ВВЕДЕНИЕ. Реконструкция зданий и сооружений — это их пере­устройство с целью частичного или полного изменения функционального назначения

Реконструкция зданий и сооружений — это их пере­устройство с целью частичного или полного изменения функционального назначения, установки нового эффек­тивного оборудования, улучшения застройки территорий, приведения в соответствие с современными возросшими нормативными требованиями.

Она является частью общей реконструкции производ­ственных предприятий или городского района, жилого массива, комплекса социально-бытовых, культурных уч­реждений.

Реконструкция зданий и сооружений осуществляется и при проведении технического перевооружения пред­приятий, однако в этом случае расходы на строительно-монтажные работы не должны превышать 10 % общих капиталовложений.

Переустройство включает перепланировку и увеличе­ние высоты помещений, усиление, частичную разборку и замену конструкций, а также надстройку, пристройку и улучшение фасадов зданий.

При реконструкции и техническом перевооружении капитальные вложения существенно меньше, а окупае­мость в 2...2,5 раза быстрее, чем при новом строитель­стве.

Реконструкция должна носить комплексный харак­тер, учитывать длительную перспективу развития города, района, предприятия. Некомплексность подхода, удов­летворение только интересам сегодняшнего дня, отсутст­вие перспективного плана могут привести через опреде­ленное время к невозможности осуществления последую­щей реконструкции без сноса сложившейся после про­ведения реконструкции застройки.

Как правило, реконструкция жилых, гражданских и производственных зданий проводится в условиях повы­шенной стесненности, что не позволяет использовать оп­тимальные комплекты строительных механизмов и ма­шин, организовывать места складирования для создания нормативных запасов материалов и изделий. Сама до­ставка конструкций (особенно крупногабаритных) может быть чрезвычайно затруднена сложившимися габарита­ми проездов.

Серьезные трудности часто возникают при определе­нии места рациональной установки грузоподъемных ме­ханизмов в монтажной зоне, а в некоторых случаях при разборке и монтаже конструкций вообще не представля­ется возможным воспользоваться кранами и необходим переход на менее индустриальные конструктивные реше­ния. Для указанных ситуаций разработан и успешно реа­лизовывается целый ряд предложений, основанных на ис­пользовании конструкций как из традиционных строительных, так и из новых легких высокопрочных мате­риалов.

Реконструкция связана с восстановлением эксплуатационных показателей и усилением несущих элементов зданий и сооружений. Эти работы требуют индивидуаль­ных подходов, отличных от подходов к конструктивным решениям при новом строительстве.

Серьезные трудности возникают в процессе реконст­рукции производственных зданий в связи с необходимо­стью обеспечения минимума остановки работы предпри­ятий. Потери вследствие уменьшения выпуска продук­ции сопоставимы, а в некоторых случаях существенно превышают объемы капитальных вложений на строитель­но-монтажные работы по реконструкции или техническо­му перевооружению. Поэтому необходимо применение специальных методов усиления, разборки, монтажа кон­струкций, исключающих полностью или сводящих к ми­нимуму остановку работы предприятий.

Работы по реконструкции зданий и сооружений от­личаются повышенной по сравнению с новым строитель­ством трудоемкостью на 25...30 %, а по отдельным пере­делам на 50...100%. Таким образом, возникает необходимость корректировки нормирования труда.

С другой стороны, общие затраты времени на рекон­струкцию в 1,5...2 раза меньше, чем на новое строительст­во. Это способствует быстрейшему вводу производствен­ных мощностей, жилых и общественных зданий — уско­рению решения экономических, социально-бытовых и градостроительных задач.

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Железобетонные конструкции могут усиливаться бетоном, железобетоном и металлом. Все способы усилений разделяются на две ос­новные группы:

проектирование новых разгружающих или заменяющих конст­рукций, полностью или частично воспринимающих нагрузки, кото­рые передавались ранее на усиливаемые конструкции;

увеличение несущей способности существующих конструкций за счет усиления сечений, изменения статических схем работы конст­рукций и других способов.

