Справочное пособие

СВАИ И СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Погружение забивных свай

До начала свайных работ должны быть: подготовлена территория, размечены оси здания и свайных фундаментов, доставлены на строительную площадку, приняты и складированы сваи, зафиксированы места погружения свай, испытаны пробные сваи.

Подготовка территории включает очистку и планировку территории, отвод грунтовых вод, строительство временных и постоянных дорог, выемку грунта из котлована до проектной отметки.

Прн разбивке фундамента надежно закрепляются на местности положения осей всех рядов свай на обноске, подмостях (при забивке свай с подмостей), с помощью специальных каркасов или буев (прп забивке свай на обводненной территории). Отклонения разбнвачных осей свайных рядов от проектных не должны превышать 1 см на каждые 100 м ряда.

Допускаемые отклонения свайных рядов в мостовых опорах приведены и СНиП Ш-Д. 2—62, а при производстве работ на обводненной территории — в СНиП Ш-И. 1—62 н СНиП Ш-И. 2—62.

РазбИЕку свайных фундаментов оформляют актом, к которому прилагают схемы расположения знаков разбивки, данные о привязке к базисной линии и высотной опорной сети. Правильность разбивки следует систематически проверять в процессе производства работ.

На площадке сваи складируют в соответствии с проектом производства работ и располагают головами в одну сторону.

Высоту укладки штабелей определяют согласно требованиям техники безопасности (СНиП III-АЛ 1—70). Она не должна превышать 2 м с подкладкаш и прокладками при хранении свай квадратного сечения н 1,5 м прн хранении свай трубчатого сечения. Высота деревянных прокладок должна превышать на 2—3 см высоту монтажных петель, а ширина должна быть не менее 15 см.

При значительных объемах свайных работ на объекте создают два вида складов свай — базисный и расходный. На первом складируют сван в количестве, обеспечивающем бесперебойную работу сваебойных механизмов в случае перерывов в подвозе свай с заводов.

Основным документом, определяющим организацию и технологию свайных работ на объекте, является проект производства работ (ППР), который составляется на основе проектов организации строительства по рабочим чертежам на строительство новых или реконструкцию существующих зданий н сооружений. на выполнение отдельных видов строительно-монтажных работ, а также на работы подготовительного периода строительства (СН 47—74). Одним из основных документов ППР яалястся строительный генеральный план (стройгенплан), на котором показаны направления движения сваебойных агрегатов, транспорта для перевозки свай и материалов; въезд и выезд на площадку; места раскладки свай н расположения механизмов и оборудования, необходимых для устройства свайных фундаментов; подземные коммуникации, линии энергоснабжения, местонахождение силовых электрощитов и др.

В практике фундаментостроения существуют следующие способы погружения свай: ударный, вибрационный, вибрсударный, вдавливание, вибровдавливание, погружение с помощью подмыва

Процесс погружения забивных свай состоит из следуюшцх операций: подтаскивание сваи к копру ?при расположении сван на расстоянии до 5—10 м от места погружения), подъем свай в вертикальное положение н установка ик наместо забивки, опускание молота или вибропогружателя на голову сваи, собственно погружение, подъем молота и перемещение сваебойного агрегата к месту погружения следующей сваи

Погружение свай под фундаменты зданий сложной конфигурации производится высокоманевренными самоходными агрегатами, применение которых позволяет избежать устройства рельсовых путей, уменьшить трудоемкость работ.

До перемещения копров и самоходных агрегатов свайный молот закрепляют в инзу копровой стрелы. Устанавливают сваебойный механизм так, чтобы центр молота точно совпадал с направлением забивки сваи, а "направляющая стрела находилась строго в вертикальном положении. После окончательной выверки сваебойного механизма молот поднимают на высоту, необходимую для заводки сван в наголовник н ее установки. Затем проверяют совпадение центра острия с осью сваи.

Схема движения сваебойного агрегата зависит от принятой последовательности устройства свай н может быть порядовой (по продольным или поперечным осям) или поэахватной. В зависимости от свойств грунтов применяют рядовую, спиральную схемы забивки свай — от середины к периметру — н секционную. В несвязных грунтах сваи забивают по рядовой схеме последовательно в каждом ряду. Б связных грунтах забивают по секционной схеме, по которой свайное поле разбивается на отдельные секции. Сначала забивают сван в отдельных рядах секции с пропуском соседних рядов, затем в пропущенных рядах. Это дает возможность более равномерно загрузить грунт на всей площади. В слабосжимаемых грунтах, а также при кустовом расположении сваи забивают по спиральной схеме

Сваи, недопогружеияые более чем иа 15% их проектной глубины, необходимо обследовать для выяснения причин, затрудняющих забивку. Дальнейшую забивку недопогруженных свай необходимо согласовать с проектной организацией, При ударном способе эабнвку свай  производят с применением наголовников, соответствующих поперечному сеченню свай (зазоры между боковой гранью сваи и стенкой наголовника не должны превышать 1 см). Забивка сваи осуществляется за счет энергии удара при сбрасывании ударной части молота. По мере погружения сваи вследствие возрастания сопротивления грунта высота взлета ударной части дизель-молотов увеличивается и может регулироваться количеством топлива, подаваемого в камеру сгорания.

В процессе забивки свай молотом одиночного действия вначале необходимо отсчитывать число ударов на каждый метр погружения и замерять среднюю высоту падения ударной части молота; при забивке свай молотом двойного действия замерять время работы мологе на каждый метр погруженкя к частоту ударов молота в минуту.

В конце забивки свай молотом одиночного действия забивку производить залогами по 10 ударов в каждом, причем погружение измерять после каждого залога; при забивке свай молотом двойного действии замерять погружение свай за I мин, частоту ударов молота и давление пара (воздуха). Измерение отказа производить на протяжении не менее трех последовательных залогов с точностью до 1 мин.

Прн погружении сваи подсчитывают количество ударов молота на каждый метр погружения, а ка последнем мегре — на каждые 10 см погружения. Забивка сваи считается законченной при получении заданного (проектного или расчетного) отказа

Вибропогружение свай осуществляется с помощью вибропогружателей. Крепление вкбропогружателя к сваям должно быть жестким, ось вибропогружателя — совпадать с осью погружаемого элемента. В процессе погружения необходимо систематически проверять соединения, а также с помощью специальных приборов вести контроль за режимом погружения. Режим погружения контролируют по скорости погружения или амплитуде колебания погружаемой сван.

Грузоподъемность к высота подъема крюка крана должны обеспечивать возможность подъема и установки сваи на месте погружения вместе с закрепленным вибропогружателем. Б процессе погружения трос подвески вибропогружателя не должен быть натянут, и крюк крана, на котором подвешен вибропогружатель, по мере погружения свай должен опускаться плавно и с той же скоростью, с которой погружается свая.

Способ вибропогружеяня имеет большие технико-экономические преимущества перед ударным при погружении свай в несвязные грунты. Для более эффекткв-ного использования ввбропогруженин его сочетают с другими способами погружения.

Погружение вибромолотом происходит за счет действия вибрационной и ударной нагрузки. С помощью вибромолота можно погружать сван большей длины и с несущей способностью, в 3—4 раза большей, чем при вибропогруженпн

Погружение свой статическим едаелтаишм применяют только в районах залегания слабых грунтов. Процесс вдавливания заключается в следующем. Сначала в заданной точке бурнг лвдерную скважину диаметром, зависящим от плотности грунта. Над скважиной устанавливают рабочий трактор со стрелой и опускают на землю опорную плиту. Лебедкой поднимают сваю вверх н заводят в проем направляющей стрелы. Затем ва голову сваи опускают наголовник и крепят его к свае. На опорную плиту устанавливают лригрузочиый трактор и иод действием усилия натянутого от лебедки троса свая погружается в грунт.

Применение этого способа позволяет сохранить голову н ствол сван от разрушении, что дает возможность уменьшить расход материалов. Недостатками вдавливающего способа погружения свай являются: трудоемкость производства работ, потребность в нескольких механизмах одновременно, ограниченная область применении (по грунтовым условиям).

Вибровдовлиеание свай производят за счет вдавливающего действия статической нагрузки от собственного веса вибропогружателя или копра в сочетании с вибрацией.

Погружение с подмывом напорной водой осуществляется следующим образом. По внешнему периметру сваи или оболочки устанавливают подмывные трубки из расчета одна трубка на 1 пог. м периметра сваи нли оболочки, но не менее двух, через которые подается вода под давлением до 12 атм. Вода размывает грунт и свая погружается под действием собственного веса. При погружении наклонных свай или оболочки следует применять три подмыввые трубки, одну из которых устанавливать вдоль верхней наклонной грани, а две другие — по боковым граним свай.

Насосная установка для подмыва должна обеспечивать подачу на каждую лодмывную трубку 40—50 мЧч воды под давлеыкем на выходе не менее 5 атм. Для предотвращения наплыва грунта внутрь оболочки в процессе вибропогружения с подмывом нижике копны подмывных трубок должны быть выше нижнего конца оболочек на 0,5—1,5 м в зависимости от их диаметра и подвижности грунта.

При значительных (свыше 20—25 м) глубинах погружения подмыв должен сопровождаться нагнетанием в зону подмыва сжатого воздуха через воздухсподводящяе трубки с ПЛОСКИМИ наконечниками. Расход воздуха на выходе из трубки должен быть не менее 2—3 лР/мин. Нижние концы возду-хопроводимых трубок следует располагать на I м выше подмывных.

Напорный трубопровод должен иметь предохранительный клапан во нзбежанке повреждения уста-ковки при закупорке грунтом подмывных трубок. Последние 1— 1,5 м сваю погружают добквкой без подмыва, что приводит к уплотнению песчаного грунта вокруг сваи.

Способ электроосмоса применяют при погружении свай в глинистые грунты. Сущность его заключается в следующем. В грунт забивают сваю-анод, соединенную с положительным полюсом генератора постоянного тока» и сваю-катод, соединенную с отрицательным полюсом генератора. В результате физико-химических процессов, происходящих под действием постоянного электрического тока, вокруг сван-аиода образуется зона осушенного грунта, а у сван-катода увеличивается влажность я создается зона водонасыщенного грунта. Таким образом, временно уменьшается сопротивление грунта погружению сван-катода, что позволяет и несколько раз увеличить скорость погруженкя свай.

К подготовительным работам относится устройство на неметаллических сваях электродов в виде продольных полос из кровельной стали п стержней из проволоки, которые располагают снмметркчно по периметру вдоль сван; концы их присоединяют к стальным башмакам или к отрезкам стальных труб с коническнм башмаком.

С помощью электроосмоса можно погружать тяжелые железобетонные и металлические сваи в плотные грунты обычными сваебойными молотами нли вибропогружателями. Кроме того, способ электроосмоса позволяет избежать разрушения железобетонных свай от ударов и деформаций от продолжительной вибрации. Его используют также для восстановления несущей способности свай, погружаемых вибрацией.

При определении числа висячих свай необходимо иметь в виду, что экономически рентабельно Принимать фундамент с меньшим числом более длинных свай, чем с большим ЧИСЛОМ свай меньшей длины.

Занижение несущей способности свай может быть вызвано ошибками в изысканиях или расчетах. В зависимости от конструктивной схемы здания или сооружения занижение несущей способности можно устранить, укладывая железобетонные н армокнрпнчкые пояса на уровне междуэтажных перекрытий через втзт, наращивая сван с последующей Добивкой, устраивая столбчатые фундаменты с заглублением лодошоы до несущего слоя, погружая конические шайбы, забивая дополнктелыю сван, усиливая ростверк с учетом его работы в свайном фундаменте.

Недобита свай до проектной отметки происходит чаще всего из-за ошибок при изыскательских работах в расчетах. Устранима после проведения дополнительных изысканий, корректировки проекта фундамента, увеличения нагрузки за счет надстройки. Поэтому особые требования следует предъявлять к изысканиям, так как на пути свай могут встретиться искусственные сооружения (отмостки, фундаменты, подготовки, колодцы, резервуары).

Преждевременное разрушение голов свай может быть вызвано многими причинами: применением бетона марки более низкой, чем проектная; использованием молотов малой мощности; большой толщиной защитного слоя бетона над сетками в головах свай; неправильной установкой в головах свай сеток, которые при изготовлении свай занимают наклонное положение; наличием в верхней части слабого неоднородного пласта с твердыми включениями (ложный отказ); выходом кз строя прокладок; большим заглублением концов свай в прочные грунты

Устранить осложнения можно путем тщательного контроля при приемке свай; правильного подбора сваебойного механизма; удаления части слоя с включениями к засыпки другим грунтом; уменьшения количества свай, что снизит вероятность попадания их на твердые включения; увеличения времени «отдыха» свай.

О наличии твердых включении свидетельствуют: ннезапный нулевой отказ; появление жесткого резкого звенящего удара; увеличение продольного изгиба, обнар ундаваемого при визуальном наблюдении; появление из стволе евзи продольных н наклонных трещин значительной длины (10—30 см); разрушение бетона в голове сваи с отскохом мелких кусков бетона.

В этом случае необходимо прекратить забивку сваи и вызвать проектировщиков, которые установит пригодность сваи для эксплуатации. Если / > 0.75Z-н нет трещин, то через 3—7 дней производят контрольную добивку. При нулевом отказе сваю срезают и на нее передают 100% расчетной нагрузки. Если I < 0,76L и имеются наклонные в продольные трещины, то погружают сваю-дублер.

Поломка свай происходит чаще всего из-за неправильного складирования и транспортировании, использования молотов малой мощности, а также и результате ложного отказа.

Вертикальное отклонение свай более 1% возникает в результате небрежной забивки, палнчня крупных включений. Если сваи, наклоненные в одну сторону, расположены группами, то забивают дополнительные сван; при наклоне не более 25% свай в разнил местах дополнительные мероприятия по усилению свайного поля не требуются.

Горизонтальное отклонение свай сверх Б см происходит от ошибок прк геодезической разбивке. В этом случае забивают второй ряд свай с таким расчетом, чтобы ось созданного шахматного расположения совпала с осью нагрузки.

 Проектирование и устройство свайных фундаментов

 Устройство свайных фундаментов. Работы по погружению свай ...

 Машины и оборудование для свайных работ. Способы устройства ...

 Железобетонные ростверки. Устройство свайных ростверков

 Свайные фундаменты на вечномерзлых грунтах. Скважины. Устройство ...

 Готовые забивные сваи. Сваи и свайные фундаменты

 Свайные работы: забивка или погружение свай, устройство свайных ...

 Приемка свайных фундаментов - проекты свайного фундамента и опор ...

 Несущая способность свай и свайных фундаментов

 СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ. Свайные фундаменты состоят из железобетонных ...