Закрепление бутовой кладки фундамента цементацией

Усиление фундаментов цементацией

Усиление фундаментов цементацией – это распространенный, эффективный метод их укрепления. Технология применяется для улучшения несущих показателей грунта перед строительством и для проведения ремонта эксплуатируемого основания. В последнем случае укрепляется не только фундамент, но и почва под его подошвой. Под воздействием различных факторов опора под постройкой может деформироваться. Это часто сопровождается появлением трещин на стенах здания. Чтобы остановить процесс разрушения и продлить срок службы сооружения, обязательно необходимо проводить укрепление. Предварительно делают осмотр строения для выявления причины процесса.

Сущность метода цементации

Цементация фундамента представляет собой процесс его уплотнения путем введения внутрь цементного раствора. Также часто затрагивается грунт возле основания. Раствор доставляется насосом (под давлением) в нужное место по пробуренным скважинам. При этом заполняются существующие пустоты, происходит упрочнение проблемных зон, потому что улучшается сцепление элементов конструкции. В результате целостность опоры восстанавливается.

Цементный раствор под основанием

Цементирование фундаментных конструкций необходимо проводить в таких случаях:

• если произошел естественный износ основания в процессе его эксплуатации;
• при необходимости укрепления нестабильных грунтов во время строительства или под эксплуатируемой постройкой;
• когда на поверхности фундамента появляются трещины (даже незначительные);
• при деформации основания;
• в случаях возрастание действующей нагрузки на опорную конструкцию из-за достраивания здания;
• если в грунте под фундаментной подошвой образовались пустоты в результате действия подземных вод, либо почва из-за этого разрыхлилась.

Услуги по цементированию предоставляют строительные организации. Расценки на ее проведение начинаются у различных подрядчиков приблизительно с 4000 рублей за погонный метр. Окончательная стоимость определяется после вычислений сметчиков.

Самостоятельно укрепление основания методом цементации не выполнишь, потому что для проведения работ требуется специальное оборудование, а также навыки обращения с ним и соответствующий опыт.

Причины деформации основания

Причины разрушения фундамента и стен постройки различные. Перед проведением укрепления состояния их следует точно определить, чтобы получить нужный результат.

Разрушение стен и фундамента

Наиболее распространенные причины, вызывающие деформацию основания, а также появление дефектов на его поверхность и внутри такие:

• плохая гидроизоляция (низкого качества);
• расположение здания на участке, имеющем наклон;
• изменение несущих свойств грунта под постройкой (после ее возведения) из-за его переувлажнения, пучения либо подъема уровня подземных вод;
• проведение объемных земляных работ вблизи от строения;
• ошибки проектирования основания;
• неправильный расчет действующей нагрузки;
• увеличение массы строения из-за перепланировок или реконструкции здания с увеличением этажности либо применения более тяжелых строительных материалов;
• постоянные или разовые вибрации земли под сооружением и вблизи него, вызванные расположением поблизости железной дороги, проведением подземных выработок, землетрясением;
• использование для строительства материалов низкокачественных материалов;
• неправильная эксплуатация: отсутствие плановых ремонтов;
• сильное промерзание почвы;
• затопление участка с постройкой, например, из-за наводнений, выпадения обильных осадков, паводков;
• отступление от технологии при проведении строительных работ.

В таблице ниже представлены различные виды деформаций построек и вызвавшие их возможные причины.

Усадка центральной части сооружения	Осадка конструкции по краям	Деформация стен
образование пустот в земле под средним участком постройки	слабое основание под любым углом здания	воздействие нагрузок от имеющихся растяжек, прикрепленных к строению
просадка грунта	рытье траншей или котлованов вблизи разрушающейся постройки	землетрясения
ослабление по центру фундамента	проблемы с грунтом, оползни	нагрузки от рабочего оборудования, расположенного внутри здания

Каждая причина для своего устранения, кроме восстановления прочности фундамента, требует еще проведения целого спектра сопутствующих работ. Это может быть обезвоживание территории, монтаж дренажной системы, проведение исследований изменений, произошедших с грунтом и прочие мероприятия. Все это отражается на конечной смете.

