Виды реконструктивных работ и их сущность

Усиление оснований Инженерно-геологическим обследованием грунтов оснований выявляют их вид, состояние и несущую способность.

Усиливать основания требуется:

- в случае уменьшения несущей способности грунта,

- при ослаблении конструкции фундамента,

- при намечаемом увеличении нагрузки в здании.

Способы усиления оснований заключаются прежде всего в укреплении грунтов, связывании частиц, из которых они состоят.

Основания усиливают с помощью иньецирования в грунт определенных растворов, состав которых зависит от вида грунта. Радиус иньекций составляет около 0, 8м, именно на такую величину можно усилить основание с каждой стороны фундамента.

Восстановление и устройство гидроизоляции Причиной для этого служат:

- уменьшения расстояния между уровнями пола первого надземного этажа и поверхностью земли вследствие роста культурного слоя, отчего гидроизоляция может оказаться погруженной в землю;

- разрушения гидроизоляционных материалов из-за местных разрушений их слоев, возникших при различных ранее осуществлённых перестройках;

- отсутствия гидроизоляции со времени постройки;

- осадки стен на отдельных участках, в результате чего гидроизоляция прервана на границах участков.

При реконструкции здания необходимо восстановить цельность и непрерывность гидроизоляционного слоя или установить его заново на более высокой отметке.

Существуют два способа замены горизонтальной гидроизоляции:

1) насыщение кирпичной кладки химическим раствором для придания ей водонепроницаемости. Для этого применяют кремнийорганические составы, в частности раствор ГКЖ-30. По периметру стен на расстояниях около 0, 5 м просверливают отверстия диаметром 25 мм и при помощи насоса (или напорного устройства) вводят раствор;

2) замена участков гидроизоляционного слоя. Для этого отбойным молотком пробивают ряд отверстий, обеспечивающих разборку одного-двух рядов кладки на участке длиной 1-1, 5 м с чередованием участков. В полученном отверстии укладывают два слоя рулонного материала на соответствующей ему мастике. После укладки гидроизоляционного материала на каждом участке надо восстановить кладку и тщательно забить раствором зазор до низа сохранённой кладки стены.

Усиление фундаментов жилых зданий Большинство фундаментов зданий исторической застройки проектировалось ленточными из бутовой кладки или кирпича. Снижение несущей спорности в процессе эксплуатации ленточных фундаментов может быть вызвано рядом причин:

- морозным растрескиванием недостаточно морозостойких материала, кладки фундаментов (кирпича, известняков и др.);

- выщелачиванием кладки и особенно известкового раствора в её швах под воздействием агрессивных примесей в грунтовых водах;

- мелким заложением фундаментов;

- подтоплением территории застройки при резком повышении уровня грунтовых вод вследствие гидромелиоративных и других мероприятий.

Существует несколько методов укрепления кладки фундаментов. В зависимости от характера ослабления кладку можно укрепить путем её замены отдельными участками, цементацией, торкретированием, устройством железобетонных обойм.

Наименее трудоемок, наиболее безопасен, удобен и целесообразен метод цементации, поэтому его широко применяют для укрепления кладки фундаментов.

Инъекции делают цементным раствором составом от 1: 10 до 1: 1. При очень плохом состоянии материала фундамента раствор вводят непосредственно в разрушенные камни, в особенности в случаях, когда кладка была выполнена из мелких камней. При несколько лучшем состоянии и более крупных камнях, когда разрушены только швы и стыки кладки, инъекцию делают в эти места, между камнями.

Если в кладке фундамента разрушен только наружный слой, можно укрепить его способом торкретирования поверхности кладки цементным раствором для создания защитного слоя. Этот способ позволяет не только упрочить конструкцию, но и сделать её менее водопроницаемой. Если выполнить цементацию невозможно, то каменную кладку фундаментов усиливают бетонными обоймами. Устройство бетонных обойм по вертикальным граням повышает несущей способность фундаментов и усиливает полуразрушенную кладку.

Рисунок 42. Устройство ж/б обойм

Для этого в швы кладки забивают в шахматном порядке стальные костыли (не на полную длину) диаметром 18.,.20 мм, к которым крепят арматурную сетку затем бетонируют обойму (монолитные железобетонные стенки по обе стоны фундаментной ленты), не только обеспечивая сохранность поверхности первоначальной кладки, но и повышая несущую способность за счет развития сечения и площадки операния фундаментов (рис. 42). Той же цели достигают, заменяя полуразрушенные внешние участки кладки защемлёнными в ней сборными железобетонными продольными подушками или балками. Однако это решение применяют реже.

При значительном разрушении материала каменной кладки фундаментов наиболее эффективным, но самым дорогим способом усиления является перекладка фундамента по частям. Стены перекладывают участками длиной не более 2 м. Новую кладку тщательно подкладывают под старую.

Усиление фундаментов промышленных зданий Усиление жестких фундаментов может осуществляться путем увеличения их подошвы или с помощью свай различного типа.

Эффективными средствами увеличения подошвы фундаментов являются железобетонные «рубашки», наращивание, частичная или полная подводка новых фундаментов.

Железобетонная «рубашка» представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех сторон. Арматура оболочки образует пространственный каркас, и для обеспечения совместной работы старого фундамента с конструкцией усиления обязательно стыкуется на сварке с предварительно обнаженной арматурой усиливаемого фундамента. Рабочую арматуру «рубашки» устанавливают вдоль граней усиливаемого фундамента (рис. 43).

Рисунок 43. Усиление фундаментов железобетонной «рубашкой»:

1— усиливаемый фундамент; 2 — железобетонная «рубашка»; 3 — арматура усиления;

4 — усиливаемая колонна; 5 — обойма колонны

Устройство нового фундамента под существующим выполняется с частичной или полной разгрузкой существующего фундамента на локальных небольших по ширине участках.

