Замена каменной кладкой

Содержание

 

Введение ……………………………………………………………………………3

1. Причины дефектов каменных  конструкций……………………………………4

2. Частичная замена каменной кладки…………………………………………….6

3. Полная замена каменной кладки……………………………………………….13

4. Инструменты для разборки и ремонта кладки, технология работ…………...16

5. Техника безопасности при разборке и ремонте каменных конструкций……24

6. Новая каменная кладка………………………………………………………….27

7. Инновационные методы при реконструкции каменной кладки……………..36

Список используемых источников……………………………………………….41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Каменная кладка – это конструкция, состоящая из кирпичей (камней), которые уложены на строительный раствор в определенном порядке.

Кладка принимает на себя нагрузки от собственного веса, а также других конструктивных элементов, которые опираются на кладку, и приложенных к ним нагрузок. В функции кладки также входит теплоизоляция, звукоизоляция и другие функции.

Кирпичные здания являются монументальными сооружениями, сочетающими в себе прочность, долговечность и архитектурную выразительность.

Однако вследствие естественного старения, в том числе под воздействием атмосферных осадков, солнечной радиации, температуры и ветра, а также в результате влияния  различных негативных факторов (ошибок проектирования и строительства, техногенных, сейсмических, динамических и других воздействий) в каменных конструкциях появляются повреждения, развивающиеся с течением времени.

Своевременное проведение ремонта и усиления  позволяет устранить дефекты и повреждения,  поддерживать в рабочем состоянии несущие и ограждающие конструкции и,  как следствие, продлить  срок службы зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Причины дефектов каменных  конструкций

 

 Причины дефектов каменных  конструкций различны: неравномерная  осадка отдельных частей зданий; конструктивные ошибки, связанные с применением разнородных по прочности и жесткости стеновых материалов (например, керамических блоков совместно с силикатным кирпичом), обладающих различными физико-механическими и упругими свойствами; применение стеновых материалов, не удовлетворяющих требованиям действующих стандартов в отношении прочности и морозостойкости; низкое качество производства каменных работ и др.

     Совместное применение  керамических облицовочных камней  и силикатного кирпича в нагруженных  простенках многоэтажных жилых зданий приводило к тому, что появлялись трещины, облицовка простенков выпучивалась, а затем обрушалась.

Применение кирпича, прочность которого ниже предусмотренной проектом, и раствора низкого качества или разбавленного после схватывания значительно снижает прочность и монолитность кладки и может привести к деформации и обрушению каменных конструкций.

      Одна из основных причин возникновения дефектов в каменных конструкциях – неудовлетворительное качество каменных работ. Наиболее частыми являются такие дефекты каменной кладки, как утолщенные швы, пустошовка глубиной более 2 см, отсутствие или неправильное сетчатое армирование, отклонения от проекта при устройстве узлов опирания прогонов на столбы или стены и др. Наличие пустошовки приводит к тому, что кирпич в каменных конструкциях начинает работать на изгиб, а прочность его при работе на изгиб значительно ниже, чем на сжатие. Бывают случаи, когда предусмотренные проектом сетки из арматуры диаметром 3–4 мм заменяют сетками из арматуры диаметром 5–6 мм, считая, что такая замена увеличит несущую способность кладки. Однако в этом случае кирпич лежит не на постели из раствора, а на прутках, поэтому в нем появляются значительные местные напряжения смятия, которые приводят к появлению в кладке большого числа вертикальных трещин.

     При проверке качества кладки с сетчатым армированием приходится сталкиваться с такими фактами, когда сетки укладывают не по проекту, с большими пропусками или вместо сеток укладывают отдельные стержни, что ни в коем случае не может заменить сварную сетку.

      В случаях когда в кирпичной кладке при проверке обнаружены трещины, необходимо выявить и устранить причины, вызывающие их, а затем убедиться, что деформация стен закончилась.

    

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Частичная замена каменной кладки

 

При реконструкции зданий и сооружений, выполненных из каменных конструкций (стены, простенки, перегородки, столбы), важно оценить их фактическую прочность. При этом необходимо наиболее полно учитывать все факторы, которые могут снизить несущую способность конструкции (трещины, локальные повреждения, отклонения кладки от вертикали и соответствующие увеличение эксцентриситетов, нарушение связей между несущими конструкциями, смещения плит покрытий и перекрытий, прогонов, перемычек, стропильных конструкций и т. п.). Если эта прочность окажется ниже требуемой, устанавливают причины повреждений и устраняют их до начала ремонта.

Наиболее подвержены разрушению и деформациям в кирпичных зданиях простенки, перемычки, опорные площадки и отдельно стоящие столбы, ремонт которых заключается:

- в укреплении  или перекладке поврежденных  конструкций для обеспечения  надежной прочности кладки;

- в укреплении  конструкций в случае отклонения  их от вертикального положения.

Отдельные стабилизовавшиеся трещины в стенах, столбах, перемычках ремонтируют заделкой их раствором. Перед заделкой трещину расшивают вручную скарпелью, очищают от пыли, каменной крошки и промывают водой. Затем трещины заполняют цементным раствором с добавкой до 30% известкового теста.

Если сквозная трещина широкая (до 10-20мм), то ее заделывают с двух сторон вставками из кирпичных замков (рис. 1.) на цементном растворе марки М100. Иногда трещину перекрывают заякоренной двутавровой балкой. Такой замок называется кирпичным замком с якорем (рис. 2).

При наличии сети сквозных трещин и невозможности восстановления несущей способности стен заделкой трещин ведут перекладку стен местами с применением более прочного раствора. Перекладка выполняется с двух сторон по фронту на глубину в полкирпича. Для связи новой кладки с усиливаемой стеной обязательно устраиваются штрабы через каждые четыре ряда на глубину в один кирпич.

Рис. 1. Заделка трещины в кирпичной стене кирпичным замком

 

Рис. 2. Заделка сквозной трещины кирпичным замком с якорем: 1 – усиливаемый участок стены; 2- трещина; 3 - кирпичный замок; 4 – «якорь» из проката; 5 – стяжные болты

 

Возможны три варианта перекладки: перекладка участков многоэтажных кирпичных стен в процессе комплексного капитально ремонта здания с полной сменой перекрытий; перекладка участков (или полностью) несущих кирпичных стен с сохранением опирающихся на них перекрытий; перекладка участков кирпичных стен с сохранением вышележащей кладки.

Повышение устойчивости отклонившихся от вертикали стен достигается устройством контрфорсов или специальных напряженных поясов.

Контрфорсы – это приставленная кирпичная стена на самостоятельном фундаменте. В сечении контрфорсы имеют вид трапеции. Связь с существующей стеной осуществляется путем пробивки гнезд в стене, в которые входят выпуски контрфорсов. Гнезда пробиваются отбойными молотками. До устройства контрфорсов существующие в стене трещины заделываются раствором.

Напряженные пояса состоят из стальных тяжей и накладок, связывающих по всему периметру здания (или по части периметра) в плоскости перекрытий параллельные стены, одна из которых потеряла устойчивость (рис. 3). Накладки и тяжи снабжены стяжными муфтами, с помощью которых они натягиваются и обжимают здание (объемное обжатие). Тяжи могут располагаться по поверхности стен или в бороздах сечением 70х80 мм. После натяжения борозды заделываются цементным раствором, тяжи, расположенные по поверхности стен, также оштукатуриваются, образуя горизонтальные пояса, которые не должны ухудшать архитектурный облик здания.

Разрушенные опорные площадки, на которые опираются балки перекрытия, усиливают заменой поврежденной кладки новой или подведением под концы балок опорных подушек.

Рис. 3. Восстановление пространственной жесткости (устойчивости) здания стальными поясами, расположенными в уровне перекрытий: 1 – стальные тяжи диаметром 25-40 мм; 2 – стяжные муфты (талрепы); 3 – подкладки из стального уголка, предохраняющие кладку от смятия

 

Усиление простенков может быть достигнуто:

• увеличением площади сечения простенков с помощью прикладки новой кладки на цементном растворе с уменьшением ширины проема, если это допустимо;
• полной или частичной перекладкой простенков;
• устройством железобетонной (штукатурной) обоймы или металлического корсета;
• заменой разрушенного простенка железобетонной колонной.

 

При увеличении сечения деформированного простенка с одной или двух сторон выполняют новую кладку в полкирпича или в кирпич. Соединение со старой кладкой осуществляют путем перевязки новой кладки со старой через три-четыре ряда кирпича, для чего перед устройством новой кладки пробивают борозды глубиной в полкирпича.

