Усиление фундамента железобетонной рубашкой

Усиление фундамента железобетонной рубашкой

· В общем случае последовательность работ по усилению и реконструкции фундаментов путем устройства обойм, подведения конструкций или новых фундаментов следующая:

· устраивается временное крепление несущих конструкций;

· отрывается грунт вокруг усиливаемого фундамента;

· устанавливается крепление откосов котлованов;

· насекается и очищается поверхность фундамента;

· выполняется подготовка основания путем втрамбовывания щебня в грунт или обжатия основания нагрузкой;

· монтируется арматура и закладные детали;

· устанавливается опалубка и приспособления для тепловой обработки бетона в зимних условиях;

· производится бетонирование конструкции и уход за бетоном;

· разбираются опалубка и крепления откосов котлованов;

· выполняется обратная засыпка пазух фундаментов.

Примыкание обоймы к столбчатому фундаменту может производиться путем объединения в единый пространственный каркас арматуры обоймы с оголенной арматурой подошвы фундамента и подколонной его части (рис. 17.3). При этом арматура подколонной части оголяется по углам фундамента.

Широкое распространение получило усиление фундаментов железобетонными обоймами, устраиваемыми без углубления фундамента, причем оно может быть выполнено как без увеличения подошвы, так и с ее уширением. Устройство обойм возможно как на всю высоту фундамента, так и на меньшую высоту. Перед устройством железобетонных обойм проводится подготовка поверхности старого фундамента. Для лучшего сцепления обоймы с фундаментом его поверхность обрабатывается с целью придания ей шероховатости. Для этого на поверхности фундамента с помощью перфоратора делают насечки или в просверленные шпуры вставляют анкерные стержни. В ленточных фундаментах противоположные стенки обоймы крепят друг к другу анкерами или поперечными балками.

Монтаж арматуры выполняют после обработки поверхностей сопряжения. Установку опалубки осуществляют после монтажа арматурных каркасов. Опалубку подвешивают или крепят к арматуре усиления. Фундамент с помощью подкосов и рамы разгружают. Вокруг фундамента разрабатывают грунт ниже подошвы фундамента, размещают на дне выработки элементы уширения и упорные конструкции. Между элементами уширения и упорными конструкциями с обеих сторон устанавливают домкраты, с помощью которых одновременно навстречу друг другу задавливают элементы уширения под подошву фундамента. Задавливание элементов уширения производят статической нагрузкой на расстояние, меньшее ширины фундамента. После вдавливания элементов уширения домкраты снимают и выполняют обратную засыпку.

Рис. Уширение подошвы фундамента под колонну: 1 – существующий фундамент; 2 – наращивание части фундамента; 3 – щебеночно-песчаная подготовка; 4 – сварка

Методы укрепления грунтов оснований и усиления фундаментов.

В результате истечения срока эксплуатации сооружений, необходимости использования новых технологий при интенсификации или переориентации производства в цехах промышленных зданий, изменения условий эксплуатации строений, прокладки новых подземных коммуникации, возведения зданий рядом с уже существующими, а также развития незатухающей дополнительной осадки требуется оценка обеспечения фундаментами дальнейшей нормальной эксплуатации, а в необходимых случаях — реконструкция и усиление оснований и фундаментов.

Усиление фундаментов необходимо выполнять в следующих условиях:
при увеличении нагрузки на фундаменты, возможной при реконструкции, капитальном ремонте и надстройке зданий;
при разрушении конструкции фундамента при ее расположении в агрессивной среде;
при увеличении деформативности и ухудшении условий устойчивости оснований в результате дополнительного увлажнения или ухудшения свойств грунтов в силу изменения инженерно-геологических условий;
при развитии недопустимых осадок, происходящих, как правило, в результате ошибок, допущенных при проектировании вследствие неправильной оценки несущей способности и деформативности основания или при строительстве и вызвавших нарушение природной структуры грунта.

В настоящее время используют следующие методы усилия оснований и фундаментов: изменение условий передачи давления по подошве фундамента на грунты оснований; повышение прочности конструкции фундамента; увеличение несущей способности грунтов, слагающих основание; пересадка фундаментов на сваи; изменение условий передачи давления по подошве фундамента на грунт оснований с помощью увеличения опорной площади, заглубления фундамента, устройства под зданием фундаментной плиты и введение дополнительных опор.

При недостаточной несущей способности основания увеличивают площадь фундаментов.

Уширение выполняют двумя способами: без обжатия грунтов основания и с предварительным Обжатием.

В первом случае уширение производится с помощью дополнительных частей (банкетов), которые могут быть односторонними (при внецентренной нагрузке) или двусторонними (при центральной). Фундаменты под колонны чаще всего усиливают по всему периметру. Банкеты и существующие фундаменты должны быть жестко соединены, для чего используют штрабы (рис. 14.4, а) либо специальные металлические и железобетонные балки (рис. 14.4, б, в).


Ширина банкета в нижней части должна быть не менее 30 см, в верхней—20 см.

При необходимости ряд одиночных фундаментов может быть превращен в ленточный, а несколько ленточных фундаментов — в сплошную железобетонную плиту. Иногда уширение ленточных и отдельных фундаментов выполняют с применением арматуры, располагаемой в банкетах (рис. 14.5, а, б).

При уширении без обжатия (рис. 14.4 и 14.5, а) уширенная часть фундамента вступает в работу только после значительного увеличения внешней нагрузки, когда появятся дополнительные осадки, причем уширения воспримут только часть дополнительной нагрузки, значительная же ее часть будет по-прежнему передаваться через подошву старого фундамента, что вполне допустимо, поскольку выпор грунта из-под старой подошвы затруднен вследствие при-грузки основания уширениями фундамента (рис. 14.5, а).

Рис. 14.4. Уширение ленточных фундаментов монолитными банкетами: а — одностороннее уширение; б, в — двустороннее ушврение соответственно при большом и незначительном увеличении размера подошвы фундамента; 1 — упорный уголок; 2 — подкос; 3 — рабочая балка; 4 — щебеночная подготовка; 5 — анкер; б — распределительная балка; 7 — зачеканка литым бетдам

При уширении фундамента с обжатием основания (рис. 14.5, б) вдоль боковых граней фундамента разрабатывают траншею и бетонируют примыкающие к граням фундамента банкеты отдельными участками по длине омоноличивания с кладкой. Затем устанавливают в проемах фундаментов пакеты из стальных балок для упоров в них гидравлических домкратов. Домкраты обжимают основание под новыми частями фундамента. До перестановки домкратов банкеты расклинивают, сохраняя тем самым напряжения под их подошвой. После перестановки домкратов пространство между банкетами и стальными пакетами заливают бетоном. В этом случае уширения будут воспринимать большую часть дополнительного давления по сравнению с предыдущим случаем (рис. 14.5, е).

Рис. 14.5. Конструкции уширения подошвы фундаментов: а — без обжатия грунта основания; б, ж — с обжатием грунта домкратами; в — эпюра давления до усиления; г—то же, после обжатия грунта домкратами (эпюра до усиления показана пунктиром); д, е — то же, после усиления и загружения фундаментов; 1 — усиливаемый фундамент; 2 — конструкция уширения; 3 — арматура; 4 — домкрат; 5 — клинья; 6 — пакеты из металлических балок; 7 — бетон; 8 — банкет

Для усиления фундаментов совместно с обжатием грунтов можно применять плоские гидравлические домкраты (рис. 14.6, а), представляющие собой плоские резервуары из двух тонких (1…3 мм) металлических листов, имеющих по периметру валик круглого сечения диаметром 20…80 мм (рис. 14.6, б). В домкраты рекомендуется нагнетать твердеющие жидкости (эпоксидную смолу, цементный раствор), которые фиксируют созданное напряженное состояние.

Рис. 14.6. Усиление фундамента с применением плоских домкратов: а — схема усиления; б — деталь размещения домкрата; 1 — фундамент; 2 — банкеты; 3 — штрабы в фундаменте; 4 — балки; 5 — плоский домкрат; 6 — трубка для нагнетания жидкости в домкрат

Для предварительного уплотнения грунтов применяют и другой метод, заключающийся в установке с двух сторон существующего фундамента дополнительных железобетонных блоков уши рения, нижняя часть которых стягивается гибкими анкерами из арматурной стали, пронизанными сквозь них и существующие фундаменты (рис. 14.7). Верхнюю часть блоков разжимают с помощью домкратов или забивных клиньев. В результате блоки, поворачиваясь вокруг нижней закрепленной точки, обжимают грунт основания, а затем в этом положении щели между фундаментами и блоками заполняются бетоном. Такой способ особенно удобен, если у усиливаемого фундамента отсутствуют развитые консоли.

Рис. 14.7. Усиление фундаментов дополнительными блоками, обжимающими грунты оснований при их повороте: 1 — существующий фундамент; 2 — щель, раскрывшаяся при повороте блоков и заполняемая бетоном; 3 — железобетонный блок; 4 — анкерное крепление; 5 — отверстие для анкеров, заполняемое раствором по окончании работ

Рис. 14.8. Увеличение опорной площади фундаментов: 1 — распределительная монолитная обвязка по периметру стен; 2 — монолитные участки перекрытий; 3 — нажимная рамная конструкция из монолитного железобетона; 4 — дополнительный фундамент из сборных плит; 5 — основной фундамент из сборных плит

В случае необходимости значительного увеличения площади фундаментов может быть предложен другой метод, сущность которого заключается в укладке на щебеночную подготовку дополнительных железобетонных плит (рис. 14.8). Плиты располагают в виде двух (или более) лент, уложенных в продольном направлении, перпендикулярном существующим поперечным стенам. На каждой ленте дополнительного фундамента устанавливают опалубку и арматуру нажимных рам, которые состоят из нижних горизонтальных ригелей сечением 40 ж 60 см, лежащих на новых фундаментах, и наклонных стоек упоров такого же сечения. Рамы передают усилия на пояса-обвязки поперечных стен, по которым ведется кладка кирпичных стен надземных стен здания. Для образования замкнутого контура нажимных рам над ними, в плоскости перекрытия над техническим подпольем, устраивают монолитные участки железобетона в виде полос шириной 60 см, высотой, равной высоте сборных плит перекрытия.

К увеличению глубины заложения фундаментов прибегают реже из-за значительной трудоемкости. Однако этот способ применяют в случае необходимости увеличения глубины подвала, переноса подошвы фундамента на более плотные нижележащие слои грунта и т. д.

Для ленточных фундаментов эту процедуру выполняют в такой последовательности (рис. 14.9). Сначала в несущей стене прорубают отверстия, через которые пропускают разгружающие балки, устанавливаемые на бетонные тумбы или специальные опоры. Учитывая возможность осадки грунта, целесообразно опирать балки на домкраты, что позволяет регулировать положение опор при увеличении деформации основания.

Работы по увеличению глубины заложения ведут отдельными захватками длиной 2,5…3 м.

При заглублении фундамента под колонну применяют подкосы (рис. 14.10) или специальную конструкцию — «ножницы» (рис. 14.11).

Рис. 14.9. Заглубление ленточных фундаментов

Подводка под здание фундаментной плиты снижает давление по подошве и используется при существенном возрастании нагрузок или значительных неравномерных осадках и слабых грунтах оснований. Плиту толщиной до 25 см укладывают на щебеночную подготовку (рис. 14.12); сечение ее второстепенных балок 30×40 см, главных — 50×100 см. Шаг второстепенных балок около 2,5 м. Глубина заделки плиты в существующие стены 30…40 см, ее целесообразно устраивать не на уровне уже существующих фундаментов, а на 75…80 см выше.

Рис. 14.10. Перенос отметки заложения подошвы фундамента под колонну

Рис. 14.11. Подводка фундаментов под колонны на глубоких отметках с помощью приспособления «ножницы»: L— подкос; 2 — воротник; 3 — стальной анкер; 4 – новый фундамент; 5 – старый фундамент

Введение дополнительных опор целесообразно при сплошной замене перекрытий и при больших (более 7,5 м) пролетах. Необходимо соблюдать условие равномерности осадок существующих и вновь возводимых опор, имея в виду, что осадки уже построенных опор стабилизировались и практически равны нулю.

Рис. 14.12. Фундаментные плиты: прогоны фундаментной плиты; 2 — плита; 3 — балки фундаментной плиты; 4 — существующие конструкции

Рис. 14.13. Увеличение прочности оснований и фундаментов: а — наращиванием с помощью обойм; 6 — инъекцией раствора в кладку; в — закреплением грунта под фундаментом; 1 — усиливаемый фундамент; 2 — железобетонная обойма; 3 — трубки для инъекции; 4 — шгьекторы; 5 — закрепленный грунт

Рис. 14.14. Усиление ленточных и одиночных фундаментов набивными сваями: 1 — существующий фундамент; 2 — рандбалка (железобетонная или металлическая); 3 — свайный ростверк; 4— набивная свая

Повышение прочности конструкций фундаментов достигается с помощью устройства железобетонных или металлических (с последующим обетонированием) обойм (рис. 14.13, а) или инъецированием в кладку фундамента цементного раствора (рис. 14.13, б). Иногда оба способа используются одновременно.

Увеличение несущей способности грунтов основания осуществляется с помощью методов закрепления грунтов, рассмотренных в гл. 12. Обычно закрепление осуществляют с помощью инъекторов, погружаемых в грунт под подошвой фундамента (рис. 14.13, в). Применение набивных свай при усилении фундаментов может быть рекомендовано при высокой деформируемости грунтов, наличии подземных вод, осложняющих процесс уширения, и при значительном увеличении внешних нагрузок. Несущую способность и число свай определяют расчетом. Недостатком такого способа является его сложность из-за необходимости подводки набивных свай. Сваи формируются в грунте обычно из подвальных помещений с помощью обсадных труб либо в предварительно пробуренных скважинах (рис. 14.14, а — д).

Кроме набивных свай в последнее время все большее распространение получают вдавливаемые сваи, состоящие из отдельных сборных железобетонных элементов квадратного (20 х 20, 30 х 30) или круглого (со сквозным каналом) поперечного сечения длиной 80… 100 см. Эти звенья последовательно вдавливаются в грунт с помощью домкратов (рис. 14.15).)

Рис. 14.15. Последовательность работ по устройству свай Мега: а — г — этапы выполнения работ; 1 — несущая стена; 2 — домкрат; 3 — насосная станчи; 4 — нижний элемент; 5 — рядовой элемент сваи; б — стойка; 7 — распределитель вал балка; 8 — головной элемент

Рис. 14.16. Изготовление свай в грунте с помощью высоконапорной струи: 1,2 — образование скважин струей; 3,4 — заполнение скважин раствором твердеющего материала

Рис. 14.17. Подведение свайных фундаментов под реконструируемое здание

Наиболее эффективной при усилении фундаментов является струйная технология., позволяющая создавать несущие конструкции в грунте. Она основывается на использовании энергии водяной струи для прорезки в грунте полостей, заполняемых бетонной смесью.

Главным элементом устройства для образования щелей, скважин или полости является струйный гидромонитор, имеющий на боковой поверхности водяные сопла, в нижней — отверстия для подачи бетона, в верхней — подводящие трубопроводы и пггангу для опускания монитора в скважину. Высоконапорная струя воды под большим давлением способна разрезать грунты и другие твердые материалы, а при добавке в струю абразивного материала даже железобетон. Для увеличения разрушающего воздействия струя поступает под защитой воздушного потока или подаваемых одновременно водяного и воздушного потоков.

Усиление фундамента существующего частного дома

В последнее время активно ведется малоэтажное строительство, многие покупают и продают частные дома. Зачастую новые владельцы непросто делают косметический ремонт своей усадьбы или коттеджа, а надстраивают и перестраивают здание по своему вкусу и желанию. Через какое-то время, по стенам строения идут трещины, окна, лестницы и двери перекашиваются, и только после всех этих «симптомов» хозяева понимают, что необходимо усиление фундамента под существующим домом. Какие еще причины могут ослабить несущую конструкцию и как можно восстановить и усилить ее, рассмотрим в этой статье.

  1. Как усилить старый фундамент
  2. Рекомендации строителей
  3. Видео
  4. Стоимость

Причины деформаций и разрушения

Их множество, перечислим наиболее часто встречающиеся:

1. Ошибки и неточности на стадии проектирования, такие как неверное определение типа фундамента для грунтовых условий участка.

2. Усадка строения вследствие вымывания или вымерзания почвы, либо каких-то других причин.

3. Превышение расчетной нагрузки на фундамент в результате реконструкции, перепланировки или надстройки этажей.

4. Изменение уровня залегания подземных вод, либо смещение слоев грунта.

5. Использование в процессе строительства материалов плохого качества или не соответствующих по технологическим характеристикам.

6. Естественный износ и ветшание в процессе длительной эксплуатации.

Технологии усиления и реконструкции

Усиление имеющегося фундамента сегодня можно реализовать одним из шести существующих способов, но не все из них подходят для выполнения собственными силами. Для осуществления некоторых из них требуется стройтехника и помощь нескольких работников. Технологии усиления основы дома следующие:

  • торкретирование;
  • расширение и усиления подошвы фундамента;
  • железобетонная «рубашка»;
  • дополнительные сваи, на которые перераспределяется нагрузка от здания;
  • инъекционная железобетонная обойма, укрепляющая конструкцию и значительно уменьшающая создаваемое ею давление на прилегающие грунты;
  • отливы из железобетона.

Кроме этих способов, могут использоваться и другие технологии усиления оснований фундамента, такие как:

  • цементация грунтов гидравлическими вяжущими веществами;
  • цементация зоны взаимодействия «грунт-основа»;
  • создание буроинъекционных и грунтоцементных свай.

Основываясь на картине повреждений основы, выбирают тот или иной способ ее реконструкции.

Традиционные способы укрепления основания

Прежде чем приступить к реконструкции обязательно проводится обследование состояния стен строения, наличия трещин, структуры грунта, а также уровня и подвижности грунтовых вод.

Усиление и укрепление фундамента традиционными методами, как правило, основано на увеличении площади основания и уменьшения давления на окружающий грунт. Для этого конструкцию освобождают от почвы и обкладывают одно- или двухсторонними железобетонными банкетами или обоймами. Прежде чем начать реконструкцию основы, необходимо ее укрепить посредством разгрузочных балок. Не следует сразу освобождать от земли весь фундамент, для того чтобы предотвратить его обрушение откапывают так называемыми захватами – отдельными участками, ширина которых не должна превышать 1 метр. Начинать восстановительные работы на свежевырытом захвате можно только после того, как будет закопан и утрамбован предыдущий.

Реконструкция основания кирпичного строения

Усилить своими руками фундамент кирпичного дома довольно сложно, так как проведение подобных работ требует особой осторожности, чтобы не произошла дальнейшая осадка ослабленной конструкции. В связи с этим, нельзя производить подкапывание под основание, а усиление проводить через возведение с двух сторон ограждающей монолитной накладки-пояса.

Кроме этого, если кирпичное строение выстроено на мелкозаглубленном ленточном основании (МФЗ), то на него могут оказать довольно сильное воздействие подъемные силы различных слоев грунта под ним.

Как следствие воздействия таких сил, на здании появляются трещины и оно наклоняется. Чтобы справиться с такими проблемами, увеличивают площадь подошвы, для чего выполняют ряд последовательных действий:

1. Клонящуюся сторону дома делят на метровые участки.

2. Вырывают, с обеих сторон, шурфы для создания песчаной подушки.

3. В старом монолитном основании делают отверстия под арматуру и выемки.

4. Из арматуры изготавливают каркас и цементируют прутья.

5. Выстраивают опалубку первого укрепляющего элемента и заполняют ее бетонным раствором.

6. После того как прочность бетона в первом укреплении достигнет 70%, приступают к обустройству последующих элементов.

7. Посредством арматуры скрепляют между собой все элементы усиления.

8. В завершение работ проводят гидроизоляцию наружной поверхности конструкции и заделывают цементным раствором трещины.

Когда выстраивают дополнительные фундаменты?

Если необходим перенос подошвы на более прочные и устойчивые слои грунта, то проводят замену старого основания на новое, более заглубленное, и выстраивают дополнительный (усиленный) фундамент. Демонтаж осуществляют только после того, как были выстроены временные разгружающие системы, такие как выносные опоры или других специальных устройств, которые принимают на себя нагрузку от несущих колонн и стен здания.

Справимся сами или приглашаем специалистов?

Усиление свайного фундамента, в отличие от той же процедуры с каменным или кирпичным, потребует привлечения профессиональных строителей, специализирующихся на работах именно с этим типом оснований. Для усиления конструкций на сваях используют несколько способов:

  • Погружение в грунт опор вне контура основной конструкции, в этом случае нагрузка на внешние опоры передается посредством упорных балок, которые проходят сквозь стены или ростверки.
  • Устройство из подвальных помещений набивных свай в стальной оболочке. Для погружения опор в грунт применяют станок ударно-канатного бурения УКС-22, а также вдавливание домкратами. По мере заглубления, оболочки на сваях постепенно наращивают. После того как оболочка была погружена на необходимую глубину, в нее закачивают бетонный состав.
  • Буронабивной метод, при использовании которого внутри и снаружи, а также и вокруг строения пробиваются скважины двухметровой глубины, и в них устанавливают арматуру и заливают раствор бетона. К основанию дома сваи прикрепляются при помощи анкерных болтов.

Каждый из этих способов требует как строительной техники и профессионалов, умеющих с ней обращаться. Проводить самостоятельно такие работы нежелательно.

Цена вопроса

Если вы не знаете, с какой стороны подойти к ответу на вопрос как усилить старый фундамент, то лучше обратиться к профессиональным строителям. Стоит быть готовым к тому, что стоимость ремонта или усиления будет зависеть от таких факторов:

  1. Геологические особенности участка и его рельеф.
  2. Причины, вызвавшие ослабление.
  3. Глубина залегания имеющегося фундамента.
  4. Есть ли необходимость в демонтаже старого основания.
  5. Стоимость стройматериалов в конкретном регионе, которая может значительно отличаться в разные сезоны.
  6. Транспортные издержки на доставку техники, материалов и рабочих.

Средняя цена на работы по усилению и реконструкции в Москве начинается от 1 000 руб/пог.м. Укрепление основания сваями стоит несколько дороже – от 1 700 руб/пог. м, без учета цены на сами сваи.

Выполнить восстановление, усиление или ремонт фундамента можно и своими руками. В некоторых не очень сложных случаях не нужны ни техника, ни особые знания и умения. Самое главное точно соблюдать все технологические этапы, чтобы реконструкция не привела к еще большим проблемам, а тем более к разрушению как основания, так и самого дома.

Способы укрепления фундаментов при помощи винтовых свай

В зависимости от конкретных условий выбирается один из двух методов укрепления оснований винтовыми сваями:

  • Укрепление только винтовыми сваями, оснащенными специальными опорными конструкциями, позволяющими перераспределить нагрузку.
  • Буро-инъекционный способ, предполагающий установку винтовых свай в непосредственной близости от стен здания вдоль длинных его сторон. Затем полости свай заливаются бетоном и выполняется их обвязка в общую конструкцию.

Следует отметить, что монтаж свай может выполняться как с наружной стороны дома, так и непосредственно в подвальных помещениях, что позволяет значительно увеличить эффективность свайно-винтового метода усиления фундаментов.

Преимущества укрепления фундаментов винтовыми сваями

К достоинствам данного метода относятся:

  • прочность получающихся конструкций;
  • возможность выполнять работы на любом грунте, включая проблемный;
  • высокая скорость выполнения работ;
  • доступная стоимость.

Укрепление фундаментов свайными элементами будет эффективным только при полном соблюдении технологического процесса. Именно поэтому мы советуем обращаться к профессионалам, имеющим значительный опыт работы в данном направлении. Задать вопросы по особенностям укрепления оснований зданий и сооружений при помощи винтовых свай вы можете специалистам нашей компании.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *