Методичка и пособия / Технология реконструкции зданий и сооружений
.pdfведется стреловым краном или монтажными мачтами, установленными наверху разбираемой трубы с последовательным перемещением мачты по мере снятия очередной царги.
Безопасность процесса при взрывных работах. Взрывные работы выполняются специалистами организации Росвзрывпром, Росгеологоразведка, МЧС, Министерство обороны. Строительным организациям такие работы самостоятельно выполнять не разрешается.
Опасная зона работы должна быть чётко обозначена предупреждающими надписями и сигнальными плакатами.
При сильном ветре дальность разлета осколков увеличивается на 20…50%, соответственно необходимо увеличить опасную зону с подветренной стороны.
Все рабочие в опасной зоне проинструктированы о порядке ведения взрывных работ и принятой системе сигнализации и оповещения.
При взрывании подаются громкие звуковые сигналы:
(▬) – освободить опасную зону от людей, животных и техники; (▬ ▬) – боевой: подрывание зарядов; (▬ ▬ ▬) – через 15…30 минут сигнал «отбой».
Шпуры и скважины перед вводом в них зарядов ВВ необходимо тщательно прочистить и промерить расчетную глубину.
При прекращении работ все неизрасходованные ВВ и средства взрывания сдаются по акту на склад, а не пригодные для дальнейшего использования уничтожаются.
РАЗДЕЛ IV. УСИЛЕНИЕ ИЛИ ЗАМЕНА СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
ГЛАВА 7. РЕКОНСТРУКЦИЯ ФУНДАМЕНТОВ
При замене оборудования (турбины, станки) в ходе реконструкции предприятия остающиеся от него фундаменты, как правило, не соответствуют новым моделям по ряду параметров: размерам, местоположению, массе, опорным частям. Это приводит к необходимости их переустройства.
Фундаменты строительных конструкций перестраивают по следующим причинам:
–увеличение нагрузок в результате надстройки, увеличение шага колонн, замена мостового крана на более мощный;
–эксплуатационный износ;
–дефекты от неправильной эксплуатации (перегрузка, воздействие агрессивных сред, динамические нагрузки и т. п.
100
Все виды реконструкции фундаментов связаны с увеличением его несущей способности, причем в одних случаях восстанавливается расчетная несущая способность поврежденных фундаментов; в других случаях несущая способность нормально работающих фундаментов повышается сверх расчетной (для восприятия увеличивающихся нагрузок).
Используются в основном три технологические схемы усиления:
–усиление основания;
–усиление фундаментов;
–замена старых фундаментов новыми.
Восстановление основания фундамента следует рассматривать во взаимосвязи, так как нередко усиление одного элемента исключает необходимость усиления другого.
7.1.Усиление основания
Вусловиях действующего предприятия закрепление грунтов оснований является одним из наиболее простых и эффективных способов. Здесь не требуется вскрывать фундаменты (полы, земляные работы) или разрушать их. Используются следующие способы закрепления:
силикатизация, цементация, смолизация и другие. Сущность способов закрепления в том, что в грунт нагнетаются специальные химические растворы, которые после затвердения значительно повышают несущую способность грунта.
Растворы нагнетают плунжерными (грязевыми) насосами (ПС-4Б, НС-3) через инжекторы (перфорированные трубы) диаметром 20…40 мм, забитые в грунт пневматическими молотками (СМ-506, ПЛ-1) ниже уровня подошвы фундамента (рис. 7.1). В производственных условиях время твердения растворов устанавливают опытным путем.
Применяется глубинное (на несколько метров) и поверхностное (на глубине менее 1 м) закрепление грунта. В случае глубинного закрепления естественное сложение грунта не нарушают. При поверхностном закреплении грунт рыхлится вспашкой или другим способом, перемешивается с вяжущим и затем уплотняется. Для поверхностного закрепления иногда применяют смолизацию, известкование, вводят гранулированные добавки и др.
Термическое закрепление применяется для глинистых грунтов с достаточной воздухопроницаемостью. Осуществляется оно либо нагнетанием в грунт под давлением воздуха, подогретого до температуры 600…800°С, либо сжиганием топлива в герметически закрытых скважинах, пробуренных для этой цели. Под действием высокой температуры происходит обжиг глинистого грунта, за счет чего он упрочняется. Способ термического упрочнения дорогостоящий, вследствие этого он имеет ограниченную область применения.