При проектировании усиления конструкций любого вида необхо­димо обеспечить включение в работу элементов усиления и повсеме­стную работу элементов усиления с усиливаемойконструкцией. Уси­ления рассчитывают для двух стадий работы конструкций: до вклю­чения в работу усилений на нагрузки, включающие нагрузку от усиления (расчет ведется только по первой группе предельных состоя­ний); после включения в работу элементов усиления на полные экс­плуатационные нагрузки (по первой и второй группе предельных со­стояний). Расчет по предельным состояниям второй группы может не производиться, если эксплуатационные нагрузки не увеличивают­ся, жесткость и трещиностойкость конструкций удовлетворяет тре­бованиям эксплуатации, а усиление направлено па устранение влия­ния дефектов или повреждений.

При сильно поврежденных конструкциях (разрушено 50 % и бо­лее сечения бетона или 50 % и более сечения рабочей арматуры) элементы усиления рассчитывают на полную действующую нагрузку без учета нагрузки, воспринимаемой усиливаемой конструкцией.

При проектировании усиленных конструкций следует предусмат­ривать, чтобы нагрузка во время усиления не превышала 65 % расчетной величины. При сложности или невозможности достижения требуемой степени разгрузки допускается выполнять усиление под большей нагрузкой

В любом случае степень разгрузки конструкций должна выби­раться из условия обеспечения безопасного ведения работ.

При проектировании усиления в виде разгружающих или заме­няющих конструкций следует стремиться к тому, чтобы система, образуемая из разгружаемых и разгружающих конструкций имела четкую расчетную схему. При этом расчетная схема не должна из­меняться в процессе эксплуатации.

КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

Классификация наиболее распространенных методов усиления представлена в табл. 1. где приведены основные кон­структивные схемы усиления. Сборные и монолитные железобетон­ные конструкции усиливают обетонированием путем устройства же­лезобетонных обойм, трехсторонних рубашек и односторонних (двух­сторонних) наращиваний с установкой дополнительной арматуры. Толщины обойм и наращиваний принимают по расчету, а также в зависимости от конструктивных и технологических требований.

Класс бетона конструкций усиления принимается на один выше, чем у бетона усиливаемой конструкции, но не ниже В15, а для фун­даментов— не ниже В 12,5.

Железобетонные обоймы используют при необходимости значи­тельного увеличения или восстановления несущей способности фун­даментов различного назначения, колонн (в том числе с консолями) и стоек рамных конструкций. На уровне подошвы существующего фундамента под обоймой усиления необходимо уст­раивать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона В7,5. Обойма усиления фундаментов стаканного типа должна быть заве­дена на колонну на расчетную высоту. Железобетонные обоймы уси­ления колонн устраивают в пределах одного или нескольких этажей, доводя их в верхнем сечении до уровня вышележащего перекры­тия, а в нижнем сечении — до верхнего обреза фундамента или до уровня нижележащего перекрытия. Конструкции усиления армируют сетками, каркасами или отдельными стержнями.

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПРИ УСИЛЕНИИ ФУНДАМЕНТОВ С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ УСТОЙЧИВОСТИ ЗДАНИЯ

Широкое распространение получило усиление железобетонными обоймами, устраиваемыми без углубления фундамента, как без увеличения площади подошвы, так и с ее уширением. При устройстве обойм фундамент не углубляют. Устройство обойм воз­можно как на всю высоту фундамента, так и на меньшую высоту. Обоймы могут быть бетонные и железобетонные. Наиболее надежны железобетонные обоймы, которые схватывают усиливаемый фунда­мент со всех сторон, плотно обжимая его при усадке бетона.

