Читайте также:
|
При реконструкции зданий в ряде случаев необходимо осуществлять усиление фундаментов, которое связано с разрушением фундаментов, увеличением нагрузок на междуэтажные перекрытия, при надстройке этажей, с заменой деревянных перекрытий на железобетонные, с изменением технологического процесса и пр.
Для усиления фундаментов используются следующие системы: устройство буроинъекционных свай; бетонные сваи в металлических трубах, погружаемые пневмопробойниками; метод задавливания свай; укрепление и увеличение опорной площади фундамента; устройство под зданием фундаментной плиты и т.д.
Основополагающими факторами при выборе способа усиления фундамента являются: конструктивное решение фундамента, состояние грунта в основании, конструктивная особенность здания и оснащенность строительной организации. При проектировании усиления необходимо максимально использовать несущую способность существующих фундаментов, обеспечив их совместную работу с элементами усиления. Во всех случаях предлагаемый способ усиления фундамента должен обеспечить надежную длительную эксплуатацию в новых условия его работы, экономичность и безопасность выполнения работ при его реконструкции.
Усиление ленточных фундаментов. При усилении ленточных фундаментов используются как традиционные, так и современные технологии, разработанные в последние 10-20 лет.
При незначительных наружных повреждений фундаментов применяют способ устройства защитных растворных рубашек. Для этого в кладку фундамента в шахматном порядке через 0,5 м заделывают металлические анкеры, к которым прикрепляют арматурную сетку и затем наносят раствор на крупном песке простым оштукатуриванием или торкретированием.
Все традиционные технологии усиления ленточных фундаментов сводятся, в основном, к увеличению площади опирания существующих фундаментов за счет прикладки, которая выполняется в перевязку с существующей кладкой фундамента, или устройством бетонных и железобетонных обойм, либо банкетов (рис.3.7).
Рис.3.7. Увеличение площади подошвы фундамента
а – прикладкой в перевязку; б–бетонными обоймами;
в - железобетонными обоймами; г – устройством банкетов;
1 – кирпичная стена; 2 – новая кладка в перевязку со старой;
3 – существующий фундамент; 4 - арматурные стержни; 5 – бетонная обойма; 6 – железобетонная обойма; 7 – щебеночная подготовка; 8 – бетонный банкет;
9 – рабочая металлическая балка; 10 – распределительные продольные балки;
11 – зачеканка литым бетоном
Для включения в совместную работу конструкций уширения с усиливаемым фундаментом необходимо осуществлять уплотнение грунта в пределах площади уширения.
В настоящее время для усиления фундаментов применяются принципиально новые технологии, в основу которых положена высокая степень механизации работ.
Так, например, для уширения подошвы фундамента предлагается на уровне подвала устройство железобетонной плиты с закреплением ее в теле фундамента (рис.3.8, а).
Рис.3.8. Увеличение опорной площади фундамента с помощью монолитной железобетонной плиты с опрессовкой грунта (а) или подведением многосекционных свай вдавливания (б)
1 – существующий фундамент; 2 – железобетонная плита; 3 – труба для инъекции расширяющегося цементного раствора; 4 – цементный раствор между плитой и грунтом;
5 –деревянные сваи; 6 – домкрат; 7 – опорное коромысло; 8 – вдавливаемые сваи
Для опрессовки верхних слоев грунта и включения плиты в работу с существующим фундаментом рекомендуется под плиту инъецировать цементный раствор или вдавливать в нее стыкованные многосекционные сваи (рис.3.8, б). Достоинством данной технологии заключается в отсутствии необходимости вскрытия грунтов в основании фундаментов.
Другим, достаточно широко используемым при усилении существующих фундаментов методом, является метод задавливания свай. Они могут устанавливаться непосредственно под стену или подошву фундамента, а также с двух сторон усиливаемого фундамента (рис.3.9).
в)
Рис. 3.9. Усиление фундаментов с использованием коротких свай вдавливанием
а) – многосекционные сваи вдавливания с двухсторонней балкой-упором;
б) – вдавливание свай под стену или под подошву фундамента;
в) - с помощью свай Мега
За рубежом получили распространение многосекционные сваи типа «Мега» круглого или квадратного сечения длиной до 100 см, которые изготавливают из железобетонных трубчатых элементов (рис.3.9, в).
Для погружения свай применяют гидравлические домкраты, которые при установке свай с двух сторон, упирают в балки-упоры (3.9, а), а при установке под стену или подошву фундамента – в специальные железобетонные опорные плиты (3.9, б).
В тех случаях, когда кладка ленточного фундамента сильно разрушена и не может больше служить, она не усиливается и не заменяется, а выключается из работы, как это показано на рис.3.10. Размеры плит, сечение стаканов и расстояние между ними определяют расчетом. 
Рис.3.10. Усиление ленточного фундамента с подведением столбов и железобетонных рандбалок
1 – железобетонная плита; 2 – столб из железобетона, заполняемый бетоном; 3 – ригель;
4 – рандбалка; 5 – бетон омоноличивания
При значительной мощности слабого грунта и при значительных нагрузках усиление ленточного фундамента осуществляют путем полной его заменой свайным фундаментом (рис.3.11).
Рис.3.11. Усиление ленточного фундамента с заменой
его свайным фундаментом
а) – момент устройства свай; б) – момент замоноличивания бетоном;
1 - ростверк свайного фундамента; 2 – гидравлический домкрат;
3 – временный ригель; 4 – деревянная подкладка из бруса; 5 – бетонная ступень
В последние 20 лет для усиления фундаментов находят широкое применение буроинъекционные сваи (рис.3.12, а). Их применяют при относительно небольшом увеличении нагрузки на старый фундамент, либо при возможности возникновения деформаций фундамента, а затем и всего здания. Вопросы усиления оснований и фундаментов с помощью корневидных свай должны решаться в комплексе с усилением надземных конструкций. Примером такого усиления является усиление памятника архитектуры в Риме (рис.3.12, б).
а) б)
Рис.3.12. Усиление фундамента с помощью буроинъекционных
(корневидных) свай
При значительных нагрузках на ленточные фундаменты их переустраивают в плитные, т.е. изменяют конструктивное решение фундамента. Схема переустройства ленточного фундамента в плитный приведена на рис. 3.13.
Рис.3.13. Варианты переустройства ленточных фундаментов в плитные
а – с расположением плиты ниже фундаментных подушек; б – то же,
в уровне подушек со шпоночными связями; 1 – усиливаемый ленточный фундамент; 2 – сплошная монолитная железобетонная плита; 3 – отметка поверхности пола подвала; 4 – уплотненный крупный песок; 5 – кладка стен подвала; 6 – рабочая арматура плиты; 7 – пазы в фундаментной ленте для устройства шпоночных связей с плитой; 8 – поверхность фундамента, подготовленная к бетонированию
Усиление отдельно стоящих фундаментов. Наиболее распространенным способом усиления отдельно стоящих фундаментов является устройство железобетонных «рубашек» (обойм), приливов, элементов усиления или подводка новых фундаментов.
Железобетонная обойма представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает фундамент со всех сторон (рис.314).
Рис.3.14. Устройство железобетонной обоймы вокруг столбчатого фундамента под кирпичную колонну
1 - усиливаемый бетонный фундамент; 2 – кирпичная колонна; 3 – железобетонная обойма; 4 – арматура усиления; 5 – штрабы в теле фундамента; 6 – металлические штыри; 7 – зоны уплотненного грунта
Для усиления отдельно стоящих фундаментов под железобетонные колонны устраивают железобетонные «рубашки» (3.15, а) или бетонные приливы (3.15, б).
Если, кроме усиления фундамента требуется также усиление колонны, то бетонирование обоймы для «рубашки» и колонны выполняется одновременно. Когда колонна не нуждается в усилении, «рубашку» фундамента заводят выше нижней части колонны на величину не менее пяти толщин рубашки и не менее большей стороны колонны. 
Рис3.15. Устройство железобетонной «рубашки» и бетонного прилива
а) - железобетонной «рубашки»: 1 – усиливаемый фундамент; 2 – поверхность фундамента, подготовленная к бетонированию (насечка); 3 – подготовка из тощего бетона; 4 – железобетонная рубашка с уширением; 5 –колонна; 6 –арматура усиления; 7 – зоны уплотненного грунта;
б) – бетонного прилива: 1 – усиливаемый фундамент; 2 – приливы из бетона; 3 – рабочая арматура существующего фундамента; 4 – арматура усиления; 5 – сколотая поверхность бетона; 6 – сварка; 7 – подготовка из тощего бетона, уложенная по уплотненному грунту
Менее трудоемким для уширения подошвы фундамента является способ устройства приливов из бетона. Он применяется в случаях, когда требуется увеличение размеров подошвы фундаментов при росте нагрузок, недостаточной несущей способности грунтов основания, а также при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации (рис.3.15, б).
Увеличение опорной части фундамента можно осуществить устройством железобетонной рамы (рис.3.16).
Рис.3.16. Устройство железобетонной рамы для увеличения площади фундамента стаканного типа
1 – усиливаемый фундамент; 2 – опорная рама из монолитного железобетона, устриваемая по периметру существующей подошвы фундамента; 3 – арматура усиления;
4 – сколы по периметру подошвы усиливаемого фундамента; 5 – железобетонная колонна; 6 – зоны уплотненного грунта
Усиление фундаментов с помощью выносных набивных свай используется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных нагрузок и т.д. Выносные сваи при усилении столбчатых фундаментах могут располагаться как с двух противоположных сторон, так и по всему периметру (рис.3.17).
Рис3.17. Усиление столбчатого фундамента выносными сваями
с устройством ростверка, армированного металлическими балками
1 – усиливаемый фундамент; 2 – монолитный железобетонный ростверк;
3 – металлические балки; 4 –выносные буронабивные сваи
Для усиления ростверка перед его бетонированием осуществляют установку металлических распределительных балок.
Помимо традиционных набивных свай для повышения несущей способности столбчатых фундаментов реконструируемых зданий могут применяться набивные сваи, выполненные методом винтового продавливания с помощью спиралевидного снаряда (рис.3.18, а). Сущность этой технологии заключается в том, что при проходке скважины грунт не извлекается, а скважина расширяется за счет вращения и погружения спиралевидного снаряда с одновременным осевым вдавливанием грунта.
Рис.3.18. Усиление фундаментов набивными сваями, выполненными методом винтового продавливания
а) – спиралевидный снаряд: 1 – колибрующая часть; 2 – лопасть; 3 – цилиндрические соосные участки; 4 – наконечник; 5 – штанга; 6-7 – каналы; 8 - отверстие б) – устройство свай с отрывкой котлована; в) – то же, без отрыва котлована: 1 – существующий фундамент; 2 – сваи; 3 – слабый грунт; 4 – зона уплотненного грунта; 5 – слой прочного грунта; 6 – котлован; 7 – железобетонная обойма
При значительных нагрузках, связанных с надстройкой здания, а также снижения осадочных деформаций, столбчатые фундаменты преобразуют в ленточные. С этой целью между отдельно стоящими фундаментами возводят железобетонную стенку (рис3.19), которую сопрягают с усиливаемым фундаментом хомутами или металлическими анкерами.
Рис.3.19. Переустройство столбчатых фундаментов в ленточные
9 – столбчатый фундамент; 10 – балка-диафрагма; 11 – арматурный
каркас; 12 – опорное уширение диафрагмы
Перед бетонированием стенки устраивается железобетонная опорная диафрагма, которая подводится под подошву отдельно стоящих фундаментов.
Усиление свайных фундаментов. При усилении свайных фундаментов основное внимание уделяют повышению несущей способности ростверка и свай.
Новый ростверк можно устраивать в пределах высоты существующего фундамента или путем подводки под усиливаемый фундамент (рис.3.20).
а) б)
Рис.3.20. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента
1 – существующие сваи; 2 – сваи усиления; 3 – ростверк усиления; 4 – сваи усиления; 5 – арматурные сетки; 6 – отогнутые стержни; 7 – усиливаемый фундамент; 8 – плотный грунт; 9 – арматурные стержни
Первый способ аналогичен работам при устройстве железобетонных рубашек и требует обязательного соединения арматуры существующего фундамента с арматурой нового ростверка. Он используется в тех случаях, когда возможно уширение фундамента в пределах его высоты (рис3.20, а).
По второму способу подводка нового ростверка под существующий фундамент применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждении оголовок существующих свай (рис.3.20, б).
При значительных дополнительных нагрузках на существующий свайный фундамент эффективным способом его усиления является устройство выносных свай в совокупности с продольными и поперечными железобетонными балками (рис.3.21).
Рис.3.21. Усиление свайного фундамента с помощью выносных свай
1 – сваи усиливаемого фундамента; 2 – дополнительные выносные сваи;
3 – новый ростверк; 4 – продольная балка; 5 – поперечная балка; 6 – отверстие
в стене для поперечной балки; 7 – ростверк усиливаемого фундамента; 8 – плотный
грунт
Для этого вдоль усиливаемого свайного фундамента бурятся скважины, в которые устанавливают арматурные каркасы и производят укладку бетонной смеси. На оголовки выносных свай (2) устанавливают или бетонируют продольные железобетонные балки (4). В существующей стене пробивают отверстия с шагом 1,5-2,0 м, в которые монтируют поперечные балки из сборного железобетона или прокатного профиля (5). Затем устанавливают опалубку и бетонируют новый ростверк (3), который жестко связывает все усиливаемые элементы в единый комплекс.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 420 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |