом и деревом. На производство таких конструкций затрачивается значительно меньше энергии, чем на каменные или металлические.
Прочность и долговечность. Огнестойкость материала и высокая механическая прочность обеспечивают продолжительный эксплуатационный период. Бетон со временем не крошится, а только становится крепче.
Легкость монтажа и транспортировки. Сооружение железобетонного ствола можно практически полностью сделать механическим. Можно возводить рациональную форму конструкции. Обеспечивается экономия капитальных вложений и понижается стоимость работ по установке. Минимальный уклон водопропускной железобетонной трубы обусловливается технико-экономическими расчетами и не может быть менее 0,005.
Устойчивость к коррозии. Материал не подвержен сейсмическим и остальным динамическим воздействиям, у него хорошая сопротивляемость атмосферному влиянию.
Устойчивость к сжатию и растяжению. Материал достаточно прочен, поэтому со временем не подвергается сжатию и растяжению.
Работы по усилению железобетонных конструкций
Общие сведения
Усиленные железобетонные перемычки и колонны повышают прочность и несущую способность строительных объектов.
Мероприятия по усилению конструкций из железобетона направлены на повышение их несущей способности и срока эксплуатации, а также позволяют восстанавливать и реставрировать различные ЖБИ после длительного износа или потери технических качеств в силу каких-либо причин (
Железобетонная обойма
Железобетонная обойма (железобетонная рубашка) – полезная строительная конструкция, которая отвечает за укрепление стен, столбов, колонн, труб и дымоходов. Основная задача такой конструкции – создать прочную оболочку вокруг укрепляемой структуры. Толщина железобетонной рубашки должна быть не ниже 40-50 мм. Очень редко она снижается до 30 мм, когда необходимо сохранить толщину поперечного сечения укрепляемого столба или перегородки.
Железобетонные трубы служат несколько десятков лет, если их изготовили качественно, а установили правильно. Так можно сократить затраты и полностью окупить их стоимость. Чтобы купить качественную железобетонную трубу, нужно внимательно изучить сопровождающие свидетельства о соответствии стандартам и сертификации.
Увеличение ширины подошвы
Усиление быстровозводимыми монолитными железобетонными обоймами мелкозаглубленных фундаментов может производиться с увеличением ширины подошвы. Это особенно актуально в тех случаях, когда несущие способности грунта утрачены в результате подмыва или изменения минерального состава.
Расширенная подошва частично компенсирует нагрузки, распределяет их более равномерно. Банкеты уширения соединяются с элементами конструкции основания жестким сцеплением. Их размеры рассчитываются на основании фактического объема нагрузок и данных, полученных в ходе изысканий.
Технология должна тщательно соблюдаться. Любое отступление от нее приводит к возобновлению начавшихся деформаций. Не исключается образование новых просадок.
Монтаж бетонных водоотводных лотков
Выбирая бетонный лоток для организации отвода воды, покупатель, как правило, рассчитывает упростить процесс монтажа за счет внушительных характеристик самой системы.
По сути, это верное предположение и зачастую для установки бетонных лотков требуется меньше временных и материальных затрат в момент подготовки траншеи и всего дренажного «пирога» с использованием мелкого и крупного щебня, который просто засыпается по бортам желобов. Но это если мы говорим о лотках и линейном водоотводе общего назначения, для незначительных или не частых механических нагрузок на линию водоотвода.
Конечно, если речь идет о более длительной и интенсивной эксплуатации лотков с частым наездом автотранспорта на линию канализации, то следует принимать во внимание рекомендации по монтажу, установке и техническом обслуживании бетонных систем водоотведения.
В этой статье мы рассмотрим общие схемы монтажа и частные случаи установки различных типоразмеров бетонных лотков с применением контурных изображений.
Перед тем, как начать монтаж бетонных лотков водоотводных и произвести заливку бетонной обоймы, сначала необходимо подготовить траншею с учетом размеров лотков и, собственно, самой обоймы. Уплотнять основание траншеи рекомендуется на глубину 200 мм с коэффициентом уплотнения ≥ 1. Далее осуществляем разбивку трассы водоотвода и разметку основных, так называемых опорных точек ливневки – дождеприемных колодцев, пескоуловителей, лотков с вертикальным выпуском (водоотводом), а также заглушек. От нижней части трассы, места расположения опорной точки, с помощью шнура следует наметить линию укладки лотков.
Обследование основания перед проведением ремонтных работ
Ремонт мелкозаглубленного ленточного фундамента (либо другой разновидности) начинается с проведения подземного и наружного его осмотра. Первый направлен на точное определение размеров основания и используемого для его строительства материала, а также на оценку прочности опорной конструкции. С помощью наружного осмотра находят имеющиеся трещины и сколы.
Выявление трещин наружным осмотром
Характер разрушений и место их появления на опорной конструкции под постройкой позволяют определить причину процесса. Предварительно перед проведением работ по укреплению фундамента следует установить маячки на трещины (достаточно это сделать в двух местах). Если через месяц они не разорвались или не отпали, то это свидетельствует о том, что усадка сооружения завершилась. Можно приступать к основной работе, в ряде случаев просто заделав трещины.
Когда маячки отлетят или разорвутся, тогда необходимо усиливать основание. Тем, кому не приходилось ранее самостоятельно выполнять подобную работу, рекомендуется обратиться за помощью к профессиональным строителям, чтобы они все сделали качественно.
Предварительный осмотр позволяет определиться с объемом предстоящего ремонта, а также установить причину разрушений и выбрать необходимые для ее устранения дополнительные работы. Благодаря этому можно посчитать предстоящие расходы.
Бетонная обойма
Бетонную обойму частенько называют «бетонной шубой», а процесс выполнения – омоноличиванием.
Бетонные водоотводные лотки устанавливаются в бетонную обойму, размеры которой определяются в зависимости от предполагаемых механических и динамических нагрузок на систему при эксплуатации, согласно Европейскому стандарту классов нагрузок EN1433.
