Усиление строительных конструкций зданий и сооружений в Москве по доступной цене

Усиление строительных конструкций подразумевает повышение несущей способности строения или его части до определенной величины, с целью предотвратить его разрушение. В строительной практике подобные работы связывают с повышением прочностных характеристик элементов сооружения или с пересмотром конструктивной схемы объекта. В результате достигается увеличение пространственной жесткости и прочности. Необходимость повышения прочностных характеристик строений возникает при их реконструкции, капитальном ремонте, усталости материалов, а также при неверных проектных расчетах.

Предпосылки упрочнения строительных конструкций

Чаще всего возникает необходимость увеличить жесткость старых или находящихся в аварийном состоянии строений, которые без этих мероприятий могут самопроизвольно разрушиться. Мероприятия по усилению также необходимы при надстройке дополнительных этажей — стены и фундамент могут не выдержать увеличенных нагрузок. Может возникнуть потребность упрочнения конструкций при смене режима их эксплуатации: например, когда в процессе установки нового оборудования увеличиваются вибрации помещения.

Повышение несущей способности может потребоваться на этапе строительства, когда необходимо внести коррективы в проект. Это особенно актуально при выявлении ошибок в проектных расчетах либо возникновении ошибок в процессе строительства. При возобновлении незавершенного строительства также требуется усиление конструкций. Помимо этого, усиление требуется при замене одного строительного материала на другой с более низкими техническими параметрами.

Обследование строительных объектов

В каждом случае решение об усилении конструкций зданий и сооружений принимается на основании их тщательного изучения специалистами с применением специальных приборов и устройств. Соответствующие мероприятия выполняют организации, которые имеют специализированное оборудование, обладают технологическими приемами исследования и имеют право на выполнение работ на основании лицензии. Осмотр может быть комплексным или локальным, с проработкой отдельного элемента строения. Главным предметом изучения построек являются их несущие и ограждающие элементы:

Перекрытия;
Колонны;
Фундамент;
Стены.

Любое из этих действий включает следующие этапы:

подготовка;
визуальный осмотр;
инструментальные исследования, включая динамические испытания;
заключение.

Подготовительный этап включает в себя изучение проектной и всей исполнительной документации строительного объекта. Анализируется документация предыдущих исследований, выявленные ранее дефекты. Исследуются все коммуникации, а также грунт под строением и в непосредственной близости от него. На основании этих исследований составляется план проверки строения.

Усиление несущих конструкций является более сложным и ответственным мероприятием, чем возведение здания с нуля, поскольку в процессе строительства исходные данные всегда более точные, чем данные, полученные в результате обследования для последующей реставрации.

Обследование перекрытий

В первую очередь требуется проведение экспертных работ на перекрытиях. Результаты состоявшейся экспертизы служат базовым документом для дальнейших строительных усовершенствований по усилению строительных конструкций здания.

После разбора документации проводится визуальный осмотр перекрытий. В процессе визуального осмотра определяется тип перекрытий, оцениваются видимые дефекты, состояние опорных и пролетных частей плит, балок, определяются действующие на них нагрузки. Далее следуют полевые проверки. В процессе полевых проверок измеряют физические параметры, уровень прочности, степень износа, вид напряженного состояния, интенсивность эксплуатации, а также проводятся анализы в лицензированной строительной лаборатории.

Система ремонта и усиления строительных конструкций

Обработка открытой поверхности арматуры и закладных деталей грунтом-преобразователем ржавчины NR.
Нанесение на поверхность бетона мигрирующего ингибитора коррозии MCI-2020M, проникающего внутрь бетона и блокирующего анодную и катодную составляющую коррозии стали внутри бетона.
При многорядном армировании конструкции установка в просверленные отверстия картриджей с мигрирующим ингибитором коррозии (MCI-2010, 2011).
Восстановление поврежденного бетона полимерцементными составами с быстрым напором прочности (типа Polyfast, «Акрилик Патч», HD-25) или торкретбетоном с добавкой акрилового латекса и полипропиленовой фибры.
Усиление (восстановление) несущей способности конструкций (при необходимости), в том числе системой внешнего армирования материалами на основе углеродных волокон.
Защита поверхности бетона от проникновения агрессивных сред, в том числе хлоридов (акриловые уплотнители поверхности, гидрофобизирующие составы).

Краткая характеристика применяемых материалов

MCI
— мигрирующие ингибиторы коррозии арматурной стали — проникают через бетон и создают защитный барьер на поверхности арматуры, защищают сталь от коррозии при высоком содержании хлоридов и других агрессивных сред.

