:: Показати останнi статті ::

Виконання свайних рабіт

Более подробно про фирму

Перед производством свайных работ подготавливается площадка: снимается растительный слой, производится устройство водоотвода, вертикальная планировка участка, устройство подъездных путей, прокладываются сети для подвода воды, пара, сжатого воздуха, электроэнергии. При планировке площадки необходимо учитывать, что отдельные впадины и возвышения не должны превышать 10 см. Площадка присыпается песком или песчано-гравийной смесью.

После окончания работ по подготовке площадки и разбивки главных осей сооружения (за основные линии принимаются продольная и поперечная оси здания) производят разбивки свайных рядов и закрепление на местности. Оси свайных фундаментов разбивают от основных линий сооружения, которые должны быть прочно закреплены на местности — основные оси закрепляют надежно заделанными в грунт створными знаками (бетонными столбами, металлическими трубами, рельсами). Створные знаки закладывают в устойчивых грунтах за пределами зоны возможных обвалов, положение створных знаков периодически проверяется геодезическими приборами. Разбивка основных осей должна сохраняться на все время производства работ. Репер также устанавливают в местах, в которых исключено смещение грунта. Абсолютную отметку репера проставляют на нем краской. Разбивка осуществляется в соответствии с планом размещения свай, на котором указаны: несущая способность свай и проектный отказ, полученный при предпроектных испытаниях пробных свай; привязка осей свайных рядов, одиночных свай или кустов к разбивочным осям сооружения; шаг свай; отметка начала острия и верха свай; порядковые номера свай (нумеруются все сваи в пересечениях разбивочных осей здания, каждая пятая в ряду, первая и последняя в кусту). Сначала разбиваются сваи, расположенные на главных и вспомогательных осях сооружения. Сваи, расположенные на промежуточных осях, разбивают одновременно с ними, если разбивочная сетка превышает размер 6x6 м. При меньшем размере положение свай на промежуточных осях разбивается в процессе погружения. Разбивку каждого свайного ряда и куста сохраняют до приёмки всех свай этого ряда. Каждому ряду, кусту и каждой свае присваивают номер, который проставляют на плане расположения свай (для нумерации свайных рядов и кустов принимают римские цифры, для свай — арабские). Разбивку центров свай производят с помощью стальной ленты, прокладываемой по провешенной оси соответствующего свайного ряда. Центр сваи закрепляют штырем или деревянным колышком длиной 20-25 см; положение свай, находящихся на главных осях, дополнительно фиксируют деревянными сторожками, на которые наносят номер сваи. Вертикальные отметки голов свай разбивают по реперам. При забивке свай с подмостей положение осей рядов свай фиксируется прямо на них. При погружении свай на покрытой водой местности разбивочные оси закрепляются знаками на берегу или специальными каркасами и буями. Разбивка и закрепление осей свай оформляется актом.

 На строительной площадке сваи разгружают с одновременной укладкой в зоне работы копра поодиночке или штабелями головами к копру перпендикулярно оси его движения. Поднимать сваи при разгрузке и погрузке необходимо за подъемные петли. При подъеме свай длиной более 6 м следует пользоваться траверсой. Перетаскивать сваи волоком запрещается. При укладке свай в штабеля их укладывают правильными рядами в горизонтальном положении не выше четырех рядов по высоте; если позволяет территория, желательно разложить в один ряд по высоте. Между горизонтальными рядами свай укладываются прокладки шириной не менее 5 см, расположенные рядом с подъемными петлями (для сохранности петель толщина прокладок должна быть на 2-3 см больше их высоты). На строительной площадке располагать сваи более чем в два яруса по высоте не рекомендуется.

