Файл: Михно Е.П. Восстановление разрушенных сооружений.pdf

кирпичом. Для этого часть кладки разбирают с обеих сторон тре­ щины по всей ее длине снизу вверх на ширину не менее чем в один кирпич и на глубину в полкирпича. Разобранная часть стены после тщательной расчистки облицовывается кирпичом вперевязку на цементном или смешанном растворе, а середина трещины зали­ вается жидким цементным раствором. Иногда при заделке таких трещин ограничиваются устройством кирпичных шпонок, показан­ ных на рис. VII. 13, г. При заделке больших трещин в тонких сте­ нах и в стенах с кладкой на слабом растворе старая кладка раз­ бирается вдоль трещин на всю толщину стены.

Для усиления стен в особо ответственных местах применяются металлические связи — анкеры или пояса из круглого, полосового и фасонного железа, которые уменьшают ширину трещин посредст­

ной стены в плоскостях перекрытий и натягивают стяжными муф­ тами до появления металлического звона. Расстояние между тя­ жами принимается от 4 до 6 м с таким расчетом, чтобы на каж­ дую связь приходилась зона стены площадью не более 20 м2. Осо­ бое внимание обращается на надежное закрепление концов связей в стенах, которое выполняется гайками с большими шайбами или обрезками швеллеров.

Для улучшения натяжения иногда анкеры нагревают, но при этом в дальнейшем должно быть обеспечено постоянство их тем­ пературы. Возможно также применение парных анкеров, распола­ гаемых у внутренней и наружной поверхностей стены, но в этом случае обязательно нужны дополнительные сложные устройства, для того чтобы уберечь расположенные снаружи анкеры от влия­ ния колебаний температуры воздуха. Если уменьшать размеры трещин необязательно, ограничиваются установкой связей из поло­ сового или фасонного металла в зоне трещин с одной или двух сторон стены (рис. VII. 13, ж и л) в зависимости от того, имеется ли у нее боковое выпучивание.

Вертикальные трещины по бокам проемов стен предварительно могут быть уменьшены домкратами и сис4емой деревянных распо­ рок и стоек (которые потом убираются) или путем предваритель­ ного нагревания усиливающих металлических элементов.

Отколовшиеся от стен углы зданий крепятся металлическими балками, жестко соединяемыми между собой вуглу (рис. VII.13,з). Балки укладывают в вырубленные с внутренней и наружной сто­ рон стены борозды, стягивают между собой болтами, концы кото­ рых утепляют во избежание промерзания, а затем бетонируют для предохранения от коррозии и влияния колебаний температуры воз­ духа.

В случае раздробления кладки и при других затруднениях крепления балок в углах здания применяют жесткие клепаные или

218

сварные диафрагмы из котельного железа, окаймленного уголками

(рис. VII.13,к).

Различают два вида разрушения кирпичных стен: один — когда часть стены обрушилась снизу доверху и другой — когда кладка выше места обрушения сохранилась и находится на весу. В зависи­

постепенно удаляемого крепления разбирают ненадежную часть кладки и делают расчистку и промывку поверхности старой клад­ ки в тех местах, где к ней будет примыкать новая. После этого возводят новую кладку. При значительных обрушениях стен (пло­ щадью более 5 м~) кладка возводится поочередно участками, начи­ ная с выкладки простенков и краев, с тщательным подклиниванием клиньями или домкратами.

Столбы и колонны. Поверхностные повреждения внутренних каменных столбов в зависимости от толщины разрушенного слоя ликвидируются тремя способами:

1. Нагруженные столбы с толщиной слоя разрушенной кладки не более 2 см и ненагруженные столбы, у которых толщина этого слоя достигает б см, восстанавливаются так же, как кирпичные стены. В усилениях такие столбы не нуждаются.

