Усиление ростверков свайных фундаментов

5.1. Методы усиления ростверков (ч. 2)

Для повышения качества нагнетаемого раствора и улучшения его проходимости через трещины в бетоне рекомендуется применять пластифицирующие добавки. Добавки вводят путем перемешивания их с сухим цементом или разбавленными в воде в следующей пропорции: сульфатно-спиртовой барды 0,25 % или мылонафта 0,75—1 % массы цемента. В зависимости от мощности нагнетательных аппаратов (механические или поршневые или насосы, работающие на сжатом воздухе) нагнетание водоцементного раствора может производиться в одну скважину или одновременно в несколько скважин. При расположении скважин на боковых поверхностях ростверка нагнетание ведут последовательно снизу вверх, начиная с самых нижних скважин. Вертикальные скважины заполняют, начиная от расположенных на внутренних участках ростверка и кончая расположенными у наружных.

При сквозных трещинах в ростверке, при недостаточной прочности бетона при недостаточном армировании, а также для предотвращения дальнейшего развития опасных вертикальных трещин в ростверке наряду с цементацией можно устраивать железобетонные обоймы. При незначительных размерах ростверка обойма, как правило, выполняется сплошной по всей высоте ростверка (рис. 5.1, а). Такая обойма обычно изготовляется замкнутой по периметру ростверка. Если имеется разрушение бетона и в нижней грани ростверка, то необходимо выполнить цементацию грунта под ростверком. При большой высоте ростверков (опоры, подколенники и пр.) такие обоймы могут выполняться в виде отдельных железобетонных поясов (рис. 5.1, б) высотой 1—1,5 м и толщиной 25—40 см. Арматура пояса прикрепляется к телу ростверка специальными анкерами (штырями) или приваривается к оголяемой рабочей арматуре ростверка. При устройстве поясов одновременно с цементацией тела ростверка анкеры заделывают в скважинах, через которые нагнетают цементный раствор.

Арматура поясов и сплошных обойм должна быть замкнутой по периметру ростверка. В железобетонной обойме и поясах рекомендуется применять предварительно напряженную арматуру. Иногда вместо обычной арматуры применяют металлические хомуты, состоящие из рельсов, двутаров или швеллеров, стянутых круглыми металлическими тяжами, пропущенными сквозь ростверк. На концах тяжей имеются гайки, с помощью которых производят натяжение. Расчет поясов и обойм, как и любого другого вида усиления ростверков, производится на ту долю полезной нагрузки, которую не может воспринять усиливаемый ростверк. Эта доля ориентировочно устанавливается в результате обследования реконструируемого фундамента. При этом важно обеспечить совместную работу свай, старого ростверка и элементов усиления. Если по каким-либо причинам это не удается (например, невозможно осуществить цементацию под ростверком или любым другим способом усилить его нижнюю грань), то необходимо добавлять сваи, опирать на них устраиваемую железобетонную обойму и максимальную часть нагрузки передавать на эту обойму. При незначительных разрушениях ростверка, когда он продолжает воспринимать основную долю нагрузки, размеры и армирование поясов, обойм и других элементов усиления принимают конструктивно.

В случаях когда вскрытие ростверка для усиления представляет значительные трудности из-за большого притока воды или наличия оплывающих грунтов, усиление производят с применением метода «стена в грунте» (см. рис. 5.1, г). В этом случае вокруг ростверка (отступив от него на расстояние, необходимое для размещения конструкций усиления) разрабатывают траншею под защитой глинистого раствора одним из имеющихся механизмов (широкозахватный грейфер, штанговый экскаватор, барражная машина и т.д.). В траншею опускают арматурный каркас будущей железобетонной стены в грунте и бетонируют стену методом вертикально-перемещаемой трубы (ВПТ). Вокруг ростверка образуется железобетонное кольцо, между внутренней гранью которого и внешней гранью ростверка можно извлекать грунт. Огражденный ростверк усиливается любым из известных способов. Обычно внутри стены в грунте вокруг ростверка устраивается железобетонная рубашка, которая для повышения несущей способности может соединяться с конструкцией стены в грунте. Глубина траншеи для стены в грунте обычно принимается из условия безопасной выемки грунта из замкнутого контура траншеи и устойчивости ограждения без дополнительных креплений. По этим же соображениям выполняется расчет ограждения стены в грунте. При большой глубине заложения ростверка между ограждением и ростверком целесообразно устанавливать распорки, которые затем остаются в теле железобетонной рубашки. Ширина стены в грунте зависит от применяемого для разработки траншеи оборудования и обычно не превышает 600 мм.

