Усиление фундамента

Введение

Усиление железобетонных конструкций осуществляется в целях  повышения несушей способности  и эксплуатационной пригодности при изменении действующих на них нагрузок и условий эксплуатации, а также при обнаружении дефектов и повреждений в конструкциях. 

К усилению железобетонных конструкций следует прибегать лишь после того, как будут исчерпаны все возможности их надежной эксплуатации (ограничение технологических нагрузок, введение временных разгружающих опор при монтаже-демонтаже оборудования, одновременного загружения временными нагрузками больших площадей перекрытий многоэтажных зданий, снижение уровня вибрации и др.). 

Определение возможности  и целесообразности усиления, а также  выбор способов и схемы усиления производятся в каждом отдельном  случае с учетом фактического состояния конструкции, агрессивности среды и пожарооиасности производственных помещений, недопустимости запыленности и сварочных работ во взрывоопасных помещениях, а также возможности выполнения усиления без остановки основного производства, величины полезных нагрузок, свободных габаритов и условий производства работ по усилению. 
 

УКРЕПЛЕНИЕ  ФУНДАМЕНТОВ ПРИ  РЕКОНСТРУКЦИИ 

Фундамент - это  наименее изнашиваемая часть здания. Если фундамент правильно спроектирован  и не подвергается новым воздействиям, он может благополучно служить многие столетия. Но, рано или поздно необходимость в ремонте фундамента и усилении его оснований может возникнуть .  

Укрепление фундамента является одним из основополагающих этапов реконструкции или реставрации здания. Деформации конструкций, в частности фундамента, происходят в процессе длительной эксплуатации зданий и сооружений. Основными процессами, влияющими на разрушение, деформацию и усадку оснований и фундаментов зданий, являются увеличение нагрузки, разрушение кладки, снижение гидроизолирующих свойств, ухудшение условий устойчивости фундаментов либо грунтов в их основании, увеличение деформативности грунтов, недопустимое перемещение конструкций. В значительной степени на деформативность фундамента влияет физическое воздействие, т.е. строительные работы, которые проводятся в городе - развитие метрополитена, трамвайных путей, трасс, инженерных систем, оказывающие динамическое воздействие на фундамент извне.  

Преждевременный износ фундамента могут вызвать:  

- Неправильная  эксплуатация.  

Примерно половина зданий исторического центра Петербурга имеет под фундаментами деревянные элементы (лежни, сваи). Пока древесина  находится ниже уровня подземных  вод (УИВ), она не гниет. Если же УПВ  понижается и древесина оказывается в зоне аэрации, то начинается ее быстрое гниение. В результате возникают неравномерные осадки амплитудой до 3-5 см. Длительное затопление подвала и местный подъем УПВ может сопровождаться появлением фильтрационного потока под подошвой фундамента, выносом мелких частиц грунта и повторным появлением неравномерных осадок. Одновременно с этим, фильтрационный поток через кладку фундамента может выщелачивать кладочный раствор: по кладке из природного камня не идет капиллярный подъем влаги. Однако, при накоплении культурного слоя вокруг здания почвенная влага вступает в непосредственный контакт с кирпичной кладкой стен, которая, как фитиль, жадно всасывает влагу. Сырая стена покрывается плесенью и высолами и разрушается при замерзании воды.  

- Реконструкция здания.  

Например, надстройка с увеличением нагрузок на фундаменты будет сопровождаться возобновлением процесса оседания здания. Едва ли не каждый третий дом в Петербурге был надстроен, порой неоднократно, и несет следы  накопленных осадок: замазанные трещины, оконные проемы на разной высоте.  

- Близкое новое  строительство.  

Как правило, это  является причиной появления осадок с различными механизмами. Во-первых, вокруг нового строительного котлована  образуется так называемая мульда сдвижения. Другой причиной образования мульды сдвижения может явиться перебор грунта при изготовлении буровых свай. Мульда сдвижения на поверхности образуется при подземной проходке канализационных и транспортных тоннелей. Во-вторых, вокруг тяжелого нового здания формируется воронка оседания. Наконец, специфической особенностью слабых грунтов Петербурга является их способность менять показатели сжимаемости от механических воздействий. Так, вполне благополучное здание может получить осадку даже при безударном статическом вдавливании сваи вблизи него без какого-либо отбора грунта. Близкое новое (уплотнительное) строительство, особенно зданий с подземными этажами, - сегодня это основной источник повреждений зданий исторического центра города. Самый печальный пример такого рода - группа зданий на Невском проспекте, выведенных из строя при сооружении подземного гаража гостиницы «Невский палас». Впрочем, архивы еще дореволюционных судов хранят немало исков владельцев поврежденных домов к новому соседнему застройщику. То есть, соседние стройки влияли и ранее, но ныне воздействия стали интенсивней и повреждения тяжелее. 
 