2. Нагруженные столбы с толщиной разрушенного слоя не более 6 см, потерявшие несущую способность на 15—36%, усили­ ваются легкой штукатурной обоймой. При этом отбивают повреж­ денную кладку, расчищают швы, промывают оставшуюся кладку и устанавливают замкнутую по периметру металлическую сетку. По сетке наносится методом торкретирования цементная штука­ турка на растворе марки 50 так, чтобы образовался защитный слой толщиной не менее 2 см.

3. Нагруженные столбы с толщиной разрушенного слоя до 10 см, потерявшие несущую способность на 40% и более, усили­ ваются тяжелой железобетонной обоймой толщиной не менее 10 см из бетона марки 90—ПО, армированного в горизонтальном направ­ лении хомутами из 6—8-мм проволоки, а в вертикальном — рабо­ чей арматурой сечением 10 мм и выше.

Приведенный расчетный предел прочности кладки, заключенной

обоймой;

R — расчетный предел прочности кладки до ее усиления;

Рс — отношение объема металла горизонтальных хомутов к объему кладки, %.

219

Восстановление каменных столбов, имеющих повреждения в виде сквозных трещин, производится путем частичной или полной замены их кладки новой, нагнетания в их кладки цементного рас­ твора, а также установкой вокруг поврежденных столбов объем­ лющих их дополнительных столбов или устройством обойм.

При замене кладки столбов новой предварительно раскрепля­ ются все вышераоположенные конструкции и производится раз­ грузка столба. Работы по замене поврежденной кладки новой дол­ жны выполняться особенно тщательно, с применением быстротвердеющих и безусадочных цементов. Поддерживаемые столбами кон­ струкции надежно подклиниваются и подливаются цементным

Рис. VI 1.14. Усиление поврежденных кирпичных столбов объемлющими обоймами:

раствором. Нагружение столбов осуществляется только после до­ стижения кладкой требуемой прочности. Усиление поврежденных столбов путем устройства новых, объемлющих старые, а также железобетонными или металлическими обоймами показано на рис. VII. 14. Металлические обоймы должны быть обетонированы цементным раствором из противокоррозионных и противопожарных соображений.

6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ И УСИЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Основными повреждениями железобетонных конструкций явля­ ются разрушения от взрывов, землетрясений, пожаров и различ­ ных агрессивных природных явлений *. Здание с железобетонным

* Весьма существенным разрушающим воздействием на сооружения является коррозия цементнобетонных конструкций под влиянием блуждающих токов

220

несущим остовом, пострадавшее при атомном взрыве в Нагасаки, показано на рис. VII. 15,а, здание, разрушенное обычными сред­ ствами поражения в Суэце, — на рис. 1.4. Характерные поврежде­ ния железобетонных зданий от землетрясения в Японии в 1948 г. видны на рис. VII.16.

В зависимости от объема разрушений железобетонные конст­ рукции (или их отдельные элементы) заменяют‘новыми или уси­ ливают. Усиление осуществляется:

—увеличением количества арматуры;

—увеличением площади поперечного сечения;

—устройством двусторонних или односторонних железобетон­ ных обойм;

—устройством разгружающих конструкций в виде металли­

разрезных конструкций, введение дополнительных связей, шарни­ ров и т. п.).

" Усиление железобетонных конструкций устройством обойм и наращиванием позволяет увеличить несущую способность даже сильно поврежденных конструкций при сохранении всех достоинств железобетона, включая его долговечность, монолитность и огне­ стойкость. Усиление металлическими разгружающими . конструк­ циями обеспечивает быстрый темп работ, но требует дополнитель­ ного расхода металла. Усиление изменением расчетной схемы кон­ струкции, хотя и весьма экономично, требует разработки индиви­ дуального проектного решения.

Для восстановления прежней монолитности поврежденных железобетонных конструкций применяют бетон на безусадочном или расширяющемся цементе. Этот бетон, расширяясь, оказывает давление на поверхность, с которой он стыкуется, благодаря чему надежно сращивается с бетоном неповрежденных частей восста­ навливаемых конструкций.