При усилении ростверков в агрессивных средах толщина защитного слоя бетона для арматуры должна быть не менее 30 мм. При наличии сульфатных вод бетон следует применять на сульфатостойком портландцементе. Поверхность ростверка следует защищать антикоррозионной покраской, как и при выполнении обычных фундаментов.

Особо следует рассмотреть способы усиления ростверков при нарушении их сопряжений со сваями в случае погружения голов свай на большую глубину, что предусмотрено проектом, а также при коррозионном разрушении сопряжений (рис. 5.2).

Источник

Технология усиления свайного фундамента

Усиление свайного фундамента может выполняться как на этапе проектирования, так и во время ремонта частного дома. Для этого необходимо в первую очередь выявить причину, повлекшую разрушение основы здания и исправить недостатки, следуя технологии.

Нюансы усиления фундамента построенного частного дома

Завершилось долгожданное строительство, новоселы въезжают в дом, но не успевают насладиться в полной мере новым жилищем, как в фундаменте появляются трещины. Такая ситуация случается при нарушении строительных норм или игнорировании требований к почве. Решить проблему поможет усиление свайного фундамента. Для выполнения работы можно нанять строительную бригаду либо справиться самостоятельно, изучив пошаговый технологический процесс.

Укрепление свайного фундамента необходимо выполнять в месте его проседания, предварительно разобрав цоколь и подняв дом на домкратах. Для этого существует несколько вариантов, но надо учитывать при выборе тип почвы и строения. Целесообразно провести ремонт основы дома в процессе реконструкции, обозначив этот пункт при разработке проекта.

Конкретные меры выбирают, исходя из нуждающихся в укреплении элементов: сваи, окружающего грунта или ростверков (верхняя часть фундамента, соединяющая элементы между собой).

Способы укреплению свайного основания

Основные методы укрепления фундамента на сваях:

• С помощью обойм из железобетона. Обойма представляет собой пустотелую цельную конструкцию, высота которой превышает высоту сваи на 100 см (высота погружения в грунт). Такие меры защитят фундамент от проседания, а конструкцию от разрушения. При наличии высокого ростверка у фундамента, ствол оказывается открытым. Усадка основания приведет к появлению вертикальных и горизонтальных трещин на сваях, которые будут стремительно увеличиваться и повлекут за собой разрушение дома. Укрепление железобетонной обоймой будет препятствовать появлению новых и расширению старых трещин.
• Укрепить свайный фундамент при реконструкции здания можно путем добавления свай. Этот метод оправдан при увеличении нагрузки на основание, например при строительстве дополнительного этажа. Процесс заключается в том, чтобы в месте проседания добавить буронабивную или забивную сваю вплотную к стволу. В этом случае достаточно укреплять сваи в шахматном порядке.
• Метод «рубашки». Для укрепления фундамента, покрытого многочисленными трещинами, вокруг него пробуривают скважины диаметром 5-8 см. Скважины заливаются цементным раствором, что позволяет защитить стволы от действующей нагрузки сверху, особенно при слабом грунте.

Укрепление почвы при ремонте свайного фундамента

Выполняя ремонт фундамента, в некоторых случаях требуется дополнительное укрепление почвы. Выбор конкретного способа зависит от состава почвы, на которой расположен дом. Есть несколько вариантов укрепления.

