8.2. Увеличение массы и жесткости фундаментов при их усилении (ч. 6)
В процессе эксплуатации железобетонного фундамента под горизонтальный компрессор марки 2 ШЛК-1420 произошел откол по вертикали частей фундамента под поршневыми рядами от основного массива (рис. 8.7). Для усиления фундамента восстановления его целостности и обеспечения работы всего фундамента как жесткой конструкции — был устроен металлический бандаж [109]. Упорные рамы бандажа, выполненные из двух швеллеров № 30, усиленных накладками и ребрами жесткости, стягивали восемью предварительно напряженными стержнями диаметром 44 мм из стали класса А-II, к концам которых приваривали нарезные части из высокопрочной стали. На случай разрыва стержней между накладками устанавливали контрольные гайки. Затяжку производили домкратами.
На одном из предприятий Восточной Сибири в цехе компрессии на отдельных фундаментах установлено семь горизонтальных компрессоров типа 1Г-266/320 [110]. Фундаменты компрессоров железобетонные монолитные стенчатые подвального типа. Объем железобетона в одном фундаменте составляет 800 м3. При таком объеме укладку бетона в тело фундамента невозможно обеспечить без швов бетонирования, которые, как видно из конструктивной схемы фундамента (рис. 8.8), неизбежны прежде всего в местах сопряжения нижней и верхней плит фундамента со стенами.
Наличие швов бетонирования послужило основной причиной появления трещин в стенах фундамента, особенно в сечениях, ослабленных отверстиями. Первые трещины в верхней плите (столе) и поперечных торцовых стенах, имевшие вертикальное направление, появились через 10 лет после начала эксплуатации фундамента. После 18—20 лет эксплуатации по периметру стен раскрылись трещины и в горизонтальных швах продольной и поперечной стен под верхней плитой. В результате верхняя плита практически отделилась от остальной фундаментной конструкции. Амплитуда колебаний стола достигала 1,5 мм.
Усиление фундамента заключалось в склеивании развалившихся частей фундамента эпоксидным клеем, состав которого приведен в работе [110]. По оси трещин с обеих сторон стен в шахматном порядке с шагом 300— 600 мм высверливали отверстия диаметром 40 мм на глубину 500 мм. В эти отверстия подавали эпоксидный клей густой консистенции и забивали металлические шпонки переменного сечения по длине с выступами (см. рис. 8.8, б), что обеспечивало лучшее сцепление их с клеем. В тех местах, где трещина проходила в пределах стола, шпонки устанавливали наклонно, пересекая трещину под углом до 30°. Вся работа по усилению фундамента была выполнена в течение 2 сут бригадой из шести рабочих. Стоимость работ и материалов не превысила 1000 руб. После усиления фундамента относительные перемещения его снизились до 0,10—0,12 мм.
Для восстановления монолитности железобетонного стенчатого фундамента под горизонтальный газовый компрессор марки 1Г-266/320 НИИ оснований и подземных сооружений совместно с институтом Гидроспецстрой [44] было предложено использование синтетических смол. Фундамент высотой 4,7 м имел две продольные и три поперечные стены, заделанные понизу в фундаментную плиту, а поверху объединенные мощной горизонтальной рамой. Под влиянием динамического воздействия от работы компрессора в фундаментных стенах на расстоянии 2,2 м от основания образовалась сквозная горизонтальная трещина по всему сечению, разделив фундамент на два блока.
Технология заделки трещины включала подготовительную инъекционную операции. Подготовительная операция заключалась в разделке трещины на глубину 60–70 мм с уширением к основанию и просверливанием отверстий с шагом 500–600 мм с внешней и внутренней сторон стен фундамента, в которые вставляли металлические патрубки диаметром 20 мм. Затем производили тампонирование трещины и входного отверстия патрубка цементной смесью, после чего через патрубки продували горячий воздух и выполняли инъецирование этилового спирта или ацетона для удаления влаги и обезжиривания. Основная операция состояла в инъецировании через патрубки раствора из смеси синтетических смол под давлением 0,8—1,2 МПа порции по 25—30 л. О радиусе распространения раствора можно было судить по выходу его в соседние скважины. После усиления фундамента при эксплуатации его в течение года наблюдений возникновения новых трещин не происходило.