Wzmacnianie istniejących fundamentów z wykorzystaniem mikropal, pali lub kolumn polega na wykonaniu pod istniejącymi fundamentami lub w ich pobliżu dodatkowych elementów nośnych (mikropal, pal, kolumna) których zadaniem jest przeniesienie obciążeń istniejących lub obciążeń dodatkowych. W przypadku wykonania wzmocnienia pod istniejącymi fundamentami z reguły nie ma konieczności wykonywania żadnych dodatkowych zabiegów, gdyż dobrze wykonane mikropale, pale lub kolumny stanowią wówczas nowe lub dodatkowe podparcie fundamentu. W przypadku braku miejsca, ograniczeń technologicznych, braku zgody na przewiert przez istniejące fundamenty lub innych przyczyn nie jest możliwe wykonanie elementów wzmacniających pod istniejącymi fundamentami wówczas elementy dodatkowe wykonuje się w bliskim sąsiedztwie fundamentu wzmacnianego. Tutaj jednak, aby włączyć nowe elementy do współpracy z istniejącym fundamentem konieczne jest wykonanie dodatkowych prac żelbetowych zapewniających połączenie fundamentu istniejącego z wykonanymi mikropalami, palami lub kolumnami.
Kiedy wybiera się mikropale, pale lub kolumny?
Dobór technologii zależy od przyczyny wzmocnienia, dostępnej wysokości roboczej, rodzaju gruntu, obciążeń i stanu istniejącej konstrukcji. Mikropale są korzystne w miejscach o ograniczonym dostępie, wewnątrz budynków i przy konieczności pracy małym sprzętem. Pale stosuje się, gdy potrzebna jest większa nośność pojedynczych elementów i możliwa jest mobilizacja większej wiertnicy. Kolumny gruntowe lub cementowo-gruntowe wybiera się częściej wtedy, gdy celem jest wzmocnienie większej objętości podłoża, a nie tylko punktowe podparcie fundamentu.
Etapy projektowania wzmocnienia
Przed wyborem metody należy rozpoznać przyczynę problemu: zbyt małą nośność gruntu, nadmierne osiadania, zmianę sposobu użytkowania budynku, dobudowę kondygnacji, podkopanie fundamentów albo wpływ sąsiedniej inwestycji. Projekt powinien obejmować inwentaryzację fundamentów, ocenę stanu technicznego konstrukcji, badania geotechniczne, określenie obciążeń oraz sposób przekazania sił z istniejącego fundamentu na nowe elementy nośne.
Połączenie z istniejącym fundamentem
Najtrudniejszym elementem robót jest często nie samo wykonanie mikropali, pali lub kolumn, ale ich skuteczne włączenie do pracy konstrukcji. Stosuje się oczepy żelbetowe, belki spinające, przewierty przez istniejący fundament, kotwienie zbrojenia lub lokalne podbicia. Połączenie musi zapewniać przekazanie sił bez nadmiernych przemieszczeń i bez uszkodzenia istniejącego obiektu.
Ryzyka wykonawcze
Prace prowadzone przy istniejących fundamentach wymagają kontroli drgań, osiadań, kolejności wykonywania elementów i wpływu robót na instalacje podziemne. W budynkach użytkowanych dodatkowym ograniczeniem są dostęp, hałas, pylenie i konieczność etapowania prac. Dlatego technologia wzmocnienia powinna być dobierana łącznie z projektem monitoringu oraz planem zabezpieczenia konstrukcji na czas robót.