925

захватки (1,5-2,0 м), установки в образуемую полость арматурного каркаса и последующей установки опалубки заполнения ее бетоном с уплотнением

Рис. 2.42. Усиление ленточных ростверков наращиванием сверху (а) и снизу (б):

1 - железобетонная свая; 2 - железобетонный усиливаемый ростверк; 3 - стена; 4 - железобетонное наращивание ростверка сверху; 5 - вертикальные арматурные каркасы наращивания; 6 - соединительные стержни; 7 - поверхность ростверка, подготовленная к бетонированию; 8 - вырубленный по периметру защитный слой бетона свай; 9 - железобетонное наращивание ростверка снизу

Наращивание ростверка снизу производится в следующей последовательности: разработка грунта между сваями на высоту наращивания свай; подготовка нижней поверхности усиливаемого ростверка к бетонированию путем зачистки и насечки; вырубка по периметру защитного бетонного слоя свай; установка между сваями вертикальных арматурных каркасов наращивания из арматуры диаметром 10 мм через 1,0 м; укладка бетонной смеси в подготовленную опалубку с уплотнением ее вибраторами (рис.2.42, б).

При нарушении сопряжений свай с ростверком для усиления устраивают утолщение ростверка. Примеры такого усиления приведены на рис.

2.43.

Для этого в оголовках свай оголяют продольную арматуру и приваривают к ней арматурные стержни и дополнительную арматуру утолщения, к которым прикрепляют хомуты. Затем устанавливают опалубку и заполняют ее бетоном с обязательным уплотнением бетонной смеси.

Рис.2.43. Схема усиления сопряжений ростверка со сваями: а) при расположении сваи от подошвы ростверка до 50 см (а); то же, до 30 см (б):

1 - свая; 2- утолщение ростверка; 3 - дополнительная арматура утолщения; 4- хомуты; 5- арматура, наваренная к продольной арматуре сваи; 6- железобетонный ростверк; 7- продольная арматура ростверка

191

Усиление верхних концов железобетонных свай и мест их сопряжений с ленточным ростверком может быть выполнено устройством железобетонной или металлической обоймы (рис.2.44).

При устройстве железобетонной обоймы сначала подготавливается бетонная поверхность сваи к бетонированию за счет зачистки и нанесения насечки на ее боковые поверхности. Затем устанавливается продольная и поперечная арматура железобетонной обоймы, устанавливается опалубка и производится бетонирование обоймы с уплотнением бетонной смеси

(рис.2.44, а).

Для устройства металлической обоймы при усилении узлов сопряжения свай с ростверком необходимо по краям сваи установить продольные уголки на цементно-песчаном растворе и закрепить их струбцинами. Затем нагреть до температуры 200-250 оС поперечные планки и в нагретом состоянии приварить их к продольным уголкам. При остывании поперечные планки сократятся в размере и плотно прижмут продольные уголки к поверхностям свай. Для предохранения металлической обоймы от коррозии она покрывается защитным слоем бетона или цементно-песчаным раство-

ром (рис.2.44, б).

Рис. 2.44. Усиление узлов сопряжения свай устройством железобетонной (а) и металлической обойм (б):

для (а) 1 - железобетонная свая с разрушенной верхней частью, 2- железобетонный ростверк; 3 - железобетонная обойма усиления; 4 - продольная арматура; 5 - поперечная арматура; 6 - поверхность сваи, подготовленная к бетонированию; для (б) 1 - железобетонная свая с разрушенной верхней частью, 2- железобетонный ростверк; 3 - металлическая обойма усиления; 4- продольные уголки обоймы; 5 - поперечные планки обоймы; 6 - защитный слой бетона

Для отдельно стоящих свайных фундаментов работы по усилению узлов сопряжения свай с ростверком осуществляются без применения ка-

192

ких-либо мер по разгрузке свай, с очисткой поверхности и обеспечения надежной связи бетона свай с бетоном обоймы (рис.2.45).

