4.2. Ремонт фундаментов, усиление их обоймами и подведением конструктивных элементов (ч. 5)
В практике реконструкции возможно переустройство столбчатых фундаментов в перекрестно-ленточные и плитные, а также перекрестно-ленточных в плитные. Рассмотрим характерные примеры усиления ленточных и столбчатых фундаментов.
При проведении в 1968—1969 гг. реконструкции травильного отделения трубного цеха с одновременным усилением фундаментов выполнялась их защита от коррозии. Здание цеха размером 108,6×16 м возводилось в 30-е годы. Столбчатые фундаменты (из горнблендита на растворе марки М50) под железобетонные колонны располагались с шагом 5,2 м в средней части и 7,8 м — в крайних частях; глубина их заложения составляла 2 м; основание сложено маловлажными элювиальными суглинками и глинами в твердом состоянии; среднее давление по подошве 0,15—0,20 МПа. Травильные ванны размещались на бетонных опорах — столбиках, опирающихся непосредственно на бетонный пол.
Детальным обследованием* фундаментов, выполненным с разработкой шурфов до кровли глинистых грунтов, выявлено следующее. Значительная часть бутовых фундаментов подверглась коррозии с разрушением бутового камня до состояния дресвы и щебня на глубину до 0,5 м, при этом фактическая прочность раствора составляла менее половины первоначальной. В фундаментных балках встречались места с разрушенным защитным слоем и оголенной коррозированной арматурой. Подушка из щебня горнблендита, являющаяся основанием под бетонный пол, оказалась разрушенной до состояния дресвы на всю высоту в 1,2 м. Грунтовые воды имели общекислотную агрессивность с содержанием ионов SO4", превышающим его содержание при нормативной сульфатной агрессивности более чем в 10 раз; значение рН не превышало 3. Грунтовые воды находились в среднем на глубине 1 м от пола. Несмотря на некоторое снижение механических свойств глинистого основания под воздействием агрессивной среды, исследования выявили в целом достаточно высокие физико-механические показатели грунтов: γ = 1,96 т/м3, ω = 0,26, е = 0,8, с = 0,04 МПа, φ = 15°, Е = 10,2 МПа. Наружные кирпичные стены, уложенные на фундаментных балках, со стороны травильного отделения оказались в значительной степени деформированными. Травильные ванны вследствие неравномерного проседания бетонного пола получили перекос.
Работы по усилению столбчатых фундаментов производились в условиях работы травильных ванн. Уровень грунтовых вод понижали способом скрытого водоотлива из разработанных по периметру шурфов. Для каждого обследуемого фундамента составлялась дефектная ведомость. В случае относительно удовлетворительного состояния фундамента (рис. 4.8, а) выполняли только ремонтные работы с одновременной защитой их от воздействия агрессивной среды путем битумной обмазки слоем толщиной до 50 мм. Перед обмазкой боковую поверхность фундаментной кладки частично очищали с последующей двух-трехразовой промывкой известковым молоком и нанесением выравнивающего слоя известково-цементного раствора. Битум заливали между отремонтированным фундаментом и опалубкой с последующим устройством глиняного замка толщиной 300—400 мм. При неудовлетворительном состоянии фундамента (рис. 4.8, б)его поверхность расчищали на глубину разрушения кладки с последующей промывкой известковым молоком. После этого фундамент восстанавливали до прежних размеров путем устройства подбетонки из бетона марки M100 и железобетонной обоймы толщиной 150—200 мм из бетона марки М200 с конструктивным армированием сетками с размером ячеек 100×100 мм из арматуры диаметром 8—10 мм класса А-II. После устройства обоймы выполняли работы по защите от агрессивной среды.
Усиление фундаментных балок выполняли с очисткой арматуры от коррозии и обетонирования этих мест бетоном марки М300 с последующей битумной обмазкой за 2 раза. В процессе усиления фундаментов и фундаментных балок вели постоянные наблюдения за возможным развитием деформаций в несущих конструкциях (стенах, рамах и др.).
После усиления фундаментов выполняли разборку деформированного бетонного пола в местах размещения травильных ванн с предварительным их демонтажем. Вместо выбранной щебеночной подушки из разрушенного горнблендита устраивали засыпку гранитным щебнем на полную высоту выемки с послойным трамбованием и обработкой горячим битумом. Под устанавливаемыми новыми ваннами фундамент выполнен в виде железобетонной подушки толщиной 200 мм с легким конструктивным армированием двумя арматурными сетками (вверху и внизу) из проволоки диаметром 5 мм с ячейками размером 100×100 мм из арматуры класса A-I. Замена щебеночной подушки и устройство новых фундаментов под травильные ванны были выполнены в минимальные сроки.