Подобные задачи были решены авторами при обследовании цеха. Ставилась задача демонтировать рядовую железобетонную колонну в составе монолитной Т-образной рамы одноэтажного производственного цеха со смешанной конструктивной схемой. Несущая железобетонная монолитная Т-образная рама среднего ряда консолями опирается на наружные кирпичные стены.

Было предложено подвести две стальные балки из двутавра пролетом 6,6 м под верх монолитной рамы на отм. +5,250 м в направлении их шага таким образом, чтобы ригели рамы опирались на полки двутавров. Балки усиления опираются по концам на стальные сквозного сечения колонны, которые между собой объединяются раскосами из уголков. Таким образом, одна пара стальных колонн усиления обхватывает существующую железобетонную колонну, вторая пара расположена на небольшом удалении от оси монолитной рамы по оси среднего ряда железобетонных колонн внутрь пролета усиляющих балок. Неосевая установка второй пары стальных колонн объясняется занятостью этого места технологическим оборудованием. В итоге одна пара стальных колонн усиления опирается на существующий столбчатый фундамент. Опирание осуществляется через монолитный железобетонный ростверк, устраиваемый на верхнем обрезе столбчатого фундамента и объединенный с последним самоанкерующимися болтами. Ростверк имеет уступы (консоли) с двух сторон от оси ряда монолитных рам. Снятие дополнительной нагрузки на существующий фундамент, передаваемой через указанные консоли ростверка, осуществляется устройством составных свай из трубобетонных элементов под каждую колонну усиления. Составные сваи вдавливаются в грунт домкратом, упором для которого являются консоли ростверка. Свая вдавливается до величины контролируемого усилия, превышающего на 20 % расчетную нагрузку (рис. 1).

Рис.1. Схема усиления столбчатого фундамента: 1 – существующая железобетонная колонна; 2 – стальная обойма усиления; 3 – монолитный ростверк; 4 – арматурные анкера ростверка; 5 – составные сваи; 6 – существующий столбчатый фундамент; 7 – монолитные оголовки свай; 8 – анкерные болты обойм усиления.

Таким образом, при вдавливании сваи полностью выбирается осадка нового фундамента, что позволяет включиться в работу надземным конструкциям усиления. При этом исключается дополнительная нагрузка на старый фундамент. Важнейшим фактором данного технического решения следует считать исключение отрывки грунта вблизи существующего фундамента. Последнее обеспечивает надежную работу конструкций исключая неравномерные осадки [7, 8, 9]. Под вторую пару стальных колонн усиления выполняется столбчатый фундамент с уширениями в верхней части, выполненными для возможности установки домкрата. После монтажа надземных конструкций усиления устраиваются сваи из трубобетонных элементов [10], тем самым включая в работу конструкции усиления.

В целом в этом решении просматриваются следующие преимущества:

1. выбирая осадки фундаментов вдавливанием свай из трубобетонных элементов, включаем в работу надземные конструкции усиления;
2. не допускаем перегрузки существующих фундаментов;
3. устройства таких фундаментов возможно в стесненных условиях действующего производства;
4. минимизируются земляные работы;
5. контролируется усилие на сваи, что обеспечивает надежную работу фундаментов.