Рис.2.45. Схема усиления верхних концов свай железобетонной обоймой:

1– свая; 2 – бетон; 3 – арматурная сетка; 4 – трещины в бетоне свай; 5 – ростверк; 6 – оголовки свай; 7 – повреждение бетона в нижней части ростверка с оголением арматуры; 8 – колонна

Для устройства железобетонной обоймы вскрывают грунт под подошвой фундамента, перфорируют боковые стенки фундамента, устанавливают опалубку и арматурные сетки обоймы, а затем производят укладку бетонной смеси с обязательным уплотнением глубинным вибратором.

Наиболее часто для усиления свайных фундаментов используют метод погружения дополнительных свай вне контура фундамента /61/ (выносные сваи) с передачей нагрузки (полностью или частично) от реконструированного фундамента на эти сваи (2.46, а).

По второму способу подводка нового ростверка под существующий фундамент применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждении оголовок существующих свай (рис.2.46, б).

а) б)

Рис.2.46. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента (а) и под подошвой фундамента (б):

1 – существующие сваи; 2 – сваи усиления; 3 – ростверк усиления; 4

–сваи усиления; 5 – арматурные сетки; 6 – отогнутые стержни; 7

–усиливаемый фундамент; 8 – плотный грунт;

9 – арматурные стержни

193

При значительных дополнительных нагрузках на существующий свайный фундамент эффективным способом его усиления является устройство выносных свай в совокупности с продольными и поперечными железобетонными балками (рис.2.47).

Для этого вдоль усиливаемого свайного фундамента бурятся скважины, в которые устанавливают арматурные каркасы и производят укладку бетонной смеси. На оголовки выносных свай (2) устанавливают или бетонируют продольные железобетонные балки - ростверки (4).

Рис.2.47. Усиление свайного фундамента с помощью выносных свай:

1 – сваи усиливаемого фундамента; 2 – дополнительные выносные сваи; 3 – новый ростверк; 4 – продольная балка; 5 – поперечная балка; 6

– отверстие в стене для поперечной балки; 7 – ростверк усиливаемого фундамента; 8 – плотный грунт

В существующей стене пробивают отверстия с шагом 1,5-2,0 м, в которые монтируют поперечные балки из сборного железобетона или прокатного профиля (5). Затем устанавливают опалубку и бетонируют новый ростверк (3), который жестко связывает все усиливаемые элементы в единый комплекс.

2.5. Гидроизоляция наружных стен подвальных помещений

Проникающая в строительные конструкции зданий влага является серьезной причиной их разрушения и, чтобы сохранить и повысить долговечность зданий, необходимо защищать строительные конструкции с помощью гидроизоляции. Правильно выполненная гидроизоляция улучшает эксплуатационные характеристики материалов и создает здоровый климат в помещениях.

Особенно гидроизоляция важна при наличии подвальных помещений, так как она защищает их от проникновения влаги и подземных вод, которые могут при значительном подъеме затоплять подвальные помещения и оказывать негативное воздействие на фундаменты.

194

Для гидроизоляции подвальных помещений устраивают горизонтальную и вертикальную гидроизоляции, которые менее долговечны, чем ограждения подвалов. Кроме того, гидроизоляция разрушается при неравномерной осадке здания. Чтобы исключить негативные последствия от разрушенной гидроизоляции необходимо проводить работы по ее восстановлению.

Особенно серьезной проблемой является подбор эффективных технологий по ремонту и устройству гидроизоляции в подвальных частях зданий, которые в настоящее время все более вовлекаются в эксплуатацию.

Устройство гидроизоляции подвалов определяется характером воздействия воды, особенностью дренируемых конструкций и материалов, а также функциональными требованиями к помещениям подвала по эксплуатации, назначению и допустимой влажности. Это влияет на выбор типа и материала изоляции, определяемый показателями по водопроницаемости, водостойкости, паропроницаемости и долговечности.

Современные варианты гидроизоляции подвальных помещений приведены в работе А.Н. Шихова и Д.А. Шихова /111/.

