4.8. Особенности технологии производства работ (ч. 3)
Усиление столбчатого фундамента с разгрузкой нижней части колонны (рис. 4.30) можно выполнить способом, предложенным В.С. Рокочем [54]. Рядом с существующим фундаментом устанавливают сборные железобетонные балки усиления, на колонне закрепляют металлическую обойму. К обойме и поперечному элементу приваривают предварительно сжатый раскос. После снятия предварительного напряжения в металлических тяжах предварительно сжатые подкосы включаются в работу, передавая расчетную часть нагрузки с колонн на железобетонные элементы усиления.
В стесненных условиях реконструкции возможно вывешивание колонн с помощью шпренгельной системы, передающей нагрузку на смежные колонны (рис. 4.31). Последние применяются тогда, когда каркас здания имеет достаточную несущую способность. При использовании шпренгельных систем для вывешивания колонн должно обеспечиваться особо тщательное и качественное выполнение конструкций. Хомуты на колоннах не должны вызывать местных концентраций напряжений и разрушения конструкций.
При значительных и в особенности неравномерных осадках основания (просадочные, слабые водонасыщенные грунты и др.) нередко возникает необходимость возвращения фундамента или надфундаментной конструкции в первоначальное положение, что является особенно важным для столбчатых фундаментов. Подобные случаи подъема фундаментов детально рассмотрены в работе [1, с. 76—79]. В зависимости от вида колонн (столбов) и передаваемых нагрузок подъем фундамента может быть осуществлен следующими способами.
Для фундаментов, воспринимающих сравнительно небольшие нагрузки, рекомендуется подъем самого фундамента с помощью домкратов и закрепляемой на колонне подъемной траверсы с последующей подводкой под подошву фундамента сборных или монолитных железобетонных плит. При значительных размерах фундамента целесообразно выполнить подъем колонны, опереть ее на специальную стальную или железобетонную стойку и затем заделать колонну в новый стакан, который устраивают в виде железобетонной обоймы сверху существующего фундамента. Для металлических колонн более эффективным может оказаться подъем колонны с наращиванием анкерных болтов и дополнительным бетонированием верхней ступени фундамента.
В Новокузнецке [75] при усилении фундамента одной из колонн одноэтажного промышленного здания без перерыва в эксплуатации были применены мощные горизонтальные балки на временных опорах. Усиление производили в два приема: сначала временно передавали нагрузку от колонны (около 4000 кН) на пол цеха, а затем устраивали набивные сваи. Для передачи нагрузки на пол цеха была изготовлена специальная стальная конструкция, состоящая из нижней опорной части и верхней рамы, Опорную часть конструкции устанавливали на сплошной настил из стальных брусьев размером 100×100 мм, уложенных на песчаную подушку толщиной 100 мм, при этом давление на пол составило 0,5 МПа. Верхнюю раму подводили под консоли, приваренные к ветвям колонны. Между рамой и нижней опорой конструкции помещали четыре домкрата грузоподъемностью 1000 т, с помощью которых вывешивали колонну.
В качестве временных опор могут применяться сваи, использование которых рационально при строительстве на слабых грунтах, при больших нагрузках и в стесненных условиях работ. Так, вывешивание колонн на сваях было применено при реконструкции прокатных цехов Кировского завода в Ленинграде [76]. В процессе реконструкции необходимо было заменить старые фундаменты (глубина заложения 2,4—3,4 м) новыми с глубиной заложения 5,4—8,4 м без демонтажа конструкций каркаса здания.
Для вывешивания колонн вокруг каждого фундамента погружали металлические трубчатые сваи (рис. 4.32) и по ним устраивали временный металлический ростверк. Нагрузку от колонны на ростверк передавали с помощью жестких ребер, приваренных к колонне. Для этого после срезки анкерных болтов колонну вывешивали двумя домкратами ДГ-100, расположенными между балками, на величину ожидаемых осадок (2—3 см) временного свайного ростверка и нового фундамента. В зазор между ростверком и жесткими ребрами колонны устанавливали металлические подкладки, которые затем обваривали.
В процессе разработки грунта металлические трубчатые сваи объединяли в пространственную систему с помощью раскосов, соединяемых сваркой. Колонны, между которыми были установлены связи, вывешивали одновременно четырьмя домкратами. Для вывешивания одной колонны погружали восемь свай из труб диаметром 426 мм. Сваи длиной 13,5 м сваривали по длине из отдельных труб. Старые фундаменты разрушали взрывным способом с помощью мелких шпуров.
После возведения фундамента производили постепенное загружение его путем подрезания жестких ребер колонн и разборки временных креплений для их вывешивания. Трубчатые сваи срезали на уровне подошвы фундамента и использовали вторично. Фундаменты заменяли одновременно по всей длине одного ряда колонн. На замену одного фундамента затрачивали 10—15 сут. Вывешивание колонн производила бригада из четырех человек.