• Цементация (глиняный грунт). Для этого в почве пробуривают скважины и заполняют их цементным раствором под большим напором. Такие меры позволяют укрепить глубокие слои грунта, предотвращая основание от разрушения.
• Смолизация (мелкопесчаная почва). В грунт вводится раствор карбаминовой смолы и соляной кислоты.
• Силикатизация (при наличии песчаного грунта). В качестве инъекции применяется силикат натрия. Раствор, вступая в контакт с песком, образует монолитный пласт, превращаясь в кремниевый гель.
• Обжиг. В почве пробуривают скважины, заливают в них топливную смесь и поджигают. При сгорании в грунте создается высокое давление и под воздействием раскаленных газов почва превращается в твердый пласт, глубина которого может достигать 15 м, в зависимости от длительности обработки и выбора горючего материала.

Если при покупке дома обнаружилось, что фундамент возведен по технологии ТИСЭ и на нем образовались многочисленные трещины, увеличение количества которых не прекращается, придется демонтировать часть основания. При небольшой массе постройки достаточно усиления с помощью труб и уголков, иначе потребуется стальной прокат.

Поэтапный процесс укрепления ростверка

При коррозии ростверка используется метод торкретирования. Он заключается в послойном нанесении раствора цемента на поверхность с использованием армирующей сетки и проволоки. Алгоритм работы:

1. Очистить поверхность от загрязнений стальной щеткой или пескоструйным компрессором.
2. На ростверке просверлить отверстия глубиной 20 см с шагом 60 см в шахматном порядке. В отверстия поместить арматуру диаметром 1 см привязать проволокой армирующую сетку.
3. В большие трещины нагнать бетонный раствор.
4. Для максимальной надежности раствор лучше заливать в заранее просверленные отверстия диаметром 5 мм в шахматном порядке на расстоянии 1 м друг от друга.
5. При обширных повреждениях наряду с бетонированием выполнить обвязку железобетонным поясом.

Такие меры помогут защитить бетонную конструкцию от разрушения даже при наличии множества трещин. Проводить работы стоит весной, чтобы за лето стяжка полностью застыла и окрепла.

Технология и способы усиления фундамента на сваях

Прежде чем приступать к ремонтным работам, необходимо точно определить причину: проваливание или выпячивание свай. Справиться с этой задачей помогут квалифицированные строители.

Укрепление уголками и швеллерами

Усиление с помощью уголка схоже с технологией создания пояса жесткости с применением труб. В результате приваренные к опорам элементы снаружи и изнутри должны скрещиваться около сваи. Такой способ поможет усилить цоколь и предотвратить усадку фундамента.

Второй вариант укрепления фундаментной основы деревянного дома — применение швеллеров N°16 или даже N°18. Такая технология оптимальна для грунта с повышенной влажностью или торфяной почвы. Швеллеры фиксируются с помощью сварки на сваи по всему верхнему поясу. Это позволит создать дополнительные оголовки, соединенные в непрерывный каркас, который не позволит сваям отклоняться и нарушать целостность основы.

Этот способ довольно затратный, но надежный. Выполняется путем поднятия дома на домкратах. Такая защита обеспечит длительный срок службы фундамента без дополнительного ремонта.

Монтаж с помощью профилированных труб

Усиление свайного основания выполняется с помощью профилированных труб размером 3*6 см. Технология заключается в том, чтобы последовательно соединить сваи с их помощью. Такой способ допустим при возвышении опор над поверхностью грунта максимум на 80 см. Трубы следует приваривать с внутренней стороны опоры, чтобы в дальнейшем они не препятствовали отделочным работам.

При наличии свай, выступающих более чем на 70 см, трубы фиксируют крест-накрест, скрепляя место соприкосновения металлической накладкой 10*10 см.

Мероприятия по гидроизоляции

Нередко причиной осадки свайного фундамента оказываются подземные воды, которые негативно влияют на грунт и опорную конструкцию. Чтобы предотвратить такие последствия, потребуется качественная гидроизоляция, которая защитит опорные элементы от воздействия влаги.

Выбор материалов для работы зависит от используемых свай:

• гидроизоляция буронабивных свай выполняется путем бурения скважины, укрепления стенок глиной, армирования и заливки бетона. Перед тем как залить раствор, в скважину укладывают рубероид, свернутый в виде трубы — он не позволит воде проникнуть внутрь.
• Для защиты винтовой металлической опоры достаточно покрасить ее специальным антикоррозийным средством с гидрофобным эффектом.
• Для защиты забивных свай от воды потребуется обработка водозащитным составом, которую выполняют при реконструкции.

Замена свай

В случае, когда опоры не подлежат ремонту, требуется полная их замена. Если сооружение деревянное, то выполнять полный демонтаж дома не потребуется. Для ремонта столбов при усадке и проваливании в грунт, укрепить основание дома можно с помощью наращивания оголовок (торец, расположенный непосредственно под зданием) каждой сваи. Делается это путем оголения части арматуры с последующим привариванием элемента необходимой высоты. Затем на конструкцию следует установить обрешетку и забетонировать для надежности фиксации.

Если опоры, наоборот, выдавило под напором почвы, необходимо удалить лишнюю часть оголовки, разрушив опору до необходимой высоты и срезав арматуру. Такие мероприятия не требуют наличия специальных навыков и могут выполняться самостоятельно.

При выборе способа укрепления свайного фундамента необходимо рассматривать несколько вариантов. Окончательный выбор осуществляется на основании типа почвы, причины разрушения основания и вида свай.

Источник

Какими способами можно провести усиление свайного фундамента?

Фундаменты на сваях имеют достаточно высокие показатели прочности и надежности, поэтому часто применяются при возведении массивных сооружений.

Агрессивные воздействия окружающей среды, применение некачественных материалов, ошибки при составлении проекта – все это может приводить к преждевременному износу конструкций.

В таких ситуациях не всегда требуется полная замена фундамента, проблему можно решить путем укрепления свайного основания.

Когда необходимо?

Необходимость в дополнительном укреплении фундаментной конструкции возникает в нескольких случаях. Наиболее распространенная проблема – проседание свайного основания на слабой почве, имеющей недостаточную несущую способность.

Железобетонные сваи могут покрываться трещинами, может наблюдаться осыпание бетона. Такие дефекты возникают из-за резких перепадов температур, воздействия атмосферных осадков, смещения грунтовых пластов. Металлические конструкции, в свою очередь, могут подвергаться коррозии, которая снижает их запас прочности.

Если имеются любые признаки разрушения свайного фундамента, или дом повело, появились трещины в стенах, необходимо проводить ремонтные работы в срочном порядке. Несвоевременное усиление конструкций может привести к тому, что здание перейдет в аварийное состояние и будет подлежать сносу.

Основные способы

Существует множество различных технологий реставрации и укрепления свайных фундаментов. Конкретный вариант подбирают с учетом характера и локализации возникших повреждений. Может потребоваться усилить сами сваи, ростверка, всего фундамента дома или почвы под ним.

Одним из наиболее доступных способов является обустройство железобетонной обоймы вокруг каждого свайного ствола. При этом тело каждой сваи оголяют на всю глубину ее залегания, очищают от грунта, высверливают отверстия для монтажа арматуры, создается сетчатый каркас, после этого опалубка заливается бетоном.

Если просадка дома произошла из-за неправильного расчета свойств почвы, необходимо не только укрепить сваи, но и уплотнить грунт. В противном случае отремонтированный фундамент снова начнет разрушаться.

