Технология возведения зданий и сооружений

Укрепление  фундаментов и стен подвалов существующих зданий металлическими конструкциями (обоймами) используют довольно редко  и, как правило, в сочетании с  каким-либо из перечисленных выше методов. Ограничение его использования  связано с тем, что, во-первых, мероприятия  по усилению существующих конструкций  при одностороннем доступе к  ним со стороны подвала достаточно редко приводят к достижению требуемой  несущей способности, а во-вторых, доступ к этим конструкциям со стороны  существующих зданий бывает затруднен  и требует значительных дополнительных расходов. Если в процессе предварительных  изысканий установлено, что реализация предполагаемого решения будет  иметь позитивное значение, то поступают  следующим образом.

1. Выбирают проектное решение, позволяющее обеспечивать несущую способность и эксплуатационную пригодность конструкций зданий при вывозе с их внешней стороны грунта. Наиболее часто применяемым решением является устройство обойм из металлических конструкций. Вдоль стены на расширяющихся болтах устанавливают прокатную металлическую балку из стандартного сортамента, которая с помощью металлических конструкций крепится к элементам фундамента или фундаментной плиты, создавая таким образом обойму, охватывающую фундаменты и стены подвала существующего здания.
2. Элементы металлической обоймы изготавливают в цеховых условиях и доставляют в разобранном виде на строительную площадку. Укрупнение и соединение с существующими конструкциями фундамента и стен подвала осуществляют с помощью сварки и болтовых соединений.
3. После монтажа обоймы приступают к разработке и вывозке грунта с внешней стороны усиливаемой конструкции. По окончании земляных работ возводят каркас подземной части здания, который воспринимает на себя и необходимые нагрузки от существующих сооружений.
4. Металлическую обойму разбирают, ее элементы, которые могут быть использованы повторно в производственном процессе, вывозят из подвальных помещений существующего здания на склад.

Чаще  используют метод установки металлических  обойм в наземной части существующих зданий. Его применение не требует  специального допуска в помещения, так как обоймы устанавливают  с наружной стороны здания.

Закрепление грунтов оснований в зонах, расположенных  между котлованом и существующими  зданиями, в зависимости от физико-механических свойств грунта и требуемой степени  закрепления осуществляют с помощью замораживания, цементации, битумизации, химизации, термического, электрического и других искусственных способов закрепления грунтов.

На практике эти методы используют редко. Их применяют  лишь тогда, когда в непосредственной близости от котлована располагаются  полосы грунта длиной 3...5 м, а лишь за ними — существующие здания и сооружения. В этом случае определяют характеристики грунта, затем расчетом устанавливают его требуемые характеристики по несущей способности, обеспечивающие эксплуатационную пригодность объектов, расположенных вблизи строительной площадки. Используя один из перечисленных выше методов, осуществляют мероприятия, приводящие к увеличению несущей способности грунта до требуемой величины.

 

3.2 Земляные работы.

После устройства шпунтового ограждения и набора расчетной прочности буроинъекционных свай разрешается начинать земляные работы.

Разработку  котлована следует осуществлять частями, уступами, начиная в тех  зонах, где отсутствует примыкание существующих зданий к строительной площадке. В качестве землеройных  машин используют экскаваторы со средними и малыми ковшами вместимостью до 1 м³. По мере вывоза грунта высвобождаются металлические трубы шпунтового ограждения. Для обеспечения противодействия давления грунта, расположенного вне площадки, трубы соединяют металлическими балками, в которые упираются раскосы в углах, расположенные на примыкающих сторонах котлована, и распорки между противоположными сторонами котлована. Закончив установку раскосов и частично распорок (не мешающих дальнейшим землеройным работам) на верхнем уровне котлована, приступают к разработке и вывозу грунта с расположенных ниже отметок, устанавливая через каждые 3...5 м (в соответствии с расчетом) раскосы и распорки. По окончании вывоза грунта приступают к возведению несущих конструкций здания, демонтируя постепенно снизу вверх металлические конструкции крепежа котлована.

При осуществлении  земляных работ вдоль фундаментов  и стен подвальных этажей существующих зданий необходимо оставлять берму, разработку которой выполняют в  последнюю очередь или даже после  частичного возведения подземной части  нового здания, если позволяют технические  условия. Такая последовательность обусловлена перераспределением нагрузок на основание и участием в пространственной работе не только уже существующих конструкций, но и вновь возводимых.

Грунтовую берму можно рассматривать как  естественный контрфорс, выполняемый  посредством неполной разработки грунта в зонах существующих зданий (рис. 4).

 

 

Рис. 4. Естественный контрфорс и железобетонная обойма:

1 — железобетонная фундаментная  плита; 2 — естественный контрфорс; 3 — железобетонная наружная стена  подвала; 4 — естественный грунт  вне котлована

 

 Ее  геометрические характеристики  определяют расчетом, исходя из  необходимости обеспечения несущей  способности и эксплуатационной  пригодности примыкающих объектов. Естественные контрфорсы целесообразно  использовать в случаях, когда  существующая застройка располагается  вдоль одной, а в редких случаях  — двух сторон котлована. Последовательность  возведения подземной части здания  следующая.

1. Разрабатывают и вывозят грунт из пятна застройки до отметки возводимых фундаментов или фундаментной плиты, за исключением зоны, располагающейся вдоль существующей застройки (эта зона может располагаться полностью вдоль котлована или в некоторой ограниченной его части).
2. Рассчитывают размеры естественного контрфорса в виде грунтовой бермы. При этом обязательным требованием является снятие верхнего слоя бермы так, чтобы разница между ее верхом и нулевой отметкой возводимого здания составляла не менее 1 м.
3. Возводят конструкции подземной части: фундаменты, перекрытия, колонны внутренние и наружные несущие стены. Наружные несущие стены, как правило, в таких случаях выполняемые из монолитного железобетона, подводят вплотную к земляной берме. Укладку бетона заканчивают за 30...70 см от границы бермы на всю высоту до нулевой отметки, далее остаются только арматурные выпуски.
4. В верхних зонах стен, там, где отсутствует грунт бермы, возводят участок наружной железобетонной стены, связанный с помощью арматурных выпусков с возведенным каркасом подземной части здания. Таким образом, по периметру всего котлована образуется монолитный железобетонный пояс, жестко связанный с пространственным каркасом возводимого здания.
5. Разрабатывают и вывозят грунт естественного контрфорса. Возводят оставшиеся конструкции подземной части здания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ЗАЩИТА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ

Одной из главных  проблем, с которой приходится сталкиваться в процессе возведения зданий в условиях плотной городской застройки, является обоюдное воздействие как реализуемых  объектов на сложившуюся окружающую среду, так и воздействие этой среды на возводимый объект.

Воздействия возводимого объекта на окружающие здания и инфраструктуру в основном следующие:

• шумовой эффект, сопровождающий любой строительный процесс;
• динамическое воздействие работающих машин и механизмов;
• выброс в атмосферу большого количества пылевых частиц мелких и средних фракций;
• выработка огромного количества строительного и бытового мусора;
• увеличение сброса стоков в существующие и реконструируемые городские сети, а также на почву;
• нарушение привычных транспортных схем вследствие ограничения, а иногда и полного запрета движения по улицам, на которых осуществляется строительство.

Для снижения уровня шума на строительной площадке производителям работ предписывают на стадии прохождения государственной  экспертизы, т. е. в процессе согласования основных технических и технологических  решений, использовать шумопонижающие методики и оборудование. Например, при проведении свайных и шпунтовых работ обязательным требованием является использование бурозавинчивающихся свай или погружение свай в пробуренные скважины. В качестве подъемных и бетоноподающих машин рекомендуется оборудование с меньшими шумовыми характеристиками при общих равных технических возможностях. Вызывающие особый шумовой эффект пневматические отбойные молотки заменяют на электромеханические. Вводится временное ограничение на проведение всех видов работ на строительной площадке, с особым выделением разрешаемого периода проведения наиболее шумных работ, таких, как монтажные, сварочные, бетонные и др.

Примерно  в таком же ключе осуществляются мероприятия по снижению динамического  воздействия работающих машин и  механизмов. Кроме введения ограничений  на использование тех или иных средств механизации разрабатывают  мероприятия по устройству технических  сооружений, направленных на снижение динамических нагрузок на грунты и  основания. Для этого в зонах  установки кранов, бетоноподающих и других машин, вызывающих динамические воздействия, монтируют демпфирующие (принудительно гасящие колебания) инженерные сооружения, значительно снижающие распространение динамических колебаний на окружающие основания и грунты, а следовательно, и на существующую застройку.

Выброс в  атмосферу пылевых частиц мелких и средних фракций — наиболее сложно контролируемый параметр. Максимальное количество пылеватых частиц выбрасывается  в атмосферу в основном при  отделочных работах, таких, как шпатлевка и покраска. Поэтому, обеспечив поставку на строительную площадку наибольшее количество предварительно окрашенных изделий и оборудования, можно свести до минимума осуществление этих процессов в построечных условиях, а следовательно, уменьшить вредные выбросы в атмосферу. Кроме этого в процессах, связанных с механическим воздействием на возведенные железобетонные и каменные конструкции, таких, как бурение, выдалбливание, корректировка размеров и т. п., рекомендуется до начала и в процессе работы обильно смачивать водой обрабатываемые поверхности. Это приводит к осаждению пылеватых частиц на горизонтальные поверхности с последующей уборкой их с площадки вместе со строительным мусором.

С самого начала строительства объекта скапливается огромное количество строительного  и бытового мусора, что может привести к загрязнению расположенных  поблизости территорий. Поэтому необходимо наладить четкую систему сбора и  вывоза строительного и бытового мусора с объекта. На территории строительной площадки устанавливают стоящие  отдельно контейнеры под строительный мусор, в том числе и под  сдаваемые отходы, такие, как металлолом, бой стекла, бытовой мусор. По мере наполнения контейнеры вывозят на городские  свалки или пункты приема, право  пользо-вания которыми регламентируется городскими санитарными и экологическими органами. Ведущие строительство подрядные организации покупают разрешения, как правило, в виде талонов, в которых указывается объем и вид завозимого мусора на использование конкретного полигона городских отходов.

Увеличение  сброса стоков воды, ливневой и фекальной  канализации в процессе строительства  представляет серьезную экологическую  проблему, поскольку на момент начала работ существующих мощностей городских  сетей оказывается недостаточно, в результате чего возникает несанкционированный  сброс сопутствующих стоков в  окружающую среду. Чтобы это предотвратить, необходимо на стадии подготовительных работ обеспечить организованный сток со строительной площадки; реконструировать, согласно выданным техническим условиям на периоды строительства и эксплуатации построенного здания, существующие городские  сети; привязать зоны мойки колес  к сетям ливневой канализации; установить зоны на строительной площадке, в которых  разрешается пользоваться водой, канализацией для бытовых и производственных нужд. В процессе проведения работ  запретить любой сброс воды на строительной площадке за пределами  установленных зон.

В условиях плотной городской застройки  новое строительство ведут, как  правило, вдоль существующих транспортных магистралей, а иногда и пересекая  их, нарушая тем самым сложившуюся  систему привычных транспортных схем. Это приводит не только к усложнению движения, но и образованию усеченных  транспортных потоков, пробок, дополнительному  выхлопу вредных газов от транспортных средств, а следовательно, ухудшению экологической ситуации в городе. Поэтому при согласовании стройгенплана совместно с органами безопасности дорожного движения разрабатывают схемы рационального движения транспорта вокруг строительной площадки на период строительства. Вокруг участка застройки устанавливают стандартные дорожные знаки, предписывающие участникам дорожного движения проезды, объезды и зоны остановки, а в случае необходимости устройства дополнительных пешеходных переходов — светофоры. Перечисленные мероприятия позволяют осуществлять безопасное движение пешеходов и обеспечивать бесперебойный проезд производственной техники, частного и городского транспорта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ЗАЩИТА ВОЗВОДИМОГО ЗДАНИЯ

 

Среди возможных факторов влияния на экологическую среду  будущего объекта наибольшую проблему представляют:

• шумовое воздействие от расположенных вблизи застройки транспортных магистралей, стадионов, кафе и ресторанов, промышленных объектов;
• динамическое воздействие от транспортных средств (в основном метро) и промышленных предприятий;
• выделения газов в результате гниения техногенных отходов, которые могут находиться в грунте;
• наличие поверхностных и грунтовых вод.