Нужно отметить, что характеристики всех элементов поверхностного дренажа должны соответствовать единому классу, и выполнение бетонной обоймы имеет особенности при разных классах нагрузки.
Так, например, для зон класса нагрузки A15 и B125 возможна упрощенная схема бетонной обоймы, не на всю высоту стенок лотка, с учетом размеров примыкающего покрытия (рис. 1 — с прилегающим штучным элементом мощения).
Для зон с классом нагрузки C250 бетонная обойма выполняется на всю высота желоба, а для зон с повышенными нагрузками D400 и E600 лоток бетонируется на всю высоту с учетом усиленной планки на бортиках. В основание обоймы вставляются фиксирующие стержни длиной 300 мм с шагом 0,5 м с каждой стороны канала. В качестве стержней рекомендуется применение арматуры A III, не менее Ø8 мм (рис. 2 — с прилегающим покрытием «асфальтобетонной дорожной одежды»).
При заливке бетонной обоймы следует предусматривать температурные швы перпендикулярно линии лотков, с интервалом 20 метров. При сопряжении с бетонным или асфальтобетонным покрытием необходимо обустройство технологического шва с использованием уплотнительного шнура ГОСТ 6467-79, герметика с эластичностью 200%, грунтовки на стыке лотка и покрытия, а также битумной мастики.
Установка бетонных лотков
Для эффективной работы водоотводных систем, необходимо учитывать уклон поверхности к лоткам не менее 2%.
Основание бетонной обоймы заливается на уплотнительный грунт. После того как основание обоймы наберет 30% от прочности, на него допускается установка бетонных лотков.
Монтаж бетонных лотков рекомендуется начинать с опорных точек трассы, выпуклой торцевой частью, «папой», в сторону предполагаемого направления движения воды. Необходимо произвести герметизацию стыковочных швов эластичным герметиком на основе силан-модифицированых полимеров (МС-Полимер), твердеющих во влажной среде.
Подключение лотков к магистральной системе канализации лучше всего осуществлять через пескоуловитель. Трубопровод от пескоуловителя до первого канализационного колодца должен выполняться гладкостенной раструбной трубой.
После установки линий бетонных лотков и других элементов водоотвода важно проверить уровень их установки и подключение пескоуловителей к системе канализации. Уровень водоприемной решетки должен быть на 3-5 мм ниже примыкающего слоя для беспрепятственного попадания поверхностных вод в систему ливневки.
Для защиты от всплывания желоба, нарушения его проектного положения и качественного заполнения пространства, заливка пазух ведется послойно, в зависимости от высоты бортика лотка.
При необходимости углового соединения бетонных лотков, два желоба распиливаются алмазным диском на месте монтажа. Угол распила лотков равен половине требуемого.
Техническое обслуживание бетонных лотков
После монтажа бетонных лотов, в случае если они укомплектованы водоприемными решетками, по истечении 1-2 месяцев должен быть проведен первый контроль, а при помощи динамометрического ключа подтянуты болты. В дальнейшем, контроль и подтяжка болтовых соединений на каждой решетке осуществляются, не реже, чем раз в год. Для обеспечения нормального функционирования линейного водоотвода необходимо очищать систему от песка и мусора. Периодичность очистки определяется условиями эксплуатации. При асфальтировании территории недопустим наезд асфальтоукладчика и другой строительной техники на линии бетонных лотков.
ОУ 12
Размеры:
- Длинна: 5000 мм.
- Ширина: 1840 мм.
- Высота: 1320 мм.
- Вес: 18250 кг.
- ГОСТ, Серия: Серия Б 3.503.1-2.02скачать
- Объем бетона: 7,3 м3
- Геометрический объем: 12,144 м3
- Цена: договорная
Стандарт изготовления изделия: Серия Б 3.503.1-2.02
Обойма усиления железобетонная монолитная ОУ 12
— это изделие представлено в виде прямоугольного блока с отверстием внутри для трубы. Такая конструкция может называться «железобетонной рубашкой», так как основное ее предназначение состоит в создании прочной оболочки вокруг трубы.
Обоймы усиления
рекомендуется применять в случае, если другими методами не удается обеспечить требуемую несущую способность, изделий, для которых они созданы. Разработанные по
Серии Б3.503.1-2.02обоймыОУ 12
, предназначены для безнапорных железобетонных виброгидропрессованных труб, применяющихся в свою очередь в водопропускных сооружениях на автомобильных дорогах. Для таких труб
обоймы
необходимы как средство увеличения несущей способности для того, чтобы выдержать нагрузку грунта и его давление от действия подвижной нагрузки поверхности на глубине или как условие защиты трубы от обвала земли.
Расшифровка маркировки изделия
Железобетонная обойма
усиления
обладает индивидуальной условной маркировкой. Марка состоит из буквенно — цифровых групп, которые несут в себе информационную нагрузку об основных характеристиках и параметрах изделия. Так, если рассматривать расшифровку
ОУ 12
более подробно, то можно увидеть следующее:
1. ОУ
— обойма усиления;
2. 12
— типоразмер.
Маркировка конструкции должна строго выдерживаться в проектах.
Материалы и производство
При изготовлении обоймы усиления
ОУ 12,
производители обязаны руководствоваться чертежами и спецификацией из
Серии Б3.503.1-2.02
, в которой указаны технологические нормы соответствия готовой продукции. Изделия изготавливают на месте строительной площадки. Основной применяемый материал — тяжёлый бетон В20, в состав которого входит цемент, наполнитель и вода. Для улучшения характеристик в бетон могут добавляться различные минеральные и химические добавки. Марка бетонной смеси по морозостойкости и водонепроницаемости определяется автором проекта в индивидуальном порядке, в зависимости от режима эксплуатации и климатических особенностей объекта строительства.
