ГЛАВА 5. УСИЛЕНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
5.1. Методы усиления ростверков (ч. 1)
При обследовании ростверков, выполняемом путем детального шурфования вблизи всех его граней, выявляют следующие их недостатки, уменьшающие несущую способность фундаментов:
- наличие отдельных трещин, каверн, раковин, выколов или пустот;
- коррозия наружного слоя бетона (вследствие действия агрессивных грунтовых вод или электрокоррозии);
- сквозные трещины из-за неравномерных осадок свай в кусте;
- недостаточная прочность бетона (из-за ошибок при строительстве или вследствие его старения);
- недостаточное армирование (например, из-за увеличения нагрузки на фундамент при реконструкции здания или сооружения);
- некачественное сопряжение со сваями.
Способ усиления ростверков выбирают в зависимости от характера повреждения и вызвавших его причин. Так, ремонт мелких поверхностных трещин, заделку выколов, устранение раковин, ликвидацию небольших неразвивающихся трещин и других мелких дефектов в поверхностных слоях бетона производят путем затирки влажным цементом и оштукатуриванием в несколько слоев дефектных мест. Перед нанесением штукатурки поврежденную поверхность очищают от слабого бетона, а арматуру — от ржавчины. Для лучшего сцепления штукатурки бетонную поверхность насекают зубилом и перед штукатуркой смачивают водой. Первый слой штукатурки толщиной 5—7 мм делают цементным раствором состава 1 : 1, а последующие ее слои — цементным раствором состава 1 : 3, нанося их после схватывания каждого предыдущего.
Небольшие неразвивающиеся трещины ликвидируют следующим образом. Трещины расчищают на такую глубину, где бетон находится в неповрежденном состоянии. Расчистку трещин производят обычно вручную зубилом и крейцмейселем, а при значительных объемах используют механизированный инструмент, например, пневматическое зубило. После расчистки трещину промывают струей воды под напором. Непосредственно перед заполнением раствором поверхность трещины поливают цементным молоком. После этого в трещину с помощью нагнетательного аппарата подают под давлением цементный раствор состава 1 : 2 и уплотняют его специальной штыковкой.
При коррозии наружного слоя бетона ростверков, а также для исправления и предохранения от дальнейшего разрушения выветрившейся и трещиноватой их поверхности следует применять торкретирование путем нанесения на поверхность ростверков под давлением цементного раствора, состоящего из одной части цемента, трех—пяти частей песка и 10—18 % воды по отношению к массе цемента. Перед торкретированием поверхность ростверка должна быть тщательно очищена стальными щетками или пескоструйным аппаратом, продута сжатым воздухом и промыта водой под давлением. Торкретирование рекомендуется производить цемент-пушкой или установкой с пневматическим аппаратом КР по металлической сетке с ячейками размером 5—10 см при диаметре проволоки около 5 мм. Сетку привязывают вязальной проволокой к анкерам диаметром 8—10 мм, заделанным в ростверк на 15—25 см. Расстояние между анкерами в обоих направлениях составляет 40—80 см. Торкрет наносят под давлением 0,4—0,6 МПа толщиной 20—40 мм в два-три слоя полосами шириной 1—1,5 м сверху вниз. Каждый последующий слой наносят после схватывания предыдущего.
При серьезных повреждениях железобетонных ростверков любых видов (плит, подколонников, монолитных лент, насадок и т.д.) производят более крупные ремонтные работы. Глубокие трещины, пустоты в бетоне и т.д. исправляются путем нагнетания цементного раствора под давлением. Для этого в массиве ростверка перфораторами бурят вертикальные или наклонные скважины диаметром 36—75 мм, располагая их в шахматном порядке- Расстояние между скважинами принимают ориентировочно 0,9—1,3 м — при нагнетании раствора без добавок и 1,1—1,6 м — при нагнетании раствора с пластифицирующими добавками. Длина наклонных скважин не должна быть более 3/8 толщины массива при бурении с обеих сторон массива и более 3/4 — при бурении с одной стороны. Общее число и расположение скважин устанавливают в зависимости от степени разрушения материала ростверка, а также от расположения рабочей арматуры ростверка, поскольку скважины должны буриться между стержнями арматуры (их положение устанавливают по имеющимся чертежам ростверка или пробным бурением).
После окончания бурения всех скважин бетон через инъекционные трубки промывают водой под давлением 0,2—0,4 МПа [68]. При промывке определяют способность поглощения воды материалом ростверка, а следовательно, объем пустот, который необходимо заполнить цементным раствором, а также выявляют все трещины и пустоты, через которые раствор может вытекать при нагнетании. Эти трещины перед цементацией заделывают паклей или мешковиной. После промывки производят продувку сжатым воздухом через скважины в том же порядке, как делали промывку.
Для цементации обычно применяют водоцементный раствор состава от 1 : 10 до 1 : 1 (отношение цемента к воде по массе). В начале нагнетания применяют более жидкую консистенцию от 1 : 10 до 1 : 4 при давлении около 0,1 МПа, а к концу — до 1 : 1 при давлении до 0,5—1,1 МПа. При малых поглощениях раствора (мелкотрещиноватая структура) состав раствора в процессе нагнетания не изменяют, но значительно увеличивают давление (до 1,1 МПа).