Технологии реконструкции фундаментов

Работы по восстановлению и усилению фундаментов, как правило, начинают со вскрытия участками тела фундамента. Если необходима замена участка фундамента, то на время проведения работ обязательно выполняется усиление вышележащих элементов здания. Например, усилия от массы перекрытий можно с помощью системы стоек передать непосредственно на грунт, минуя стены. Другой вариант усиления – установка в нижней части стены над поврежденными участками фундамента металлических балок, расположенных в горизонтальной штрабе. Выбор метода ремонта определяется состоянием фундамента, его конструкцией, материалом и пр. (рис 2, 3, табл.3).

Старые фундаменты разбирают, как правило, блочным методом, применяя буровзрывной, электрогидравлический методы разрушения, раскалывание с применением гидравлических раскалывателей.

Методы реконструкции и усиления оснований и фундаментов:

1) Укрепление тела фундамента путем инъекций цементного раствора, синтетических смол и др.

Применяется при небольших разрушениях материала фундамента (механические повреждения, наличие осадочных трещин, расслоение и растрескивание тела фундамента в результате промораживания и т.д.). Для цементации в теле фундамента бурят перфораторами шпуры или пробивают отверстия для установки инъекторов диаметром не менее 25 мм. Диаметр пробиваемых отверстий должен быть на 2-3 мм больше диаметра инъектора. Расстояние между ними вдоль ленточного фундамента 50-100 см. При одиночных фундаментах пробивают не менее двух отверстий с каждой стороны. Глубина погружения инъектора в кладку составляет 0,4-0,6 ширины фундамента. В отверстие вводят инъектор, через который под давлением 0,2-0,6 МПа нагнетают жидкий цементный раствор. Цементный раствор также нагнетается в трещины и пустоты в теле фундамента. (рис 3-А)

Таблица 3 Основные методы восстановления и усиления фундаментов эксплуатируемых зданий

Метод реконструкции фундамента	Область применения (состояние фундамента)
Наименование	Конструктивно-технологическое решение
Укрепление кладки фундамента без расширения подошвы	Нагнетание (инъекции) цементного раствора в трещины и пустоты в теле фундамента	Снижение прочности кладки по всей толще фундамента, расслоение кладки
Штукатурка или торкретирование	Снижение прочности наружного слоя массива фундамента, незначительные трещины в нем
Устройство обойм	Устройство железобетонных или металлических обойм усиления (в том числе, и напрягаемых для столбов и простенков)	Недостаточная несущая способность, возможное увеличение нагрузки
Применение разгружающих конструкций	Устройство жестких поясов из металлического проката, размещенных в горизонтальных штрабах и обеспечивающих перераспределение нагрузки	Наличие ослабленных участков в теле фундамента
Передача нагрузки на систему выносных опор в виде банкетов, отдельных свай (или кустов), кессонов через систему балок и прогонов	Наличие ослабленных участков в стенах, углах здания, при возможности выполнения ремонтных работ только снаружи и пр.
Изменение конструктивной схемы фундамента	Устройство дополнительных (промежуточных) опор	Значительные осадочные деформации. Увеличение нагрузки
Подведение фундаментной плиты

2) Устройство обойм без уширения или с уширением подошвы фундамента.

Для укрепления деформировавшихся или ослабленных фундаментов рекомендуется провести его сплошное обетонирование с добавочным армированием (устройство обойм, называемых часто рубашками). (рис 3-Б).

Фундаменты можно укреплять путем устройства двух- или односторонних бетонных либо железобетонных обойм. При этом достигается некоторое уширение фундаментов: для бетонных обойм - на 20-30 см с каждой стороны, для железобетонных - не менее чем на 15 см.

Для связи с фундаментом обойму анкеруют стержнями, железобетонную обойму армируют сеткой. Стойки обоймы выполняют из прокатного металла (швеллеров, уголков и т.п.). Для устройства рубашек усиления при обильном насыщении их арматурой целесообразно использовать разжиженный пластификатором бетон. При последующей обработке вибраторами разжиженный бетон без разделения фракций заполняет самые узкие щели.

