Наша компания специализируемся на проектных работах промышленности, не только на новых объектах, но и на проектах, связанных с потребностями, возникающими в процессе эксплуатации: текущие ремонты, модернизация оборудования, реконструкция.
Изначально любой промышленный объект проектируется и строиться под конкретную технологию, актуальные для своего времени требования. В процессе работы завода в течение десятилетий нарастает износ, делает свою работу коррозия (разрушаются не только сталь, но и железобетон и кирпичная кладка), оборудование устаревает не только физически, но и морально.
Соответственно, потребность усиления существующих конструкций может быть вызвана целым комплексом причин. Объектов промышленности, для которых может возникнуть такая задача множество: склады, ангары, производственные здания и сооружения, линейные объекты (эстакады, галереи) целиком и отдельных участков.
Рассмотрим основные случаи, когда может потребоваться разработка проекта усиления железобетонных фундаментов (или разработка проекта реконструкции) для строительных объектов.
Случаев, когда может потребоваться выполнение работ по реконструкции железобетонных фундаментов – множество, рассмотрим часть из них.
Износ железобетона – характерный дефект конструкции, который может образовываться от воздействия окружающей среды, в виде выпадающих осадков, от негативного характера этой среды, так, например, на химических предприятиях в воде и воздухе есть агрессивные агенты в виде кислот или щелочей, которые попадают в окружающую среду, пусть и в минимальных, следовых количествах, несмотря на все системы очистки и безопасности.
Могут быть допущены ошибки при производстве работ: к примеру, отсутствует или быть недостаточно качественно выполнена гидроизоляция.
На практике, износ конструкции означает постепенное снижение качества, приводящее к образованию дефектов – трещин, сколов, коррозии арматуры и бетона.
На фотографии показан износа фундаментов вертикальных стальных резервуаров, предназначенных для хранения кислоты.
На них видно, как за годы эксплуатации воздействие осадков, проливы кислоты повредили химическую защиту фундаментов и их конструкции.
В качестве ремонта фундаментов было решение выполнить усиление в виде «бетонных рубашек», армированных сетками с анкеровкой с существующим конструкциям. И восстановить химическую защиту.
Можно столкнуться с необходимостью выполнения работ по усилению фундаментов здания в связи с увеличением нагрузки, связанных с модернизацией и реконструкции существующего сооружения.
Это может быть, например, может быть ситуация, когда на кабельно-трубную эстакаду планируют проложить дополнительный трубопровод, в здании планируют организовать «второй свет», установить новое оборудование, заменить существующее или смонтировать новое грузоподъемное оборудование с увеличением его грузоподъемности. Каждый из таких случаев требует разработки проекта реконструкции.
Есть существующая конвейерная галерея, закрытая, решенная в металлических конструкциях с монолитными железобетонными фундаментами и сборным железобетонным покрытием хода под конвейер.
Рабочая задача проекта требовала сделать пролетное строение в два уровня вместо одного для установки реверсивного конвейера поверх существующего.
Проведенные в процессе проектирования изыскания и технический инженерный анализ подтвердили возможность реконструкции пролетного строения в двухэтажного сооружение, для размещения одного конвейера над другим, достаточную несущую способность существующих вертикальных опор, фундаментов при увеличении вертикальной нагрузки от возросшего веса сооружения и более повышенной ветровой нагрузки из-за большей площади боковых поверхностей вертикальной обшивки пролетного строения.
Но десятилетия эксплуатации истончили базы вертикальных опор, опорные пластины стали более тонкими. Они уже не могли обеспечить надежную работу опорного узла в новых условиях.
В рамках проекта было приято решение усиливать базы вертикальных опор путем установки конструкции усиления базы колонны, установки дополнительных анкерных болтов и устройства железобетонных рубашек на существующих фундаментах.
Конструкцию базы усилили внешними балками-траверсами для соединения ветвей вертикальных опор с новыми анкерными болтами.
Проект усиеления фундаментов заключался в закреплении новых анкерных болтов на боковых гранях подколонников существующих фундаментов. Выполнили бетонные рубашки с габаритами по размерам существующей опорной плиты, которые играют роль и защиты анкерных болтов, и увеличения массы фундамента, что повысило его несущую способность на опрокидывание при воздействии ветра на конструкцию галереи.
В ходе эксплуатации зданий и сооружений на промышленной площадке могут возникать аварийные ситуации. Негативное влияние на фундамент может оказать прорыв канализационной трубы или физическое воздействие автотранспортом (например наезд на стойку эстакады трактором).
Даже недавно запроектированные и построенные фундаменты могут потребовать реконструкции в случае, если при выполнении проектных или строительно-монтажных работ была допущена ошибка.
Один из примеров, показанных на фотографии ниже, связан с ошибкой монтажников при производстве работ, того аспекта, который называется устройство «холодных швов бетонирования».
Вести бетонирование сложной железобетонной конструкции непрерывно далеко не всегда возможно. Поэтому в массиве конструкции появляются разрывы в теле бетона, связанные с тем, что между уже залитым с затвердевшим бетоном, залитым накануне, и свежим, заливаемым позже неизбежно остается тонкая граница. И наличие этой тонкой трещины нарушает работу железобетона на участках в высокими внутренними усилиями – поперечной силы и изгибающего момента.
Здесь консольные балки должны были составлять единое целое с основной железобетонной конструкцией.
В качестве решения было предложено частично демонтировать бетон, сохраняя арматурный каркас и перезалить железобетонную конструкцию.
1. Постановка рабочей задачи
При разработке проекта наземных конструкций (новых, ремонт, реконструкция) по результатам конструирования и расчета становиться понятно, что требуется усиление существующих фундаментов.
2. Сбор исходных данных
Выполняется сбор исходных данных – результатов обследования, архивных чертежей, визуального осмотра и всего, что только можно собрать. По результату обработки исходных данных выдается задание на обследование и, при необходимости, и на сканирование.
3. Обследование и сканирование
При отсутствии проектной документации на существующие конструкции или при неполном их объеме, для принятия решения о необходимости реконструкции фундаментов, обязательно требуется обследование здания или сооружения.
Выполнение обмерных чертежей для определения фактического расположения конструкций и их габаритов.
Инструментальное обследование для определения несущей способности конструкций.
Откопка шурфов, для определения габаритов фундаментов.
В рамках обследования так же часто требуется выполнение работ по наземному лазерному сканированию, особенно если речь идет не об одиночном фундаменте, а о комплексе зданий и сооружений.
4. Выполнение проверочных расчетов
После сбора и обработки исходных данных, данных обследования и наземного лазерного сканирования выполняются работы по расчетам несущей способности конструкций, которые могут однозначно ответить на вопрос о работе фундаментов и окончательно определить потребность в их усилении.
5. Разработка проекта усиления
После определения состояния, нагрузок и выполнения проверочных расчетов, разрабатывается проект усиеления фундаментов.
В состав проекта могут входить альбомы РД марки КЖ (усиление железобетонных конструкций), марки КМ (усиление металлическими конструкциями).
