6.9. Ремонт і зміцнення кам’яних стін
6.9.1. Загальні відомості
Причини пошкодження кам’яних стін можуть бути класифіковані на дві групи: силові й викликані дією оточуючого середовища. До силових відносяться: нерівномірне просідання будівлі, обумовлене, як правило, порушенням основи під фундаментом; збільшення навантаження у зв’язку з перебудовою або надбудовою будівлі без належного врахування несучої спроможності стін; порушення місць опирання будівельних конструкцій; збільшення прогинів перемичок віконних та дверних пройомів та ін. Вплив оточуючого середовища виявляється у надмірному зволоженні й промерзанні стін; агресивній дії газів та пилоподібних часток , які знаходяться у складі диму від промислових підприємств і транспорту; вивітрюванні матеріалів стін і у вогняних пошкодженнях.
Ступінь пошкодження кам’яних стін визначається втратою ними несучої здатності і умовно розділяється на: слабке – зниження несучої здатності до 15 %; середнє – до 25 % і сильне – 50%.
Зруйнованими вважаються стіни , які втратили більше 50 % несучої здатності
До робіт з ремонту і зміцнення кам’яних стін відносяться: замурування тріщин; зміцнення кладки способом ін’єкції; зміцнення стовпів і простінків; забезпечення просторової жорсткості будівлі та ін.
6.9.2. Способи ремонту і зміцнення кам’яних стін
Найбільш часто у кладці стін виникають тріщини, які мають різноманітний характер. Замурування тріщин виконують після усунення причин, які їх викликали, переконавшись, що деформації стін закінчилися і тріщини не збільшуються. Перевірку затухання деформацій здійснюють за допомогою маяків – тоненьких пластинок з гіпсового або цементно-піщаного розчинів, які наклеюються на тріщини.
Замурування тріщин ненаскрізних і невеликих за розмірами, виконують цементним розчином з додаванням 30 % вапняного тіста. Перед заповненням розчином тріщину розшивають, ретельно відчищають від пилу, промивають водою і обробляють поверхню цементним молоком.
При значному ослабленні стін проводять ін’єкціювання кладки розчином. Зміцнення способом ін’єкції полягає в подаванні під тиском до пошкодженої кладки цементного, полімерного або полімерцементного розчинів заданої в’язкості, які, проникаючи до щілин і тріщин, після затвердіння забезпечують необхідну монолітність кладки.
Технологія робіт з ін’єкціювання складається з наступних процесів: визначення місця знаходження отворів, які розташовуються на ділянках з найбільшою концентрацією тріщин; свердління отворів у тілі кладки на глибину до 200 мм; очищення поверхні отворів і тріщин стиснутим повітрям з наступним промиванням водою; встановлення в отворах ін’єкційних металевих патрубків діаметром 12 мм на глибину до 50 мм; нагнітання розчину за допомогою спеціальних шприців або розчинонасосів. Розчин у кладку нагнітають під тиском до 0,6 МПа. Ін’єкціювання ведуть горизонтальними рядами знизу вгору.
У разі витікання розчину в процесі ін’єкціювання, ці місця заповнюють цементним або гіпсовим тістом. Розчин нагнітають у кожний отвір безперервно з метою виключення можливого утворення пробки розчину.
При закладанні тріщин шириною до 40 мм у стінах товщиною в 1,5 цеглини кладку розбирають і замуровують послідовно окремими ділянками на всю товщину стіни у вигляді цегляних замків (рис. 6.17, а, б). Якщо тріщини мають значну ширину, то для зміцнення кладки часто ставлять анкери або балки (металеві зв’язки). Ці балки замуровують у кладку так само, як і під час перекладання ділянок стін із збереженням вищої кладки.
При замуровуванні тонких тріщин у стіні товщиною в 2 цеглини і більше (рис. 6.17, в) спочатку розбирають кладку вздовж тріщини на глибину в 0,5 цеглини з кожного боку. Після цього тріщину промивають водою, встановлюють опалубку і нагнітають рідкий цементний розчин складу 1 : 3 або 1:2. Потім розібрану кладку закладають з двох боків тріщини цеглою перев’язкою із старою кладкою.
Рис. 6.17 − Замуровування тріщин у стінах
При наявності в стіні наскрізних тріщин у вигляді розривів кладки в місцях спряження зовнішніх і внутрішніх стін або в зовнішніх кутах для зміцнення застосовують металеві накладки із штабової сталі. Накладки фіксують болтами, які розташовують від тріщини на відстані, що приблизно дорівнює півтори товщини стіни. Для підвищення несучої здатності кам’яних стовпів і простінків застосовують обойми, які за використовуваним матеріалом бувають: стальні, залізобетонні й армовані розчинові.
Стальна обойма складається з двох елементів – вертикальних стальних кутиків, які встановлюють по рогах стовпів або простінків на цементному розчині та горизонтальних планок із штабової або круглої сталі.
Обойми 1-го типу (рис. 6.18, а) влаштовують наступним чином. Поверхню стовпа або простінка в місцях встановлення кутиків – стояків ретельно очищають від штукатурки і вирівнюють, щоб забезпечити щільне прилягання кутиків до поверхні елемента, який зміцнюють. Кутики встановлюють у проектний стан на тонкий шар цементно-піщаного розчину і фіксують дротяними скрутками або струбцинами. Спільну роботу обойми й простінка або стовпа забезпечує попереднє напруження планок, які приварюють до кутиків. Найбільш простий та надійний спосіб створення попереднього напруження – термічний. Для цього поперечні планки безпосередньо перед встановленням нагрівають до температури 150…200°С, потім не даючи їм охолонути, приварюють до кутиків. Відстань між поперечними планками не має бути менше товщини елемента, який зміцнюють.
Рис. 6.18 − Схеми влаштування обойм простінків:
а, б – стальних відповідно 1-го і 2-го типів; в – залізобетонної; 1 – кутики стояка;
2 – з’єднувальні планки; 3 – стяжний болт; 4 – арматура ( на фасаді умовно не зображена);
5 – опалубка
Спосіб включення обойм другого типу в роботу полягає в тому, що кутики – стояки заготовляють довше, ніж відстань між верхньою і нижньою опорами, і встановлюють їх на місце, трохи зігнувши за довжиною (рис.6.18, б). Напруження створюється в результаті вирівнювання кутиків стяжними болтами, які розташовані посередині обойми. Встановивши у проектний стан, кутики з’єднують поперечними планками. Довжину кутиків – стояків визначають безпосередньо перед встановленням їх на місце, виходячи з фактичних розмірів між опорними площадками, заданого рівня попереднього напруження і фізико – механічних властивостей матеріалу.
Після встановлення стальні обойми захищають від корозії шаром цементного розчину товщиною 25…30 мм по металічній сітці.
Залізобетонна обойма (рис.6.18, в) являє собою тонку плиту, яка охоплює елемент, що зміцнюється, по периметру. Товщину обойми встановлюють за розрахунком (40…120 мм). У конфігурації опалубки враховують можливість відновлення четвертин пройомів. Якщо необхідно зберегти без зміни поперечний переріз простінка, кладка якого знаходиться в задовільному стані, перед влаштуванням обойми його обрублюють по торцях на товщину обойми. При цьому простінок розвантажують встановленням тимчасових опор.
Бетон для обойм повинен бути не нижче класу В 10, його приготовляють на щебені з максимальною фракцією 10…15 мм. Армування доцільно виконувати із сіток заводського виготовлення. Відстань між хомутами не повинна перевищувати 150 мм. При співвідношенні сторін простінка, який зміцнюють, або стовпа більше 1 : 2,5, арматурні сітки, розташовані по більшій стороні, з’єднують між собою.
Бетон укладають в опалубку пошарово, ретельно ущільнюючи кожен шар вібруванням. Високу якість робіт отримують при влаштуванні обойм із торкрет – бетона, кожен наступний шар якого товщиною не більше 10 мм наносять після схоплювання попереднього. Кількість шарів визначають за проектною товщиною обойми.
Перед бетонуванням конструкцію, яку зміцнюють, ретельно очищають від набілу, штукатурного шару і бруду для забезпечення адгезії бетону обойми з матеріалом конструкції. Цегляні простінки і стовпи перед початком бетонування змочують водою.
Армована обойма з розчином відрізняється від залізобетонної тим, що замість бетону застосовується цементний розчин марки 75…100, яким покривають арматуру зміцнення, відштукатурювання проводять пошарово вручну або торкретуванням загальним шаром штукатурки товщиною не менше 20 мм.
При реконструкції цегляних будівель часто виникає необхідність у підвищенні їх жорсткості й міцності у зв’язку з появою у процесі експлуатації неприпустимих тріщин і деформацій. Одним з найбільш ефективним способів відновлення і зміцнення несучої здатності будівлі є її об’ємне обтискання за допомогою металевих тяжів діаметром 25…38 мм, які розташовують в рівні перекриття і накладок із швелерної сталі.
Об’ємне обтискання може здійснюватися для будівлі в цілому або для її окремих частин. Тяжі можуть розташовуватися по поверхні стін або в бороздах.
Опорами тяжів на рогах будівлі є кутики, які захищають кладку стін від місцевого зминання і передають зусилля обтискання на більшу площу. Натягнення виконують стяжними муфтами одночасно по всьому контуру будівлі. Попередньо тяжі розігрівають автогеном, паяльними лампами або електронагрівом.
Після виконання обтиску всі тріщини й отвори, що є в стінах, а також борозди, в яких встановлені тяжі, заповнюють цементним розчином. Особливо слабкі ділянки стін перекладають.
6.10. Зміцнення залізобетонних колон
Одним з найбільш ефективних способів зміцнення залізобетонних колон є влаштування залізобетонних або металевих обойм. Зміцнення обоймами особливо раціональне для колон з невеликою гнучкістю ( λ ≤ 14).
Найбільш простим типом залізобетонних обойм є обойми зі звичайною поздовжньою і поперечною арматурою без зв’язку арматури обойми з арматурою колони, що зміцнюється (рис. 6.19, а). При такому способі зміцнення спочатку очищають і насікають поверхню колони, що зміцнюється, для кращого зчеплення бетонної суміші обойми з колоною. Встановлюють по периметру колони арматуру і розбірно-переставну опалубку із щитів. Потім бетонують обойму методом ін’єкціювання мілкозернистою бетонною сумішшю, нагнітаючи її в опалубку через ін’єкційні отвори в щитах. Ущільнюють бетонну суміш зовнішнім вібратором.
Поперечна арматура залізобетонної обойми може бути виконана у вигляді спіральної обмотки (рис. 6.19, б) із дроту діаметром не менше 6 мм.
2
2
3
6
1
1
7
1
6
7
8
3
в
а
1
2
3
4
1
а
1
1
2
5
5
2
1
2
б
в
1 - 1
2 - 2
3 - 3
б
1
6
min = 70 мм
4
Рис. 6.19 − Схеми зміцнення колони обоймами:
а – монолітною залізобетонною зі звичайною поздовжньою та поперечною арматурою;
б – те ж зі спіральною поперечною арматурою; в – металевою; 1 – колона, яку зміцнюють;
2 – обойма; 3 – поздовжня арматура обойми; 4 – поперечна арматура обойми; 5 – спіральна арматура; 6 – гілки обойми; 7 – планки обойми; 8 – опорний кутик
При цьому спіралі в плані повинні бути круглими і охоплювати всю робочу поздовжню арматуру. Відстань між гілками спіралі мусить бути не менше 40 мм і не більше 100 мм, вона не повинна також перевищувати 0,2 діаметра перерізу ядра обойми, яке охоплене спіраллю. Більш ефективні ( але й більш трудомісткі) залізобетонні обойми, в яких забезпечується зв'язок існуючої та додаткової арматури. Такі обойми рекомендується застосовувати при сильному пошкодженні існуючої арматури або захисного шару бетону. В цьому разі арматуру конструкції, що зміцнюється, ретельно очищають до чистого металу, зруйновані хомути відновлюють шляхом пробивання в бетоні поперечних борозд, встановлення в них нових хомутів і з’єднання їх з поздовжньою арматурою.
Додаткову поздовжню арматуру приварюють до існуючої за допомогою з’єднувальних оцупків, які розташовують в шахматному порядку на відстані один від одного не менше 20 діаметрів поздовжньої арматури.
Подальша технологія влаштування монолітної обойми аналогічна поданій раніше.
При неможливості збільшення перерізу колон і при стислих строках виконання робіт із зміцнення рекомендується застосовувати металеві обойми із кутиків, які встановлюють по межах колон, і з’єднувальних планок між ними (рис. 6.19, в). Ефективність включення металевої обойми в роботу колони залежить від щільності прилягання кутиків до тіла колони і від попереднього напруження поперечних планок.
Інколи виконують зміцнення залізобетонних колон попередньо напруженими розпорками.
Способи влаштування стальних обойм аналогічні раніше розглянутим при зміцненні кам’яних простінків.
Зміцнення залізобетонних колон можна здійснювати нарощуванням – збільшенням їх перерізу з боків шаром монолітного залізобетону (рис 6.20).
6.11. Зміцнення плит перекриття
Монолітні плити перекриття можна зміцнювати методом нарощування, тобто бетонуванням додаткової залізобетонної плити зверху існуючої, а також підведенням додаткових опор у вигляді монолітних залізобетонних або металевих балок.
Збірні залізобетонні пустотні плити можна зміцнювати в опорній частині або по всій довжині з використанням пустот. Для зміцнення плити зверху в зоні розташування каналу пробивають полку і встановлюють арматурний каркас.
в
б
а
Рис. 6.21 − Схеми зміцнення збірного багатопустотного перекриття:
а – опорної частини; б – по всій довжині; в – те ж з додатковим бетонуванням зверху існуючої плити; 1 – плита, яку зміцнюють; 2 – опора; 3 – вертикальне армування; 4 – бетон зміцнення; 5 – горизонтальне армування
Відповідно вертикальне армування відбувається на частині її прольоту або по всій довжині (рис. 6.21, а, б). Після цього канал заповнюють пластичним бетоном на дрібному щебені.
Збірні багатопустотні плити можна зміцнювати методом нарощування (рис. 6.21, в). У даному разі окрім вертикального армування пустот додатково виконують горизонтальне армування з послідовним укладанням бетону в канали і зверху плити, яку зміцнюють.
6.12. Зміцнення металевих колон і ферм
Зміцнення металевих колон переважно виконують за допомогою додаткових елементів, що не напружуються, або напружені. Несуча здатність колони при цьому зростає за рахунок її перерізу.
Зміцнення колони додатковими елементами, що не напружуються (рис.6.22), здійснюють в наступній технологічній послідовності: звільняють колону від комунікацій (якщо вони є ); розміщують в зоні робіт елементи зміцнення; встановлюють приставні сходи з майданчиком або оббудовують колону підмощеннями; закріплюють монтажні блоки у вузлах конструкцій, що розташовані вище, і встановлюють електролебідки; підготовляють поверхні гілок колони; частково знімають навантаження, що діє на колону (звільняють
Рис. 6.22 − Схема зміцнення
колони додатковими елементами,
що не напружуються:
1 – колона, яку зміцнюють; 2 – елементи,
які зміцнюють; 3 – фіксатори; 4 – клини
|
конструкції покриття від тимчасових навантажень – снігу, пилу); приварюють до колони фіксатори, які служать для вивірення і тимчасового закріплення елементів зміцнення з кроком 0,6…1,0 м, який відповідає кроку отворів для них на елементах, які зміцнюють; за допомогою лебідок встановлюють елементи зміцнення у проектний стан, поєднуючи отвори з фіксаторами, і тимчасово закріплюють їх клинами; виконують постійне закріплення зміцнюючих елементів зварюванням (спочатку накладають
|
зварювальні шви на краях елементів, а потім по всій їх довжині). Роботи закінчують антикорозійним покриттям частин , що не пофарбовані, колони, яку зміцнюють, і елементів, що зміцнюють її, зніманням монтажних блоків, розбіранням підмощень і видаленням електролебідок.
Зміцнення металевих колон можна виконувати за допомогою попередньо напружених телескопічних труб. Сутність цього способу полягає в тому, що елемент, який розвантажує (стояк) складається з двох труб необхідного діаметра, що вставлені одна в одну. Причому внутрішня труба стиснута, а та, що навантажена, розтягнута. Це досягається наступним чином: зовнішню трубу, яка має приварений до нижнього краю фланець, розігрівають газовими горілками до розрахункового подовження. Потім через верхній торець вводять в неї внутрішню трубу трохи меншого діаметра і обварюють по всьому периметру вільного торця. Вкорочуючись при остиганні, труба, яка навантажена, обтискає внутрішню. У такому вигляді попередньо напружену трубу встановлюють поблизу колони, що зміцнюється, і щільно підклинюють під конструкцію, яка розвантажується. Далі зовнішню трубу розрізають у нижній частині по колу за допомогою газових горілок, звільняючи таким чином зусилля попереднього напруження у внутрішній трубі. Після цього розріз зовнішньої труби заварюють за допомогою накладок і вона взмозі прийняти частину додаткового навантаження на колону після зміцнення.
Зміцнення металевих ферм здійснюють: додатковими елементами, які не напружуються; попередньо напруженими гнучкими затяжками; підведенням нових опор та ін.
Зміцнення ферм додатковими елементами, що не напружуються. Несучу здатність верхнього поясу ферми можна збільшити, якщо поставити шпренгельні елементи (рис. 6.23).
Роботи виконують в наступній послідовності: підготовляють поверхню елементів ферми, що зміцнюється, в місцях примикання шпренгельних конструкцій, зменшують навантаження на ферму шляхом звільнення покриття від тимчасових навантажень (снігу, пилу); встановлюють за розміткою вузлові фасонки і фіксують їх проектний стан спочатку прихватками, а потім приварюють проектними швами; піднімають і встановлюють шпренгелі в проектний стан і тимчасово закріплюють їх болтами грубої точності; у вузлах кріплення шпренгельних елементів накладають зварювальні шви відповідно до проекту; покривають антикорозійними складами непофарбовані частини зміцнених конструкцій і шпренгельні елементи.
1
2
3
5
4
8
7
6
|
Рис. 6.23 − Схема зміцнення ферм шпренгельними елементами:
1 – канат для переміщення люльки; 2 – пояс ферми, що зміцнюється; 3 – сходи з люлькою; 4 – елементи зміцнення; 5 – монтажний блок;
6 – страхувальний трос;
7 – приставні сходи з площадкою; 8 – лебідка
|
Всі операції із зміцнення ферми виконують за допомогою сходів з люлькою, яка переміщується вздовж ферми по направляючому канату. Для піднімання працівників на ферму, що зміцнюється, використовують приставні сходи, а для переміщення по фермі на висоті 1…1,2 м від нижнього поясу натягують страхувальний трос.
Піднімання елементів зміцнення виконують за допомогою монтажного блоку, навішеного на прогін горизонтальних зв’язків по верхніх поясах, і лебідки. Після закінчення робот із зміцнення в одній з двох сусідніх панелей, монтажний блок переносять в наступний вузол, а сходи з люлькою - в нове місце, де вони кріпляться до верхнього і нижнього поясів.
Контрольні запитання
-
Які види ремонтів і реконструкцій будівель та споруд Ви знаєте?
-
В чому полягають особливості ремонту і реконструкції будівель та споруд?
-
За допомогою яких фіксуючих пристроїв і як забезпечують наведення й фіксацію секцій веж при їх надбудові?
-
Якими способами виконують демонтаж димарів?
-
Які схеми стропування димарів вертольотом ви знаєте?
-
Наведіть особливості робіт при вивішуванні будівельних конструкцій.
-
Які способи вивішування металевих конструкцій Ви знаєте?
-
Назвіть технологію вивішування підкранових балок.
-
Як здійснюється вивішування стропильних ферм?
-
Наведіть технологію демонтажу залізобетонних колон методом повороту навколо шарніра.
-
Як здійснюють заміну металевих колон?
-
Наведіть технологію зміцнення підвалин фундаментів методом дворозчинної силікатизації.
-
Назвіть основні причини пошкоджень фундаментів будівель та споруд.
-
Які способи розвантаження фундаментів Ви знаєте?
-
Якими способами виконують зміцнення фундаментів?
-
Наведіть основні причини пошкодження кам’яної кладки.
-
Які способи усунення тріщин у кам’яній кладці Ви знаєте?
-
Наведіть способи зміцнення цегляних простінків.
-
Якими способи може виконуватися зміцнення залізобетонних колон?
-
Наведіть технологію зміцнення збірних багатопустотних плит перекриття.
-
Наведіть технологію зміцнення металевих колон додатковими елементами, що не напружуються.
-
Як здійснюється зміцнення металевих колон за допомогою телескопічних труб?
-
Наведіть технологію зміцнення металевих форм шпренгельними елементами.
Достарыңызбен бөлісу: |