Для придания большей прочности обойме усиления
ОУ 12
, помимо использования плотного бетона, ее армируют сетками и стержнями из стали А-I и A-III. Благодаря специальной обработке такая арматура выдерживает большие механические нагрузки и совершенно не поддается коррозии. Также стоит заметить, что данный материал долговечен и прочен. Сталь, используемая при изготовлении сеток, каркасов должна обладать гарантией свариваемости.
В целом, устройство водопропускной трубы с обоймой усиления
осуществляется в следующей последовательности:
1. подготовка и профилировка основания по проектному уклону;
2. устройство бетонной подготовки;
3. установка арматуры и бетонирование обоймы
до отметки раструба трубы;
4. монтаж труб после достижения прочности бетона не менее 50% от проектной;
5. заделка стыковых соединений труб и окончание бетонирования обоймы
;
6. нанесение гидроизоляционного покрытия;
7. послойная засыпка трубы грунтом с уплотнением; (по проекту)
8. заделка стыковых соединений труб изнутри.
Готовая общая конструкция должна быть прочная и трещиностойкая. На готовой обойме
запрещаются различные трещины, за исключением технологических, а также наплывы бетонной массы.
Транспортировка и хранение
Железобетонные обоймы
для безнапорных виброгидропрессованных труб не нуждаются в перевозке и складировании, так как собираются, непосредственно, уже на месте. Однако, при перевозке необходимой арматуры для создания
ОУ 12
, необходимо пользоваться всеми мерами безопасности, которые исключат ее возможное повреждение.
Технология ремонта и усиления фундаментов
Прежде чем приступить к выполнению работ по ремонту и усилению фундаментов, необходимо установить причину повреждения фундаментов и устранить ее. Для выявления причин, вызвавших повреждения фундаментов, а также при их реконструкции проводят сбор сведений по истории здания или сооружения, а также выполняют техническое обследование надземной и подземной частей здания и прилегающей территории. Это особенно актуально для зданий старой постройки. Сбор сведений по истории здания дает возможность установить дату постройки; первоначальный вид; изменения, которые происходили в процессе эксплуатации (надстройки, пристройки, перепланировка); аварийные состояния. Наличие технической документации значительно сокращает объем дальнейших обследований.
Обследование надземной части здания позволяет установить его фактические размеры, оценить состояние несущих и ограждающих конструкций, определить фактически действующие нагрузки, выявить внешние повреждения, установить, по возможности, причины их возникновения.
Обследование подземной части здания выполняют с целью определения конструкции, размеров и материала фундамента, его прочностных характеристик, глубины заложения, наличия и состояния гидроизоляции, а также типа грунтов в основании. Для этого производят откопку шурфов, количество которых зависит от физического состояния здания в целом и его конструкций.
Если при реконструкции или капитальном ремонте здания нагрузки на фундамент не возрастают, то достаточно отрыть два-три шурфа. При наличии деформаций и трещин в стенах шурфы обязательно выполняют в местах предполагаемых повреждений фундамента. Их отрывают на 0,5 м ниже уровня подошвы фундамента. В плане шурф имеет форму прямоугольника, причем большая его сторона длиной 1,5…3 м примыкает к фундаменту. Прочность фундаментов и стен подвала определяют известными неразрушающими методами, например, акустическим, радиометрическим, механическим и т.п.
Осадку здания контролируют инструментально, а раскрытие трещин — с помощью маяков, устанавливаемых поперек трещин на стене здания (рис. 1). Маяки устраивают в виде мостика длиной 250…300, шириной 50…70 и толщиной 15…20 мм. Место, где устраивают маяк, очищают от штукатурки, краски, облицовки. На каждой трещине устанавливается два маяка: один — в месте наибольшего раскрытия, другой — в ее начале. Если в течение 15…20 дней на маяках не появились трещины, то можно считать, что деформации здания стабилизировались. Маяки делают из гипса, можно из металла или стекла.
Обследование прилегающей территории способствует выяснению причин повреждений, таких как неправильный отвод поверхностных вод, наличие вблизи русл старых рек, засыпанных оврагов и т.п. (см. таблицу ниже).
Вид и внешнее проявление деформаций | Причины деформаций |
1. Осадка средней части здания | Слабое основание в средней части здания; просадка просадочных грунтов основания; карстовые пустоты в средней части здания |
2. Осадка крайней части здания (левой или правой) | Слабое основание под крайней частью здания; просадка грунтов от замачивания; карстовые пустоты;отрывка котлована или траншеи рядом со зданием; сдвиг рядом расположенной подпорной стенки; затопление подвала |
3. Осадка обеих крайних частей здания | Аналогичные причины, указанные в п.2, но действующие в обеих частях здания; размещение под средней частью крупного включения (валуна, старого фундамента) |
4. Выпучивание и искривление стен в вертикальной и горизонтальной плоскостях | Распор стропильной системы;горизонтальные усилия от растяжек, прикрепленных к зданию; эксцентричная передача нагрузки от перекрытий; динамические нагрузки от оборудования, расположенного в здании; сейсмические подвижки |
Работы по переустройству фундаментов могут выполняться по двум направлениям:
- восстановление несущей способности оснований и ее повышение;
- ремонт и усиление фундаментов.
В отдельных случаях эти работы могут выполняться совместно.
Восстановление несущей способности оснований, ее повышение является сложным и дорогостоящим процессом, сущность которого заключается в увеличении плотности и несущей способности грунта основания. Известны различные пути решения поставленной задачи, такие как цементизация, битумизация, силикатизация и т.п. До начала работ по ремонту и усилению фундаментов должны быть исключены причины, вызывающие его неравномерную осадку или разрушение. Если деформация фундамента вызвала соответствующие деформации стен и перекрытий, то работы выполняют в следующей последовательности:
- укрепление (вывешивание) перекрытий;
- укрепление стен в местах деформаций;
- ремонт и усиление фундаментов;
- ремонт стен;
- ремонт перекрытий.
