Усиление свайных фундаментов

При усилении свайных фундаментов основное внимание уделяют повышению несущей способности ростверка и свай. Во всех случаях усиление производят двумя способами:

- усилением или устройством нового ростверка;

- пересадкой фундамента на выносные сваи или подведением свай под подошву фундамента.

Усиление ростверка осуществляют с помощью:

- железобетонной обоймы по всей высоте ростверка;

- железобетонных поясов;

- железобетонной обоймы и замкнутого ограждения, выполненного способом стена в грунте.

При незначительных размерах ростверка устраивают железобетонную обойму по всей высоте ростверка. Она обычно изготавливается замкнутой по периметру ростверка. Если имеются разрушения бетона в нижней грани ростверка, то необходимо выполнить цементацию щебеночной подготовки под ростверком (рис.28, а).

Рис.28. Варианты усиления монолитного ростверка:

а) железобетонной обоймы по всей высоте ростверка; б) железобетонных поясов;

в) железобетонной обоймы и замкнутого ограждения, выполненного способом стена в грунте: 1- сваи;

2- ростверк; 3- железобетонная обойма; 4- зацементированнй щебень; 5- замкнутого ограждения, выполненное способом стена в грунте

При большой высоте ростверка вместо железобетонных обойм устраивают железобетонные пояса, арматуру которых прикрепляют к телу ростверка специальными анкерами (штырями) или приваривают к оголяемой рабочей арматуре ростверка (рис.28, а). Арматура поясов и сплошных железобетонных обойм должна быть замкнутой по периметру ростверка.

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». Для этого вокруг ростверка разрабатывают траншею под защитой глинистого раствора, в которую затем опускают арматурный каркас и бетонируют стену методом вертикально-перемещаемой трубы. После набора бетоном прочности вокруг ростверка образуется железобетонная стена, между внутренней гранью которой и внешней гранью ростверка можно извлекать грунт и производить усиление ростверка любым из известных способов.

При нарушении сопряжений свай с ростверком для усиления устраивают утолщение ростверка. Примеры такого усиления приведены на рис.29.

Рис.29. Схема усиления сопряжений ростверка со сваями: а) при расположении 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

Для этого в оголовках свай оголяют продольную арматуру и приваривают к ней арматурные стержни и дополнительную арматуру утолщения, к которым прикрепляют хомуты. Затем устанавливают опалубку и заполняют ее бетоном с обязательным уплотнением бетонной смеси.

Усиление верхних концов железобетонных свай и мест их сопряжений с ростверком может быть выполнено устройством железобетонной обоймы. Работы выполняют захватками без применения каких-либо мер по разгрузке свай, с очисткой поверхности и обеспечения надежной связи бетона свай с бетоном обоймы.

Рис.30. Схема усиления верхних концов свай железобетонной обоймой:

1- свая; 2- бетон; 3- арматурная сетка; 4- трещины в бетоне свай; 5- ростверк; 6- оголовки свай;

7- повреждение бетона в нижней части ростверка с оголением арматуры

Наиболее часто для усиления свайных фундаментов используют метод погружения дополнительных свай вне контура фундамента (выносные сваи) с передачей нагрузки (полностью или частично) от реконструированного фундамента на эти сваи.

а) б)

Рис.31. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента (а) и под подошвой фундамента (б)

1 – существующие сваи; 2 – сваи усиления; 3 – ростверк усиления; 4 – сваи усиления; 5 – арматурные сетки; 6 – отогнутые стержни; 7 – усиливаемый фундамент; 8 – плотный грунт; 9 – арматурные стержни

Первый способ аналогичен работам при устройстве железобетонных обойм и рубашек и требует обязательного соединения арматуры существующего фундамента с арматурой нового ростверка. Он используется в тех случаях, когда возможно уширение фундамента в пределах его высоты (рис.31, а).

По второму способу подводка нового ростверка под существующий фундамент применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждении оголовок существующих свай (рис.31, б).

При значительных дополнительных нагрузках на существующий свайный фундамент эффективным способом его усиления является устройство выносных свай в совокупности с продольными и поперечными железобетонными балками (рис.32).

Рис.32. Усиление свайного фундамента с помощью выносных свай

1 – сваи усиливаемого фундамента; 2 – дополнительные выносные сваи; 3 – новый ростверк;

4 – продольная балка; 5 – поперечная балка; 6 – отверстие в стене для поперечной балки;

7 – ростверк усиливаемого фундамента; 8 – плотный грунт

Для этого вдоль усиливаемого свайного фундамента бурятся скважины, в которые устанавливают арматурные каркасы и производят укладку бетонной смеси. На оголовки выносных свай (2) устанавливают или бетонируют продольные железобетонные балки (4). В существующей стене пробивают отверстия с шагом 1,5-2,0 м, в которые монтируют поперечные балки из сборного железобетона или прокатного профиля (5). Затем устанавливают опалубку и бетонируют новый ростверк (3), который жестко связывает все усиливаемые элементы в единый комплекс.