При приемке доставленных на объект свай проверяется документация на их изготовление, правильность маркировки, производится наружный осмотр. В процессе подготовки свай непосредственно к погружению при необходимости производится укрупнительная сборка и обустройство свай. Укрупнительную сборку свай по длине производят в соответствии с проектом производства работ либо предварительно на специальной площадке, либо в процессе погружения. Звенья составных железобетонных свай соединяют электросваркой закладных частей, фланцами на болтах, клиновыми и другими устройствами; короткие трубчатые сваи соединяются с помощью вкладыша. Сваи-оболочки диаметром 2-3 м изготовляются члененными звеньями высотой 4-8 м, при большем диаметре каждое звено дополнительно членится продольными швами (конструкция продольных стыков устанавливается проектом). Деревянный шпунт в слабые грунты погружают пакетами из двух-трех шпунтин, сплоченных заранее и объединенных общим наголовником из обрезков швеллера. Для соединения с вибропогружателем в верхней части шпунта просверливают отверстие. К полым железобетонным сваям, погружаемым с закрытым концом, приваривают железобетонный наконечник, а к металлическим — конусообразный наконечник, изготовленный из листовой стали. Во всех случаях нужно следить за точной центровкой острия свай, так как смещение острия от продольной оси или несимметричность заострения могут привести к отклонению сваи по вертикали в процессе погружения. Перед погружением металлического шпунта протягиванием через шаблон проверяют его прямолинейность и сохранность замков, срубают наплывы, прорезают в верхней части отверстие для соединения с вибропогружателем. Заранее изготовляют угловой шпунт, для чего разрезают вдоль целые шпунтины и соединяют их заклепками внахлестку.

В процессе подготовительных работ производят пробную забивку железобетонных готовых свай. По результатам испытания пробных свай корректируют чертежи свайного сооружения и проект производства работ. Способ производства работ по устройству свайного фундамента выбирается в зависимости от типа свай, их размеров, веса, конструкции, расположения их в плане, от грунтовых условий и конкретных условий производства работ на строительной площадке.

Применяются следующие методы погружения свай и шпунта:

• забивка свай молотами (ударный метод);
• погружение свай с помощью вибрации (вибрационный метод);
• статическое вдавливание свай (метод вдавливания);
• комбинированный метод погружения свай вибрацией с дополнительным пригрузом от массы базовой машины (метод вибровдавливания);
• погружение свай с помощью подмыва (метод гидропогружения);
• погружение свай с помощью электроосмоса;
• погружение свай завинчиванием.

Имеются практические рекомендации по применению методов погружения в различные грунты. Например, ударный метод пригоден при любых грунтах, вибропогружение — при наличии рыхлых песчаных и супесчаных водонасыщенных грунтов, вибровдавливание — при погружении в мягкопластичные, текучепластичные и текучие суглинки и глины, вдавливание — при наличии глинистых грунтов текучей консистенции.

Для производства свайных работ применяются копровые установки различных модификаций, вибровдавливающие агрегаты, молоты ударного действия (паровоздушные, дизельные, штанговые, трубчатые), вибропогружатели (низкочастотные и высокочастотные).

Ударный метод забивки свай и шпунта наиболее распространен. Этим методом можно погружать различные железобетонные сваи — сплошные, трубчатые, крестообразные, а также деревянные сваи, деревянный и стальной шпунты. Для забивки свай используются молоты механические, паровоздушные одиночного и двойного действия, а также дизельные штанговые и трубчатые. Сваи забиваются в определенной последовательности. Последовательно-рядовая схема забивки применяется в несвязных грунтах; в глинах и суглинках такая схема может привести к неравномерным осадкам сооружения. Концентрическая от края к центру забивка характерна значительным уплотнением в центральной зоне, поэтому применяется в слабых водонасыщенных грунтах. Концентрическая забивка от центра к краю производится в слабо сжимаемых грунтах, иначе сваи в процессе забивки будут отклоняться из-за неравномерного уплотнения грунта со стороны забитых свай и свободной внешней части. Секционная забивка применяется в связных грунтах, при этом сначала членят свайное поле на секции, забивая сваи в граничных рядах, а затем ведут последовательную забивку в пределах секции. При забивке молотами для защиты голов свай от разрушения и равномерного распределения силы удара по площади сваи применяют литые металлические наголовники со сменными прокладками-амортизаторами из древесины или полимерных материалов. Форма нижней полости наголовника соответствует форме поперечного сечения сваи, а размер должен допускать свободное вхождение головы сваи, но с зазором не более 20 мм для обеспечения центрирования удара. Наголовник соединяют с молотом двумя канатами. Железобетонные трубчатые сваи и сваи-оболочки требуют более надежной защиты дополнительным амортизирующим кольцом, которое укладывается на голову сваи.

