Усиление фундаментов многосекционными сваями, погружаемыми методом вдавливания

В стесненных условиях производства работ, когда невозможно использовать буровую технику, применяются технологии устройства многосекционных свай методом вдавливания.

Для производства работ используются гидродомкраты и короткие пустотелые элементы железобетонных или металлических свай, которые наращиваются по мере погружения. Для создания необходимого усилия вдавливания используют распределительные балки при двухстороннем расположении свай и железобетонный ростверк, устраиваемый в нишах фундамента при одностороннем расположении.

По окончании погружения полость заполняется мелкозернистой бетонной смесью, чем достигается монолитность.

Одностороннее размещение свай используется в случаях, когда кроме повышения несущей способности фундамента необходимо произвести углубление подвальной части.

При одностороннем расположении свай со стороны подвальной части используются комплект механизмов для разборки кладки при устройстве ниш, опалубочные системы для возведения ростверка, бетононасосный транспорт. Стесненность условий производства требует высокой квалификации рабочих, соблюдения технологических регламентов и применения техники безопасности.

При значительном углублении подвальной части зданий технологические схемы производства работ включают (рис. 6.29): подготовку участка фундамента под усиление и устройство железобетонного ростверка на уровне существующей отметки подвальной части, который служит опорной частью для размещения гидравлических домкратов для погружения элементов механических свай; монтаж домкратов и вдавливание элементов свай в грунт на проектную отметку; армирование и омоноличивание участка фундамента, в результате чего образуется стена подвальной части требуемого заглубления; разработку грунта, устройство бетонной подготовки, гидроизоляции и монолитного железобетонного пола подвала.

Рис. 6.29. Схема усиления фундаментов многосекционными сваями с двусторонним (а) и односторонним размещением (б)
1 - фундамент; 2 - стена; 3 - распределительная балка; 4 – гидравлический домкрат; 5 - короткие пустотелые элементы; 6 - железобетонная опорная плита, размещаемая в теле фундамента; 7 - гидравлическая насосная станция

Производство работ осуществляется по захваткам 4,5-6,0 м, что исключает дополнительные осадки старых фундаментов и связанное с этим процессом нарушение сплошности кладки.

Другим вариантом усиления фундаментов и углубления подвальной части является технология устройства набивных свай, размещаемых на консольной части железобетонного ростверка, размещаемого в теле существующего фундамента (рис. 6.30).

Рис. 6.30. Технология усиления фундаментов и заглубления подвальных частей зданий
а, б - погружение свай; а', б' - омоноличивание и углубление подвальной части; 1 - железобетонный опорный элемент; 2 - гидравлический домкрат; 3 - инвентарная опалубка; 4 - элементы свай; 5 - штраба в фундаменте; 6 - монолитный участок

Железобетонный ростверк выполняется с отверстиями, которые служат направляющими для размещения гидравлической системы вдавливания труб.

После погружения труб на проектную отметку осуществляются их дополнительное армирование и бетонирование.

Совместная работа старого фундамента и усиления в виде свай позволяют углубить подвальную часть на требуемую отметку, объединить сваи в единый ростверк, создав дополнительную стену подвала.

Рассмотренные технологии требуют большого объема ручного труда по устройству штраб, ростверка, консолей. Процесс погружения свай осуществляется из отдельных коротких элементов, что исключает применение механизированных способов ведения работ.

Наиболее распространенной технологией является подведение под существующие фундаменты отделанных столбчатых элементов (рис. 6.31), располагаемых в шахматном порядке, на глубину до 0,5 м ниже новой отметки пола подвала, с последующим их объединением в общий массив. Технология производства работ предусматривает отрывку грунта под подошвой фундамента короткими захватками длиной 1,2-1,5 м с устройством инвентарной опалубки в плоскости существующего фундамента и укладкой бетонной смеси.

Рис. 6.31. Углубление подвальных частей зданий путем подведения монолитных элементов фундаментов
1 - существующий фундамент; 2 - монолитная часть фундамента; 3 - опалубка; 4 - вибратор; 1-10 - технологическая последовательность подведения фундаментов

Углубление фундамента осуществляется с интервалом в несколько захваток, что исключает дополнительную осадку.

После набора прочности бетоном не менее 50 % проектной осуществляются разработка грунта в прилегающих зонах и подведение промежуточных монолитных элементов фундамента.

Стесненные условия производства работ исключают использование механизированных средств отрывки грунта, что делает данную технологию весьма трудоемкой.