Для полной гидроизоляции стен подвальных помещений рекомендуется использовать комплекс мероприятий, приведенных на рис.2.48.

Рис. 2.48. Комплекс мероприятий по санации и гидроизоляции стен подвальных помещений:

1 – пол подвала; 2 – пол 1-го этажа; 3

– асфальтовая отмостка; 4 – укрепительная и противофильтрационная инъекция; 5 – поверхностная (обмазочная) гидроизоляция стен из воздухопроницаемых («дышащих») составов; 6 – гидрофобизирующая защита стен здания снизу; 7 – движение воды; 8 – движение водяных паров; 9 – инъекция гидрофобизирующего раствора

В состав комплексных мероприятий входят: устройство водонепроницаемой отмостки из асфальтобетона (3); горизонтальная гидроизоляция стены (6); вертикальная противофильтрационная гидроизоляция стен подвала (5) и горизонтальная гидроизоляция пола подвала.

Недолговечность нефтебитумных материалов, используемых для вертикальной гидроизоляции стен подвала, привела к появлению в настоящее время их заменителей - синтетических смол (полимеров) и материалов на их основе - битумно-резиновые и битумно-полимерные мастики (например, полимерно-битумная мастика «Суперфлекс-10») холодного применения на органическом растворителе, которые могут наносится на

195

влажную поверхность и создавать бесшовные эластичные гидроизолирующие покрытия.

К обмазочной гидроизоляции относятся и цементно-полимерные мастики, состоящие из сухой смеси цемента с минеральным наполнителем, которые затворяются водой, специальной связующей эмульсией или водной дисперсией полимеров (акриловой, силиконовой или виниловой) и наносятся на гидроизолирующую поверхность методом торкретирования или вручную (при небольших повреждениях изоляционного покрытия). Толщина слоя таких обмазок составляет 1-3 мм.

Благодаря цементной составляющей эти покрытия обладают хорошей адгезией к гидроизолирующей поверхности, а пластифицирующие добавки помогают материалу успешно работать в местах, подвергающихся деформациям и вибрациям.

Однако эти работы требуют выполнения вскрышных работ, очистки, промывки и просушки поверхности, что усложняет технологию, поэтому в настоящее время для ремонта гидроизоляции применяют более качественные и менее трудоемкие способы изоляции.

2.5.1. Гидроизоляция проникающего действия

Проникающие материалы (пенетрирующего действия) представляют собой смесь специального цемента, мелкого кварцевого песка определенной гранулометрии и комплекса химически активных добавок. Содержащиеся в материале добавки вместе с капиллярной влагой попадают сквозь открытые поры в толщу бетонного сооружении, где вступают в химическое взаимодействие с новообразованиями цементного клинкера и образуют новые нерастворимые кристаллы нитеобразной формы, которые заполняют микротрещины, поры и капилляры бетона, и тем самым предотвращают возможность фильтрации воды через толщу конструкции. Рассматриваемый гидроизоляционный материал может проникать в толщу конструкции на глубину до15 см. Особенностью его применения является то, что он не требует высушивания обрабатываемой поверхности перед применением. При этом достигается водонепроницаемость до 8-12 атмосфер. Специальные ремонтные составы позволяют устранить течи воды через щели в конструкции даже в случае поступления воды под давлением.

Материалы пенетрирующего действия под названиями: «Лахта», «Пенетрон», «Гидротэкс», «Гидроизол-ИТХ» и др. можно применять снаружи и изнутри здания для гидроизоляции бетонных, железо-, пенно-, газобетонных, кирпичных и металлических конструкций различного назначения с повышенным трещинообразованием, подвергающихся осадке и вибрации, а также температурным и механическим деформациям.

С помощью составов пенетрирующего действия производится защита от влаги швов и стыков подземных и надземных сооружений, ликвидация протечек стен, а также обеспечивается стойкость к химическим агрессивным средам (карбонатам, сульфатам, хлоридам и морской воде).

196

Применение пенетрирующих добавок помогает эффективно выполнять горизонтальную отсечку капиллярного подсоса в наружных и внутренних стенах здания. С этой целью в кирпичной кладке с одной или двух сторон в шахматном порядке бурят шпуры диаметром 25-32 мм под углом 45-600 . Расстояние между шпурами по горизонтали составляет 200 мм, а по вертикали – 150 мм. Глубина бурения не менее 2/3 толщины стены

(рис.2.49).

Рис.2.49. Размещение шпуров при горизонтальной отсечке капиллярного подсоса:

1 – шпуры диаметром 25-30 мм; 2 - отмостка

Пробуренные шпуры промывают водой (для насыщения конструкции влагой) и заполняют цементно-песчаным раствором под давлением до 0,5 МПа. После того как цементно-песчаный раствор схватится, через 5-8 часов шпуры разбуривают повторно и заполняют раствором проникающей гидроизоляции под давлением до 0,5 МПа.

На рис.2.50 представлена схема устройства горизонтальной и вертикальной гидроизоляция наружных (А) и внутренних стен (Б) подвального помещения здания методом отсечки с использованием пенетрирующй добавки.

Рис.2.50. Гидроизоляция внутренних (А) и наружных стен (Б) подвального помещения здания методом отсечки с использованием пенетрирующей добавки:

1 – шпуры, заполненные пенетрирующим составом; 2 – существующая гидроизоляция;3 – поверхностная гидроизоляция пенетрирующим составом

197

Наряду с горизонтальной гидроизоляцией, служащей для защиты от капиллярного увлажнения, стены зданий с подвалом имеют вертикальную гидроизоляцию, которая защищает стены подвала от грунтовой влаги. В связи с этим помимо защиты от подъема капиллярной влаги внутренние и наружные стены должны также защищаться от проникновения гравитационной воды в подвал. С этой целью производится обработка внутренних поверхностей стен и пола подвала пенетрирующим раствором с целью создания водозащитного барьера от проникновения грунтовой влаги. Для обеспечения условия создания водоотталкивающего слоя перед нанесением пенетрирующего раствора внутренние поверхности стен оштукатуриваются по металлической сетке цементно-песчаным раствором.

Преимущества применения гидроизоляции проникающего действия:

-проникают глубоко в бетон и заполняют нерастворимыми кристаллами капилляры, микротрещины и поры бетона размером до 0,4 мм;

-повышают класс водонепроницаемости бетонных и железобетонных конструкций не мене чем на четыре ступени;

-обеспечивают долговечную гидроизоляцию на весь срок службы бетонного сооружения;

-можно обрабатывать как внутренние, так и наружные стороны конструкции, независимо от направления давления воды;

-не требуют предварительной сушки поверхности;

-технология применения материала не требует сложной и длительной подготовки поверхности;

-могут применяться при воздействии гидростатического давления

воды;

-обработанный бетон сохраняет паропроницаемость;

-позволяет повысить морозостойкость и прочность бетона и предотвратить коррозию арматуры в железобетоне;

-обработанный бетон приобретает способность к самозалечиванию;

-позволяет защитить бетон от воздействия агрессивных сред: кислот, сточных и грунтовых вод и морской воды.

Благодаря применению пенетрирующих материалов можно избежать таких работ, как откапывание фундаментов, восстановление обмазочной гидроизоляции и обратная засыпка с восстановлением нарушенного благоустройства. Данная гидроизоляция не требует механической защиты даже при высоком уровне грунтовых вод, в то время как при устройстве традиционной гидроизоляции необходима защита в виде кирпичной стенки.

198

2.5.2. Метод инъецирования

Для восстановления гидроизоляции используют способ введения (инъецирования) внутрь материала стенового ограждения гидрофобизующих составов на минеральной, полиуретановой или эпоксидной основе.

Наиболее эффективными являются гидроизоляционные материалы на основе эфиров акриловой кислоты. Эти материалы представляют из себя гели-акрилаты, по плотности близкие к плотности воды. Составы способны проникать во все микро и макротрещины, поры, пустоты и различные разрушения ограждающей конструкции.

