Усиление стволов свай

Усиление верхних концов железобетонных свай и мест их сопряжений с ростверком, необходимость которого наиболее часто встречается в практике строительства (различные случаи повреждений и нарушений в процессе производства работ, разрушение бетона и арматуры при эксплуатации), может быть выполнено устройством железобетонной рубашки-обоймы (рис. 2.27) [2]. Работы выполняются крупными захватками без применения каких-либо мер по разгрузке свай, с очисткой поверхностей и обеспечением надежной связи бетона свай с бетоном рубашки; размеры рубашки и армирование принимают конструктивно.

При изготовлении рубашки следует применять бетонную смесь подвижной консистенции с укладкой ее под некоторым напором. Бетонирование выполняют горизонтальными слоями с тщательным уплотнением для обеспечения хорошего примыкания к поверхности существующего ростверка.

Рис. 2.27. Схема усиления верхних концов железобетонных свай

1 – сваи; 2 – бетон; 3 – арматурная сетка; 4 – выколы, раковины
и трещины в бетоне свай; 5 – ростверк; 6 – оголовки свай,
загрязненные грунтом, в сопряжениях с ростверком; 7 – повреждения бетона в нижней части ростверка с оголением арматуры

Наиболее часто применяется усиление свайных фундаментов погружением дополнительных свай вне контура фундамента (выносные сваи) и передачи нагрузки (полностью или частично) от реконструированного фундамента на эти сваи. Нагрузка на выносные сваи может передаваться с помощью специальных упорных горизонтальных балок, пропускаемых сквозь ростверк или стену здания.

Горизонтальные (поперечные и продольные) балки, передающие нагрузку на выносные сваи, могут быть объединены в единый фундамент с усиливаемым ростверком (рис. 2.28, а). Такое усиление особенно эффективно для ленточных свайных фундаментов. Возможна передача нагрузки на дополнительные сваи с помощью нового ростверка усиливаемого фундамента (рис. 2.28, б).

Рис. 2.28. Схема усиления свайных фундаментов
путем устройства выносных свай

1,2 – сваи и ростверк усиливаемого фундамента; 3 – отверстия для пропуска горизонтальной балки; 4 – поперечная балка;
5 – продольная балка; 6 – новый ростверк (железобетонная обойма);
7 – дополнительная (выносная) свая; 8 – плотный грунт; 9 – штыри для связи дополнительного ростверка с усиливаемым

Для связи дополнительного ростверка с усиливаемым, в последний обычно заделываются штыри из арматуры путем пробивки в бетоне отверстий пневмопробойником и установки в них штырей с замоноличиванием их цементным раствором. Допускается вместо установки штырей оголять арматуру усиливаемого ростверка и приваривать к ней арматуру дополнительного ростверка. Во избежание значительных осадок после передачи нагрузки от сооружения на выносные сваи, последние предварительно обжимают гидравлическими домкратами (это особенно важно при висячих сваях). Домкраты устанавливают на головы свай или на обвязку по сваям и упирают в поперечные балки. Практикой установлено, что давление обжатия в этом случае должно примерно на 50 % превышать эксплуатационную нагрузку. Когда осадки обжатия прекратятся, производят подклинку поперечных балок металлическими клиньями и только после этого убирают домкрат.

Усиление свайных фундаментов производят и с помощью выносных буронабивных свай (рис. 2.28, б), применение которых во многих случаях более эффективно, чем погружение дополнительных задавливаемых и забивных свай. Кроме того, работы по устройству набивных свай можно производить из подвальных помещений, имеющих небольшую высоту.

Усиление свайных фундаментов может быть выполнено путем применения дополнительных задавливаемых или забивных свай-инъекторов. Особенность сваи-инъектора заключается в том, что по продольной оси ее ствола устанавливается стальная трубка. После погружения сваи до требуемой отметки через эту трубку производят закрепление грунта вокруг нижнего острия сваи. В результате образуется опорный массив из закрепленного грунта, играющий ту же роль, что и уширенная пята.

В случае необходимости размещения свай внутри реконструируемого свайного фундамента сквозь усиливаемый ростверк следует пробуривать скважины и сквозь них забивать сборные сваи или изготовлять буронабивные. При этом дополнительные сваи должны проходить в просветах между арматурными стержнями ростверка. Чаще всего для этой цели применяют набивные сваи малого диаметра (до 200 мм). Такие сваи могут устраиваться вертикальными и наклонными так же, как при усилении несвайных фундаментов.

Тип дополнительных свай – буронабивные, задавливаемые
(забивные), корневидные и т. д. – должен выбираться с учетом конкретных условий каждого объекта, возможности их устройства на действующем предприятии и наличия соответствующего оборудования у строительных организаций.