Методы для различных типов основания на сваях

Если дом стоит на свайно-винтовом фундаменте, который просел с одной стороны, можно провести укрепление путем ввинчивания нескольких металлических свай в дополнение к уже существующим.

Новые конструкции должны располагаться строго вдоль линий, соединяющих старые элементы. При монтаже дополнительных железных опор потребуется приподнять дом на домкратах.

На фото пример укрепления фундамента винтовыми сваями

Если же проблема возникла не из-за проседания, а из-за перекоса винтовых свай, установка дополнительных элементов необязательна. Достаточно выполнить новую обвязку, которая будет эффективнее удерживать опоры в строго вертикальном положении, защищая их от перекоса. Для обвязки используют профилированную трубу или стальные швеллеры.

Фундаменты, построенные на железобетонных или бетонных сваях буроинъекционного, буронабивного и забивного типа, укрепляют несколькими способами.

Первый – создание дополнительных буроинъекционных свай, которые должны располагаться по периметру старых свайных стволов.

При этом вокруг укрепляемых конструкций бурят скважины диаметром 50-80 мм, в которые затем нагнетается бетонный раствор. В результате образуется «рубашка», которая предотвращает последующее разрушение фундамента.
Второй вариант укрепления таких фундаментов – использование дополнительных металлических опор винтового типа. Конструкции ввинчивают в грунт на максимально близком расстоянии к старому основанию, глубина погружения должна достигать плотных слоев почвы.

Установленные сваи бетонируют изнутри, а на верхних торцах закрепляют оголовки, на которых фиксируются швеллеры или двутавровые балки, предназначенные для обвязки свай.

Укрепление ростверка

Данная конструкция располагается в верхней части свайного фундамента и используется для равномерного распределения нагрузок между установленными сваями. Ростверк изготавливают из железобетона высоких марок прочности, который со временем может терять первоначальные свойства. При возникновении механических дефектов необходимо проводить усиление поврежденных элементов.

При укреплении ростверков часто используется технология торкретирования. Суть метода заключается в послойном нанесении бетонной смеси на поверхности поврежденных конструкций. Количество слоев может составлять 2-3, общая толщина должна быть в пределах 2-4 см.

Бетон распределяют по всей площади железобетонной конструкции, при этом материал подают под давлением около 0,5 МПа. Для создания необходимого напора используется специальная техника, которая подает бетонную смесь под давлением, создаваемым сжатым воздухом.

Перед нанесением дополнительных слоев бетона необходимо тщательно очистить поверхность обрабатываемой конструкции от почвы и других загрязнений. Для этого могут использоваться металлические щетки или воздушные компрессоры.

Для более качественной адгезии бетонной смеси с поврежденным ростверком используется армирующая металлическая сетка толщиной около 5 мм. Сетку фиксируют на арматурных прутьях, которые закрепляются на ростверке в заранее высверленных отверстиях глубиной 15-20 см, расположенных в шахматном порядке с шагом не более 70 см.

Укрепление грунта

Существует несколько методов, позволяющих повысить несущую способность грунта под основанием на сваях:

Первые три технологии предусматривают нагнетание соответствующих растворов в почву под свайным основанием. Силикатные составы используют при работе с песчаными и лессовидными грунтами.

Смолизация применима при усилении фундаментов на мелких песках. Цементацию проводят на глинистых и гравелистых почвах.

При обжиге вокруг свайного фундамента создают скважины, в которые подается горючая смесь. Топливо сгорает под высоким давлением (до 5 МПа), благодаря чему раскаленные газы проникают глубоко внутрь почвы вокруг скважин. Под воздействием высокой температуры и давления происходит образование пластов обожженой почвы, обладающей повышенной твердостью.

Обустройство гидроизоляции

Воздействие влаги является одним из основных факторов, негативно влияющих на долговечность свайных конструкций.

Поэтому при строительстве или реставрации основания необходимо уделять должное внимание обустройству гидроизоляции. Выбор подходящего гидроизоляционного материала зависит от типа свай.

