Метод струйной технологии

Высокой степенью технологичности обладает метод струйной технологии устройства грунтоцементных свай и массивов, выполняющих функции как разделительных стенок, так и элементов усиления фундаментов.

Технология производства работ предусматривает создание разделительной стенки в виде пересекающихся свай из грунтоцемента. Для восприятия давления грунта сваи армируются жесткой арматурой в виде труб, а по мере разработки котлована могут устраиваться грунтовые анкеры или распорные системы.

Наиболее эффективным является подведение грунтоцементного массива под существующие фундаменты, который служит ограждающим элементом заглубленной части встраиваемого здания (рис. 14.27).

Рис . 14.27. Технологическая схема подведения грунтоцементного массива под существующие фундаменты (а) и последовательность работ на заходках (б)
1 - буровой станок; 2 - существующий фундамент; 3 - рабочий орган с форсунками; 4 - грунтоцементный массив; 5 - анкер; в - набор прочности грунтоцемента R гц в зависимости от расхода цемента и времени твердения

При проектировании и выполнении работ следует учитывать опасность локальных деформаций в процессе временного размыва грунта и в период набора прочности грунтоцементного массива. Для исключения таких процессов предусматривается ограничение длины заходок не более 2 м с их чередованием в плане.

Определяющее значение физико-механических характеристик грунтоцементного массива зависит от структуры грунта, его однородности и изменения свойств по глубине. В этой связи для получения прочности в пределах 15-20 МПа расход цемента составляет от 350 до 700 кг/м3 (рис. 14.27, в ).

Менее эффективна данная технология при основании в виде глинистых и торфянистых грунтов, когда физико-механические показатели не превышают 3,0-5,0 МПа со значительными колебаниями прочности по глубине.

Наибольший эффект достигается для песчаных и супесчаных грунтов различной гранулометрии.

Устройство стенок из свай по разрядно-импульсной технологии

Достаточно высокий технологический и экономический эффект достигается при использовании разрядно-импульсной технологии, которая обеспечивает повышение несущей способности за счет вовлечения грунтового массива в работу, локального уплотнения грунта, прилегающего к поверхности свай. Двухрядная система свай может использоваться как фундамент встройки.

Применение свай в ограждающих конструкциях позволяет при минимальной элевации грунта при бурении получить конструкцию, по жесткости и проницаемости практически не уступающую «стене в грунте», способную, кроме того, нести достаточно большую вертикальную нагрузку. Благодаря тому что грунт вокруг свай сильно уплотняется, а пески к тому же и цементируются, появляется возможность устройства свай на относительно большом расстоянии друг от друга, при этом нет необходимости устраивать забирки в межсвайном пространстве, так как в этом случае грунт между сваями достаточно устойчив и к тому же обладает малой водопроницаемостью.

Сваи могут располагаться как в один (рис. 14.28), так и в несколько рядов при размещении их в шахматном порядке. Для обеспечения пространственной жесткости стенки из нескольких рядов свай предусматривается устройство обвязочного пояса по верху свай в виде железобетонного ростверка.

Рис . 14.28. Схема устройства ограждающих стенок и фундаментов заглубленных частей зданий сваями, уплотненными по электроразрядной технологии
а - размещение свай относительно здания; б , в - варианты двухрядного и однорядного расположения свай

Для повышения водонепроницаемости стен можно применить цементацию межсвайного пространства, также выполняемую по электроразрядной технологии.

При значительной глубине котлованов возможно дополнительное крепление стенок фунтовыми анкерами, выполненными также по разрядной технологии.

Возведение разделительных стен между зданиями с использованием технологии буро-инъекционных свай является достаточно эффективным способом, обеспечивающим стабилизацию осадок существующих строений и возведение новых встроенных зданий.

Их технологической особенностью является создание свайного поля из пересекающихся свай, что обеспечивает формирование водонепроницаемого экрана. Армирование позволяет создавать разделительные стенки с высокими физико-механическими характеристиками в различных грунтовых условиях и использовать в качестве фундаментов.

Использование мобильного буроинъекционного комплекса позволяет выполнять работы в стесненных условиях городской застройки.

Применение буроинъекционных свай с электроимпульсным уплотнением бетона, несмотря на технологическую эффективность, имеет ряд ограничений. Область применения данной технологии ограничена несвязными грунтами, за исключением рыхлых водонасыщенных песков. Использование ЭИУ на песках и слабых глинистых грунтах недопустимо вследствие неконтролируемого разжижения и уплотнения грунтов и динамического воздействия на существующие фундаменты.

Метод секущих свай

Имеет ограниченное изменение при устройстве разделительных стенок в силу большой трудоемкости производства работ и высокой стоимости. Технология может быть использована при возведении стенок из свай большого диаметра (400-600 мм), которые могут использоваться в качестве несущих конструкций заглубленных стен и фундаментов.

Возведение многоэтажных вставок с заглубленной подземной частью

Возведение вставок наиболее технологично выполнять в монолитном железобетоне с использованием инвентарных опалубочных систем и легких башенных кранов.

Монолитный вариант позволяет реализовать современные планировочные решения при значительных колебаниях геометрических размеров встраиваемых зданий вследствие большого диапазона расстояний между реконструируемыми объектами.

Наибольшее распространение получила технология устройства фундаментов методом «стена в грунте».

Заглубленная часть здания может использоваться под стоянки для автотранспорта или другие технологические нужды.

Использование легких опалубочных щитов, ручная вязка арматурного заполнения, подача и укладка смесей бетононасосами позволяют создавать безопасные условия производства работ. Одними из приемов, обеспечивающих гарантированную защиту от случайных процессов, являются оснащение башенного крана автоматизированной системой, исключающей перемещение грузов в опасных зонах, устройство защитных козырьков, ограждений, размещение зон складирования, не препятствующих движению людских потоков, и др.