Быстрое твердение расширяющегося цемента резко сокращает сроки восстановительных работ и дает возможность проводить их

взимнее время без тепляков, ограничиваясь лишь подогревом воды

изаполнителей.

Обычные же цементы не обеспечивают воссоздания первона­ чальной монолитности поврежденных железобетонных конструк­ ций, так как при схватывании и твердении дают усадку. При вы­ нужденном применении обычного глиноземистого цемента или портландцемента к ним должны добавляться расширяющие компо­ ненты [38].

(рис. 1.6), агрессивных грунтовых вод и сульфатной агрессии в жарком кли­ мате при засоленных грунтах. В последнем случае гидросульфоамоминат кристал­ лизуется в порах бетона с созданием больших внутренних напряжений, приво­

лет приходят в негодность. Гидросульфоамоминат кристаллизуется в виде харак­ терных игл, что послужило поводом назвать его «цементовой бациллой».

221

к середине поврежденного участка небольшие куски бетона, чтобы создать плоскость, перпендикулярную к оси элемента, и не допу­ стить отколов бетона за границами участка расчистки. После этого производится осмотр и ликвидируются деформации арматуры — разрывы, выпучивания, перегибы или изломы, которые видны на рис. VII.19.

В случаях сильных искривлений и разрушений железобетонные конструкции расчленяют на отдельные части, возвращают в про­ ектное положение, после чего концы арматуры соединяют сваркой с помощью вставок и накладок, а затем устанавливают опалубку и соединенные части конструкции замоноличивают бетонированием.

Вставка арматурных стержней на стыках должна осущест­ вляться только с помощью сварки. Применение крюков с оплеткой в виде проволоки не допускается. Если концы разрезанной арма­ туры можно выправить, то это делают с помощью арматурных кле­ щей и щипцов, причем принимают необходимые меры, исключаю­ щие дополнительное повреждение бетона. Расстояние между хому­ тами на расчищенных участках конструкции не должно превышать 15 см. Обнаженные стержни арматуры, особенно в местах сварки, тщательно очищаются стальными щетками от загрязнения, ржав­ чины и окалины.

При расчетах и конструировании, связанных с восстановлением и усилением железобетонных конструкций, необходимо учитывать [34], что прочность бетона должна быть не ниже прочности бетона усиливаемых элементов и не ниже = 140 кгс/см2. Состав бетона должен подбираться с учетом сроков ввода в эксплуатацию уси­ ливаемых конструкций. Лри необходимости ускорения сроков твер­ дения бетона при его затворении применяется добавка хлористого кальция в количестве 2% веса цемента. Крупный заполнитель бетона подбирается с таким расчетом, чтобы размер его зерен был не более 'Д наименьшей толщины прибегонируемого слоя бетона или обоймы и 3А минимального расстояния между стержнями арма­ туры. При очень густом расположении арматуры вместо бетона ис­ пользуют раствор прочностью не менее /?з=140 кгс/см2. Заполнение бетоном опалубки и его уплотнение при восстановлении конструк­ ций должно производиться особенно тщательно, как правило, с при­ менением внутренних и наружных вибраторов. Уплотнение вручную допускается только в недоступных для вибраторов местах. При восстановительных работах предпочтение следует отдавать инъектированию и торкретированию с применением цемент-пушек. Опыт восстановления зданий в Японии после землетрясений и в южных провинциях Франции после второй мировой войны, а также опыт заделки каверн в бетонных конструкциях после снятия опалубки показал высокую эффективность метода торкретирования.

Фундаменты. Железобетонные фундаменты восстанавливаются и усиливаются в основном теми же методами и с учетом тех же требований, которые были изложены ранее в разделе 5, гл. VII. Исключение составляют железобетонные фундаменты под колон­ ны, восстановление которых имеет следующие особенности:

224