К основным работам по ремонту и усилению фундаментов относятся:
- усиление оснований и фундаментов;
- уширение подошвы фундаментов;
- увеличение глубины заложения;
- полная или частичная их замена.
Перед началом работ необходимо принять меры по обеспечению устойчивости здания и предохранению конструкций от возможных деформаций, т.е. выполнить частичную или полную разгрузку фундаментов. Частичную разгрузку выполняют путем установки временных деревянных опор, а также деревянных и металлических подкосов. Для установки временных деревянных опор (рис. 2) в подвале или на первом этаже на расстоянии 1,5…2 м от стены укладывают опорные подушки, на них размещают опорный брус, на который устанавливают деревянные стойки. По верху стоек укладывают верхний прогон, который крепится к стойкам с помощью скоб. Затем между стойками и нижним опорным брусом забивают клинья, включая тем самым стойки в работу, и нагрузка от перекрытия частично снимается со стен и передается на временные опоры. Опоры на этажах должны устанавливаться строго одна над другой. Для увеличения устойчивости конструкции стойки раскрепляют раскосами.
Полную разгрузку фундаментов осуществляют с помощью металлических балок (рандбалок), заделываемых в кладку стены, а также поперечных металлических или железобетонных балок. Рандбалки (рис. 3, а) устанавливают выше обреза фундамента в заранее пробитые с обеих сторон стены штрабы на постель из цементно-песчаного раствора. Штрабы необходимо пробивать под тычковым рядом кирпичной кладки. Временное закрепление рандбалки в штрабе выполняют клиньями. В поперечном направлении через 1,5…2 м балки стягивают болтами диаметром 20…25 мм. Пространство между временно закрепленной балкой и стеной заполняют цементно-песчаным раствором состава 1:3. Стыки рандбалок по фронту соединяют накладками на электросварке. В этом случае нагрузка передается на соседние участки фундамента.
На поперечные балки стены вывешивают следующим образом (рис. 3, б). В нижней части стены вблизи верхнего обреза фундамента через 2…3 м пробивают сквозные отверстия, в которые заводят поперечные балки. Под каждой поперечной балкой устраивают две опорные подушки на уплотненном основании. Передача нагрузки на опорные подушки осуществляется через продольные балки с помощью клиньев или домкратов. При неудовлетворительном состоянии стены ее предварительно усиливают путем установки рандбалок, которые располагаются выше пробиваемых отверстий.
Ремонт кирпичных и бутовых фундаментов предусматривает выполнение следующих работ:
- расшивка трещин;
- перекладка отдельных участков;
- цементация; устройство обоймы из стального профиля с последующим оштукатуриванием по сетке;
- устройство сжимов с обетонированием;
- замена бутового фундамента на бутобетонный;
- восстановление отмостки; ремонт или устройство гидроизоляции.
Ремонт бетонных и железобетонных фундаментов заключается в устранении волосяных трещин, ремонте или восстановлении отмостки и гидроизоляции. Способы усиления и реконструкции фундаментов мелкого заложения, применяемые в настоящее время, отличаются большим многообразием и их можно классифицировать в зависимости от конструктивно-технологических способов их выполнения (см. таблицу ниже). Работы по ремонту и усилению фундаментов сложны, трудоемки и очень ответственны. Их выполняют специализированные бригады по захваткам. Протяженность захваток не должна превышать 2 м, чтобы не повредить смежные участки фундамента и вышележащие конструкции здания или сооружения. Работы обязательно должны производиться по предварительно разработанным и утвержденным технологическим картам в составе проекта производства работ при наличии рабочих чертежей.
Рассмотрим отдельные способы ремонта и усиления фундаментов, обращая внимание на особенности технологии выполнения работ. При расшивке трещин в кладке вначале с обеих сторон обнажают фундамент до его подошвы. Из кладки удаляют раздробленные и отслоившиеся камни, а трещины расчищают и промывают. Удаленные камни заменяют новыми, которые подбирают по размеру и устанавливают на постель из цементно-песчаного раствора. Трещины заполняют пластичным цементно-песчаным раствором марки 50. После этого восстанавливают гидроизоляцию и выполняют обратную засыпку с послойным трамбованием.
При перекладке отдельных участков фундамента работы выполняют в следующей последовательности:
- Производят полную разгрузку перекладываемого участка фундамента: отрывают его с обеих сторон котлованы (шурфы); разбирают старую кладку и выполняют новую, соблюдая перевязку швов и оставляя штрабы для связи с кладкой на смежных участках.
- Перекладку фундамента выполняют по захваткам длиной не более 2 м в очередности, предусмотренной проектом. Допускается одновременное выполнение работ на захватках, удаленных друг от друга на расстояние не менее 4…6 м. В первую очередь перекладывают участки с наиболее ослабленной кладкой. Работы на соседних захватках производят с технологическим перерывом 7… 10 дней.
При повышении прочности фундамента методом цементации с обеих его сторон в шахматном порядке отрывают шурфы размером 1×1 м с шагом 1…2 м для кладки из валунов. Для бутовых фундаментов отрывают траншеи шириной 1 м. В теле фундамента просверливают отверстия (обычно в швах кладки), в них устанавливают инъекторы с шагом: 1…2 м — для кладки из валунов; 0,2…0,25 м — для кладки из бутового камня. Затем производят нагнетание пластичного цементного раствора под давлением 0,02…0,03 и 0,04…0,05 МПа соответственно для кладки из валунов и бутового камня. Состав цементно-песчаного раствора соответственно 1:1…1:1,5 и 1:1…1:2. Нагнетание цементного раствора производят до полного насыщения кладки, что сопровождается повышением давления на 15…25%. При наличии подвала инъекторы устанавливают из подвальных помещений. Шаг иньекторов, состав раствора, его расход и величина давления нагнетания принимаются согласно проекта и уточняются пробным нагнетанием.