Забивка свай начинается с того, что копер с опущенным в нижнее положение молотом перемещают к месту погружения сваи и после выверки правильности положения его направляющей по вертикали или с требуемым наклоном закрепляют неподвижно на рельсах с помощью специальных натяжных скоб или аутригеров. После этого молот поднимается по направляющим и закрепляется в верхнем положении. После этого подтягивают и закрепляют сваю на копер. Убедившись в правильности установки сваи, опускают на ее голову молот вместе с наголовником и начинают забивку. Под действием массы молота свая погружается в грунт. Для обеспечения правильного направления сваи первые удары производят с небольшой глубины подъема молота, как правило не больше 0,4-0,5 м. Во избежание отклонения свай их забивают на глубину 1-1,5 м. В начале погружения необходимо отсчитывать число ударов на каждый метр погружения сваи, отмечая при этом среднюю высоту падения ударной части подвесного молота одиночного действия. При использовании молотов и дизель-молотов замеряют время действия молота, расходуемое на каждый метр погружения сваи, число ударов в мин, а молотов двойного действия — давление воздуха (пара). В конце забивки с помощью подвесных молотов и паровоздушных молотов одиночного действия, когда острие сваи приблизительно достигло проектной отметки или получен проектный отказ, забивку производят «залогами» по 10 ударов в каждом. При забивке свай молотами двойного действия и дизель-молотами считать удары из-за их большой частоты (число ударов в мин у штанговых дизель-молотов — 50-60, у трубчатых — 47-55, молот двойного действия может делать более 200 ударов в мин) практически невозможно; в этих случаях за отказ принимают величину погружения сваи за 1 мин. Отказы измеряют с погрешность не более 1 мм. Сваи, не давшие контрольного отказа после перерыва продолжительностью в 3-4 дня, подвергают контрольной добивке. Если глубина погружения не достигла 85% проектной, а на протяжении трех последовательных залогов получен расчетный отказ, выясняют причины этого явления и согласовывают с проектной организацией порядок дальнейшего проведения свайных работ. Для определения несущей способности проводят динамические испытания свай. При динамическом испытании определяют несущую способность сваи в зависимости от энергии удара свайного погружателя при ее забивке. Отказы при этом способе устанавливают с помощью отказомеров, которые можно ставить на грунт или подвешивать на сваю.

При вибрационном методе погружения сваю погружают при помощи вибрационных машин. Суть метода состоит в том, что при интенсивной вибрации (амплитуда и частота колебаний) преодолевается сопротивление трения на боковой поверхности сваи и лобовое сопротивление, возникающее под острием сваи, что позволяет погрузить сваю на проектную глубину. Амплитуда колебаний и масса вибросистемы должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями. Вибрационный способ применяют в основном для погружения шпунта и свай-оболочек в несвязные водонасыщенные грунты. Высокочастотные подрессорные вибропогружатели применяются для погружения деревянного шпунта, а также для нетяжелых железобетонных свай и стальных труб; тяжелые низкочастотные вибропогружатели используются для погружения свай-оболочек и т. п. При выборе низкочастотных погружателей (420 колебаний в мин), применяемых при погружении тяжелых железобетонных свай и оболочек диаметром 1000 мм и более, нужно, чтобы число, выражающее момент эксцентриков в кг*м, превосходило число, выражающее массу вибросистемы, не менее чем в 7 раз для легких грунтов и в 11 раз для средних и тяжелых грунтов. При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется перемятая глинистая подушка, вызывающая значительное (до 40%) снижение несущей способности сваи. Для устранения этого явления сваю погружают на последнем этапе длиной 15-20 см ударным методом. Для погружения легких свай (массой до 3 т) и металлического шпунта в грунты, не оказывающие большого лобового сопротивления, применяют высокочастотные (1500 и более колебаний в мин) вибропогружатели с под рессорной пригрузкой. Вибрационный метод погружения свай в плотные маловлажные грунты применим только при устройстве лидирующих скважин.

 Вибрационное погружение свай-оболочек производится согласно проекту с извлечением или без извлечения грунта из полости сваи. Для удаления грунта используются грейферы, виброгрейферы и эрлифтовые установки. Вибропогружатели данного вида имеют проходное отверстие, благодаря чему можно чередовать погружение и извлечение грунта без снятия вибратора. При большой глубине погружения и недостаточной погружающей способности вибромеханизма применяется подмыв грунта с подачей воды под большим давлением. При погружении свай-оболочек малого диаметра (до 1,2 м) применяется центральный подмыв с одной трубкой, установленной внутри сваи, а при большем диаметре — двумя или несколькими трубками, установленными снаружи. Внутренний диаметр трубок принимается от 37 до 131 мм, давление воды — 0,4-2 МПа и более. Грунт вместе е водой по затрубному пространству выносится на поверхность и отводится в сторону. Последние 0,5-1 м до проектной, отметки свая погружается без подмыва. Подмыв снижает несущую способность сваи и при расчете это необходимо учитывать. Способ подмыва дает хороший результат только в тех грунтах, которые поддаются размыву водой, т. е. несвязных или малосвязных; подмыв в макропористых (лессовых) просадочных грунтах исключен. При вибрационном погружении шпунта через 2-2,5 м по длине шпунтового ограждения погружаются маячные сваи, к которым крепят горизонтальные направляющие таким способом, чтобы расстояние между ними в свету равнялось толщине шпунта. Гребень шпунта должен быть направлен вперед по ходу погружения. При погружении металлического шпунта большой длины направляющие устраиваются в два и более ярусов. В некоторых случаях применяется виброударный метод погружения свай с помощью вибромолотов. Вибромолоты могут самонастраиваться, т. е. увеличивать силу удара с повышением сопротивления грунта погружению свай.