Грунт-преобразователь (NR)

на основе раскисляющего органического комплекса и латексного сополимера. Конвертируя ржавчину, формирует на поверхности металла покрытие в виде эластичной непроницаемой мембраны.

Полимерцементные ремонтные смеси

— сухие цементнопесчаные смеси, содержащие специальные добавки, обеспечивающие высокое сцепление со «старым» бетоном (не менее 1,5-3,0 МПа), быстрый набор прочности (через 3 часа прочность на сжатие не менее 15-20 МПа), высокую водонепроницаемость W>8) и химическую стойкость.

Акриловая латексная эмульсия J-40

— предназначена для увеличения сцепления между «старым» и свежеуложенным бетоном, ремонтными составами и др. Для увеличения сцепления эмульсию J-40 используют как в чистом виде, так и в качестве добавки в цементно-песчаный раствор (далее — связующий состав). Ремонтный состав с добавкой J-40 следует применять при заделке каверн и раковин, устройстве покрытий по ослабленной бетонной поверхности, каменной и кирпичной кладке, оштукатуренным стенам, цементной стяжке. Эффективна для ремонта не только внутренних, но и наружных поверхностей. Цементно-песчаные растворы с добавкой J-40 обладают также повышенной водонепроницаемостью и химической стойкостью.

Фибра-полипропиленовые волокна или мелкие сетки

для повышения трещиностойкости бетона, раствора, штукатурных составов и т. д. Представляют собой отдельные полипропиленовые волокна или объединенные в небольшие сетки. Полипропиленовая ФИБРА разработана как альтернатива обычной металлической фибре. Основное ее назначение — повышение сопротивления усадочному трещинообразованию материалов на цементной основе. ФИБРА добавляется в процессе приготовления растворной или бетонной смеси. Она легко и равномерно распределяется по всему объему, создавая пространственное армирование, препятствующее образованию и развитию усадочных трещин.

Внешнее армирование композитными материалами

— усиление конструкций осуществляется путем внешнего армирования особо высокопрочными стекло- и углепластиками. Армирующие накладки создаются путем наклейки на ремонтируемую поверхность конструкции нескольких слоев лент. Для наклейки используются специальные эпоксидные составы, обеспечивающие надежное сцепление с основанием и долговечность. В зависимости от количества наклеиваемых слоев ткани несущая способность конструкций может быть восстановлена в первоначальном объеме, либо существенно увеличена. Накладки из композиционных материалов обладают высокой прочностью (до 3500 МПа), коррозионной стойкостью, отсутствуют размерные ограничения по их применению, для выполнения работ не требуется сложное оборудование и оснастка. Внешнее армирование может быть применено и для усиления строительных конструкций из дерева, кирпича, металла.

Polyseal

— высокоэффективное «дышащее» покрытие для защиты от атмосферных воздействий и действия кислот, солей и антиобледенителей. Защищает железобетонные, кирпичные и каменные поверхности от ультрафиолетового излучения, солей, жиров, масел, щелочей, мягких кислот и детергентов и повышает химическую стойкость конструкций к воздействию агрессивных сред.

Некоторые примеры применения технологии ремонта и усиления строительных конструкций

Рис. 3. Применение шпренгельной системы для усиления пролетных конструкций причала

Разработанная система конструктивного ремонта строительных конструкций применена на более 400 объектах. При этом система внешнего армирования применена более нем на 300 объектах. Основные проблемы, решаемые при ремонте конструкций связаны:

с предотвращением коррозии стержневой ненапряженной и преднапряженной арматуры, в том числе пучков и канатов;
с восстановлением поврежденного бетона;
с усилением конструкций разными методами, в том числе с использованием внешнего армирования композиционными материалами;
с защитой конструкций от агрессивного воздействия внешней среды.

Примеры использования комплексной технологии конструктивного ремонта приведены ниже.

РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ ПРИЧАЛА № 9 НОВОРОССИЙСКОГО МОРСКОГО ТОРГОВОГО ПОРТА

Необходимость ремонта была вызвана значительным повреждением защитного слоя бетона (рис. 1), проникновением хлоридов, значительным коррозионным повреждением рабочей арматуры. При ремонте реализовались следующие операции:

удаление поврежденного бетона;
обработка поверхности бетона мигрирующим ингибитором коррозии MCI-2020, а обнаженной арматуры — грунтом-преобразователем ржавчины l\IR:
восстановление поврежденного бетона методом мокрого торкретирования полимерцементной бетонной смеси (рис. 2) с введением в смесь суперпластификатора С-3, акрилового латекса, полипропиленовой фибры, мигрирующего ингибитора коррозии MCI-2000;
защита отремонтированной поверхности

Для усиления конструкции использовалась шпренгельная система усиления преднапряженными канатами (рис. 3).