101
Выбор способа закрепления грунта основания зависит от физикомеханических характеристик грунта (коэффициент фильтрации, пористость) и от необходимой степени упрочения и условий площадки.
Рис. 7.1. Схемы усиления фундаментов путем закрепления основания
102
с помощью инъекции закрепляющих агентов: 1 – усиливаемый фундамент; 2 – инъектор; 3 – закрепленный грунт; 4 – стена; 5 – приямок
7.2. Усиление фундаментов
При усилении конструкций самих фундаментов увеличение несущей способности может осуществляться в одних случаях без изменения напряженного состояния или конструктивной схемы. Сюда относятся методы: железобетонной обоймы; железобетонной рубашки; наращивания.
В других случаях необходимо устройство разгружающих систем для вывешивания вышерасположенных конструкций (колонн, стен). Сюда относятся методы:
– подведение под существующие фундаменты плит, столбов;
– подведение под несущие конструкции новых фундаментов
сполной разборкой старых;
–усиление забивными и набивными сваями;
–усиление способом «стена в грунте».
Комплексный процесс реконструкции фундамента в общем случае включает следующие простые строительные процессы:
–устраивается временная разгрузка конструкций (вывешивание);
–вскрывается бетонное или асфальтовое покрытие (пол, отмостка);
–отрывается грунт вокруг фундамента до расчетной отметки;
–устраивается крепление стенок выемки. По некоторым технологиям (шпунтовая стенка, замораживание) крепление устраивается до разработки грунта;
–поверхность фундамента очищается от слабого бетона и делается
еенасечка;
–производится подготовка основания фундаментов путем втрамбования щебня или обжатия нагрузкой;
–устанавливаются арматура и закладные детали;
–устанавливается опалубка;
–производится укладка литого бетона с уплотнением;
–снятие опалубки;
–обратная засыпка пазух с уплотнением;
–восстановление бетонного покрытия.
Устройство железобетонных обойм является одним из наиболее простых и эффективных способов усиления самого фундамента, которое выполняется как с уширением, так и без уширения подошвы фундамента (рис. 7.2). При этом необходимо отметить следующую технологическую особенность метода. Грунт, находящийся под фундаментом, который под нагрузкой от здания в течение длительного времени получал осадку, уплотнился. Грунт, располагаемый под уширением фундамента, такого
103
уплотнения не получал и будет давать осадку. Для уменьшения дополнительных осадок уширенный фундамент должен быть введен в
работу путем искусственного обжатия основания перед тем, как он будет окончательно соединен со старым фундаментом. Обжатие фундаментов выполняют с помощью клиньев или домкратов (рис. 7.3). Перед съемом домкратов устанавливают распорки с расклиниванием их, после чего бетонируют уширение (обойму). Тот же эффект получается при втрамбовании в основание крупного щебня.
а |
б |
в |
Рис. 7.2. Схемы усиления фундамента с помощью железобетонных обойм:
а – с уширением подошвы фундамента; б – с уширением фундамента по всей высоте; в – с усилением поперечной стальной балкой: 1 – усиливаемый фундамент;
2 – уложенный новый бетон (обойма); 3 – очищенная поверхность старого бетона; 4 – поперечная стальная балка
104
Рис. 7.3. Обжатие грунта с помощью гидродомкратов: 1 – старый фундамент; 2 – свежеуложенный бетон; 3 – поперечная балка; 4 – гидродомкрат
Другой способ уширения фундаментов выполняется с вывешиванием стен. Осуществляется уширение путем подводки бетонных блоков или железобетонных плит под подошву существующего фундамента.
105
Рис. 7.4. Схемы усиления фундаментов мелкого заложения:
1 – усиливаемый фундамент; 2 – железобетонный блок усиления; 3 – приямок; 4 – монолитная плита усиления; 5 – арматурный каркас
На участках длиной 1…2 м грунт под фундаментом раскапывается и подводятся сборные железобетонные блоки (рис. 7.4, а, б, в) или на месте изготавливается железобетонная плита (рис. 7.4, г). Грунт под плитой или под блоками предварительно обжимается.