№ п/п | Метод усиления или реконструкции | Условия применения |
1 | Усиление фундаментов методом цементации пустот в кладке | При образовании пустот в швах кладки и небольших разрушений материала фундамента; нагрузка на фундамент не увеличивается или увеличивается незначительно |
2 | Усиление фундаментов при помощи частичной замене кладки фундамента | При средней степени разрушения материала фундамента (нагрузка на фундамент не увеличивается или увеличивается незначительно; при достаточной несущей способности основания) |
3 | Усиление фундаментов обоймами: без уширения подошвы фундамента; с уширением подошвы фундамента | Без уширения подошвы фундамента — при значительном разрушении материала фундамента (нагрузка на фундамент не увеличивается или увеличивается незначительно; при достаточной несущей способности основания); с уширением подошвы фундамента — при увеличении нагрузки на фундамент и недостаточной несущей способности основания |
4 | Усиление фундаментов при помощи подведения конструктивных элементов под существующие фундаменты: плит; столбов; стен | Плит — при большой толще слабых грунтов в основании; столбов — при неглубоком залегании несущего слоя грунта; стен — то же, а также в случае увеличения глубины заложения фундамента при устройстве подвалов, при необходимости передачи нагрузки на более прочные грунты |
5 | Усиление фундаментов подведением новых фундаментов | При коррозионном или ином разрушении фундамента; при необходимости значительного увеличения нагрузок, глубины заложения и изменении конструкций подземной части зданий и сооружений |
6 | Усиление фундаментов при помощи вдавливаемых свай | При значительном увеличении нагрузок; при наличии подстилающих прочных грунтов; при невозможности проведения работ непосредственно под подошвой фундамента |
7 | Усиление фундамента подведением свай под подошву фундамента | В маловлажных грунтах; при небольшой глубине существующего фундамента и невозможности уширения его подошвы |
8 | Усиление фундамента при помощи пересадки его на выносные сваи | В водонасыщенных грунтах; при относительно большой глубине залегания прочного слоя грунта |
9 | Усиление фуедамента буронабивными сваями | При значительном увеличении нагрузок и большой толще слабых грунтов в основании; в сложных условиях реконструкции и строительства |
10 | Усиление фундамента корневидными буро-инъекционными сваями | То же, а также при невозможности частичной разборки существующих фундаментов и в стесненных условиях строительства |
11 | Усиление фундамента конструкциями, возводимыми способом «стена в грунте» | При значительном увеличении нагрузок; в сложных условиях реконструкции подземных частей зданий и сооружений |
12 | Усиление фундаментов опускными колодцами | |
13 | Усиление фундаментов при помощью передачи части нагрузок на дополнительные фундаменты | При сложных сочетаниях нагрузок и в особых условиях выполнения работ по реконструкции |
14 | Переустройство столбчатых фундаментов в ленточные и ленточных в плитные | При значительных неравномерных деформациях основания; изменении величины нагрузок и статической схемы работы фундаментов; установке дополнительного оборудования; изменении конструктивной схемы здания или сооружения; необходимости значительного повышения жесткости здания |
15 | Возвращение просевшего фундамента в первоначальное или горизонтальное положение | При просадке и значительном перекосе (крене) фундаментов для исправления положения эксплуатируемых зданий или сооружений в случае сохранения их устойчивости |
При устройстве обоймы из стального профиля с последующим оштукатуриванием по сетке выполняют следующие виды работ:
- на захватке с обеих сторон фундамента отрывают траншеи; фундамент очищают от грязи и промывают водой; производят разметку и устройство сквозных отверстий под стяжные болты.
- на выровненную цементно-песчаным раствором поверхность фундамента устанавливают стальной профиль и стяжные болты. Затем в шахматном порядке на расстоянии 0,5… 1 м друг от друга просверливают отверстия диаметром 37 мм на глубину до середины фундамента, в них устанавливают инъекторы и производят нагнетание цементного раствора состава 1:1 до полного насыщения кладки. Расход раствора предварительно назначается в количестве 20…30% от объема ремонтируемого участка кладки фундамента.
- к стальному профилю приваривают с шагом 500…600 мм арматурные стержни Ø12 мм класса А400. к ним на скрутках прикрепляют сварную сетку из стали А240 Ø4 мм с размером ячейки 100×100 мм и производят оштукатуривание фундамента цементным раствором состава 1:3. Шаг инъекторов, расход раствора и давление нагнетания принимаются согласно проекта и уточняются пробным нагнетанием.
Устройство сжимов с обетонированием выполняют в следующей последовательности:
- обнажают, очищают от грязи и промывают водой верхний обрез фундамента;
- просверливают сквозные отверстия диаметром 22 мм с шагом 1,2… 1,4 м;
- устанавливают с обеих сторон стальные утолки 75x75x3 и соединяют их между собой сжимными болтами Ø20 мм;
- выполняют цементацию кладки фундамента (аналогично, как в ранее описанных способах) и производят с двух сторон обетонирование по всей длине ремонтируемого участка бетоном класса В7,5…В10 для защиты стальных деталей от коррозии.
При реконструкции фундаментов с целью повышения их несущей способности выполняются следующие виды работ:
- усиление фундаментов;
- уширение подошвы фундамента;
- увеличение глубины заложения фундамента;
- полная или частичная замена фундамента.
Усиление фундаментов
Усиление выполняется в основном для фундаментов, выложенных из бутового камня, бутобетонной кладки и кирпича. Причем, основной материал (бутовый камень, кирпич) обладает достаточной прочностью, но сам фундамент ослаблен в результате разрушения раствора, появления трещин и пустот. Усиление фундаментов выполняют путем цементации или силикатизации кладки, укрепления отдельных камней (кирпичей) кладки и устройством железобетонных обойм.
Цементация кладки производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубки цементно-песчаного раствора состава 1:1…1:2 под давлением 0,2… 1 МПа. В большинстве случаев цементация кладки производится одновременно с цементацией основания. При подготовке фундамента к инъецированию выполняют его вскрытие (при необходимости), бурение шпуров, установку инъекторов, их соединение с инъекционной установкой и проверку работы смонтированной системы. Шпуры для инъекторов бурят или пробивают перфораторами в шахматном порядке на расстоянии 0.8… 1,2 м друг от друга. Затем устанавливают инъекционные трубки (стальные перфорированные трубы диаметром 50 мм), закрепляя их в теле шпуров с помощью цементно-песчаного раствора. Радиус действия инъекторов составляет 0,6… 1,2 м. Расход цементно-песчаного раствора для инъецирования зависит от степени физического износа фундаментов и плотности материала кладки и ориентировочно составляет 0,2…0.4 от объема усиливаемой кладки фундамента.
При силикатизации нагнетание рабочего раствора по одним и тем же инъекторам выполняют в два этапа: вначале жидкое стекло, а затем хлористый кальций. Технологический перерыв при их нагнетании не должен превышать 6 часов. Жидкое стекло нагнетают до полного насыщения тела фундаментов путем ступенчатого повышения давления от 0,05 до 0,4 МПа. Нагнетание хлористого кальция осуществляется при начальном давлении 0,4 МПа с постепенным его повышением до 0,5 МПа.
Укрепление отдельных камней кладки выполняют при незначительной степени физического износа фундаментов. Камни, которые слабо держатся в кладке фундамента, вынимают; гнездо очищают стальной щеткой от грязи и старого раствора, смачивают водой и заполняют цементно-песчаным раствором. Камни устанавливают обратно в гнезда, втапливая их в раствор с помощью последовательных ударов молотком.
Устройство железобетонных обойм выполняют в тех случаях, когда на отдельных участках фундамента прочность кладки нижележащих слоев меньше прочности вышележащих. Работы выполняют по захваткам длиной 2…2,5 м. Железобетонные обоймы могут устраиваться с одной или с двух сторон. Способы устройства обойм могут быть различны. Рассмотрим некоторые из них. При устройстве двухсторонней железобетонной обоймы (рис. 4, а) в теле фундамента в шахматном порядке через 1…1,5 м просверливают сквозные поперечные отверстия. Затем с обеих сторон устанавливают арматурные сетки с размерами ячеек от 100×100 до 150×150 мм из арматурной стали диаметром 12…20 мм. Арматурные сетки соединяют между собой арматурными стержнями диаметром 12…20 мм, которые устанавливают в просверленные отверстия. Затем устанавливают опалубку и выполняют бетонирование литой бетонной смесью (осадка конуса более 15 см) класса бетона В10 и более. Бетонирование может выполняться методом послойного торкретирования. Минимальная толщина обоймы — 150 мм. При устройстве односторонней железобетонной обоймы (рис. 4, б) поперечные арматурные стержни заделывают в ранее просверленные гнезда в теле фундамента на цементно-песчаном растворе. А затем к ним крепят арматурные сетки. В отдельных случаях армирование железобетонных обойм выполняют одиночными арматурными стержнями. Для этого по всей длине фундамента отрывают траншею глубиной на 1 м выше отметки заложения фундамента. На проектной отметке в теле фундамента с шагом 1,5 м пробивают сквозные отверстия, устанавливают в них на цементно-песчаном растворе поперечные балки из двутавра №18…20. К поперечным балкам в продольном направлении приваривают уголки №75 длиной 500…700 мм или двутавр №18. Затем после углубления траншеи в теле фундамента в шахматном порядке с шагом 80… 120 см сверлят отверстия Ø18…20 мм глубиной 150… 180 мм, в которые забивают отдельные стержни Ø18…20 мм. Устанавливают опалубку и укладывают бетонную смесь с тщательным уплотнением. После набора бетоном требуемой прочности разбирают опалубку и выполняют обратную засыпку пазух с постойным уплотнением.
Увеличить одновременно несущую способность фундамента и основания можем путем устройства буроинъекционных свай. Их применение позволяет производить работы по усилению фундамента без разработки траншей и нарушения структуры грунта в основании. Сущность способа заключается в устройстве под зданием буроинъекционных (корневидных) свай, которые передают значительную часть нагрузки на более плотные слои грунта (рис. 5). Сваи выполняют вертикальными или наклонными с помощью установок вращательного бурения, которые позволяют пробуривать скважины диаметром от 80 до 250 мм не только в грунтах основания, но и в теле фундамента.
Устройство буроиньекционных свай выполняется в следующей по-следовательности:
- бурение «лидерной» скважины;
- заполнение ее пластичным цементно-песчаным раствором;
- установка трубы-кондуктора до начала схватывания раствора;
- технологический перерыв для набора раствором требуемой прочности;
- бурение рабочей скважины до проектной отметки под защитой глинистого раствора или обсадной трубы;
- заполнение скважины цементно-песчаным раствором через буровой остов или трубу-инъектор снизу вверх до полного вытеснения глинистого раствора;
- посекционная установка арматурных каркасов;
- опрессовка свай.
При установке арматурных каркасов понижение уровня раствора в скважине не должно превышать более 0,5 м. Для опрессовки сваи на верхнюю часть трубы-кондуктора устанавливают тампон (обтюратор) с манометром и через инъектор нагнетают под давлением цементно-песчаный раствор. При значительном расходе раствора из-за фильт-рации грунта основания делают технологический перерыв в течение 1 суток и опрессовку повторяют.