Одной из главных задач при устройстве обойм является обеспечение прочного сцепления нового бетона с поверхностью существующего фундамента. Для этого выполняется очистка поверхности усиливаемого фундамента: удаляются не только грязь, сажа, масла и прочие химические вещества, но и поврежденный, а также низкокачественный бетон или раствор кладки. Наиболее эффективны:

- промывка водой под высоким давлением или смесью воды со сжатым воздухом;

- промывка химическими веществами (раствором соляной кислоты);

- пескоструйная очистка сухим или мокрым способом;

- механическая обработка поверхности для обеспечения ее шероховатости (создается насечкой перфораторами или отбойными молотками со специальными насадками).

При небольшом объеме работ обработка поверхности усиливаемого фундамента производится вручную (зубилом или металлическими щетками).

После устройства обойм для дополнительного упрочнения фундаментов возможно предусмотреть инъекцию цементного раствора или синтетических смол во внутреннюю часть растрескавшегося или расслоенного фундамента. В ряде случаев достаточно покрыть поверхность усиливаемых фундаментов торкрет-бетоном, который хорошо проникает в щели между камнями.

Рисунок 2. Установка разгрузочных балок в стене здания 1-кирпичная стена здания; 2 и 3 –обрез фундамента и гидроизоляция; 4 - поврежденный участок фундамента; 5 – разгрузочная балка, обернутая металлической сеткой и установленная с расклиниванием в горизонтальных штрабах; 6 - стяжные болты (шаг 120 мм); 7 – бетон омоноличивания разгрузочной балки.		Рисунок 3. Усиление бутового фундамента и стен подвала: А – методом цементации бутового фундамента; Б – усиление фундамента и стен подвала железобетонными обоймами; 1 – кирпичная стена здания; 2 – горизонтальная рулонная гидроизоляция; 3 и 4 – трубки для нагнетания цементного раствора; 5 – наплывы раствора на поверхности фундамента; 6 – железобетонная обойма; 7 – кирпичная стена подвала; 8 – бутовый фундамент.

3) Усиление фундаментов с помощью свай

Широко применяются буронабивные (рис 4), пневмонабивные, буроинъекционные (корневидные) сваи, которые могут просверливаться через существующий фундамент, используемый как ростверк (рис. 5), бурозавинчивающихся, а также конструкции "стена в грунте". Буроинъекционные сваи имеют диаметр 50…250 мм и большую длину –до 40 м. (рис 6) При устройстве таких свай мелкозернистую бетонную смесь инъецируют под давлением в скважину с предварительно установленной арматурой. После заполнения скважины бетонной смесью устье ее закупоривают и отпрессовывают, создавая избыточное давление сжатым воздухом или растворонасосом. Скважины для свай бурят станками вращательного бурения СБА-500, которые работают без вибрации и ударов.

При работах по реконструкции фундаментов неизбежно встает задача ремонта и устройства гидроизоляции. При проектировании восстановления или устройства новой изоляции фундаментов и стен подвалов зданий, следует рассматривать следующие варианты:

- необходимость устройства противофильтрационной или антикоррозионной гидроизоляции;

- если уровень подземных вод находится выше отметки пола подвала или при сильноагрессивных водах, рекомендуется оклеечная гидроизоляция из рулонных материалов на негниющей основе (гидроизол, стеклорубероид, металлоизол, полиэтилен и др.) на битумном растворе, а также литая гидроизоляция, коллоидно-цементные растворы, различные мастики и др.;

- для защиты фундаментов в малоагрессивной среде применяется наружная обмазочная гидроизоляция из водонепроницаемой прослойки из жирного цементного раствора толщиной 2-3 см или двух слоев битумной или полимерной мастики;

- для восстановления гидроизоляции при реконструкции зданий рекомендуется рассмотреть возможность использования завес, устраиваемых путем нагнетания в грунт через инъекторы раствора битума, жидкого стекла, петролатума, различных смол и др., а также инъецирование растворов в тело фундаментов.

Рисунок 4. Усиление каменных и бетонных фундаментов: 1 – буронабивные сваи; 2 – ростверк; 3 – гидравлический домкрат; 4 – подставка; 5 – отверстие; 6 – бетон; 7 – существующий фундамент; 8 – штраба.		Рисунок 5 Усиление фундамента корневыми сваями: 1 – существующий фундамент; 2 – корневые сваи.

Рисунок 6 Схема усиления фундамента буроинъекционными сваями.

Дата добавления: 2014-11-16