Методы усиления ростверков

При обследовании ростверков, выполняемом путем детального шурфования вблизи всех его граней, выявляют следующие их недостатки, уменьшающие несущую способность фундаментов [2]:

– наличие отдельных трещин, каверн, раковин, выколов или пустот; коррозия наружного слоя бетона (вследствие действия агрессивных грунтовых вод или электрокоррозии);

– сквозные трещины из-за неравномерных осадок свай в кусте;

– недостаточная прочность бетона (из-за ошибок при строительстве или вследствие его старения);

– недостаточное армирование (например, из-за увеличения нагрузки на фундамент при реконструкции здания или сооружения);

– некачественное сопряжение со сваями.

Способ усиления ростверков выбирают в зависимости от характера повреждения и вызвавших его причин. Так, ремонт мелких поверхностных трещин, заделку выколов, устранение раковин, ликвидацию небольших неразвивающихся трещин и других мелких дефектов в поверхностных слоях бетона производят путем затирки влажным цементом и оштукатуриванием в несколько слоев дефектных мест.

При коррозии наружного слоя бетона ростверков, а также для исправления и предохранения от дальнейшего разрушения выветрившейся и трещиноватой их поверхности следует применять торкретирование путем нанесения на поверхность ростверков под давлением цементно-песчаного раствора по металлической сетке с ячейками размером 5-10 см при диаметре проволоки около 5 мм. Сетку привязывают вязальной проволокой к анкерам, заделанным в ростверк на 15-25 см. Торкрет наносят под давлением 0,4-0,6 МПа толщиной 20-40 мм в два-три слоя полосами шириной 1-1,5 м сверху вниз. Каждый последующий слой наносят после схватывания предыдущего.

При серьезных повреждениях железобетонных ростверков любых видов (плит, подколонников, монолитных лент, насадок и т. д.) производят более крупные ремонтные работы. Глубокие трещины, пустоты в бетоне и т. д. исправляются путем нагнетания цементного раствора под давлением. Для этого в массиве ростверка перфораторами бурят вертикальные или наклонные скважины диаметром
36-75 мм, располагая их в шахматном порядке. Расстояние между скважинами принимают ориентировочно 0,9-1,3 м. После окончания бурения всех скважин бетон через инъекционные трубки промывают водой под давлением 0,2-0,4 МПа. При промывке выявляют все трещины и пустоты, через которые раствор может вытекать при нагнетании. Эти трещины перед цементацией заделывают паклей или мешковиной. После промывки производят продувку сжатым воздухом через скважины в том же порядке, как делали промывку.

Для цементации обычно применяют водоцементный раствор состава от 1:10 до 1:1 (отношение цемента к воде по массе). В начале нагнетания применяют более жидкую консистенцию от 1:10 до 1:4 при давлении около 0,1 МПа, а к концу – до 1:1 при давлении до
0,5-1,1 МПа. При малых поглощениях раствора (мелкотрещиноватая структура) состав раствора в процессе нагнетания не изменяют, но значительно увеличивают давление (до 1,1 МПа).

При сквозных трещинах в ростверке, при недостаточной прочности бетона и 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. 2.25, 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, подколонники и пр.) такие обоймы могут выполняться в виде отдельных железобетонных поясов
(рис. 2.25, 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.

Рис. 2.25. Различные схемы усиления ростверков

1 – сваи; 2 – ростверк; 3 – железобетонная обойма (пояс, рубашка);
4 – зацементированный щебень; 5 – замкнутое ограждение,
выполненное способом «стена в грунте»

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. 2.25, в). 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. Обычно внутри стены в грунте вокруг ростверка устраивается железобетонная рубашка, которая для повышения несущей способности может соединяться с конструкцией стены в грунте.

На рис. 2.26 представлены способы усиления ростверков при нарушении их сопряжений со сваями в случае погружения голов свай на большую глубину, чем предусмотрено проектом, а также при коррозионном разрушении сопряжений.

Рис. 2.26. Схема усиления сопряжений ростверка со сваями

а – при расположении головы сваи от подошвы ростверка до 50 см;
б – то же, до 30 см; 1 – свая; 2 – утолщение ростверка;

3 – дополнительная арматура утолщения; 4 – хомуты; 5 – арматура,

наваренная к продольной арматуре сваи; 6 – железобетонный

ростверк; 7 – продольная арматура ростверка