Причем эта подводка может быть сплошной или частичной. При подводке новых фундаментов следует обеспечить плотное прилегание подошвы существующего фундамента с новым.

Рисунок 44. Усиление фундаментов подводкой:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — дополнительные фундаменты; 4 — металлическая обойма; 5 — металлические подкосы; 6 — элемент усиления

Усиление фундаментов с помощью свай осуществляется путем устройства свай по контуру существующего фундамента или под ним. Такое усиление применяется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных сил и т. д.

Выбор конструкции свай зависит от внутренних габаритов реконструируемого здания или сооружения, характера действующих нагрузок, конструкций усиливаемого фундамента, наличия соответствующего оборудования для производства свайных работ.

Цельные сборные железобетонные сваи могут применяться, когда габариты цеха позволяют разместить крупногабаритную сваебойную технику и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводят к повреждениям окружающих конструкций. При наличии вблизи зоны забивки свай несущих конструкций, не способных выдержать значительные динамические нагрузки, возможно осуществить вдавливание цельных свай в грун с помощью гидродамкратов

Пример объединения усиливаемых фундаментов с дополнительными сваями с помощью плитного ростверка приведен на рис. 45.

Рисунок 45. Усиление ленточного фундамента сваями с подводкой нового ростверка: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — существующие сваи; 3 — ростверк усиления; 4 — сваи усиления; 5 —арматурные сетки; 6 — отогнутые стержни

Улучшение и усиление каменных конструкций В связи с тем что каменные конструкции испытывают в основном сжимающие усилия, наиболее эффективным способом их усиления является устройство стальных, железобетонных и армированных растворных обойм.

Рисунок 46. Усиление каменных столбов стальной (а), железобетонной (б) и армированной растворной (в) обоймами: 1— планки 35X5...60X12 мм; 2 —уголки; 3 — сварка; 4 — стержни d=5...12 мм; 5 —хомуты d= 4...10 мм; 6 — бетон В12.5...В14; 7 — стержни d=6...12 мм; 8 — раствор марки 50...75; 9 — кладка

Для обеспечения совместной работы элементов мы при ее длине, превышающей в 2 раза и более толщину, необходимо установить дополнительные поперечные связи, которые пропускают через кладку (рис. 47), расстояние между этими связями в плане нимается не более 1 м и не более двух толщин, стен, высоте — не более 75 см.

Рисунок 47. Усиление простенков стальными обоймами: 1— кирпичный столбик; 2 —стальные уголки; 3 — планка; 4 — поперечная связь

Одновременно с усилением стен обоймами рекомендуетсятакже выполнять инъекцию в имеющиеся трещины кирпичной кладке цементного раствора. Инъекция осуществляется путем нагнетания в поврежденную кладку жидкого цементного или полимерцементного раствора под давлением. При этом происходит общее замоноличивание кладки, восстанавливается и даже увеличивается ее несущая способность. Достоинством такого метода усиления является возможность его осуществления без остановки производства, при небольших затратах материалов и без увеличения поперечных размеров конструкций.

Усиление балок и прогонов. Одним из наиболее простых способов усиления изгибаемых стержневых конструкций является подведение под них жестких или упругих опор. Этот способ рекомендуется, если дополнительные опоры не препятствуют технологическому процессу.

Жесткие опоры могут располагаться на отдельных или существующих фундаментах.

На рис.48 приведены примеры усиления балок и ригелей подведением жестких опор, которые могут выполняться как в металле, так и в железобетоне.

Рисунок 48. а Усиление балки подведением жесткой опоры: 1— усиливаемая балка; 2 — дополнительный фундамент; 3 — колонна усиления; 4 — болты	Рисунок 48.б. Усиления ригеля жестким порталом: 1- усиливаемый ригель; 2 — жесткий портал; 3 — металлический бандаж

Усиление плит перекрытий и покрытий Сборные железобетонные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. Для этого сверху в зоне расположения канала пробивают полку и устанавливают арматурный каркас. При усилении только опорной части плиты каркасы располагаются на части ее пролета, а при необходимости усиления по нормальному и наклонному сечениям — по всей длине плиты. После этого канал заполняют пластичным бетоном на мелком щебне (рис. 49).

Усиление опорных частей пустотных плит при недостаточной площади их операния рекомендуется осуществлять по следующим схемам:

для крайних опор путем установки в каналах арматурных каркасов с выносом их за торцы плит на требуемую длину, последующей установкой вертикальных каркасов параллельно торцам плит, бетонированием анкерной балки и опорных участков пустот плиты (Рис. 50);

Рисунок 49. Усиление сборных многопустотных плит перекрытия: 1— усиливаемая плита; 2 —опора; 3 — дополнительный арматурный каркас; 4 — бетон усиления

для промежуточных опор установкой общих вертикальных для промежуточных опор установкой общих вертикальных каркасов в предварительно пробитые отверстия приопорных зон смежных плит и последующим бетонированием каналов с дополнительно установленной арматурой.

Рис.50. Усиление опорных частей многопустотных плит:

1 — усиливаемая плита; 2 — опора; 3 — арматурный каркас усиления

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое реконструкция?

2. Что такое переустройство?

3. Перечислите исходные данные для разработки ППР на реконструкцию.

4. На какие периоды разделяются реконструктивные работы?

5. Какие работы выполняются в остановочный период?

6. Какая информация дополнительно наносится на СГП для реконструкции?

7. Как осуществляется усиление фундаментов?

8. Как осуществляется усиление гидроизоляции фундамента?

9. Как осуществляется усиление каменных конструкций?

10. Как осуществляется усиление плит перекрытия?