5.3. Усиление кустов свай (ч. 2)

Усиление свайных фундаментов в случае их недостаточной несущей способности может осуществляться путем задавливания свай до опирания их нижних концов в плотные грунты, или наращивания существующих свай дополнительными секциями.

Наиболее часто применяется усиление свайных фундаментов погружением дополнительных свай вне контура фундамента (выносные сваи) и передачи нагрузки (полностью или частично) от реконструированного фундамента на эти сваи. Нагрузка на выносные сваи может передаваться с помощью специальных упорных горизонтальных балок, пропускаемых сквозь ростверк или стену здания. Эти балки должны рассчитываться на срез и на изгиб (при наличии плеча изгибающего момента) от усилий, равных реакциям выносных свай. Горизонтальные (поперечные и продольные) балки, передающие нагрузку на выносные сваи, могут быть объединены в единый фундамент с усиливаемым ростверком (рис. 5.4, а). Такое усиление особенно эффективно для ленточных свайных фундаментов. Возможна передача нагрузки на дополнительные сваи с помощью нового ростверка усиливаемого фундамента (рис. 5.4, б). Для связи дополнительного ростверка с усиливаемым в последний обычно заделываются штыри из арматуры путем пробивки в бетоне отверстий пневмо-пробойником и установки в них штырей с замоноличиванием их цементным раствором. Допускается вместо установки штырей оголять арматуру усиливаемого ростверка и приваривать к ней арматуру дополнительного ростверка.

Схема усиления свайных фундаментов путем устройства выносных свай
Рис. 5.4. Схема усиления свайных фундаментов путем устройства выносных свай
1, 2 — сваи и ростверк усиливаемого фундамента; 3 — отверстия для пропуска горизонтальной балки; 4 — поперечная балка; 5 — продольная балка; 6 — новый ростверк (железобетонная обойма); 7 — дополнительная (выносная) свая; 8 — плотный грунт; 9 — штыри для связи дополнительного ростверка с усиливаемым

Расчет дополнительных свай и ростверков производится на ту часть полной нагрузки на фундамент, которую не воспринимает усиливаемый фундамент. Эта часть нагрузки должна определяться в результате обследования реконструируемых фундаментов.

Во избежание значительных осадок после передачи нагрузки от сооружения на выносные сваи, последние предварительно обжимают гидравлическими домкратами (это особенно важно при висячих сваях). Домкраты устанавливают на головы свай или на обвязку по сваям и упирают в поперечные балки. Работы ведут участками одновременно с обеих сторон фундамента. При опирании поперечных балок непосредственно на сваи длина участка, на котором производятся работы по обжатию, может быть принята минимальной (в этом случае участвуют лишь две симметричные сваи), и обжатие при этом выполняется наиболее просто. При наличии обвязки по сваям обжатие ведут участками большей протяженности, при этом на границах участков в обвязке предусматривают поперечный шов.

При небольшом числе одновременно обжимаемых свай давление на каждую сваю может превышать давление на нее от сооружения. Практикой установлено, что давление обжатия в этом случае должно примерно на 50 % превышать эксплуатационную нагрузку. Когда осадки обжатия прекратятся, производят подклинку поперечных балок металлическими клиньями и только после этого убирают домкрат.

Усиление свайных фундаментов производят и с помощью выносных набивных свай, применение которых во многих случаях более эффективно, чем погружение дополнительных задавливаемых и забивных (в лидерных скважинах) свай. Кроме того, работы по устройству набивных свай можно производить из подвальных помещений, имеющих небольшую высоту.

Усиление свайных фундаментов может быть выполнено путем применения дополнительных задавливаемых или забивных свай-инъекторов. Особенность сваи-инъектора заключается в том, что по продольной оси ее ствола устанавливается стальная трубка. После погружения сваи до требуемой отметки через эту трубку производят закрепление грунта вокруг нижнего острия сваи. В результате образуется опорный массив из закрепленного грунта, играющий ту же роль, что и уширенная пята.

Если на фундамент действуют значительные горизонтальные нагрузки, не воспринимаемые полностью реконструируемым фундаментом, то при определении числа дополнительных свай учитывают и горизонтальные нагрузки. В этом случае в числе дополнительных свай могут быть забиты (или изготовлены — при применении буронабивных свай) наклонные сваи. Если устройство наклонных свай трудно осуществимо, то можно погружать отдельно стоящие сваи только для восприятия горизонтальной нагрузки. Такие сваи должны быть соединены со свайным фундаментом жесткими или гибкими связями*.

Если в процессе расчета становится ясно, что сваями, добавляемыми по периметру реконструируемого фундамента, спасти положение не удается (невозможно разместить необходимое число дополнительных свай (или обеспечить несущую способность ростверка на изгиб и т.д.), то следует добавлять сваи внутри реконструируемого свайного фундамента. В таком случае сквозь усиливаемый ростверк следует пробуривать скважины с помощью колонкового или ударно-канатного бурения, а сквозь них забивать сборные сваи или изготовлять буронабивные. Диаметр скважин, их число и расположение принимают с учетом схемы армирования усиливаемого ростверка. При этом дополнительные сваи должны проходить в просветах между арматурными стержнями ростверка. Чаще всего для этой цели применяют набивные сваи малого диаметра (до 200 мм), аналогичные описанным в гл. 4 корневидным сваям. Такие сваи могут устраиваться вертикальными и наклонными так же, как при усилении несвайных фундаментов.

Швец В.Б., Феклин В.И., Гинзбург Л.К. Усиление и реконструкция фундаментов