Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы технической эксплуатации объектов строительства. Ч.II. Учебное пособие
.pdf
- влияние динамических нагрузок от транспорта на грунты основания;
- карстовые явления.
Повышение несущей способности грунтов оснований в процессе
эксплуатации зданий может быть выполнено несколькими методами (таблица
30):
- химическим методом (силикатизация, электросиликатизация, газовая
силикатизация, аммонизации и смолизация). Основным материалом для
силикатизации служит жидкое стекло. В зависимости от физико-механических
свойств грунтов применяют однорастворную или двухрастворную
силикатизацию;
- физико-химическим методом (цементация и использование грунто-
цементного материала и др.);
- термозакрепление (обжиг в герметически закрытых затворами
скважинах пробуренных в толще закрепляемых грунтов). В качестве
нагревателя могут быть использованы нихромные электронагреватели;
- механическим методом:
- глубинное уплотнение грунтов существующих зданий (устройство
наклонных скважин, заполняемых песком);
- поверхностное усиление (для уплотнения маловлажных и влажных
грунтов с помощью катков, трамбовок, виброплит);
- конструктивные методы (грунтовые подушки, шпунтовые ограждения,
армирование).
161
Метод усиления
Область применения
Итоговая
прочность,
МПа
Наименование
Конструктивно-
технологическое решение
Цементация
Нагнетание цементного
раствора
Крупнозернистые пески с
коэффициентом фильтрации
Кф = 2-80 м/сут
1-4
Однорастворная
силикатизация
Нагнетание раствора
силиката натрия
Лессы с = 0,1-2 м/сут
0,6-0,8
Нагнетание раствора
силиката натрия с
отвердителем
Мелкие пылеватые пески
с = 0,5-5 м/сут
0,4-0,5
Двухрастворная
силикатизация
Последовательное
нагнетание раствора
силиката натрия и
хлористого кальция
Пески средней крупности и
мелкие с Кф = 2-80м/сут
1,5-2
Электросиликатизация
Последовательное
нагнетание раствора
силиката натрия и
хлористого кальция в
условиях электрического
поля постоянного тока
между зубчатыми
электродами
(100кВТч/м3)
Глины суглинки и супеси с
Кф = 0,01-0,1 м/сут
0,4-0,8
Смолизация
Нагнетание раствора
карбамидной смолы с
отвердителем
Пески средней крупности и
мелкие с Кф =0,5-5 м/сут
1,5-2
Термический
способ
Сжигание топлива в скважинах (t = 600-650 °С;
продолжительность 5-7
сут)
Лессы с Kф =0,1-1 м/сут
1-1,5
Механическое
уплотнение
Устройство
буронабивных
наклонных свай
Для любых грунтов
0,6-0, 8
Устройство «стены в
грунте»
То же
1-2
Комбинированный метод
водо-воздушной
среды
Создание столбов
укрепленного грунта в
результате
перемешивания с
цементной суспензией
или растворами смол
Пески, илистые и глинистые
породы с коэффициентом фильтрации Кф = 0,1-80 м/сут
0,15-7
Таблица 30 – Классификация основных методов усиления оснований
3.2.4 Ремонт и усиление фундаментов
виды работ должны быть тщательно обоснованы. При ремонтах и усилении
фундаментов требуется неукоснительное соблюдение правил техники
Ремонт и усиление фундаментов – сложная и трудоёмкая работа, поэтому
162
Метод восстановления или усиления фундамента
Исходное состояние фундамента
Наименование
Конструктивно-технологическое
решение
1
2
3
Укрепление кладки
фундамента без
расширения
подошвы
Нагнетание (инъекции) цементного
раствора в трещины и пустоты в теле
фундамента
Снижение прочности кладки
Штукатурка или торкретирование
Снижение прочности наружного
слоя массива фундамента,
расслоение кладки
Устройство железобетонных или
металлических обойм усиления (в том
числе, и напрягаемых для столбов
простенков)
Недостаточная несущая
способность, возможное
увеличение нагрузки
Увеличение
опорной площади
фундамента
Устройство по периметру фундамента
приливов-башмаков из монолитного
или сборного железобетона
Фундамент находится в
удовлетворительном состоянии
или предварительно выполнено
укрепление цементацией
Передача нагрузки
на нижележащие
слои грунта
Устройство выносных (набивных или
винтовых) свай с включением в работу
поперечных балок усиления
То же. Прочный грунт
расположен глубоко от подошвы
фундамента
Устройство опускных колодцев
То же. Фундамент находится в
удовлетворительном состоянии
безопасности и производственной санитарии. Опасные зоны ограждаются,
выставляются предупредительные и запрещающие надписи. При работе в
шурфах, котлованах, траншеях их стенки и откосы должны быть укреплены
инвентарными креплениями или местными ограждениями. Особые меры
предосторожности необходимы при химическом закреплении грунтов. При
работах в закрытых загазованных условиях должна быть задействована
принудительная вентиляция.
Основными причинами усиления или переустройства фундаментов
являются: увеличение нагрузок при надстройке здания или изменения его
функционального назначения, разрушение материалов фундамента и др. В
зависимости от конструкции фундаментов, характера деформации и причин их
вызывающих применяются различные способы ремонта и усиления оснований
и фундаментов (таблица 31).
Таблица 31 – Основные методы восстановления и усиления фундаментов
эксплуатируемых зданий
163
1
2
3
Углубление
фундаментов
Подводка новых конструктивных
элементов (столбов или сплошной
плиты) с предварительным
вывешиванием участков стен в местах
выполнения работ
Углубление подвала. Устройство
пристроек, встроек и подземных
сооружений
Продолжение таблицы 31
При необходимости дополнительного усиления сцепления устраиваются
шпуры (перфораторами), в которые заделываются анкерные стержни. В
ленточных фундаментах противоположные стенки обоймы соединяются
анкерами или балками. Для бетонных обойм применяют бетон класса не ниже
В12,5 с мелким гравием.
Бутовые фундаменты с расслоением при сохранившейся конфигурации
усиливают цементацией – нагнетанием цементного раствора состава 1:1-1:3
через инъекторы, заглубленные в фундаменты и расположенные в шахматном
порядке с шагом 50-100 см.
При нарушении конфигурации бутового фундамента с выпадающими
камнями выполняют усиление железобетонной обоймой захватками длиной 22,5 м. Минимальная толщина обоймы – 15 см, бетон с мелким заполнителем
литой консистенции.
Усиление бутовых и бутобетонных фундаментов может выполняться
уширением подошвы участками 1,5-2 м. Замену каменных, бетонных
фундаментов выполняют участками длиной не более 1,5 м. На участке стены с
двух сторон заводят стальные балки из двутавра или швеллеров. В поперечном
направлении балки стягиваются болтами диаметром 25 мм. После разрушения
старого материала фундамента и укладки нового между их горизонтальными
поверхностями сохраняется зазор 20 мм, который затем зачеканивается
жирным жёстким раствором.
164
1 – усиливаемый фундамент; 2, 3 – элементы уширения соответственно до и
после раздвижки; 4 – отверстия, заделываемые жидким цементным раствором
под давлением; 5 – анкер; 6 – зоны уплотняемого грунта; 7 – кирпичная стена;
8 – бетон из мелкого заполнителя
Рисунок 5 – Уширение опорной площади ленточных фундаментов установка и
сборных железобетонных элементов
1 – усиливаемый фундамент; 2 – кирпичная стена; 3 – приливы из бетона;
4 – металлические балки, устанавливаемые выемы в пробитые отверстия;
5 – металлические штыри из арматурной стали; 6 – металлические балки,
закрепляемые на сварке к поперечным балкам; 7 – зоной уплотнённого грунта
Рисунок 6 – Уширение опорной площади ленточных фундаментов устройством
приливов из бетона с установкой металлических балок и штырей
165
Увеличение размеров подошвы фундаментов при недостаточной несущей
способности грунтов основания или недостаточной прочности фундамента
может быть выполнено железобетонной «рубашкой», представляющей собой
монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех
сторон. Арматура оболочки образует пространственный каркас и сваркой
соединяется с вскрытый арматурой усиливаемого фундамента. При усилении
фундамента наращиванием увеличение его подошвы может осуществляться с
одной, двух или трёх сторон. Как и при устройстве «рубашки» необходимо
обеспечить стыковку сваркой арматуры старого фундамента с арматурой
усиления. Усиление фундамента может быть осуществлено при помощи
устройства свай по контуру существующего фундамента или с двух сторон.
Усиление производят двумя способами:
- пересадкой фундаментов на выносные сваи;
- подвешиванием свай под подошву фундамента.
3.2.5 Ремонт и усиление каменных стен, столбов, простенков, перемычек
Ремонт и усиление каменных стен, простенков, перемычек и столбов
заключается в укреплении или перекладке повреждённых конструкций для
обеспечения надёжной прочности кладки, а также в укреплении стен в случае
отклонения их от вертикального положения.
Отдельные трещины в стене, если они не носят опасного для целостности
кладки характера (трещины, не развивающиеся во времени), ремонтируют
заделкой их раствором после тщательной расчистки и промывки.
Одновременно с ремонтом кладки необходимо устранять причины, вызвавшие
появления дефектов.
Перекладка отдельных участков стен. При значительном количестве
трещин восстановление несущей способности стены может быть достигнуто
путём замены всей кладки слабых участков новой. Перекладка отдельных
участков стен бывает трёх видов: перекладка участков многоэтажных
кирпичных стен в процессе комплексного капитального ремонта здания с
166
полной сменой перекрытий; перекладка участков (или полностью) несущих
кирпичных стен с сохранением опирающихся на них перекрытий; перекладка
участков кирпичных стен с сохранением вышележащих кладки.
Несущие кирпичные стены без смены перекрытий перекладывают с
предварительной установкой многоярусных временных креплений с целью
передачи на них нагрузки от всех сохраняемых перекрытий. Временные
крепления разбирают не ранее чем через 5 дней после возведения последнего
яруса кладки.
До начала работ по перекладке кирпичных стен устраняют причины,
вызвавшие деформации (усиление оснований, перекладка или усиление
фундамента и т.д.).
Усиление кирпичных простенков за счёт:
- увеличение площади сечения простенков. В этом случае с одной или
двух сторон простенка прикладывают новую кладку на цементном растворе в
полкирпича или кирпич. Соединение со старой кладкой простенка
осуществляют перевязкой новой кладки со старой через 3-4 ряда кирпича, для
чего перед устройством новой кладки пробивает борозды глубиной в
полкирпича или забивая стальные «ерши» в швы;
- перекладка простенка. Перед перекладкой простенка проводят его
разгрузку. С этой целью в оконных проёмах, расположенных с обеих сторон
простенка, устанавливают систему стоек и ригелей с подкосами. Кроме того,
устанавливает временные опоры под перекрытие, нагрузку от которого
воспринимает подлежащий перекладке простенок. После разгрузки простенка
от перекрытия и вышележащей кирпичной кладки проводят его разборку и
последующую полную или частичную перекладку; перекладку кирпичных
простенков ведут на цементном растворе.
Для повышения несущей способности простенка без увеличения площади
его сечения проводят армирование горизонтальных швов кладки сеткой из
проволоки;
167
- устройство железобетонной обоймы. При возможности некоторого
уменьшения оконного проёма устройство железобетонные обоймы
осуществляют непосредственно по кирпичной кладке. После разборки
заполнений оконных проёмов отбивают четверти, устанавливают арматуру и
опалубку по периметру простенка и проводят бетонирование. Для лучшего
сцепления обоймы с кладкой простенка в последнем через 3-4 ряда кладки
пробивают борозды глубиной в полкирпича.