Погружные (забивные) конструкции в процессе монтажа подвергаются высоким ударным и вибрационным нагрузкам, что делает невозможным применение обмазочной или напыляемой гидроизоляции. Наиболее оптимальный вариант – использование проникающих герметиков после завершения монтажных работ.

Металлические винтовые сваи подвержены коррозии, поэтому для их защиты используют любые гидроизоляционные и антикоррозийные покрытия, предназначенные для обработки металлоконструкций. Довольно часто применяются составы на битумной основе.

Свайно-ленточные фундаменты обрабатывают двумя способами. Основные опоры покрывают битумными гидроизоляционными материалами, а на бетонную ленту наносят наплавляемое или напыляемое покрытие – например, рулонные изделия или жидкую резину.

Какие материалы необходимы?

При подборе стройматериалов следует заблаговременно определить, какая технология будет использоваться при усилении свай. Если укрепление будет проводиться методом создания дополнительных буроинъекционных или буронабивных свай, железобетонной обоймы или торкретов, для проведения работ понадобится достаточное количество бетонной смеси.

Для ее приготовления необходим:

В большинстве случаев требуется металлическая армирующая сетка и стальная арматура. Эти материалы используются для повышения прочности железобетонных конструкций, предназначенных для усиления ослабевшего или поврежденного фундамента.

Также перед началом ремонтных работ необходимо приобрести нужное количество гидроизоляционных изделий. В зависимости от метода реставрации, могут использоваться составы на основе битума, экструдированного пенополистирола, жидкой резины или других материалов.

В каких случаях можно проводить работы самостоятельно?

Как правило, при реконструкции свайных фундаментов возникает необходимость в использовании дорогостоящего оборудования и спецтехники. Поэтому в большинстве случаев такие работы поручают профессиональным строительным бригадам, в распоряжении которых имеется необходимое техническое оснащение.

Самостоятельное проведение ремонтных работ допустимо лишь при использовании самых простых и доступных методов усиления свай.

Собственноручную реставрацию свайных конструкций можно проводить, если применяются технологии создания железобетонных обойм или дополнительных свай буронабивного или винтового типа. Для монтажа забивных опор необходимо специальное оборудование (гидравлические молоты), поэтому такой вариант не используется при самостоятельном ремонте фундаментов.

Весь цикл работ по обустройству дополнительных винтовых или буронабивных свай можно осуществить с помощью недорогих инструментов и оборудования, которыми могут обзавестись большинство владельцев частных и дачных домов.

При создании скважин могут использоваться ручные буры, для подкопа старых свай – обыкновенные лопаты, для резки арматуры и армирующей сетки – электрические болгарки, для приготовления бетонных смесей – недорогие бетономешалки или любые металлические емкости подходящих размеров.

Стоимость работ

Расходы на усиление свайных фундаментов рассчитываются индивидуально в каждом конкретном случае.

Ценообразование зависит от нескольких ключевых факторов:

• размеров и этажности здания;
• количества поврежденных свай, подлежащих укреплению;
• технологии усиления;
• количества и стоимости стройматериалов, необходимых для проведения работ.

Также к цене прибавляются расходы на оплату услуг профессиональных строителей, аренду и доставку спецтехники, материалов и др. Окончательная сумма подсчитывается после проведения замеров и расчетов непосредственно на объекте заказчика.

Заключение

Своевременное обнаружение и устранение дефектов свайного фундамента позволит увеличить срок эксплуатации здания и избежать более крупных расходов.

Чтобы сооружение дольше сохранялось в надлежащем состоянии, необходимо строго соблюдать технологические нормы при проведении работ и поручать эту задачу компетентным строителям. Профессионалы смогут объективно проанализировать степень повреждений, подобрать оптимальный метод укрепления свай и качественно выполнить ремонтные работы.

Источник