Перед перекладкой простенка производят его разгрузку. С этой целью в оконных проемах, расположенных с обеих сторон простенка, устанавливают систему стоек и ригелей с подкосами, а также временные опоры под перекрытие, нагрузку от которого воспринимает подлежащий перекладке простенок (рис. 4).После разгрузки простенка производят его разборку, затем полную или частичную перекладку.

Рис. 4. Временное крепление конструкций при перекладке простенка: 1 –перекладываемый простенок; 2 – стойки под перемычкой; 3 - стойки под перекрытием; 4 – гидроизоляция; 5 – строительная скоба

 

В связи с тем, что каменные конструкции испытывают в основном сжимающие усилия, наиболее эффективным способом усиления простенков является устройство стальных, железобетонных и армированных растворных обойм. Каменная кладка в обойме работает в условиях всестороннего сжатия, при этом ее поперечные деформации значительно уменьшаются и, как следствие, существенно увеличивается сопротивление продольной силе.

Стальная обойма состоит (рис. 5) из двух основных элементов – стальных вертикальных уголков, которые устанавливаются по углам простенков или столбов на цементном растворе, и хомутов из полосовой или круглой стали. Расстояние между хомутами на должно быть больше меньшего размера сечения и не более 500мм. Для обеспечения включения обоймы в работу кладки необходимо тщательно зачеканивать или инъецировать зазоры между стальными элементами обоймы и каменной кладкой цементным раствором. После устройства металлической обоймы ее элементы защищают от коррозии цементным раствором толщиной 25-30 мм по металлической сетке.

 

Рис. 5. Усиление простенка стальной обоймой:

1 – усиливаемый  простенок; 2 – стальной уголок; 3 – планка; 4 – поперечная связь

 

Усиление кирпичных перемычек в зданиях может быть достигнуто: частичной или полной перекладкой перемычек, когда их несущая способность нарушена большим количеством сквозных трещин; заменой кирпичных перемычек металлическими или железобетонными; заделкой трещин и отверстий цементным раствором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Полная замена каменной кладки

 

Работу по разборке сводчатых кирпичных перекрытий следует вести только с рабочих настилов из досок на сшивных планках, укладываемых по балкам перекрытия. Настилы имеют ширину 60-80 см.

Цилиндрические кирпичные своды разбирают отдельными участками шириной 0,8-1,0 м от торцевых стен с середины дуги к опорам одновременно с двух сторон. Последний средний участок обрушивают подсечкой основания опор. Сомкнутые, крестовые, купольные и парусные своды разбирают по кольцевым зонам шириной 250 мм от центра (замка) и пятам. ( рис.6).

При наличии сквозных трещин и выпадении отдельных кирпичей своды в зависимости от характера трещин и степени развития деформаций обрушают, расширяя трещины, или разбирают их по частям. Для разборки кирпичных сводчатых и монолитных железобетонных перекрытий следует использовать пневматические и электрические отбойные молотки.

Кирпичные стены старых зданий, сложенные на известковом растворе, обычно легко разбираются по плоскостям отдельных кирпичей. Поэтому основная масса кирпичей может быть повторно использована. Однако при разборке такой кирпичной кладки образуется значительное количество пыли.

Разборка кирпичной кладки на цементно-известковых растворах требует значительно больших усилий. При этом кирпич и раствор разламываются на большие глыбы, и отделить кирпич от раствора практически невозможно. В этих случаях при разборке следует применять ручные машины.

Кирпичные стены обычно разбирают с лесов. Часто применяют инвентарные трубчатые леса, которые крепят к разбираемой стене в соответствии с типовым проектом на применение этих лесов. Для этого ввертывают, например, анкеры в деревянные пробки, заливаемые в предварительно пробитые шлямбуром гнезда, или используют инвентарные анкеры-пробки. Порядок установки и последовательность их разборки должны быть изложены в ППР.

Кирпичные стены в стесненных условиях действующего цеха разбирают по рядам обычно вручную с использованием ломов, легких кувалд, клиньев и кирок или полумеханизированным способом с помощью отбойных молотков. Все остальные способы в большинстве случаев оказываются неприемлемы. В зависимости от прочности кладки, толщины стены и применяемого инструмента разборку ведут на высоту двух или трех рядов.