Ремонт фундаментов промышленных зданий

Технология ремонта фундаментов зданий и сооружений

1. Организационные мероприятия при усилении фундаментов.

Прежде чем приступить к выполнению работ по ремонту и усилению фундаментов, необходимо установить причину повреждения фундаментов и устранить ее.

Для выявления причин, вызвавших повреждения фундаментов, а также при их реконструкции проводят сбор сведений по истории здания или сооружения, а также выполняют техническое обследование надземной и подземной частей здания и прилегающей территории. Это особенно актуально для зданий старой постройки. Сбор сведений по истории здания дает возможность установить дату постройки; первоначальный вид; изменения, которые происходили в процессе эксплуатации (надстройки, пристройки, перепланировка); аварийные состояния.

При наличии деформаций и трещин в стенах шурфы обязательно выполняют в местах предполагаемых повреждений фундамента. Их отрывают на 0,5 м ниже уровня подошвы фундамента. В плане шурф имеет форму прямоугольника, причем большая его сторона длиной 1,5. 3 м примыкает к фундаменту. Прочность фундаментов и стен подвала определяют известными неразрушающими методами, например, акустическим, радиометрическим, механическим и т.п.

Осадку здания контролируют инструментально, а раскрытие трещин — с помощью маяков, устанавливаемых поперек трещин на стене здания (рис. 1). Маяки устраивают в виде мостика длиной 250. 300, шириной 50. 70 и толщиной 15. 20 мм. Место, где устраивают маяк, очищают от штукатурки, краски, облицовки. На каждой трещине устанавливается два маяка: один — в месте наибольшего раскрытия, другой — в ее начале. Если в течение 15. 20 дней на маяках не появились трещины, то можно считать, что деформации здания стабилизировались. Маяки делают из гипса, можно из металла или стекла.

2. Характерные виды деформаций фундаментов.

Изучение основных видов повреждений фундаментов позволило выполнить их систематизацию по характеру развития трещин в фундаментах и стенах здания:

1.Осадка средней части здания. Основные причины: слабое основание в средней части здания; просадка просадочных грунтов основания; карстовые пустоты в средней части здания

2. Осадка крайней части здания (левой или правой). Основные причины: слабое основание под крайней частью здания; просадка грунтов от замачивания; карстовые пустоты;отрывка котлована или траншеи рядом со зданием; сдвиг рядом расположенной подпорной стенки; затопление подвала

3. Осадка обеих крайних частей здания. Основные причины: аналогичные причины, указанные в предыдущем пункте, но действующие в обеих частях здания; размещение под средней частью крупного включения (валуна, старого фундамента и т.п.)

4. Выпучивание и искривление стен в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Основные причины: распор стропильной системы;горизонтальные усилия от растяжек, прикрепленных к зданию; эксцентричная передача нагрузки от перекрытий; динамические нагрузки от оборудования, расположенного в здании; сейсмические подвижки

3. Подготовительные работы при усилении фундаментов

До начала работ по ремонту и усилению фундаментов должны быть исключены причины, вызывающие его неравномерную осадку или разрушение. Если деформации фундамента вызвали соответствующие деформации стен и перекрытий, то работы выполняют в следующей последовательности: укрепление (вывешивание) перекрытий; укрепление стен в местах деформаций; ремонт и усиление фундаментов; ремонт стен; ремонт перекрытий.

К основным работам по ремонту и усилению фундаментов относятся: усиление оснований и фундаментов; уширение подошвы фундаментов; увеличение глубины заложения; полная или частичная их замена.

Перед началом работ необходимо принять меры по обеспечению устойчивости здания и предохранению конструкций от возможных деформаций, т.е. выполнить частичную или полную разгрузку фундаментов.

Частичную разгрузку выполняют путем установки временных деревянных опор, а также деревянных и металлических подкосов.

Для установки временных деревянных опор (рис. 2) в подвале или на первом этаже на расстоянии 1,5. 2 м от стены укладывают опорные подушки, на них размещают опорный брус, на который устанавливают деревянные стойки. По верху стоек укладывают верхний прогон, который крепится к стойкам с помощью скоб. Затем между стойками и нижним опорным брусом забивают клинья, включая тем самым стойки в работу, и нагрузка от перекрытия частично снимается со стен и передается на временные опоры. Опоры на этажах должны устанавливаться строго одна над другой. Для увеличения устойчивости конструкции стойки раскрепляют раскосами.

Полную разгрузку фундаментов осуществляют с помощью металлических балок (рандбалок), заделываемых в кладку стены, а также поперечных металлических или железобетонных балок. Рандбалки (рис. 3, а) устанавливают выше обреза фундамента в заранее пробитые с обеих сторон стены штрабы на постель из цементно-песчаного раствора. Штрабы необходимо пробивать под тычковым рядом кирпичной кладки. Временное закрепление рандбалки в штрабе выполняют клиньями. В поперечном направлении через 1,5. 2 м балки стягивают болтами диаметром 20. 25 мм. Пространство между временно закрепленной балкой и стеной заполняют цементно-песчаным раствором состава 1:3. Стыки рандбалок по фронту соединяют накладками на электросварке. В этом случае нагрузка передается на соседние участки фундамента.

На поперечные балки стены вывешивают следующим образом (рис. 3, б). В нижней части стены вблизи верхнего обреза фундамента через 2. 3 м пробивают сквозные отверстия, в которые заводят поперечные балки. Под каждой поперечной балкой устраивают две опорные подушки на уплотненном основании. Передача нагрузки на опорные подушки осуществляется через продольные балки с помощью клиньев или домкратов.

При неудовлетворительном состоянии стены ее предварительно усиливают путем установки рандбалок, которые располагаются выше пробиваемых отверстий.

Источник

Технология ремонта и усиления фундаментов

Усиление и ремонт фундаментов – это мероприятия по восстановлению изначальных эксплуатационных характеристик, соответствующих указанным в проекте, а также укрепление специальными методами для увеличения допустимой нагрузки на несущие конструкции.

Во время всего срока эксплуатации фундамент подвергается ряду разрушающих факторов – это и перепады температур, и различные вибрации, воздействие влаги и др. Все это приводит к износу и разрушению конструкций. Таким образом, если вовремя провести диагностику и устранить появившиеся повреждения с помощью ремонта и укрепления фундаментов, можно значительно продлить срок эксплуатации здания.

Ремонт и усиление оснований и фундаментов проводят в случаях:

Возведении здания на ранее построенном фундаменте.
Требуется увеличение нагрузок на основу фундамента для постройки дополнительных этажей/уровней, размещения дополнительного оборудования на них.Усиление и ремонт фундаментов позволяет укрепить основание и обеспечить необходимую несущую способность.
Изменение свойств грунтов в течение времени.
Наличие внешних признаков повреждения фундамента.
Аварийная ситуация.

Причины разрушения фундамента

Причины возникновения повреждений могут быть естественными – из-за воздействия климата, сезонного перепада температур, наледи, подмывания грунтовыми водами и др. Также повреждения могут быть из-за отсутствия регулярного мониторинга технического состояния здания, недостаточной подготовки грунтов, а также ошибок при проектировании. Например, если неверно проведены расчеты нагрузок, которые должен нести фундамент.

Распознать повреждение фундамента на начальной стадии без специалиста бывает трудно. Если при зрительном осмотре фундамента заметны деформированные участки или внутри здания стали появляться трещины – это признак повреждения.

Сильная деформация фундамента и его неспособность выдерживать необходимые нагрузки могут привести к частичному здания.

Типы деформаций	Причины возникновения
1. Осадка центральной части постройки	Строение имеет слабое основание или карстовые пустоты в средней части, просадка грунтов основания
2. Осадка постройки справа или слева	Устроение котлована или траншеи вблизи строения. Наличие карстовых пустот. Слабое основание постройки в области просадки. Просадка грунтов из-за замачивания. Затопление подвалов. Сдвиг расположенной вблизи подпорной стены.
3. Осадка с обеих сторон постройки	Причины в пункте 2, но действующие с обеих сторон здания. Наличие старого фундамента по центру здания (валуна или иного препятствия)
4. Искривление и выпучивание стен в плоскостях	Сейсмическое воздействие. Постоянные динамические нагрузки из-за оборудования в помещениях строения. Эксцентричная передача нагрузкой, получаемая от перекрытий постройки. Другие причины.

Предварительное исследование и сбор данных о состоянии объекта

Подбор методов ремонта или усиления фундамента производится по результатам детального исследования технического состояния основной конструкции и грунтов основания. Такие мероприятия проводятся только квалифицированными инженерами с применением спецоборудования.

Для выяснения состояния грунтов и их влияния на строение проводят инженерно-изыскательские работы, которые включают в себя:

Предварительный зрительный осмотр объекта.
Инженерно — геодезические исследования.
Установку маяков.
Инженерно-геофизические исследования.
Инженерно-геологические исследования.
Фотографии или видеофиксацию.

Способы укрепления разных типов фундаментов

В зависимости от типа фундамента и итогов исследования технического состояния бетонного основания и грунтов, специалисты подбирают оптимальный вариант для восстановления. Среди них:

Такой способ считается одним из наиболее прочных и надежных способов закрепить постройку на грунте. Однако, и здесь может потребоваться дополнительное укрепление.

Установка обойм вокруг разрушающихся опор;
Усиление фундаментов сваями;
Дополнение буроинъекционными опорами.

Усиление ленточного фундамента

Такой тип обладает высокой устойчивостью и прочностью в сочетании с минимальными затратами на строительные материалы. Применяется при строительстве небольших сооружений и малоэтажных зданий. Увеличить несущую способность ленточного основания можно с помощью:

Метода усиливающей бетонной отливки («бетонной рубашки») для мелкозаглубленных оснований.
Установки бетонной обоймы и стяжки стен с помощью металлических уголков или швеллеров.
Специального напыления (торкретирования).
Перекрещенных железобетонных лент и других элементов для усиления.

Усиление монолитного фундамента

Если почва под таким фундаментом подвижна, строение может дать крен. Для усиления монолитного фундамента дома обычно используются дополнительные опорные элементы – сваи, трубы и т.д.

Проектирование ремонта и укрепления фундамента

Специалисты приступают к разработке проекта только после проведения технического обследования наземной и подземной частей постройки, а также выяснения состояния грунтов, поведения подземных вод и других данных с помощью инженерно-изыскательских работ.

Техническое обследование надземной и подземной частей строения состоит из следующих этапов:

Визуальный осмотр объекта;
Проведение обмерных работ внутри здания;
Техническое освидетельствование конструкций объекта;
Выяснение физико-механических свойств грунтовых оснований и материалов конструкций;
Определение текущих нагрузок с учетом планируемых изменений;
Определение повреждений и причин их возникновений;
Подготовка рекомендаций для последующего устранения обнаруженных повреждений;
Поверочные расчеты конструкций, фундаментов и грунтов основания здания.

Также инженеры изучают проектную документацию и отчеты проведенных ранее технических обследований и инженерных изысканий. Если выясняется, что несущая способность здания или его отдельных частей, а также грунтов основания недостаточна, то приступают к проектированию укрепления фундамента.

*В отдельных случаях может быть произведена полная замена фундамента объекта.

Окончательный состав итоговой проектной документации по укреплению состоит из перечня документов:

Пояснительная записка к проекту;
Порядок проведения мероприятий на объекте;
Список используемых материалов в формате ведомостей и спецификаций;
План существующих фундаментов;
Данные о разрезах и информация об отдельных;
Правила техники безопасности на производимые работы.

Разработка проекта происходит строго по нормативным регламентам и с учетом пожеланий заказчика.Сроки проектирования индивидуальны и среднем составляют от 1 до 1,5 месяцев.

Проведение строительно-монтажных работ

После разработки и согласования проекта специалисты приступают к его реализации, которую можно разделить на два этапа:

Перед проведением строительно-монтажных работ специалисты подбирают необходимое оборудование в зависимости от методов укрепления фундамента. Например, при проведении укрепления фундаментов инъекционными сваями в бетоне проделывают специальные скважины и заполняют их специальным ремонтным раствором. После двух суток пробуривают отверстия под армирующий каркас и затем устанавливают арматуру, которая после сварки подвергается бетонированию. В процессе высыхания раствор заполняет собой все существующие разломы и схватывается. Такой способ позволяет вернуть монолитность даже сильно разрушенного фундамента.

В свою очередь укрепление грунтов оснований производится только после технико-экономического обоснования по итогам инженерно-изыскательских работ.

Укрепление грунтов решает ряд важных задач:

Усиление конструкций фундамента под строением.
Строительство в условиях просадочных грунтов.
Укрепление фундамента при возникновения дополнительных нагрузок из-за строящихся/построенных вблизи здания объектов.
Устранение просадки грунтовых оснований в результате негативного влияния поверхностных и подземных вод, а также техногенных стоков.
Организация сухих котлованов в грунте с повышенным содержанием влаги.
Увеличение прочности отдельных частей фундамента.
Защита основ фундаментов от влияния агрессивной среды.

Заказчик на всех этапах работ получает подробный отчет с фотофиксацией о проведенных мероприятиях.

Источник