На рис. 14.29 приведена технологическая схема производства работ по возведению встройки.

Рис . 14.29. Технологическая схема возведения встроенного здания из монолитного железобетона с заглубленной подземной частью
1 , 2 - реконструируемые здания; 3 - ограждение из буроинъекционных свай; 4 - стена фундамента; 5 - фундаментная плита; 6 - встроенный каркас; 7 - стеновое ограждение; 8 - бетоновод; 9 , 10 - бетононасос с распределительной стрелой; 11 - башенный кран; 12 - грузоподъемник

Она включает работы по устройству подземной части, состоящие из: устройства разделительных стенок; возведения стен подвальной части с применением метода «стена в грунте»; поярусного производства земляных работ по отрывке котлована с установкой обвязочных балок и анкеров, устройства дренажной системы, бетонной подготовки и гидроизоляции; армирования и бетонирования фундаментной плиты; комплекса работ по устройству встроенной системы заглубленной части.

Демонтаж распорных анкеров и подкосов производится после набора прочности бетоном стен и перекрытий более 70 %, что обеспечивает восприятие нагрузки бокового давления фунта и исключает деформации ограждения, выполненного по методу «стена в фунте».

После завершения нулевого цикла осуществляется поэтажное возведение несущего каркаса здания.

Технологический процесс возведения монолитных конструкций осуществляется по захватной системе со специализацией звеньев бригад по армированию, опалубливанию и возведению вертикальных и горизонтальных конструкций.

Для обеспечения ритмичной работы бригад используются средства механизации в виде башенного крана грузоподъемностью до 3 т, стационарного бетононасоса с распределительной стрелой для подачи и укладки бетонной смеси.

Для интенсификации технологических процессов используются средства теплового воздействия на бетон в виде греющих проводов, термоактивных щитов, химических добавок, ускоряющих процесс набора прочности бетоном.

При современных технологиях производства работ и поточных методах возведения достигается 5-7-суточный цикл возведения этажа.

Для обеспечения более ранней распалубки конструкций тепловая обработка бетона осуществляется и в летнее время.

С отставанием на 4-5 этажей выполняются цикл возведения стенового ограждения, работы по внутренней планировке помещений. Для возведения стен используются мелкоштучные энергоэффективные блоки с облицовкой кирпичом.

Цикл специальных и отделочных работ осуществляется специализированными звеньями и бригадами с совмещением работ по устройству стенового ограждения и внутренних планировочных работ.

Особое внимание уделяется контролю качества работ, геодезическому обеспечению и геотехническому сопровождению.

Наиболее эффективным с экономической точки зрения является возведение встроек с использованием примыкающей территории под заглубленные автостоянки. Такое решение повышает ликвидность квартир и создает более комфортные условия для жильцов.

На рис. 14.30 приведена технологическая схема возведения встройки с несущими конструкциями из монолитного железобетона и примыкающей одноярусной автостоянки с использованием площадей дворовой части.

Рис . 14.30. Технологическая схема возведения надземной части жилого здания ( I ) и заглубленной автостоянки ( II )
1 - ограждение котлована; 2 - башенный кран; 3 - система трубопроводного транспорта бетонной смеси; 4 , 5 - опалубочные системы при возведении перекрытия автостоянки

В зависимости от класса паркуемых машин шаг колонн может колебаться в пределах 6,0-7,2 м. Минимальная удельная площадь на одно машино-место составляет 21 м2 для стоянок манежного типа.

Для обеспечения эксплуатационной надежности и пожаробезопасности стоянок необходимо их оборудование приточно-вытяжной вентиляцией и противопожарной системой. Как правило, вентиляционные камеры размещаются в отдельных помещениях с соответствующей разводкой воздуховодов.

Для удобства эксплуатации гаражная часть, примыкающая к жилому зданию, снабжается грузопассажирским лифтом. Это позволяет жильцам пользоваться автотранспортом не выходя за пределы жилого дома.

Технология производства работ предусматривает строительство заглубленной части автостоянки в одном технологическом цикле с возведением подземной части встройки.

Планировочное решение принимается таким образом, чтобы большая часть подвальной части могла использоваться под автостоянку, а площади первого этажа - для размещения нежилых помещений (магазины, офисы и др.).

Для снижения объемов земляных работ и исключения деформаций примыкающих жилых зданий используются технологии ограждения котлована в зависимости от инженерно-геологических условий площадки.

Воздействие заглубленных частей автостоянки принимается из условия максимальной механизации технологических процессов по устройству монолитной железобетонной плиты, вертикальных и горизонтальных конструкций.

Уровень механизации и интенсивности производства бетонных работ обеспечивается использованием инвентарной опалубки вертикальных конструкций (наружных стен, колонн) и крупнощитовой опалубки перекрытия (комплекты столовой или тоннельной опалубки). Технологические процессы подачи и укладки бетонной смеси осуществляются с использованием бетононасосов и распределительных стрел, что обеспечивает снижение трудоемкости и сокращение продолжительности работ.

Возведение заглубленной части автостоянки осуществляется несколькими технологическими потоками, совмещенными во времени и пространстве: устройство ограждения котлована; механизированная разработка фунта; устройство дренажной системы и бетонной подготовки; монолитной железобетонной фундаментной плиты; возведение колонн, перекрытия; гидроизоляция вертикальных и горизонтальных поверхностей; обратная засыпка пазух и устройство насыпи на перекрытии; специальные виды работ.

Расчет технологических потоков из условия поточного производства работ осуществляется по ведущим строительным процессам: разработке грунта и производству бетонных работ.