Уширение подошвы фундамента
Уширение подошвы фундамента выполняют банкетами из бутовой кладки или из монолитного бетона и железобетона, банкетами балочного типа, а также с помощью монолитных и сборных железобетонных подушек. Устройство банкет из бутовой кладки выполняется крайне редко из-за большой трудоемкости работ. Чаще всего применяют одно- и двусторонние банкеты из монолитного бетона и железобетона. Конструкция банкет зависит от способа их связи с существующим фундаментом и схем передачи нагрузки от сооружения на усиляемый фундамент. Наибольшее распространение получили банкеты, где передача нагрузки от сооружения осуществляется с помощью опорных балок (рис. 6). Для этого в стене пробивают сквозные отверстия с шагом 1,5…2 м. в которые перпендикулярно к стене устанавливают опорные балки из стального швеллера (двутавра) или железобетона. Нагрузка на банкеты передается через распределительные балки из швеллера или двутавра №16… 18, которые располагают вдоль стены.
Работы выполняются в следующей последовательности:
- разбирают отмостку (при необходимости) и пол первого этажа;
- устраивают водосборные колодцы, ограждения;
- в пределах захватки (длина 1,5…2 м) отрывают траншею с одной или обеих сторон фундамента;
- очищают боковые поверхности фундамента;
- устраивают основание под банкет из щебня толщиной 50… 100 мм путем втрамбовывания его в грунт;
- в теле фундамента просверливают отверстия (в шахматном порядке через 0,25…0,35 м по высоте 1,2… 1,5 м по длине фундамента) и забивают в них анкерные стержни диаметром 16 мм;
- устанавливают опалубку и бетонируют банкет до отметки низа распределительных балок;
- после набора бетоном требуемой прочности (не менее 70% проектной) устраивают в стене «окна» и устанавливают в них опорные балки;
- монтируют распределительные балки и сваривают их с опорными балками;
- производят добетонирование банкета на высоту распределительных балок и заделку зазоров в «окнах»‘ для опорных балок. Допускается также и обетонированне опорных балок. Класс бетона — не менее В12,5.
Увеличение площади опирания фундаментов может осуществляться с помощью сборных железобетонных отливов и стальных тяжей (рис. 7).
Работы выполняются в следующей последовательности:
- отрывают с обеих сторон фундамента траншею по захваткам длиной 1,5…2,0 м;
- в теле фундамента сверлят сквозные отверстия;
- монтируют железобетонные отливы;
- устанавливают стальные тяжи;
- с помощью домкратов или клиньев выполняют разжатие отливов в их верхней части;
- укладывают бетонную смесь в зазор между существующим фундаментом и железобетонными отливами. В результате разжатия отливов они поворачиваются внизу во-круг своей нижней оси и дополнительно обжимают грунт основания.
К недостаткам этого способа следует отнести значительный объем земляных работ и большие затраты ручного труда.
При уширении подошвы фундамента путем подводки монолитных или сборных железобетонных плит (рис. из-под него в пределах захватки длиной 1,5…2 м удаляют грунт. Железобетонные плиты монтируют на подготовленное выровненное основание. Зазор между поверхностью плит и подошвой фундамента зачеканивают жестким цементно-песчаным раствором марки 100. Процесс устройства монолитной железобетонной подушки менее трудоемок. Для этого на подготовленное основание укладывают арматурные сетки, устанавливают опалубку и укладывают бетонную смесь. Уплотнение бетонной смеси выполняют вибрированием. Для обеспечения надежного контакта укладываемой бетонной смеси с фундаментом бетонирование производят на 100… 150 мм выше отметки его подошвы. Класс бетона В12,5 и более.
Увеличение глубины заложения фундамента
Углубление фундаментов выполняют с применением бутовой (кирпичной) кладки, монолитного бетона и железобетона.
Способ углубления фундаментов с использованием бутовой кладки отличается высокой трудоемкостью и применяется при незначительных нагрузках. В этом случае вначале разгружают фундаменты и при наличии ослабленных участков стен устанавливают рандбалки. Затем на отдельных захватках длиной 1,5…2 м в заранее намеченной очередности отрывают колодцы на проектную глубину с временным креплением стенок, разбирают нижнюю ослабленную часть фундамента (при необходимости) и удаляют грунт, подводя под фундамент временные крепления. Кладку нового фундамента выполняют с перевязкой швов, удаляя крепление снизу вверх. Зазор между верхним обрезом новой кладки и нижним обрезом старого фундамента зачеканивают полусухим цементно-песчаным раствором состава 1:3.
Более эффективным является способ углубления фундаментов с применением монолитного бетона (рис. 9). Как и в предыдущем случае, вначале разгружают фундамент, а затем отрывают шурфы на 0,7…1 м ниже подошвы фундамента, стенки шурфов крепят щитами. У передней стенки устанавливают прочную раму из бруса или круглого леса. Верхняя перекладина рамы должна находиться на 30…50 мм ниже подошвы фундамента. Между подошвой и верхней перекладиной рамы в грунт забивают доски, т.е. устраивают забирку, под защитой которой на проектную глубину отрывают колодец. Затем в колодец укладывают и уплотняют бетонную смесь, оставляя между подошвой фундамента и поверхностью бетона зазор 300…400 мм. После набора бетоном требуемой прочности с помощью домкратов производят обжатие основания новой части фундамента, используя при этом массу существующего здания. После этого бетонируют зазор, укладывая бетонную смесь на 100 мм выше подошвы старого фундамента с целью обеспечения плотного контакта.
Исключить трудоемкие работы по разгрузке фундамента позволяет технология выполнения работ по его углублению и одновременному расширению (рис. 10). На захватке отрывают траншею на глубину заложения фундамента. Затем устраивают подкоп под подошву существующего фундамента по всей длине захватки на половину его ширины. В боковую стенку подкопа забивают горизонтальные поперечные арматурные стержни диаметром 14…18 мм. Нижний ряд стержней устанавливают с шагом 200 мм на 100 мм выше дна траншеи, а верхний ряд — с таким же шагом на 50…70 мм ниже подошвы существующего фундамента. К поперечным стержням приваривают профильные стержни такого же диаметра с шагом 200 мм. В траншее устанавливают щит опалубки на уровне подошвы фундамента и на расстоянии 200 мм от его боковой поверхности. Затем укладывают и уплотняют бетонную смесь, монтируют вертикальную арматурную сетку (размер ячейки 200×200 мм, диаметр вертикальных стержней 14…18 мм, горизонтальных — 6 мм). Арматурную сетку втапливают на 200…250 мм в свежеуложенный слой бетонной смеси, устанавливают опалубку второго яруса, укладывают и уплотняют бетонную смесь. После набора бетоном требуемой прочности опалубку разбирают, выполняют гидроизоляцию и обратную засыпку траншеи. Затем аналогично выполняют работы с противоположной стороны (исключая установку горизонтальных поперечных стержней).
Полная или частичная замена фундамента
При полной или частичной замене фундаментов укрепляют перемычки над проемами, а при необходимости — и стены. Затем отрывают траншеи и разбирают ослабленные участки фундамента на захватках длиной 1…2 м. Разборку начинают с верхних рядов с одновременным раскреплением вышележащих участков стены. При этом оставляют штрабы и уступы для последующей перевязки новой кладки cо старой. Основание под новый участок фундамента уплотняют путем втрамбовывания в грунт слоя щебня на глубину 50…100 мм. Новую кладку выполняют с перевязкой швов, выполняя также перевязку с соседними участками существующего (неразбираемого) фундамента и новой кладки. Горизонтальную гидроизоляцию между фундаментом и стеной выполняют по выровненной цементно-песчаным раствором поверхности. Зазор между верхним обрезом нового фундамента и нижней поверхностью стены тщательно зачеканивают полусухим цементно-песчаным раствором (желательно применять саморасширяющие цементы).
Замену фундаментов начинают с наиболее слабых участков и по возможности под теми участками стен, где отсутствуют проемы. Разбивку фундамента на захватки производят с таким расчетом, чтобы между захватками, где одновременно выполняются работы, находилось не менее двух захваток, на которых работы еще не начинались или уже выполнены и кладка (или бетон) набрала требуемую проектную прочность.
Известен способ усиления основания существующих фундаментов железобетонными опускными колодцами (рис. 11). Фундамент в этом случае может иметь в плане любые габариты и конфигурацию. Кроме того, исключается необходимость его разгрузки для ведения работ. Внутренние размеры опускного колодца должны превышать габариты подошвы фундамента на 15…20 см. В плане колодец может иметь форму окружности или прямоугольника с закругленными углами. Его выполняют из монолитного или сборного железобетона на поверхности земли или в котловане, отметка дна которого должна быть выше отметки подошвы фундамента на 20…30 см. Колодец опускается по мере выемки грунта по наружному периметру его стен, при этом основание под существующим фундаментом сохраняется ненарушенным и заключается в обойму. Для обеспечения достаточной стабильности грунтового ядра внутри опускного колодца грунт необходимо разрабатывать только в сухом состоянии, выполняя при необходимости водопонижение. После погружения колодца траншея засыпается грунтом или песком с тщательным послойным уплотнением.
В особо сложных случаях усиления фундаментов, когда нагрузку необходимо передать на глубоко залегающие прочные грунты, особенно при наличии высокого уровня грунтовых вод, применяют вдавливаемые сваи. Различают два способа усиления фундаментов:
- передача нагрузки от фундамента на выносные сваи
- передача нагрузки подведением свай под подошву фундамента.
Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а сваи, подводимые под подошву фундамента — при низком. Расстояние между сваями должно быть не менее трех диаметров. Головы свай с существующим фундаментом соединяют с помощью ростверков, которые выполняют в виде железобетонных поясов (для ленточных фундаментов) или железобетонных обойм (для столбчатых фундаментов). Для лучшей передачи нагрузки от усиливаемого фундамента на сваи применяют металлические или железобетонные балки, которые пропускают через тело фундамента. Длина свай устанавливается в зависимости от характеристики грунтов, размеров поперечного сечения свай и нагрузок на фундамент.
Выносные сваи выполняются в виде набивных свай или способом вдавливания. При этом способе усиления необходимо обеспечить надежное сопряжение существующего фундамента со сваями. С этой целью в фундаменте или в стене устанавливают в продольных штрабах рандбалки. Кроме того, могут применяться поперечные балки, которые заводят в предварительно пробитые сквозные отверстия. Балки связывают между собой и с выносными сваями с помощью монолитного железобетонного ростверка (рис. 12).
Сваи, подводимые под подошву фундамента, обычно выполняются составными и погружают способом вдавливания (рис. 13). Сваи из металлических труб 237×8 длиной 1 м располагают попарно — с двух сторон фундамента. Для погружения свай применяют домкраты, которые упираются в железобетонные балки, изготовляемые одновременно со сплошным железобетонным поясом, связанные конструктивно со сваями. Железобетонный пояс устраивают на уровне пола первого этажа до начала работ по задавливанию свай. Задавливание свай выполняют одновременно с двух сторон фундамента по всему периметру здания с помощью сварки секций. Для подвески домкрата и равномерного распределения усилий применяют инвентарную металлическую упорную балку, которую крепят параллельно стене здания (с каждой ее стороны) к трем соседним железобетонным балкам. После установки последней секции домкрат и инвентарную балку демонтируют, устанавливают армокаркасы и опалубку оголовка свай. Полость трубчатой сваи заполняют литой бетонной смесью (класс бетона В15) и бетонируют оголовок сваи. Подача бетонной смеси осуществляется через отверстия в железобетонных балках.
При выборе того или иного способа усиления фундаментов необходимо, как правило, рассматривать несколько вариантов. Окончательный выбор осуществляется на основании сравнения по технико-экономическим показателям.
Источник: