Технологія проведення робіт при ремонті І реконструкції будівель та споруд види ремонтів І реконструкцій будівель та споруд

Вибір методів демонтажу колон одноповерхових промбудівель визначає в основному матеріал конструкцій, а також конкретні умови провадження робіт. Виконання демонтажу в умовах замкнутого простору, обмеженого існуючими (недемонтованими) конструкціями покриття, вимагає, залежно від застосовуваних методів, оснащення робочого процесу спеціальними механізмами й технологічними пристроями.

До початку демонтажу колон повинні бути демонтовані підкранові балки й вивішені конструкції покриття. При цьому методи демонтажу колони й вивішування конструкцій покриття повинні бути зв'язані між собою.

Залізобетонні колони. Колони, повторне використання яких не передбачено, зрубують вище рівня фундаменту. Місце перерубування призначають, виходячи з того, чи буде здійснено виймання кореня колони з фундаменту і яким способом.

Операцію виконують у два етапи. Спочатку колону підрубують так, щоб були оголені для перерізання всі арматурні стрижні, але 30...35% площі поперечного перерізу залишалася недоторканою. Після стропування колони вільчатим оголовком крана вирубують залишену частину бетону й перерізують арматуру (рис. 6.12, а). Колону опускають краном на 50...80 мм для збільшення зазору між її верхом й вивішеною кроквяною фермою. Виводять колону з-під ферми залежно від стислості поворотом стріли або переміщенням крана й укладають на основу.

Рис. 6.12 − Демонтаж залізобетонних колон:

Коли внутрішня стислість ділянки цеху, яку реконструюють, не дозволяє використати для демонтажу колон стрілові крани, застосовують найпростіші такелажні пристосування і пристрої: блоки, поліспасти, лебідки, поворотні шарніри та ін. Найбільш простим і надійним є метод повороту навколо шарніра (рис. 6.12,б). Поворотний шарнір, що забезпечує стійкість колони після вирубання її ділянки поблизу фундаменту, складається з верхньої і нижньої рознімних обойм, з'єднаних шарнірно в рівні нижньої обойми. Відстані між обоймами - близько 800 мм. Після звільнення колон від конструкцій, що опираються на неї, установки й заякірування лебідок, установки відвідних блоків і запасування канатів поліспастів, її стропують вище центра ваги канатами від тягової й гальмової лебідок. На колоні жорстко закріплюють поворотний шарнір і вирубують бетон між верхньою й нижньою обоймами шарніра. Після перерізання арматури колону опускають поворотом навколо шарніра, включаючи тягову й гальмову лебідки.

Для виймання кореня колони зі стакану фундаменту застосовують спеціальну установку, де як робочі органи використовують гідроагрегати ДГЗ-300. Роботи виконують у такий спосіб. Навколо частини колони, яку витягають, влаштовують паз шириною не менше 150 мм на всю товщину підлоги і його бетонної підготовки (до відмітки верху стакана фундаменту). Потім за допомогою газового пальника випрямляють арматурні стрижні кореня колони й обрізають їх так, щоб вони виступали над площиною зрубу на 50...70 мм. Подають краном установку й розміщують її над стаканом фундаменту так, щоб стрижні арматури ввійшли в отвори нижньої плити. Після цього їх захоплюють цанговими затискачами, включають гідродомкрати й витягають корінь колони зі стакану фундаменту. Якщо сумарна міцність стрижнів арматури на розтягання буде менше зусилля, необхідного для добування кореня колони, необхідно вирубати бетон замонолічування колони в стакані на глибину 120...150 мм. Застосовувана установка розрахована на добування залишків колон із глибиною закладення їх у склянці до 950 мм, що мають арматуру діаметром 18...28 мм зі сталі класу A-III.

Металеві колони. В умовах високої внутрішньої стислості демонтаж (заміну) металевих колон виконують за допомогою опорного шарніра, що дозволяє опускати (піднімати) колону в строго фіксованій площині (рис. 6.13).

Після виконання комплексу робіт, що передують демонтажу колони, установлюють опорний шарнір. Для цього в тілі фундаменту просвердлюють отвори й установлюють у них на епоксидному клеї анкерні болти. Після придбання епоксидним клеєм розрахункової міцності на фундамент встановлюють поворотний шарнір, закріплюють опорну частину анкерними болтами до фундаменту, а обойму – до стовбура колони. Потім стропують колону двома канатами, які йдуть через відвідні блоки на гальмову й тягові лебідки, від’єднують від фундаменту і лебідками здійснюють її поворот навколо шарніра і укладку в горизонтальний стан на заздалегідь приготовані прокладки.

7

9 – анкерний болт; 10 – фундамент

При дотриманні другої умови в просторі між оголовком колони і опорним вузлом кроквяної ферми в проектному положенні закріплюють сталевий вкладиш.

Зміцнення природних підвалин під фундаментами існуючих будівель і споруд може здійснюватись у зв’язку з надбудовою декількох поверхів, збільшенням навантаження на них при зміні кроку колон в середніх рядах цеху, виникненням неприпустимих деформацій підвалин внаслідок зміни рівня ґрунтових вод, порушення правил виконання робіт і т. д. Для такого зміцнення може застосовуватись штучне закріплення грунтів.

Всі роботи із штучного закріплення грунтів підвалин під фундаментами виконують до початку реконструкції будівлі і зведення надбудови, з дотриманням діючих правил пожежної охорони, техніки безпеки і відповідно до технічної документації робіт, строків його виконання, якості робіт з ремонту та реконструкції будівлі.

Цементація грунтів заснована на нагнітанні цементних суспензій або розчинів (з додаванням глини, піску та інших інертних матеріалів) через ін’єктори. Занурювання ін’єкторів у грунт може проводитися: забиванням, якщо вище місця закріплення залягають пухкі грунти; опусканням в попередньо зроблені свердловини, якщо вище закріплюваного масиву залягають глини і великоуламкові грунти, а також якщо занурювання ін’єктору забивкою при проходженні пухких грунтів на дану глибину неможливо.

Перед початком робіт визначають характер несучих і підстилаючих грунтів і намічають зону і обсяг грунтів, які треба зацементувати. Роботи розпочинають із занурення ін′єкторів. Через ін’єктори нагнітають рідкий розчин складу 1: 1 або 1: 2 під тиском 0,3…0,6 МПа.

Щоб запобігти забиванню піском отворів у перфорованих ланках ін’єкторів, отвори замазують пластичною глиною або замазкою, які легко пропускають розчин і не заважають його нагнітанню у грунт. У кожну свердловину розчин нагнітають до повного насичення, що викликає підвищення тиску на 12…15 %. Тиск визначають за манометром, який встановлюють у місці з’єднання розчинопроводу з ін’єктором.

Розчинопроводи до ін’єктора монтують із стальних труб діаметром 25 мм і гнучких броньованих шлангів при тиску більшому 0,7 МПа.

Розміщення ін’єкторів може бути вертикальним і похилим. Останнє дає змогу цементувати грунти під підошвою фундаменту. Розчин у грунт нагнітають плунжерними насосами ПС – 45, НС – 3, НД та ін. При збільшенні тиску понад 0,7…0,9 МПа ін’єктор вважається спрацьованим, нагнітання припиняють, з’єднання розчинопроводу з ін’єктором розбирають, останній витягують із свердловини і промивають. Свердловину заливають тим самим цементним розчином, яким проводили цементацію грунту.

За технічними умовами дозволяється проводити роботи з цементації грунту при температурі не нижче + 5 °С в зимовий період. При цьому необхідно цементувальну установку розміщувати в опалюваному приміщенні, підтримувати температуру розчину, що надходить в свердловину, не нижче + 5°С.

Закріплення грунтів силікатизацією при однорозчинному методі проводять шляхом нагнітання у грунт розчину рідкого скла необхідної концентрації або гелетвірної суміші з розчину рідкого скла і фосфорної кислоти і сірчанокислого глинозему.

Дворозчинний метод силікатизації полягає в тому, що в грунт почергово нагнітають під тиском рідке скло (силікат натрію Na₂SiO₃ ) і розчин хлористого кальцію СаСl₂ необхідної концентрації. Розчини вступають в реакцію і утворюють гель кремнієвої кислоти nSiO₂mH₂O, що має властивість обволікати зерна грунту і при твердінні зв’язувати їх в моноліт.

Нагнітання розчинів у грунт виконують з інтервалами, необхідними для рівномірного їхнього надходження. При використанні дворозчинного методу закріплення грунтів кожен розчин послідовно нагнітають окремим насосом. Спочатку подають рідке скло, а потім – хлористий кальцій. Заходки нагнітання розчину призначають зверху вниз і від країв до середини.

На рис. 6.14. наведено схеми – рекомендації щодо розміщення ін’єкторів у найбільш поширених випадках – під час закріплення грунтів у підвалинах стрічкових фундаментів будівель. Ін’єктори розміщують симетрично, по можливості ближче до стіни, під кутом 10…20°С. У плані вони розміщуються в одну лінію з кожного боку стіни на відстані а один від одного.

Рис. 6.14 − Розміщення ін’єкторів при закріпленні грунту під фундаментами:

в – під широким збірним; 1 – заходки; 2 – ін’єктори; 3 – ділянки; 4 – отвори в плиті;

цифри 1 – 12 у кружках відповідають послідовності ін’єкціювання грунту в підвалині;
Якщо закріплення грунту суцільне, а = 2r, де r – радіус розповсюдження розчину, або радіус закріплення; при закріпленні грунту у вигляді окремих стовпів, паль відстань а = 2,5…3,5 r.

Радіус закріплення грунтів у підвалинах фундаментів залежить від фільтраційних властивостей грунту. Так, при двобічній силікатизації піску з коефіцієнтом фільтрації грунту 2…80 м/добу радіус закріплення r = 0,3…1 м; при однобічній силікатизації пливунів з коефіцієнтом фільтрації грунту 0,1…2 м/добу радіус r = 0,6…0,8 м.

Для прискорення процесів силікатизації грунтів з коефіцієнтом фільтрації менше 0,1 м/добу використовують дію постійного струму, під впливом якого в грунті виникає рух йонів – від анода до катода. Цей рух переводить зв’язану воду грунту у вільну. Остання також починає рухатися, чим немовби збільшує діючу площу перерізу капілярів. Коефіцієнт фільтрації грунту зростає при цьому в 4…25 разів. Такий метод називається електросилікатизацією. Зміцнювати грунти методом електросилікатизації можна як однорозчинним, так і дворозчинними способами. Це залежить від вмісту в грунті розчинених солей, що мають Са₂ и Mg ₂ .

Технологія робіт з електросилікатизації грунтів складається із забивання ін’єкторів, нагнітання в них розчинів і одночасного пропускання постійного електричного струму через ін’єктори і закріплювані грунти. Ін’єктори забивають пакетами по п’ять штук в один ряд. У пакеті один ін’єктор є нульовим (нейтральним), два середніх – анодами, а два крайніх – катодами. Після забивання пакету роблять всі приєднання до розчинопроводів і електричних кіл, а потім усі ін’єктори, крім крайніх, нагнітають закріплюючий розчин. Зміцнення грунтів методом смолизації виконують шляхом нагнітання гелетвірної суміші, що робиться з розчину карбоїдної смоли і розчину соляної кислоти за технологією, аналогічною технології силікатизації грунтів.

Зміцнення фундаментів будівель і споруд буває необхідним у зв’язку з недостатньою міцністю матеріалів, з яких вони зроблені, неприпустимими деформаціями (тріщини, перекоси), збільшенням навантажень на перекриття та іншими причинами.

Роботи із зміцнення фундаментів проводять до початку демонтажно-монтажних робіт при капітальному ремонті або реконструкції будівель і споруд і виконують окремими ділянками довжиною до 2 м. Послідовність виконання робіт визначають з таким розрахунком, щоб одночасно роботи на суміжних ділянках не проводилися, а між тими, де працюють одночасно, було не менше, ніж 2 ділянки. Зміцнення суміжної ділянки може проводитися після закінчення всіх робіт на попередній ділянці, але не раніше, ніж 7 діб.

До початку проведення робіт розбирають вимощення, підлогу по периметру фундаменту на ширину траншеї і при необхідності виконують штучне зниження рівня ґрунтових вод. Відривання траншей, залежно від міцності кладки фундаменту і способу його зміцнення, допускається вести з однієї або з обох сторін відповідної ділянки фундаменту. Відривку траншей виконують з відкосами або кріпленнями стінок. Ширина траншеї з кріпленням вертикальних відкосів залежить від способу зміцнення фундаменту і звичайно приймається в межах від 0,8 до 1,0 м. Відривку траншей із зовнішньої сторони будівлі ведуть за допомогою малогабаритних екскаваторів з подальшою розробкою недостачі грунту, який недобрали, вручну. Всередині будівлі траншеї відривають вручну. Зворотне засипання проводять пошарово (товщина шару 0,2 м) з ущільненням після гідроізоляції фундаменту. Склад решти робіт та їх технологічна послідовність наведені при розгляданні способів зміцнення фундаментів.

При виконанні робіт необхідно безперервне спостереження за станом стін, у разі появи деформації роботи повинні бути негайно зупинені та внесені заходи щодо їх зміцнення.

Вибір способу зміцнення фундаментів залежить від характеру руйнування і причин, що його викликали.

Розрізняють два види руйнування фундаментів – механічне пошкодження і корозія матеріалів.

При механічному пошкодженні фундаментів деформації мають вигляд тріщин та зломів. Корозія матеріалів призводить або до повного руйнування фундаменту, або до зниження його міцності, що залежить від часу його дії та джерела руйнування.

Основні причини деформацій та пошкоджень фундаментів:

• 
  конструктивні помилки: наявність в основі насипних грунтів; недотримання встановленої глибини закладення фундаментів;
  
• 
  проектні помилки: розташування фундаментів, що знову проектуються, під стовпи й колони в безпосередньої близькості від існуючих фундаментів, зовнішніх або внутрішніх стін без додаткових конструктивних рішень (влаштування шпунтової стінки); влаштування фундаментів, що проектуються, які безпосередньо примикають до існуючих і мають глибину закладення нижче їх підошви; збільшення висоти підвальних приміщень за рахунок виїмки грунту, що призводить до значного скорочення глибини закладення підошви фундаментів, яка має, бути не менше 0,5 м від відмітки підготовки під підлоги підвалу; перерозподіл навантажень на фундаменти без урахування їх дійсної несучої здатності та ін.;
  
• 
  виробничі помилки: виконання ремонтно-будівельних робіт з порушенням технології – пробивання пройомів у фундаментах без попереднього встановлення перемичок і прогонів, що розвантажують; виривання котлованів біля існуючих фундаментів на глибину, що перевищує проектну; неякісне засипання пазух котлованів; порушення структури грунтів під фундаментами при завчасному виконанні підземних робіт, внаслідок чого грунти зазнають метеорологічних дій, які виникають внаслідок промерзання і відтаювання, набухання і розм’якшення;
  
• 
  незадовільна експлуатація: вимивання, унесення і розрідження грунтів при несправності підземних систем водопостачання, водовідведення і теплотрас; систематичне підмочування грунтів через незадовільний стан вимощення, тротуарів за периметром будівлі або споруди, а також несправність водостічних труб.
  

Для збереження стійкості будівель та споруд, а також зберігання конструкцій від деформації при ремонті та зміцненні фундаментів здійснюють часткове або повне їх розвантаження.

Рис. 6.15 − Повне розвантаження фундаменту поздовжніми балками: 1 – балка; 2 – стіна; 3 – стяжний болт

Зміцнення фундаментів збірною залізобетонною обоймою (рис. 6.16, а) проводять за допомогою плит – обойм, які мають шпонки, розширену основу і отвори під анкерні болти. Плити – обойми виготовляють на заводах залізобетонних виробів. Перед їх встановленням виконують наступні роботи: виривають траншеї з обох боків фундаменту довжиною 2,0 м і шириною 0,8 м; очищають поверхню фундаменту від бруду й старої гідроізоляції; виконують углублення під шпонки і отвори під анкерні бовти.

При необхідності фундаменти розвантажують способом, який вказаний у проекті виробництва робіт.

Плити – обойми встановлюють на основу, яка ущільнена щебенем, і стягують анкерними болтами. Після зварювання випусків робочої арматури вертикальні стики між плитами замонолічують бетоном.

Для збільшення несучої здатності бутових стрічкових фундаментів застосовують банкети з використанням монолітного бетону й залізобетону; при цьому вони можуть бути одно – і двосторонніми. Конструкція банкетів залежить від способів зв’язку зі старим фундаментом і схем передачі навантаження від стін будівлі на фундамент, що зміцнюється.

Найбільше поширення отримали схеми включення в роботу банкетів за допомогою опорних балок (рис. 6.16, в). При влаштуванні цих банкетів у нижній частині стіни з кроком 1,5…2,0 м пробивають наскрізні отвори, до яких перпендикулярно до стіни пропускають опорні балки з двотавру. Навантаження на банкети передається через розподільні балки (швелер або двотавр), які розташовані паралельно стіні.

Послідовність виконання робіт наступна: відривають траншею довжиною 1,5…2,0 м з однієї або з обох сторін фундаменту; очищають бокову поверхню фундаменту; влаштовують основу під банкет із щебеня товщиною до 100 мм, втрамбовуючи його в грунт; в місті кладки електродриллю просвердлюють отвори для встановлення анкерів з метою поліпшення зв’язку старого фундаменту з банкетом; в шахматному порядку через 0,25…0,35 м по висоті і 1,5 м по довжині фундаменту ставлять анкерні штирі діаметром 16 мм; бетонують банкет до відмітки низу розподільних балок; після набирання бетоном 70 % міцності (через 7…8 днів) влаштовують наскрізні отвори, в які встановлюють опорні балки; укладають розподільні балки і зварюють нижні полки опорних балок з верхніми полками розподільних; виконують добетонування бетоном класу В 10 верхніх частин банкету (на висоту розподільних балок) і зазорів у отворах для опорних балок (опорні балки в цьому випадку покривають антикорозійним захистом).

25

24

3

31

30

29

28

27

26

4

19

2

1

3

4

5

6

7

3

14

15

16

12

13

3

7

4

23


д


е

11

20

9

10

8

3

4

22

17

18

20

19

15

21

б

Рис. 6.16 − Схеми зміцнення фундаментів:

14 – зачеканювання цементним розчином;

15 – опорна балка; 16 – анкери; 17 – паля;

18 – ростверк; 19 – домкрат; 20 – основи;

21 – бетонування; 22 – штроба; 23 – забирка; 24 – бетонний блок ; 25 – дерев’яна рама;

26 – горизонтальна арматура; 27 – нижній шар бетону; 28 – нижній щит опалубки;

29 – вертикальна арматура; 30 – верхній шар бетону; 31 – верхній щит опалубки.
Припускається також добетонування ділянок, що включають в себе опорні балки.

Зміцнення стрічкових фундаментів виносними буронабивними палями виконують в такій послідовності (рис. 6.16, г). Після відривання траншеї виконують влаштування буронабивних паль уздовж існуючого стрічкового фундаменту, а потім ці палі з’єднують між собою за допомогою ростверку. Одночасно виконують ремонтно-відновлювальні роботи існуючого фундаменту, з влаштуванням у ньому штроб і наскрізних отворів під балки. Після встановлення балок в цих отворах між ростверками й балками встановлюються домкрати та підставки і з їх допомогою передають навантаження від існуючого фундаменту на пальовий фундамент, а потім здійснюють замонолічування балок з ростверками і бетонування ділянок, які зайняті домкратами після віддалення останніх.

Таким самим методом проводять зміцнення стовбчастих фундаментів неглибокого закладання.

Спосіб заглиблення фундаменту із застосуванням монолітного бетону наведений на рис.6.16, д і включає в себе наступні роботи: розвантажують фундамент, після чого відривають шурфи на 0,7…1,0 м нижче підошви існуючого фундаменту з однієї сторони будівлі. Стінки шурфів закріплюють щитами. При необхідності розбирають нижні шари кладки. Біля передньої стінки шурфа встановлюють міцну раму із бруса або кругляка. Верхня перекладина рами повинна знаходитися на 30…50 мм нижче підошви фундаменту. Між подошвою і верхньою перекладиною рами в грунт забивають дошки, тобто влаштовують забирку, яка повинна зробити безпечним перебування тут робітників, які зайняті вириванням колодязів під частину фундаменту, яка заглиблюється, від можливого падіння каміння з кладки. Колодязь заповнюють бетонною сумішшю з таким розрахунком, щоб між підошвою фундаменту і поверхнею бетону залишився простір 300…400 мм. Через 7…10 днів після бетонування у просторі встановлюють домкрати, за допомогою яких, використовуючи вагу будівлі, обтискають основу нової частини фундаменту. Після цього бетонують простір. Щоб забезпечити контакт бетону з подошвою існуючого фундаменту, з боку шурфа бетонну суміш укладають на 100 мм вище підошви старої частини фундаменту.

Наступний спосіб передбачає не тільки заглиблення фундаменту, але й одночасне його розширення без попереднього розвантаження ( рис. 6.16, е). Порядок робіт такий: на ділянці з однієї сторони фундаменту відривають траншею на проектну глибину; виймають грунт з – під підошви фундаменту на половину його ширини; пробивають штробу в кладці стіни і очищають поверхню фундаменту; забивають до стіни підкопу горизонтальні поперечні арматурні стрижні з кроком 0,2 м, причому нижній ряд стрижнів розташовують на 100 мм вище дна траншеї, а верхній ряд - на 70 мм нижче підошви існуючого фундаменту; до поперечних стрижнів приварюють поздовжні такого ж діаметра (14…18 мм); на відстані 0,2 м від вертикальної поверхні фундаменту встановлюють нижній опалубний щит і укладають нижній шар бетону класу В 10, забезпечуючи при цьому підпирання бетонної суміші під підошву існуючого фундаменту; встановлюють вертикальну арматурну сітку, утопляючи нижню її частину в свіжоукладену бетонну суміш на 200…250 мм нижче підошви існуючого фундаменту, а верхню частину заводять у штробу в стіні; нарощують опалубку і укладають верхній шар бетону; при досягненні бетоном необхідної міцності розбирають опалубку; виконують вертикальну гідроізоляцію фундаменту і зворотне засипання грунту ; відновлюють вимощення. Аналогічні роботи здійснюють з протилежної сторони цієї ж ділянки фундаменту за винятком встановлення горизонтальних поперечних стрижнів. Улаштовують або ремонтують розібрану підлогу.