По этой технологии без усиления было отремонтировано более 40000 мг поверхности причалов Новороссийского морского торгового порта и судоремонтного завода. Применение этой технологии значительно увеличило межремонтный период до 10-12 лет.

Комплексным примером применения технологии ремонта и усиления конструкций причалов является восстановление эксплуатационных свойств бортовой балки на причале № 9 НМ~П (рис. 4).

Рис. 4. Ремонт и усиление бортовой балки

Обследование колонн и стен

Исследования колонн заключаются в измерении их геометрических параметров: выгибов, вмятин, отклонений по вертикали. Измеряются сечения, смещение узлов в них. Обязательно фиксируются на фото и замеряются параметры трещин. Помимо этого, осматриваются механические повреждения, определяется качество сварных швов, монтажных стыков. Сопоставляется соосность, геодезическая привязка колонн к проектным решениям. Аппаратным инструментарием проверяется наличие пустот, положение арматуры, максимальные нагрузки для исследуемых колонн, определяется несущая способность объекта в целом.

При осмотре стен главной задачей является определение их несущей способности. При визуальной оценке во внимание принимаются те же факторы, что и при оценке колонн. Помимо этого, при оценке стен смотрят на качество кладки: перекосы, выпучивание кладки, уровень влажности, состояние гидроизоляции. Перечень обследуемых дефектов зависит от материала: кирпичные, деревянные, блочные или панельные ограждения.

Осмотр стен завершается техническим заключением, в котором прописаны рекомендации по устранению выявленных негативных характеристик. На основании итоговых рекомендаций проводятся все необходимые мероприятия по усилению конструкций.

Когда необходимо выполнять усиление конструкций?

Усиление требуется в 4-х основных случаях:

Усиление кирпичных столбов металлическими обоймами

снижение эксплуатационных свойств, несущей способности и надежности конструкций вследствие физического износа при длительных сроках эксплуатации, агрессивности окружающей среды, а также любых других условий, оказывающих неблагоприятное воздействие на конструкции;
ошибки при проектировании, приведшие к недостаточной несущей способности объекта в целом либо его отдельных элементов;
ошибки при изготовлении, монтаже или эксплуатации, снизившие несущую способность строительных конструкций;
недостаточная несущая способность каких-либо строительных конструкций для выполнения реконструкции объекта (надстройка и пристройка зданий, изменение габаритов помещений, пролетов, высот, шага колонн, устройство больших проемов и т.д.).

Упрочнение зданий и сооружений

Методы усиления фундаментных частей сооружений зависят от того, какие материалы использовались при их возведении. В процессе строительства обычно используются металл, железобетон, дерево.

Металлические части построек усиливают:

повышением жесткости, увеличением площади нагружаемого сечения;
повышением прочности работающих на сжатие стоек;
использованием предварительно напряженных элементов.

Способы улучшения железобетонных построек более многочисленны и разнообразны. Их упрочняют традиционными способами, а также используя новые технологии. К традиционным относят:

увеличение сечения и жесткости опор;
применением металлического проката в виде корсетов или балок перекрытия;
монтажом дополнительных элементов.

Новые технологии основаны на применении прочных, легких, жестких композитных материалов, таких как углепластик. Для улучшения перекрытий часто используют преднапряженные канаты. Чрезвычайно популярны методы инъектирования железобетонных элементов.

Упрочнение деревянных построек производят двумя способами:

добавлением деталей, которые усиливают ослабленные узлы деревянного строения;
полной заменой деталей деревянной постройки.

Инъектирование железобетона

Инъекции специальных составов в железобетон — один из самых популярных инновационных методов усиления конструкций зданий. Сущность его заключается в упрочнении железобетона путем ввода полимерного состава под определенным давлением в пустоты, трещины, соединительные швы. Указанный состав имеет высокий уровень прочности, обеспечивает надежное сцепление с бетоном, кирпичом или сталью.

Инъектирование является универсальным вариантом достижения нужного результата. Его применяют:

при заполнении трещин стен;
для устранения дефектов напольных покрытий;
при устранении деформаций швов помещения;
для горизонтальной гидроизоляции домов и промышленных комплексов;
для гидроизоляции ветхих фундаментов;
для ликвидации протечек в строениях.

Наполнителями могут быть синтетические (эпоксидные или полиуретановые) смолы, акрилатные гели, кремнийорганические соединения и полимерцементные смеси. Для заполнения пустот стен и оснований фундаментов часто применяются бетонные растворы и цементосодержащие смеси, которые существенно ниже по стоимости в сравнении с полимерными наполнителями. Какой из составов следует применять в том или ином случае, сможет определить только профессионал. В такой метод применяют только после тщательного изучения объекта, одновременно дается гарантия эффективности его применения.

Общие сведения

Любые методы усиления железобетонных конструкций предполагают проведение ответственных и важных строительных операций, для реализации которых нужны определенные навыки проектирования, знания для совершения расчетов и т.д. С целью укрепления и реконструкции элементов могут применяться самые разные способы и действия.

Операции, связанные с усилением ЖБ конструкций, относятся к числу процессов повышенной сложности в сравнении с обычными монтажными работами. Ведь при восстановлении плит или перекрытий, фундаментов или ферм у мастера нет возможности понимать и видеть исходное положение конструкции, отсутствуют точные технические характеристики и т.д. Особенно это важно учитывать, когда речь идет о старых строениях, отсутствии информации касательно положения внутренних элементов, арматуры, реального распределения давления и т.д.

В связи с высоким уровнем рисков такие операции проводятся четко по инструкциям, с соблюдением техники безопасности, большим числом страховочных мероприятий. Учитываются специфические условия монтажа, со стесненным доступом инструментов, ограниченным пространством, невозможностью остановить работы.

Чтобы понизить уровень опасности и увеличить скорость проведения работ, все делают по предварительно составленному графику, с четким определением методик и планированием технологии.

Проведение работ контролируют специальные государственные службы, квалифицированные специалисты. Проекты требуют согласования в различных инстанциях, правильного оформления.

Основные способы усиления железобетонных конструкций:

Создание разгружающих конструкций с последовательным изменением статической схемы работы. Наращивание сечений в формате обойм, набетонок, рубашек. Набетонку делают с 1 стороны, рубашку – с 3, обойму – с 4.

Создание разгружающих конструкций предполагает включение их в совместную работу с упрочняемой конструкцией прямо в ходе установки, производство останавливать не приходится, что во многих случаях является самым важным фактором.

Второй способ предполагает остановку процесса, частичную разгрузку конструкций для последующего загружения, а также включения в работу разного типа наращенных элементов. Метод достаточно трудоемкий, связан с мокрыми процессами бетонирования, предполагает дополнительное время (когда бетон набирает прочность), но зато универсальный.

Усиление железобетонных конструкций посредством ремонта защитного слоя бетона включает такие методы: замена/восстановление защитного слоя (частичная/сплошная), заделка отдельных раковин и выколов. Когда выполняют сплошную замену, увеличивают толщину защитного слоя (минимальное значение составляет 3 сантиметра для рабочей арматуры и 2 сантиметра для нерабочей арматуры и хомутов).

Замену защитного слоя реализуют в случаях, когда свойства монолита снижены, арматура покрыта коррозией, наблюдается отслаивание защитного слоя. Тогда старый слой удаляют полностью, арматуру зачищают от ржавчины, кладут новый защитный слой бетона.

ЖБ рубашки делают при серьезных разрушениях поверхностного бетонного слоя для защиты сооружения от дальнейшей деформации. Чтобы заделать значительные повреждения, применяют ручную штукатурку мастерком: укладывают, потом через час увлажняют водой, аккуратно присыпают сухим цементом, заглаживают кельмой, гладилками из металла/дерева.

Сейчас читают: Арматура для ленточного фундамента

Глубина выколотых зон не должна уменьшаться к краю углубления, должна составлять везде минимум 1 сантиметр, а переход выкола к целому защитному слою делают ступенью под углом 90 градусов.

Если объемы работ существенные, актуально использование торкретирования, когда бетон наносят под сильным давлением и создают прочный и плотный защитный слой. Когда монолит готовят к бетонированию, единичные трещины шириной больше 1 миллиметра разделывают прямоугольником, зачеканивают бетоном. Где отколы большие и видно арматуру, используют армирующую сетку с квадратами 2.5-10 сантиметров и сечением проволоки 0.5-6 миллиметров, крепя их к основной арматуре.

Чтобы повысить адгезию между новым/старым бетоном, делают прослойку клея К-153 (эпоксидно-тиоколовый). Бетон укладывают до момента, когда клей перестает быть липким.

Способы устранения трещин:

Создание защитных пленок/покрытий – если раскрытие трещин не больше 0.2 миллиметров. Покрытия такого типа создаются посредством окраски бетона синтетическими лаками, полимерцементными красками. Герметизация трещин – их заполняют эластичными водонепроницаемыми материалами, метод подходит для трещин больше 0.3 миллиметра. Закрывается доступ влаги к трещине и арматуре, используются мастика и шприцы. Поверхностная заделка – создают герметизирующую накладку, которая перекрывает дефект и усиливает сечение с трещиной, подходит для трещин от 0.2 миллиметров. Конструкция становится монолитной, способ реализуется инъектированием эпоксидным составом либо раствором цемента. Процесс выполнения работы: создание отверстий, установка ниппелей для подачи клея, герметизация трещины наклейкой стеклоткани, инъектирование нижнего и последующих ниппелей. Прочностная заделка – полость трещины делают монолитной с использованием клея, подходит для трещин от 0.3 миллиметров, защищает от химической и атмосферной коррозии.

Самый распространенный метод упрочнения конструкций – это увеличение сечения посредством одностороннего наращивания либо создания всесторонних обойм. Такие способы усиления дают возможность существенно увеличить несущую способность поврежденных/целых элементов.

Если реализуется одностороннее увеличение сечения ЖБ конструкций, дополнительную арматуру приваривают (электросваркой, фланговыми двойными швами) к старой вертикальными и наклонными хомутами, коротышами, отгибами.

Если есть местные повреждения в формате одиночных/сконцентрированных на минимальной длине трещин, конструкцию упрочняют так: делают местные четырехсторонние обоймы из железобетона (армированные хомутами, отогнутой/продольной арматурой), металлические обоймы из напрягаемых вертикальных хомутов.

Когда наблюдаются косые/вертикальные трещины, под хомутами монтируют продольные распределительные уголки, которые должны охватывать всю поврежденную часть балки. Все хомуты бетонируются либо покрываются торкретбетоном.

В случае, когда необходимо усилить колонны, обоймы армируют продольными прутьями и хомутами либо спиральной арматурой. Обойму можно бетонировать в опалубке либо покрывать торкретбетоном. Толщина стенок составляет минимум 10 сантиметров при обычном бетонировании и 5 сантиметров при торкретировании. Углы колонны, которая упрочняется, лучше скалывать.

Внизу/вверху колонны на длине, соответствующей самому большому размеру поперечного диаметра колонны, шаг хомутов в 2 раза уменьшают. Если есть местные дефекты, усиливающую обойму делают в границах деформированной зоны с перепуском на длину 50 сантиметров в обе стороны, но не меньше величины поперечного сечения.

Упрочнение ЖБ конструкций наращиванием элементов:

Со стороны усиления сколоть защитный слой в местах приварки, очистить продольные прутья арматуры до половины диаметра. Поверхность бетона промыть пущенной под напором струей воды, если такой возможности нет – сделать насечки зубилом, обработать щеткой, продуть воздухом для удаления пыли, а потом промыть водой. На влажную поверхность нанести пластичный бетон (раствор в пропорции 1:2, слоем толщиной 1-2 миллиметра). Забетонировать новым бетоном.

Все открытые прутья арматуры тщательно очищаются металлическими щетками, пескоструйным или иным методом от ржавчины, грязи, окалины. Если повреждения прутьев серьезные, пленку поражения убирают молотком либо зубилом, очищают стальной щеткой, подваривают новую арматуру. До бетонирования прутья красят цементной смесью 1:2 слоем в 2 миллиметра.

Опалубку монтируют таким образом, чтобы была возможность постепенно ее наращивать в соответствии с высотой усиливаемых колонн и балок. Когда создается опалубка, предусматривают нужные отверстия и зазоры в ней, специальные лотки для заливки бетона, уплотнения. Далее за напыленным торкретбетоном или залитым обычным бетоном обеспечивают оптимальный уход.

Проведение работ от

на протяжении семи лет выполняет работы по усилению конструкций зданий и сооружений в Москве и Московской области, а также в других регионах страны. Наша деятельность требует высокого уровня ответственности и профессионализма на всех этапах. Проект должен быть согласован на нескольких уровнях, включая государственный, требует внимательной и корректной проработки.

Профессиональная команда проведет комплекс работ на вашем объекте в соответствии с регламентом: разработает проект и реализует его в максимально сжатые сроки. Чтобы заказать усиление конструкций в Москве, или получить более подробную информацию о других строительных услугах, обращайтесь по телефону: +7 (495) 669-91-36. Специалисты ответят на все интересующие вопросы и предложат выгодные условия сотрудничества.

Усиление фундаментов

Основания зданий упрочняют несколькими методами в зависимости от характеристик фундамента:

замена отдельных участков длиной до 100 см;
упрочнение цементным раствором;
нанесение торкрет-смеси;
покрытие слоем железобетона;
применение клеевых соединений;
углубление имеющегося фундамента.

В любом случае до начала работ по усилению зданий необходимо провести экспертизу и подготовить проект. За этими услугами обращайтесь к профессионалам.