Усиление существующих фундаментов с помощью буроинъекционных свай.

 

Усиление оснований и фундаментов бурониъикционпыми сваями имеет по сравнению с другими известными методами следующие пре­имущества: возможность выполнения работ по усилению фундамен­тов из подвалов (высотой до 2,5 м) и с лесов; возможность устрой­ства свай и опор непосредственно через тело существующих фун­даментов под любыми углами наклона в разнообразных грунтовых условиях; усиление оснований и фундаментов без прекращения или остановки других строительных работ; минимальные затраты руч­ного труда; выполнение работ без нарушения внешнего вида соору­жения, которое может иметь архитектурную ценность.
Основные случаи использования инъекционных свай и опор: усиление оснований и фундаментов в связи с увеличением экс­плуатационных нагрузок, связанных с изменением конструктивной схемы умиляемого объекта за счет замены несущих элементов, за­мены оборудования на более тяжелое, изменением этажности и т. п.; усиление оснований и фундаментов для стабилизации развития незатухающих осадок и деформаций существующих зданий и соору­жений;

усиление конструктивных элементов реконструируемых объектом, включая кирпичную и каменную кладки несущих стен, сводов, пере­крытий и т. п.;

устройство фундаментов вновь строящихся объектов вблизи су­ществующих;

строительство или реконструкция в отдаленных и труднодоступ­ных районах.

Бурение цементационных скважин выполняют станками колонко­вого бурения с продувкой сжатым воздухом. Диаметр скважин в за­висимости от условий работы, состояния кладки существующего фундамента и его размеров обычно не превышает 100 мм. При уси­лении существующих фундаментов цементацию выполняют, как правило, в два этапа. На первом этапе цементационную скважину бурят в пределах фундамента, не доходя до его подошвы 0,5 м. В устье скважины для предотвращения выхода из нее нагнетаемого раствора устанавливают тампон (обтюратор), а затем цементируют фунда­менты. По окончании цементации скважину выдерживают в течение 2—3 сут. На втором этапе проводят повторную разбурку ствола скважины или тела фундамента до его подошвы и далее в грунт на 0,4—0,5 м и цементируют контакт «фундамент—грунт». В этом слу­чае тампон размещают в кладке фундамента на уровне 0,5 м выше подошвы.

Давление нагнетания при цементации фундаментов не превышает 0,1 МПа, а при цементации зоны контакта «фундамент— грунт» — 0,2 МПа. Нагнетание прекращают, если расход цементаци­онного раствора в течение 10 мин при давлении 0,2 МПа не превы­шает 1 л/мин. Вид и состав цементационных растворов зависит от конструкции, материала, состояния существующих фундаментов, гео­логических и гидрогеологических условий площадки; в каждом слу­чае параметры растворов подбираются лабораторией.

49. Технология изготовления буроинъекционных свай

 

 

а —бурение; б —заполнение скважины раствором, установка армокаркаса; в — омрессовка; г — готовая свая; / — глинистый раствор; 2 — емкость для раствора; 3 — арматурный каркас; 4 — цементный раствор; 5 — инъектор: 6 — тампон; 7 — кондуктор; 8 — цементный камень
Технологический цикл устройства буроинъекционных свай (рис. 13) включает бурение кладки фундаментов и, в случае необходи­мости, стен и других конструктивных элементов усиляемых зданий и сооружений, установку трубы-кондуктора, бурение скважины в грунте до проектной отметки, заполнение скважины твердеющим раствором, установку в нее арматурного каркаса и опрессовку. При устройстве буроинъекционных свай скважины бурят станками ко­лонкового бурения с продувкой сжатым воздухом. При проходке не­устойчивых, обводненных грунтов бурение ведут с промывкой сква­жин глинистым (бентонитовым) раствором или под защитой обсад­ных труб. В пределах конструкций реконструируемого здания диаметр бурения должен позволять устанавливать в них трубы-кондукторы, внутренний диаметр которых больше или равен расчет­ному диаметру буроинъекционных свай. Скважины под кондуктор заполняют раствором до излива его нз устья скважины. Раствор по­дается через рабочий орган бурового станка или трубу-инъектор, опущенную до забоя скважины. При понижении уровня раствора в скважине более чем на 1 м скважина выдерживается в течение суток и затем доливается до устья цементным раствором с меньшим В/Ц. После заполнения скважины раствором до начала его схваты­вания в скважину устанавливают трубу-кондуктор. Разбуриванне цементного камня в трубе-кондукторе следует начинать не ранее чем после двухсуточной выдержки трубы-кондуктора в скважине. Бу­рение ведут с продувкой сжатым воздухом. По окончании разбури-вания цементного камня бурение скважины ведут до проектной от­метки нижнего конца сваи. Отклонение от заданного угла бурения не должно превышать ±2°, по длине сваи ±30 см.

По окончании бурения скважину через буровой став промывают от шлама свежим буровым раствором в течение 3—5 мин.

Скважины заполняют твердеющим (цементным или другим) раствором через буровой став или трубу-инъектор от забоя скважи­ны снизу вверх до полного вытеснения глинистого раствора и появ­ления в устье скважины чистого цементного раствора. Непосредст­венно после заполнения скважины твердеющим раствором в нее устанавливают арматурный каркас. Армокаркас опускают в скважи­ну отдельными секциями, длина которых зависит от условий изготов­ления буроинъекционных свай. Отдельные секции армокаркаса сты­куют сваркой. После установки армокаркаса в проектное положение и при отсутствии утечек раствора нз скважин (снижение уровня раствора в скважине не более чем на 0,5 м) опрессовывают сваю. Для опрессовки в верхней части трубы-кондуктора устанавливают тампон (обтюратор) с манометром и через ииъектор нагнетают под давлением в 0,2—0,3 МПа в течение 3—4 мин. Опрессовка может быть прекращена, если расход раствора в процессе ее не превышает 200 л. При большем расходе раствора необходимо провести выстойку свай в течение 1 сут, после чего опрессовку повторить.

50. Способы усиления стальных колонн одноэтажных пром. зданий.

Усиление металлических колонн может осуществляться путем: уменьшения расчетной длины; введением затяжек и оттяжек; устройства переносных преднапряженных устройств; установки предварительно напряженных распорок; обетонирования колонн; увеличением сечения колонн. Для группы колонн целесообразно использовать способ установки дополнительных связей или с помощью жестких предварительно напряженных раскосов и распорок, так как при этом помимо усиления происходит повышение их устойчивости Для усиления колонн одноэтажных промышленных зданий обычно изменяют их конструктивную схему или увеличивают поперечное сечение Сущность первого способа заключается в введении в конструктивную схему отдельной ветви, которая не нарушая целостности ослабленной части усиливаемой колонны, позволяет увеличить ее несущую способность.Этот способ рекомендуется применять, когда нерационально увеличивать сечение старой колонны или использовать иные приемы усиления. В качестве дополнительных ветвей усиления обычно используют металлические трубы, элементы таврового или двутаврового сечения, а также подкосы в виде соединения из двух швеллеров или стойки из парных двутавров
Наиболее простым и часто употребляемым способом повышения несущей способности сплошных и сквозных колонн является способ, основанный на увеличении поперечного сечения колонн с помощью прикрепления к ним на сварке или высокопрочных болтах дополнительных элементов усиления из профильного или листового проката. Такой способ является достаточно эффективным и может применяться практически при любом повышении нагрузок. Недостатком метода увеличения сечения колонн является необходимость частичной разгрузки на время усиления из-за возможности дополнительного изгиба свариваемых элементов под влиянием сварочных напряжений, которые могут привести к потере несущей способности элементов металлических колонн. Поэтому такое усиление колонн должно проводиться с частичной разгрузкой, чтобы напряжение в них не превышало 40% расчетного сопротивления старого металла. Этот способ усиления требует выполнения большого объема сварочных работ на месте усиления, что может вызвать необходимость остановки производственного процесса.