Практическая реализация технологии

Работы начинают с предварительного осмотра ремонтируемого сооружения. Это позволяет определиться с объемами предстоящих работ, а также со связанными с ними расходами материалов и финансовых средств.

Осмотр может быть 2 видов:

• подземный, предназначенный для определения габаритов фундамента, эксплуатационных характеристик (например, прочности), используемых при его создании материалов, структуру и состояние грунта;
• наружный, который позволяет установить размеры строения, состояние его стен, наличие и характер трещин, рассчитать нагрузку на основание.

Схематическое изображение процесса цементации

Правильное проведение осмотра с последующим анализом полученных данных способствует определению причины возникновения деформаций. Обследование объекта также помогает составить точную смету.

Чтобы выяснить, остановилась ли усадка здания, устанавливают маяки поперек имеющихся трещин. Один при этом монтируют в максимально широком месте, а другой – вначале зазора. Если при прошествии месяца рейки не отпадут либо не деформируются, то значит, что усадка постройки закончилась. Маяки могут использоваться при проведении наблюдений за ходом процесса.

Укрепление основания и грунта под ним проводят 2 способами:

Цементационные работы различными методами проводятся по отличающимся друг от друга технологиям. Используемые смеси могут состоять из разных материалов.

Струйный метод

С помощью струйного метода улучшают несущие свойства грунта под существующим основанием либо на площадке под новостройку. Суть технологии состоит в том, что подается в скважину цементный раствор под давлением. Энергия струи вызывает разрушение почвенной структуры. В результате этого происходит его упрочнение, а также возрастает сопротивляемость разнонаправленным сдвигам и деформации. Рабочая смесь перемешивается при этом с грунтовой массой на месте. Итогом процесса является образование грунтоцементных свай сечением от 30 см до 2,5 м, которые рассматриваются в виде единого массива с грунтом.

Струйный метод

Отличия струйного метода от классического варианта цементирования заключается в следующем:

• можно проводить укрепление почти всех разновидностей грунта;
• диаметр рабочих отверстий составляет 30-250 см, а при традиционной технологии он не превышает 25-30 мм.

Рабочий процесс при струйном способе цементации проходит такие этапы:

• создание скважины требуемой по проекту глубины (прямой ход);
• подъем буровой части оборудования с одновременным ее вращением и подачей под большим давлением струи рабочего раствора;
• армирование грунтобетонной сваи.

Достоинством струйного способа является высокая скорость цементирования и предсказуемый качественный результат. Монтаж прутьев арматуры проводят, если это заложено в сметном документе.

Традиционный способ

Усиление грунтов основания фундаментов традиционным методом цементации заключается в том, что нагнетают ремонтный раствор непосредственно в опорную конструкцию и под нее.

Традиционный метод цементирования фундамента

Для проведения цементации применяются следующие растворы:

• цементный;
• цементно-песчаный;
• цементно-известковый.

Рабочие качества растворов улучшают путем внесения пластификаторов и других добавок.

Состав вносят специальным оборудованием, которое устанавливается исходя из особенностей собственной конструкции и условий проведения цементирования следующими способами:

• опусканием в отверстия (диаметром 2,5-3,5 см), проделанные для этого предварительно;
• забиванием в несвязные (рассыпчатые) грунты, не имеющие при этом включений крупных размеров.

Первый вариант установки инъекторов используют при расположении выше укрепляемого участка плотных слоев грунта, что делает невозможным применение второго способа.

При наличии подвалов оборудование устанавливают в предварительно пробуренные скважины.

Порядок действий при цементации такой:

• забивают инъекторы или опускают в пробуренные для них скважины до достижения проектной глубины, располагая их при этом шахматным порядком с шагом 0,3-0,6 м;
• насосом нагнетают под давлением нужное количество рабочего раствора;
• демонтируют оборудование;
• заделывают оставшиеся отверстия.

