4.2. Ремонт фундаментов, усиление их обоймами и подведением конструктивных элементов (ч. 1)

Фундаменты промышленных, жилых и гражданских зданий, построенных в первой половине XX века, как правило, выложены из бутового камня, бутобетонной кладки и сравнительно редко из пережженного красного кирпича — железняка. Под влиянием грунтовых вод, агрессивных сред, температурных и других воздействий материал фундаментов с течением времени теряет свою прочность и становится легко разрушаемым. Длительное увлажнение бутового камня, в особенности из слабых известняковых пород, приводит к образованию глубоких каверн, снижению несущей способности и интенсивному разрушению кладки. В бутовой кладке чаще всего разрушается материал швов. Под влиянием коррозии разрушаются также бетонные и железобетонные фундаменты.

Для восстановления прочности кладки используют цементацию. Цементация производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубки цементного раствора консистенции от 1 : 1 до 1 : 2 и более под давлением 0,2—1 МПа. Иногда боковую поверхность фундамента перед цементацией покрывают цементной штукатуркой. Цементацию производят после засыпки и уплотнения грунта в предварительно разработанных (по условиям технологии установки инъекционных трубок) траншеях с противоположных сторон фундамента. Порядок и технология работ по цементации кладки фундаментов детально отражены в работе [1] и др.

При незначительных повреждениях фундамента на отдельных захватках в шахматном порядке через 0,5 м в кладку заделываются анкерные штыри, к которым прикрепляется арматурная сетка, и устраивается рубашка. Рубашка может быть выполнена из раствора на крупном песке методом штукатурки или торкретирования, а также пневмонабрызгом бетона или укладкой его в опалубку. Вместо анкерных штырей иногда лучше пробивать в кладке отверстия через 1,5—2 м и пропускать балки.

Если цементацию провести затруднительно, то кладку можно усилить бетонными или железобетонными обоймами на всю высоту фундамента или его часть. В ленточных фундаментах противоположные стенки обоймы в отдельных случаях крепят одна к другой анкерами из арматурной стали и поперечными балками. Иногда обоймы устраивают с предварительной установкой в них инъекционных труб для последующей цементации. В этом случае в процессе цементации обоймы препятствуют вытеканию раствора из фундамента и поступлению его в грунт, что позволяет создать в теле фундамента большое давление, которое способствует лучшему прониканию раствора внутрь кладки. Применение этого способа особенно целесообразно при цементации бутовых стен подвалов, так как обойма препятствует поступлению раствора внутрь помещения.

При появлении трещин в нижних ступенях фундаментов или плитах ленточных фундаментов их усиливают путем устройства под ступенями продольных железобетонных балок (рис. 4.1, а). Балки опираются на контрфорсы, ширина которых определяется по расчету на смятие кладки в местах пересечения ригеля контрфорса с кладкой стены. Расстояние между контрфорсами находится из расчета фундаментных балок на изгиб. Далее весь фундамент заключается в железобетонную рубашку, монолитно связанную с фундаментными балками [1].

В зависимости от того, насколько интенсивно возрастает нагрузка, усиление фундамента может быть сплошным или прерывистым. При усилении увеличивается площадь подошвы фундамента, а отметка его заложения сохраняется. Конструкция усиления может быть двух- и трех-контрфорсной и состоит из плиты, на которой установлены стойки, прикрепленные к стальному ригелю. Стены усиливаются балками коротышами. Все сборные элементы обмоноличиваются бетоном в единый контрфорс; (рис. 4.1, б). После усиления часть нагрузки на грунт под существующим фундаментом снимается и передается на плиты уширения. Обжатие плит уширения и включение их в работу предварительно осуществляется домкратами.

В отдельных случаях усиление целесообразно выполнять столбами-пилястрами, не разбирая нарушенную кладку. На плиты уширения укладывают сборные стаканы, которые заполняют бетоном. Нагрузка от стены на столбы передается через ригели, которые в дальнейшем замоноличиваются бетоном. Фундамент на участках между столбами заключается в рубашку. Если кладка ленточного фундамента сильно разрушилась и не может больше служить, то она выключается из работы. Ленточный фундамент заменяется столбчатым. Столбы возводятся по способу, описанному выше, с той лишь разницей, что дополнительно подводятся рандбалки, опирающиеся на ригели. В этом случае размеры плит, сечения столбов и расстояние между столбами определяются расчетом.

Усиление фундаментов обоймами, устраиваемыми без его углубления, производят как без увеличения площади подошвы, так и с увеличением ее в случае недостаточной несущей способности основания, частичного разрушения фундамента или существенного возрастания нагрузки при реконструкции.