Для погружения в грунт свай методом статического вдавливания применяются специальные установки. Сваи при этом погружают в заранее пробуренные лидерные скважины, диаметр и глубину которых подбирают опытным погружением сваи. Лидерная скважина, пробуриваемая с целью уменьшения сопротивления грунта внедрению сваи, одновременно является направляющей для погружения сваи. Более эффективным является способ динамического (вибрационного) вдавливания свай с помощью вибровдавливающих установок; в этом случае свая погружается за счет комбинированных действий вибрации и статической пригрузки. Применение вибровдавливания позволяет повысить эффект погружения, т. е. увеличить размер сваи, осуществить погружение в более плотные грунты, отказаться от устройства лидерной скважины.

 

Метод завинчивания свай применяют главным образом при устройстве фундаментов под мачты электропередач, радиосвязи и т. п., где могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию. Завинчивают железобетонные и стальные сваи со стальными наконечниками с помощью специальной техники (сваи небольшого диаметра длиной до 8 м) или с помощью кабестанов (кабестан представляет собой механизм, включающий пару захватов, обнимающих сваю и передающих ей вращательное движение при погружении в грунт) с установленными на них электродвигателями.

 

Электроосмос применяют для облегчения процесса погружения свай в глинистых грунтах тугопластичной, полутвердой и твердой консистенции. После кратковременного действия постоянного тока вокруг забиваемой сваи, подключенной в сеть в качестве катода, влажность грунта возрастает и в нем возникают водонасыщенные зоны, благодаря этому понижается сопротивление грунта и сваи легко погружаются в грунт. У ранее забитой сваи, служащей анодом, образуется зона грунта со сниженной влажностью. После прекращения подачи тока происходит восстановление первоначального состояния грунтовых вод, прочность грунта восстанавливается и несущая способность свай, являвшихся катодами, возрастает. Наибольший эффект от применения метода электроосмоса наблюдается при погружении свай в глинистые грунты со степенью водонасыщения, близкой к единице.

 Погружение свай в мерзлые грунты имеет свои особенности. Без дополнительных операций, но с некоторым снижением производительности установок удается обходиться при погружении свай мощными молотами и вибромолотами, если глубина промерзания не превышает 0,7 м. Забивка свай молотами без дополнительных мер допускается при небольшой глубине промерзания — до 0,3 м; при промерзании не более 0,5 м с успехом используется пробойник, при этом пробойник погружают на всю глубину мерзлого грунта и затем извлекают, сваю устанавливают в образовавшуюся лунку и добивают до проектной отметки. В остальных случаях создаются условия, близкие к летним. С этой целью предотвращают замерзание грунта путем заблаговременного утепления мест забивки свай подручными материалами. Чтобы уменьшить глубину промерзания, дно котлована засыпают слоем снега высотой 70-80 см; по мере производства работ снег убирают бульдозером. Мерзлый грунт на месте забивки свай разрушают механическими способами, принятыми при разработке мерзлых грунтов; устраивают лидирующие скважины или нарезают прорези по рядам будущих свай; оттаивают слой мерзлого грунта. Грунт оттаивают с помощью ручных или станковых термобуров с реактивными горелками. Грунт на глубину 6-8 м оттаивают паровыми или электрическими трубками (электронагреватели устанавливают в узкие скважины, пробуренные в грунте до отметки 25-30 см выше глубины промерзания), а сваи погружают молотами или вибропогружателями сравнительно небольшой мощности. Необходимо учитывать, что при устройстве лидирующих скважин несущая способность висячих свай может снижаться на 15-20%, при оттаивании несущая способность сваи повышается на 10-15%

Более подробно про фирму

:: Архiв статей ::