106
Переопирание на погруженные рядом сваи выполняется для усиления фундаментов мелкого заложения или свайных фундаментов. Нагрузка на выносные сваи (забивные или набивные) (рис. 7.5) может передаваться с помощью упорных горизонтальных балок, пропускаемых сквозь ростверк или стену. Если дополнительные сваи набивные, то их также предварительно нагружают домкратами, после чего бетонируется общий ростверк.
Рис. 7.5. Усиление фундаментов выносными сваями:
1 – усиливаемый фундамент;
2 – свая; 3 – приямок;
4 – продольные арматурные балки усиления;
5 – поперечные арматурные балки усиления;
6 – свежеуложенный бетон
Во избежание больших динамических нагрузок забивные сваи погружают вибрацией или задавливанием, причем в стесненных условиях задавливание ведут секциями с упором в нижнюю часть стены (рис 7.6).
При бетонировании ленточных фундаментов нижних ступеней (башмаков) столбчатых фундаментов используется грунтовая опалубка («враспор»). Применяется в тех случаях, когда грунтовые условия по СНиП допускают при разработке (устройстве) траншей и малых котлованов глубиной до 1,5…2,0 м наличие вертикальной грунтовой стенки (плотные супеси, суглинки, глины и т. п.). Траншея или котлован устраиваются по внешним размерам конструкции, выполняется песчаная подготовка, при необходимости ставится арматура и производится укладка бетонной смеси.
107
108
Рис. 7.6. Схема усиления фундамента задавливаемыми секционными сваями: а – начало работы хода гидродомкрата; б – окончание рабочего хода гидродомкрата; в – перестановка домкрата:
1 – усиливаемый фундамент; 2 – металлические стойки; 3 – наддомкратная балка; 4 – поддомкратная клетка; 5 – гидродомкрат; 6 – прокладка; 7 – свая
ГЛАВА 8. ДЕМОНТАЖ И УСТАНОВКА ОТДЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
8.1. Демонтаж и установка колонн и подкрановых балок
Перед демонтажом колонн наружные стеновые панели демонтируются полностью участками сверху вниз, начиная с верхней, примыкающей к кровле панели. С помощью отбойных молотков разбирается монолитный шов по контуру панели (см. 6.3.3). Железобетонные колонны демонтируют монтажным краном целиком
специальным краном с предварительным перерубанием колонны; системой полиспастов через опорный шарнир также с перерубанием.
После вывешивания вышележащих конструкций (стропильных ферм, балок) демонтируются подкрановые балки, панели ограждения, связи.
Демонтаж краном. Освобожденная колонна стропится, кран выбирает слабину подвеса. Вырубается бетонная заделка колонны в стакане фундамента и колонна вынимается краном. При больших объемах работ процесс разделяют на два потока: вырубка бетонной заделки и одновременное закрепление колонны клиньями в стакане; затем кран без перерыва извлекает колонны и грузит их на транспорт.
Демонтаж с перерубанием. Если не предусмотрено повторное использование колонны, то ее срубают выше уровня фундамента любым способом, при этом демонтируемая колонна должна быть на подвесе крана или полиспастов. Для демонтажа колонны в этом случае используется кран с укороченной стрелой и вилочным оголовком на ней.
Канатно-блочная система с поворотным шарниром (рис. 8.1) применяется, когда внутренняя стесненность реконструируемого цеха не позволяет использовать стреловые краны даже в модернизированном виде. Шарнир имеет две обоймы на расстоянии около 800 мм. Верхняя обойма крепится к отрубаемой верхней части колонны, нижняя крепится к нижней части колонны, остающейся в фундаменте. При фиксированном положении шарнир обеспечивает устойчивость неперерубленной колонны.
После установки и заякоривания системы освобожденную от конструкций и креплений колонну стропят выше центра тяжести канатами, идущими от двух лебедок: тяговой и тормозной. После этого колонна закрепляется в шарнире и перерубается. Затем с помощью шарнира колонна поворачивается на 90 и укладывается на деревянные подкладки, после чего транспортируется из цеха.
Выемка отрубленной нижней части колонны из стакана фундамента производится специальной установкой и гидроагрегатами ДГЗ-300. Вокруг колонны прорубается бетонный пол до отметки верха стакана фундамента. Затем газовой горелкой срезают арматурные стержни выше плоскости сруба колонны на 50…70 мм.
109