Способы усиления фундамента с помощью обойм:

1). Усиление железобетонными обоймами

Перед устройством железобетонных обойм подготавливают по­верхность старого фундамента. Для лучшего сцепления обоймы с фундаментом поверхность последнего обрабатывают с целью при­дания ей шероховатости. Для этого на поверхности фундамента с по­мощью перфоратора делают насечки. При необходимости дополни­тельного усиления сцепления обоймы с фундаментом ее анкеруют путем устройства шпуров с помощью перфораторов. В просверлен­ные шпуры вставляют анкерные стержни. В ленточных фундаментах противоположные стенки обоймы крепят друг к другу анкерами или поперечными балками. Этот метод не подходит из-за того, что

Рис. 5. Усиление ленточных фундаментов бетонными обоймами

а - обойма у подошвы; б — трапецеидальная обойма на всю высоту фунда­мента; в — прямоугольная обойма на всю высоту фундамента; 1 — усиляемый фундамент; 2 — обойма; 3 — штрабы в кладке; 4 — металлическая балка

2). Уширение фундамента с помощью обжатия

Обойма может выполняться в виде подбетонки по краям обреза фундамента на 20—30 см с каждой стороны. При этом заполняются неровности и углубления в самом фундаменте. Для уменьшения дополнительных осадок фундаменты следует уширять путем искусственного обжатия перед тем, как оно будет окончательно соедине­но со старым фундаментом. Обжатие основания производят клинья­ми или домкратами. Съему домкратов предшествует установка рас­порок и их расклинивание, после чего бетонируют обоймы. Обжатие грунта перед уширением обеспечивает немедленное включение в ра­боту уширенной части фундамента.

Рис. 6. Усиление фундамента с обжатием основания элементами уширения

а — вдавливание элементов уширения под подошву фундамента; б — фунда­мент после уширения; 1—существующий фундамент; 2 —колонна; 3 — под­косы;

4 —рама; 5 — котлован; 6 — упорная конструкция; 7 — домкрат; 5 — элементы уширения; 9 — железобетонная обойма; 10 — обжатое основание

Обжатие основания можно проводить путем задавливания под подошву элементов уширения (балок, плит) с помощью домкратов (рис. 6). Фундамент с помощью подкосов и рамы разгружают. Далее вокруг фундамента разрабатывают грунт ниже подошвы фун­дамента, размещают на дне выработки элементы уширения и упор­ные конструкции. Между элементами уширения и упорными конст­рукциями с обеих сторон устанавливают домкраты, с помощью ко­торых одновременно навстречу друг другу залавливают элементы уширения под подошву фундамента статической нагрузкой на рас­стояние, меньшее ширины фундамента. После вдавливания элемен­тов уширения домкраты снимают и производят обратную засыпку.

Этот способ обеспечивает уплотнение грунта под подошвой фун­дамента и трансформирует эпюру контактных напряжений.

3). Усиление столбчатых фундаментов предварительно напряжёнными железобетонными обоймами

Перед устройством железобетонных обойм подготавливают по­верхность старого фундамента. Для лучшего сцепления обоймы с фундаментом поверхность последнего обрабатывают с целью при­дания ей шероховатости. После этого железобетонная обойма бетонируется, затем арматурные стержни обоймы напрягаются с передачей напряжения на бетон обоймы.

4). Устройство ступенчатой в плане обоймы 2

Предварительно напряжённые стержни укладываются в каналы, устраиваемые при бетонировании, затем в эти каналы укладываются стержни арматуры, которые напрягаются с передачей нагрузки на бетон и после натяжения стержней арматуры каналы инъецируются цементно-песчаным раствором.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО СОСТАВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОПЕРАЦИЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ

Данный вид реконструкции включает в себя следующие технологические процессы и операции:

1. Подготовительные работы

- снятие временных нагрузок;

- освобождение места производства работ;

- устройство подъездных путей;

- подготовка оборудования и материалов.

2. Разрушение полов.

3.Уборка строительного мусора.

4. Закрепление стенок котлована.

5.Разгрузка фундаментов.

6. Разработка грунта

- устройство котлованов мини экскаватором;

- очистка боковых поверхностей от грунта для осмотра.

7. Разрушение старого бетона и очистка фундамента.

8. Арматурные работы.

9. Опалубочные работы.

10. Бетонные работы

- подача бетонной смеси;

- укладка бетонной смеси;

- уплотнение бетонной смеси;

- уход за бетоном.

11.Разборка опалубки.

12. Обратная засыпка.

13.Уплотнение грунта.

14. Выдёргивание шпунта.

15. Демонтаж разгрузочного устройства.

16. Устройство полов.