Лекция № 28
Особенности производства работ при реконструкции зданий в зимних условиях при работах нулевого цикла
План лекции
1. Производство работ нулевого цикла
Литература:
1. Юдина А.Ф. Реконструкция и техническая реставрация зданий и сооружений: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования / А.Ф. Юдина. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 320с.
2. Девятаева Г.В. Технология реконструкции и модернизации зданий: Учебное пособие. – М: ИНФА-М, 2008. – 250с – (Среднее профессиональное образование).
3. Фёдоров В.В. Реконструкция зданий, сооружений и городской застройки: Учебное пособие / В.В.Фёдоров, Н.Н.Фёдорова, Ю.В.Сухарев. – М: ИНФА – М, 2008, -224с, - (Высшее образование).
4. Беляков Ю.И. Резуник А.В. Строительные работы при реконструкции предприятий. -М.: Стройиздат, 1986*, -186с.
5. Бадьин Г.М., Таничева Н.В. Усиление строительных конструкций при реконструкции, капитальном ремонте зданий. – М: АСВ, 2008.
Производство работ нулевого цикла
Факторы, отрицательно влияющие на выполнение строительно-монтажных работ в условиях низких температур при реконструкции зданий и сооружений, условно подразделяются на две группы: снижающие качество оснований зданий и сооружений; отрицательно влияющие на качество монтажных работ.
Значительная часть территории России расположена в зонах с продолжительной и суровой зимой. Тем не менее реконструкция зданий и сооружений, так же как и их строительство, ведется круглый год. В связи с чем примерно 20% общего объема земляных работ выполняется при мерзлом состоянии грунта.
Замерзание грунта происходит вследствие перехода содержащейся в его порах воды в лед, в результате чего замерший грунт изменяет свои механические свойства. Вследствие цементирующего действия льда увеличивается твердость грунта.
|
|
В практике строительства возникает необходимость разработки грунта, находящегося в мерзлом состоянии (грунты сезонного промерзания) не только в зимнее время, но и в течение всего года (вечномерзлые грунты).
Разработка вечномерзлых грунтов производится теми же способами, что и мерзлых грунтов сезонного промерзания. Однако при возведении земляных сооружений в условиях вечной мерзлоты учитываются и специфические особенности геотермического режима вечномерзлых грунтов, и изменение свойств грунтов при его нарушении.
В зависимости от конкретных местных условий разработка грунта в зимних условиях осуществляется следующими способами:
■ предохранение грунта от промерзания и последующая разработка обычными методами;
■ разработка грунта в мерзлом состоянии с предварительным рыхлением;
■ непосредственная разработка мерзлого грунта;
■ оттаивание грунта и его разработка в талом состоянии.
Строительные площадки, на которых предстоит зимой рыть котлован, предохраняются от промерзания. Укрытие поверхности грунта выполняется теплоизоляционными материалам (соломенные маты, шлак, стружка и опилок и т.д.), укладываемыми непосредственно на грунт слоями толщиной 20...40 см. Поверхностное утепление применяется в основном для небольших по площади выемок.
При разработке котлованов важно не допустить промерзания их основания. С этой целью при рытье котлована грунт разрабатывается на 15...20 см выше проектной отметки. При сильных морозах и необходимости устройства перерывов между рытьем котлована и устройством фундамента (сборного или монолитного) основание котлована временно утепляется. Грунт защищается непосредственно перед устройством фундаментов. Время между зачисткой дна котлована и укладкой элементов сборных фундаментов не должно превышать 2 ч. Особенно тщательно следует предохранять дно котлованов в глинистых грунтах. Песчаные грунты могут не утепляться, так как их оттаивание не вызывает пучения и деформации основания. Поверхность сборных блоков перед установкой на растворную постель очищается от снега и наледи. Пазухи между стенами подвала и откосами котлована допускается засыпать только талым грунтом.
|
|
Предохранение грунта от промерзания осуществляется рыхлением поверхностных слоев, укрытием поверхности различными утеплителями, пропиткой грунта солевыми растворами.
Рыхление грунта производится вспахиванием, боронованием с использованием тракторных плугов или рыхлителей. Рыхление мерзлого грунта с последующей разработкой землеройными или землеройно-транспортными машинами осуществляется механическим или взрывным методом.
Механическое рыхление основывается на резании, раскалывании или сколе слоя мерзлого грунта с использованием машин, оборудованных специальным рабочим органом (фреза, зубья).
Рыхление взрывом эффективно при глубинах промерзания 0,4... 1,5 м и более и при значительных объемах разработки мерзлого грунта. При рыхлении на глубину до 1,5 м применяются шпуровой и щелевой методы, а при больших глубинах – скважинный и щелевой методы. Щели нарезаются машинами фрезерного типа на расстоянии 0,9... 1,2 м друг от друга. Из трех соседних щелей заряжается одна средняя; крайние и промежуточные щели служат для компенсации сдвига мерзлого грунта во время взрыва и для снижения сейсмического эффекта. При взрывании мерзлый грунт полностью дробится, не повреждая стенок котлована или траншеи.
|
|
Непосредственная разработка мерзлого грунта (без предварительного рыхления) ведется блочным или механическим методами.
Блочный метод основан на том, что монолитность мерзлого грунта нарушается с помощью разрезки его на блоки, которые затем удаляются экскаваторами.
Сущность механического метода заключается в силовом (иногда в сочетании с ударным или вибрационным) воздействии на массив мерзлого грунта с помощью как землеройных и землеройно-транспортных машин, так и машин, оборудованных специальными рабочими органами.
Оттаивание мерзлого грунта применяется при незначительных объемах работ, в стесненных условиях площадки, в труднодоступных местах и в тех случаях, когда другие методы недопустимы или неприемлемы. Тепловые методы очень трудоемкие и энергоемкие.
Сущность метода оттаивания заключается в том, что теплота, передаваемая в слой мерзлого грунта, растапливает лед в его порах и переводит грунт в талое состояние.
Способы оттаивания классифицируются по виду энергии (тепловая, электрическая, энергия химических реакций), виду теплоносителя (воздух, пар, вода) и по направлению распространения теплоты в грунте.
Огневой способ наименее экономичен, но благодаря простоте используется при аварийно-ремонтных работах.
Химическое оттаивание мерзлых грунтов производится путем введения в грунт химического раствора, под действием которого растворяются кристаллы льда в порах мерзлого грунта с последующей разработкой оттаявшего грунта обычными землеройными машинами.
Эффективность разработки мерзлых грунтов при реконструкции зданий и сооружений зависит от выбора способа разработки, который, в свою очередь, зависит от объема работ, параметров земляного сооружения, группы грунта, условий строительной площадки, наличия материально-технических ресурсов и т.д.