После снятия опалубки бетонную поверхность штукатурят. Для
предупреждения охлаждения обоймы по её поверхности, выходящей внутрь
помещения, наносят слов штукатурки тёплым раствором. В случае сохранения
площади сечения простенка после его разгрузки отбойными молотками
«обрубают» кладку простенка по периметру на толщину обоймы. После
устройства обоймы сечение простенка сохраняют в прежнем виде;
- установка металлического корсета. Для установки металлического
корсета после разгрузки простенка его углы «срубают» и по углам монтируют
вертикальные металлические уголки (размеры по проекту) на всю высоту
простенка. На поверхности поросенка на расстоянии 30-50 см друг от друга
пробивают бороздки глубиной 2-3 см, в них укладывают металлические
пластинки шириной 4-6 см, концы которых приваривают к уголкам. В
отдельных случаях к металлическим уголкам и пластинам закрепляют тканую
металлическую сетку и всю поверхность штукатурят.
Усиление кирпичных простенков и столбов состоит из следующих
операций:
- разборка оконных заполнений;
- устройство временных креплений и наружных лесов;
- при наличии соответствующих указаний в проекте, также во всех
случаях перекладки (простенков, столбов и ремонте элементов в этих
конструкциях), связанных с ослаблением сечения кладки при разборке более
чем на 25 %, производит вывешивание вышерасположенных перекрытий
здания;
168
- пробивка отбойными молотками борозд, отбивка четвертей, срубка
кирпичный кладки по периметру простенка (при устройстве железобетонной
обоймы), разборка кирпичной кладки и новая кирпичная кладка (при
перекладке простенка);
- устройство металлического каркаса или железобетонной обоймы;
- распалубка монолитных железобетонных конструкции при устройстве
железобетонных конструкций (при устройстве железобетонной обоймы);
- разборка временных креплений и подмостей;
- оштукатуривание и окраска простенков.
а – армированный пилястрой; б – дополнительные железобетонной стенкой; в –
обоймы из уголков; г, д – тоже соответственно из армоцемента и железобетона,
1 – кирпичная кладка; 2 – анкер; 3 – арматурные сетки, 4 – уголок; 5 – полоса
Рисунок 7 – Усиление стен и столбов
Повышение устойчивости стен. При общей потере устойчивости стены
её укрепляют системой накладок из стальных швеллеров и тяжей из круглой,
квадратной и полосовой стали, железобетонной стенки.
169
Сначала на каждом этаже или через один этаж под потолком
устанавливают горизонтальные тяжи, концы которых с винтовой нарезкой
пропускают через заранее просверленные отверстия в наружных стенах. Затем
с каждой стороны здания устанавливают накладки вертикальной полкой
швеллера к стене и одновременно начинают предварительное натяжение
затяжек гайками, расположенными на их концах. Окончательное натяжение
производят талрепами (муфтами с внутренней двойной резьбой) в средней
трети длины тяжа (тяж состоит из двух частей, соединённых талрепом) с
помощью динамометрического ключа, показывающего усилие при натяжении.
Натяжение считается достаточным, если на тяжах нет значительных провесов и
при простукивании они издают чистый, высокого тона звук.
После установки креплений все имеющиеся трещины и отверстия в стене
заделывают цементным раствором, а особо слабые участки перекладывают.
Металлические детали по окончании работ окрашивают масляной краской.
3.2.6 Ремонт, усиление и замена перекрытий
В гражданском строительстве в основном применяют деревянные и
железобетонные (сборные, монолитные, сборно-монолитные) перекрытия. При
капитальном ремонте в зависимости от состояния зданий и цели ремонта
прибегают как к ремонту и усилению перекрытий, так и к замене их, как
правило, на более долговечные с монтажом в пределах старого «остова» здания
новых перекрытий.
Усиление железобетонных перекрытий. При усилении монолитных
железобетонных перекрытий поверх существующей плиты устраивают
дополнительную плиту толщиной не менее 3 см, которую армируют одной
сеткой. При этом должно быть обеспечено надёжное сцепление нового бетона
со старым путём очистки плиты и устройства насечки на её поверхности. Если
этого сделать нельзя из-за глубокой загрязнённости, то толщину
дополнительной плиты увеличивают до 5 см (рисунок 8).
170
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]