Благодаря низкой вязкости гели-акрилаты легко проникают в материал ограждения (бетон или кирпич) и полимеризуются в нем, образуя с частицами материала очень прочную связь и обеспечивая тем самым надежную гидроизоляцию. Кроме того гели-акрилаты выходят наружу стенового ограждения, образуя высокоэластичный барьер - мембрану между стеной и грунтом. Таким образом, создается гидроизоляционная защита от напорной воды, как в самих стенах, так и снаружи - между стеной и грунтом.

К тому же, при смешивании с частичками грунта происходит еще и укрепление близлежащих к стене слоев, что ведет к стабилизации грунта вокруг здания и защищает его от вымывания.

Технология их применения основана на инъецировании при помощи специального насосного оборудования под давлением до 240 атмосфер изнутри подвального помещения гидроизоляционного состава в материал стены. Для этого заранее засверливают отверстия диаметром от 10 до 20 мм на расстоянии 40-60 см друг от друга, что не приводит к уменьшению конструктивной прочности стены. Отверстия перекрывают трещины, изломы и другие дефекты стенового ограждения. Места сверления определяют на стадии предварительного обследования конструкции.

Высокая эластичность этих гидроизоляционных материалов, способствует выдерживать напор воды до нескольких атмосфер и не терять своих свойств при воздействии отрицательных температур. Они обеспечивают полную герметизацию подземной части конструкции. Достаточно один раз проинъецировать места проникновения воды в ограждающую конструкцию, чтобы больше не возвращаться к этой проблеме в течение всего срока эксплуатации подземного сооружения, так как образующиеся в процессе инъецирования полимер является устойчивым к различным воздействиям окружающей среды.

Работы по гидроизоляции могут выполняться без нарушения отделки в помещении. Нет необходимости отдирать штукатурку или плитку. Достаточно лишь в нескольких местах поступления воды засверлить инъекционные отверстия и накачать их акрилатным гелем.

199

Эта технология особенно активно используется в Голландии, где треть территории страны находится ниже уровня моря, защищая ее от большого напора влаги.

2.5.3. Монтируемая гидроизоляция

Одним из эффективных способов гидроизоляции стен является монтируемая изоляция с помощью защитных экранов на основе натриевых бентонитовых глин и полимерных геомембран.

Бентонитовая глина, обладающая ярко выраженными коллоидными свойствами, способна играть роль гидроизоляционного щита уже при толщине 1-2 см. С этой целью слой бентонитовой глины заключают между листами картона размерами 1,2 х 1,2 м (как в бентонитовых панелях «Volclay») или геотекстиля (например, в бентонитовых матах «Rawmat HDB»). В процессе эксплуатации картонная оболочка разлагается в грунте и в результате этого вся обработанная поверхность конструкции оказывается окруженной бентонитовой глиной, которая обеспечивает ей надежную гидроизоляцию.

Гидроизолирующие свойства этих материалов не изменяются во времени и срок их службы практически не ограничен. Они устойчивы при рН 5-10, стойки к маслам, бензинам и др. неполярным жидкостям и выдерживают неограниченное число циклов «замораживание-оттаивание».

На горизонтальные поверхности бентонитовые материалы укладываются на подготовленную стяжку внахлест без закрепления и закрываются бетонной стяжкой. На наружные вертикальные поверхности маты пристреливаются металлическими дюбелями внахлест и затем засыпаются песчаным грунтом с послойным уплотнением (рис.2.51).

Материалы можно укладывать в любое время года и практически при любых погодных условиях. При укладке необходимо добиваться, чтобы каждый последующий горизонтальный ряд перекрывал предыдущий как минимум на 100 мм, а вертикальные швы должны быть разнесены как минимум на 300 мм.

Рис.2.51. Устройство монтируемой гидроизоляции из панелей и матов на основе бентонитовой глины

200