Затвердение ремонтной массы происходит через 2-4 суток. При этом одни инъекторы погружаются в фундамент, а другие – под его подошву на 0,5 м.

При традиционном методе раствор проникает в основание и под него, заполняя имеющиеся там пустоты и трещины. Таким образом, восстанавливается целостность фундамента, а также его прочность и несущая способность.

Технология струйной цементации показана в видеоролике далее.

Цементация грунтов и фундаментов – это один из способов их укрепления. Данный метод используется как самостоятельно, так и совместно с другими. При появлении трещин или деформаций стен постройки либо ее основания следует как можно быстрее приступать к укреплению конструкции, предварительно установив причину их образования. Промедление может привести к плачевным результатам, вплоть до разрушения здания. Среди 2 методов цементации следует подбирать подходящий вариант с практической точки зрения: по бюджету и возможности реализации.

Источник

Общие указания по производству работ по усилению бутовых фундаментов

Принципиальная схема производства работ на захватке по усилению бутовых фундаментов:

• отрывают траншею около захватки;
• очищают и насекают поверхность фундамента;
• устанавливают штыри и инъекторы, штрабят отверстие для заведения обоймы под кирпичную кладку;
• усиляют грунт под обоймой;
• монтируют арматурный каркас обоймы и нижнюю часть опалубки;
• цементируют бутовую кладку фундамента;
• монтируют верхнюю часть опалубки;
• бетонируют обойму;
• снимают опалубку;
• устройство гидроизоляции;
• засыпка траншеи грунтом.

Общие указания по производству работ по усилению бутовых фундаментов ленточного типа:

• Работы по укреплению тела ленточного фундамента ведут захватками длиной 2-2,5 м. Усиление смежного участка следует выполнять не ранее, чем через 7 суток после окончания работ на предыдущем смежном участке.
• На участках усиления фундамента разрабатывают траншею шириной 1,2-2 м. Траншеи устраивают с внутренней, а затем (после работ по усилению) с наружной стороны фундамента. Не допускается одновременная отрывка траншей с обеих сторон соответствующего участка фундамента. Учитывая наличие стесненных условий снаружи и внутри здания, траншеи отрывают вручную.
• Для понижения грунтовых вод при производстве работ на расстоянии 3-4 м от фундаментов устраиваю водосборные колодцы, из которых периодически откачивают воду. При насыщении откачиваемой воды мелкими частицами грунта понижение уровня грунтовых вод рекомендуется проводить с помощью кольцевого дренажа.
• Поверхность фундамента очищают и насекают для шероховатости металлическими щетками, зубилом, перфораторами или отбойными молотками со специальными насадками на глубину 10-15 мм.
• Для лучшей связи существующего фундамента с обоймами в просверленные перфоратором отверстия забивают штыри диаметром 16 мм в шахматном порядке через 25 см по высоте через 1 м по длине фундамента. Прорезают штрабу глубиной 100 мм и высотой 150 мм для заведения обоймы под кирпичную кладку.
• Затем бурят отверстия на глубину 100-150 мм для установки инъекторов (пакеров) из металлических патрубков диаметром 25 мм и длиной 150-200 мм для цементации бутовой кладки фундамента. Пробуриваемые отверстия должны быть на 2-3 мм больше диаметра инъектора и располагаться с шагом 500-700 мм.
• Перед установкой арматуры уплотняют грунт под уширяемой частью фундамента и втрамбовывают щебень слоем 100 мм.
• Устанавливают арматурный каркас обоймы (с оставлением выпусков в соседние захватки и вышерасположенные конструкции) и монтируют нижнюю часть опалубки; осуществляется стыковка арматуры с выпусками, оставленными на соседних захватках.
• Затем под давлением производят цементацию ослабленной бутовой кладки фундамента. Раствор нагнетают последовательно в каждую трубку, повторяя этот процесс несколько раз до полного «отказа». Под отказом принято считать момент, когда прекращается поглощение кладкой водоцементной смеси, резко повышается давление (по показаниям манометра) и трубка заполняется спрессовавшимся цементным тестом.
• После цементации кладки завершают монтаж опалубки и приступают к бетонированию. Укладка бетона в опалубку для устройства уширяемой части фундамента производится с послойным уплотнением вибратором. При укладке бетона в конструкцию с наружной стороны здания бетонную смесь в опалубку опускать по лотку.
• Опалубку снимают после набора бетоном 50% прочности.
• До засыпки траншеи обновленную поверхность фундаментов обмазывают горячим битумом за 2 раза.
• После уширения фундамента траншею засыпают, а грунт тщательно утрамбовывают.
• При производстве работ необходимо наблюдать за состоянием кирпичных стен. В случае появления деформаций немедленно прекратить работы и принять необходимые меры по креплению стен. При обнаружении на участке работ подземных коммуникаций, не предусмотренных проектом, работы следует приостановить и вызвать представителей организации, эксплуатирующей эти коммуникации.
• При устройстве обратных засыпок руководствоваться указаниями СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Общие указания по производству работ по усилению бутовых фундаментов столбчатого типа:

• Работы по укреплению тела столбчатого фундамента ведут последовательно с разбивкой на захватки по 4-м сторонам. Усиление смежного участка следует выполнять не ранее, чем через 7 суток после окончания работ на предыдущем смежном участке.
• На участках усиления фундамента разрабатывают траншею шириной 1,2-2 м с устройством вертикальной стенки крепления грунта. Не допускается одновременная отрывка траншей с двух и более сторон фундамента. Траншеи отрывают вручную.
• Поверхность фундамента очищают и насекают для шероховатости металлическими щетками, зубилом, перфораторами или отбойными молотками со специальными насадками на глубину 10-15 мм.
• Для лучшей связи существующего фундамента с обоймами в просверленные перфоратором отверстия забивают штыри диаметром 20 через 25 см по высоте в 2 ряда по длине фундамента. Прорезают штрабу глубиной 100 мм и высотой 150 мм для заведения обоймы под кирпичную кладку.
• Затем бурят отверстия на глубину 100-150 мм для установки инъекторов (пакеров) из металлических патрубков диаметром 25 мм и длиной 150-200 мм для цементации бутовой кладки фундамента. Пробуриваемые отверстия должны быть на 2-3 мм больше диаметра инъектора и на одной грани должно располагаться не менее 2 отверстий.
• Перед установкой арматуры уплотняют грунт под уширяемой частью фундамента и втрамбовывают щебень слоем 100 мм.
• Устанавливают арматурный каркас обоймы (с оставлением выпусков в соседние захватки и вышерасположенные конструкции) и монтируют нижнюю часть опалубки; осуществляется стыковка арматуры с выпусками, оставленными на соседних сторонах.
• Затем под давлением производят цементацию ослабленной бутовой кладки фундамента. Раствор нагнетают последовательно в каждую трубку, повторяя этот процесс несколько раз до полного «отказа». Под отказом принято считать момент, когда прекращается поглощение кладкой водоцементной смеси, резко повышается давление (по показаниям манометра) и трубка заполняется спрессовавшимся цементным тестом.
• После цементации кладки завершают монтаж опалубки и приступают к бетонированию. Укладка бетона в опалубку для устройства уширяемой части фундамента производится с послойным уплотнением вибратором. При укладке бетона в конструкцию с наружной стороны здания бетонную смесь в опалубку опускать по лотку.
• Опалубку снимают после набора бетоном 50% прочности.
• До засыпки траншеи обновленную поверхность фундаментов обмазывают горячим битумом за 2 раза.
• После уширения фундамента траншею засыпают, а грунт тщательно утрамбовывают.
• При производстве работ необходимо наблюдать за состоянием кирпичных столбов. В случае появления деформаций немедленно прекратить работы и принять необходимые меры по креплению столбов.
• При устройстве обратных засыпок руководствоваться указаниями СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Источник