Усиление  перекрытий

На сегодняшний  день из существующих технологий возведения зданий и сооружений

наиболее перспективным  является монолитное строительство. Это — возведение

конструктивных  элементов из бетоносодержащей смеси  с использованием

специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке.

Создается абсолютно  жесткий каркас с различными видами ограждающих

конструкций. В  нашей стране долгие годы предпочтение отдавалось сборному

строительству. Хотя можно отметить, что в 30-е  годы — время развития

конструктивизма — имелся опыт монолитного строительства. Затем было время

«кирпича», очень  активно пропагандировалось панельное  домостроение, и лишь

последние 10 лет  можно говорить о том, что монолитное строительство заняло

свое достойное  место. Технология монолитного строительства  пришла к нам с

Запада, где просчитывается экономическая обоснованность того или иного

проекта; учитывается  также не стоимость материалов, а  стоимость работы и

связанные с  этим затраты. Если говорить конкретно  о домостроении, то сборные

конструкции здесь  дороги, поэтому западные строительные фирмы их применяют

редко, отдавая  предпочтение возведению зданий из монолита. При такой

технологии становится дешевле рабочая сила, трудозатраты осуществляются один

раз.

Во многом прогрессивным  стало внедрение монолитных перекрытий, выполненных по

балочной схеме. 

Усиление перекрытий встречается особенно часто при реконструкции зданий. Рассмотрим только усиление монолитных перекрытий. Основой усиления является повышение степени армирования с одновременным наращиванием сечения. Наиболее эффективными являются методы устройства дополнительной балочной системы усиливаемого перекрытия и поверхностного наращивания слоя железобетона. В процессе устройства дополнительной балочной системы в плите перекрытия вырезают сплошные продольные штрабы параллельно расположению рабочей арматуры. Далее устанавливают подвесную опалубку, укладывают арматурные каркасы балочной системы, дополнительно укладывают арматурные сетки наращиваемого слоя бетона. До укладки бетонной смеси необходимо осуществить насечку бетонной поверхности перекрытия, непосредственно перед укладкой — смачивание поверхности водой. Бетонирование нужно выполнять без технологических перерывов, уделяя особое внимание вибрационной обработке густоармированной области штраб. 

При усилении перекрытий путем наращивания слоя железобетона необходимо обеспечить совместность -работы старой армосистемы и вновь укладываемых арматурных сеток. Важной задачей является обеспечение адгезии старого бетона с вновь укладываемым.

В процессе усиления перекрытия можно повысить его тепло- и звукоизоляцию. На заранее подготовленную поверхность перекрытия устанавливают и сваривают с существующим армированием арматурные каркасы усиления, которые соединяются между собой, образуя единую пространственную систему. Между арматурными каркасами укладывают изоляционный материал — плитный пенополистирол, жесткие минеральные плиты, другие материалы. Их укладывают и приклеивают к основанию так, чтобы оставалось свободное пространство для бетонирования ребра (с установленной арматурой) наращиваемого перекрытия. Ребра бетонируют в одном потоке с наращиваемым перекрытием. 

Комплексный технологический  процесс устройства монолитного  перекрытия включает:

• подготовительные работы по пробивке штраб, усилению или  замене отдельных участков кладки;

• установку  опалубки перекрытия;

• армирование  стержнями, арматурными каркасами и сетками;

• механизированную подачу и укладку бетонной смеси;

• уход за бетоном, контроль качества, а в зимних условиях — соблюдение режимов тепловой обработки;

• распалубливание. 

В качестве опалубок могут быть задействованы отечественные  и зарубежные опалубочные системы. Основными принципами формирования опалубки являются: установка телескопических стоек (пространственных рам из стоек) с оголовками и фиксаторами, укладка по ним балочной системы для восприятия всех нагрузок, устройство палубы из унифицированных щитов или листов водостойкой фанеры. 
 
 
 
 
 

Расчет  объемов работ.

1. Усиление фундаментов.

1. Срезка растительного слоя.

м³. 

2. Разработка  грунта вручную.

 м³. 

3. Обратная  засыпка бульдозером Д-170.

 м³. 

4. Обратная  засыпка грунта вручную.

 м³. 

5. Уплотнение  грунта.

 м². 

7. Устройство  отверстий в фундаменте.

 м³. 

8. Монтаж бордюрных блоков.

 

10. Замоноличивание  шпонок

 
 

2. Усиление  стен.

1. Подготовка поверхности стены.

      м². 

2. Установка анкеров.

шт. 

3. Армирование стены.

кг. 

4. Установка опалубки.

 м². 

5. Распалубливание.

 м². 

6. Бетонирование.

 м³. 
 

3. Усиление  перекрытия.

 

1. Подготовка  поверхности перекрытия.

 м². 

2. Установка арматурной сетки

кг 

3. Обетонирование  поверхности плиты.

 м³. 
 
 
 
 

Калькуляция трудовых затрат.