Исследование способов усиления свайных фундаментов

Реконструкция здания – это одна из разновидностей капитального строительства, связанная с изменением основных технико-экономических показателей для улучшения условий проживания, увеличения объема услуг, качества обслуживания.

Реконструкция зданий и сооружений производится при добавлении на конструкции дополнительных нагрузок, не предусмотренных проектом. Также проведение реконструкции требуется при потере несущей способности сооружения, что может повлиять на архитектурный образ здания, привести к разрушению конструкций.

При этом возникает дополнительное влияние на фундамент и, как следствие, появляются трещины на фасаде здания, в его цоколе и т.д. Чтобы избежать данных дефектов следует также проводить реконструкцию фундаментов, под которой подразумевается увеличение несущей способности участка фундамента, а также уменьшение давления на площадь основания сооружения.

Задачей реконструкции является выравнивание неравномерных осадок до нормативных пределов, предотвращение возможности возникновения больших усилий в надземных конструкциях здания.

На первом этапе выполнения работ необходимо выполнить обследование существующего фундамента, для чего разрабатываются специальные шурфы. Далее определяются физико-химические, расчетные характеристики грунтов под подошвой фундамента. Определенные свойства грунта представляются в отчете об обследовании, который поможет обосновать принятые при реконструкции решения, а также выбрать наиболее эффективный способ усиления существующего фундамента.

Выбор способа усиления свайного фундамента будет зависеть от того, какая часть фундамента будет усилена: ствол сваи, ростверк, либо основание под сваями.

Способ усиления выбирают в зависимости от характера повреждений и вызвавших его причин. Наиболее эффективными считаются методы, при которых максимально используются уже существующие конструкции [1].

Усиление ростверка

Одними из наиболее часто встречающихся дефектов ростверка являются коррозия бетона и выветривание поверхности. Для устранения таких повреждений применяется метод торкретирования.

Торкретирование - способ бетонирования поверхности пульверизацией с помощью сжатого воздуха. Перед началом работ по торкретированию необходимо хорошо очистить поверхность ростверка пескоструйным аппаратом, продуть сжатым воздухом и промыть водой под давлением.

Торкретирование следует производить по металлической сетке. Сетку (размер ячеек 5-10 см, диаметр проволоки - 5 мм) перевязывают к анкерам, погруженным в ростверк на 15-25 см, с помощью вязальной проволоки. Торкрет-бетон наносят под давлением 0,4-0,6 Мпа в 2-3 слоя толщиной 20-40 мм полосами с помощью торкрет-машины. Торкрет-машина - это установка, состоящая из бетон-шприца и компрессора. Каждый последующий слой бетона наносится после схватывания предыдущего.

При необходимости устранить трещины в бетоне ростверка используется метод нагнетания раствора. В ростверке перфораторам бурятся наклонные или вертикальные шпуры (расстояние между соседними отверстиями 0,8-1,5 м). Шпуры располагаются между стержнями арматуры. Общее количество будет зависеть от степени разрушения ростверка.

Далее шпуры промываются через инъекционные трубки и заполняются раствором с отношением цемента к воде по массе от 1/10 до 1/1.

Усиление ствола сваи

Усиление ствола сваи является наиболее доступным методом, когда свайный фундамент устроен с высоким ростверком. При наличии трещин, а также при частичном разрушении ствола уместно производить усиление железобетонными обоймами.

Устраивается такая обойма на части сваи, находящейся над грунтом, а также на части в грунте на расстоянии не менее 1 м. Рядом с поверхностью сваи вплотную пробуриваются скважины (50-80 мм), в которые нагнетается цементный раствор. Таким образом, образуется рубашка, которая предотвращает последующее разрушение ствола сваи.

Существует также метод усиления с помощью погружения устройства буронабивных свай вплотную к стволам. На первом этапе бурятся 1-2 скважины рядом со стволом сваи. Далее производится армирование и бетонирование. При таком методе усиливается каждая вторая свая [2].

Усиление основания под сваями

Методы закрепления и усиления грунтов применяются потере ими несущей способности. Существуют следующие методы упрочнения грунта:

• 1.    Инъецирование;

• 2.    Обжиг.

Первый способ усиления производится нагнетанием раствора в грунт с помощью специальных инъекторов, которые представляют собой трубы с перфорированной нижней частью. Трубы погружаются в грунт с помощью пневмомолота на расстояние 6-8 м, а извлекаются домкратами. Для усиления используются различные виды растворов в зависимости от вида грунта, например, на основе силиката натрия. Такой раствор предназначен для песчаных грунтов.

Второй способ усиления – метод обжига, при котором в заранее пробуренных скважинах сжигается топливная смесь. Из-за нагнетания сжатого воздуха в скважинах поддерживается высокое давление, это приводит к образованию пласта высокотвердой породы [3].

Исходя из вышеперечисленного можно сделать следующие выводы:

• 1.    При проведении реконструкции свайных фундаментов сначала необходимо провести полное обследование фундамента и определить свойства грунтов.

• 2.    Важно правильно выбрать метод усиления свайного фундамента, который будет зависеть от появившихся дефектов и их причин.

• 3.    Также важно то, что выбранный способ должен соответствовать не только технологическим и прочностным параметрам, но и экономическим во избежание излишних денежных затрат