Технология погружения готовых свай

МДК 02.01. Организация технологических процессов при строительстве, эксплуатации и реконструкции строительных объектов.

Тема 2.2. Технология и организация строительных процессов.

Свайные работы.

Назначение свай — устройство фундаментов зданий, опор мо­стов, эстакад и т.д., укрепление слабых грунтов, защита от воз­действия грунтовых вод и обрушения грунта.

Деревянные сваи бывают цельными, срощенными и клееными. Сращивание по длине деревянных свай осуществляется с уста­новкой в месте стыка заостренного «ерша» и металлического кольца. Железобетонные и стальные сваи при необходимости на­ращивают с использованием болтовых или сварных соединений.

Одиночные сваи чаще всего используют в качестве опор для колонн. Кусты свай устраиваются в местах больших сосредоточен­ных нагрузок (опоры, устои мостов и т.п.). Рядовое расположение свай предпочтительнее при необходимости возведения ленточных фундаментов, свайные поля — фундаментных плит.

По восприятию нагрузок различают:

· сваи-стойки, опи­рающиеся на более прочные слои грунта;

· висячие сваи, передающие нагрузки на грунты за счет трения боковых по­верхностей.

Чтобы распределить нагрузки, по верху свай уст­раивают монолитные или сборные железобетонные плиты — ростверки.

Для обоснования целесообразности применения того или ино­го типа свай производят экономическое сравнение вариантов их использования.

Технология погружения готовых свай

Забивка — основной способ погружения готовых свай. Для забивки применяют специальные установки — копры, оборудован­ные механическими, паровоздушными или дизельными (гидравлическими и вибрацион­ными) молота­ми.

Кроме специализированных копровых установок для погруже­ния свай используются универсальные машины — экскаваторы, для чего их оборудуют подвешенной мачтой. Благодаря установке направляющей на стандартную крановую стрелу за короткий про­межуток времени экскаватор выполняет функции сваебойной ма­шины.

Подготовительные работы включают в себя: расчистку и пла­нировку площадки; разбивку положения свай, устройство обно­сок и путей передвижения копров; доставку и складирование свай, доставку оборудования; оборудование освещения площад­ки и рабочих мест; пробную забивку, по результатам которой корректируются схемы забивки и проект производства свайных работ.

Забиваются деревянные, железобетонные, стальные сваи и шпунтовые ограждения.

Нижний конец деревянных свай заостряют и устанавливают металлические башмаки, защищающие острие сваи от поврежде­ния при погружении, на головную часть сваи надевают бугель — металлическое кольцо, предохраняющее сваю от «размочалива­ния» при ударах. Для предохранения от гниения деревянные сваи пропитывают антисептиком и располагают ниже уровня грунто­вых вод.

Для повышения трещиностойкости железобетонные сваи ре­комендуется подвергать предварительному напряжению, а перед погружением — пропитывать составами на основе нефтебитума. Металлические сваи и шпунтовые ограждения, погружаемые за­бивкой, покрывают антикоррозийной обмазкой.

Забивка свай ведется до получения заданного проектом отказа.

Отказ — глубина погружения сваи от одного удара. Отказ из­меряют с точностью до 1мм. Осадку от одного удара в конце забивки сваи измерить трудно, поэтому отказ определяют как сред­нее значение при серии ударов, называемых залогом.

При погружении свай дизель-молотами и паровоздушными молотами одиночного действия залог принимается равным 10 уда­рам, при погружении свай молотами двойного действия и вибропогружателями залог принимают равным числу ударов за 1мин забивки.

Процесс погружения сваи складывается из следующих опера­ций:

· подтягивание и подъем сваи с одновременным заведением ее головной части в гнездо наголовника в нижней части молота;

· установка сваи в направляющих в месте забивки;

· забивка сваи с постепенным увеличением силы ударов до максимальной. При откло­нении положения сваи от вертикали более чем на 1% сваю вып­равляют подпорками, стяжками и т.п., или извлекают и забива­ют вновь;

· передвижение копровой установки и срезание сваи по задан­ной отметке.

Деревянные сваи срезают пилой, верх железобетонных свай срубают отбойным молотком, арматуру срезают газовой резкой. Обнажившуюся арматуру затем сваривают с арматурой ростверка.

Существуют следующие основные схемы забивки свай (рис. 6.2): рядовая, секционная и две спиральных (от краев к середине в обычных условиях, от середины к краям при плотном фунте).

Недостатком забивных свай является динамическое воздействие на людей и здания, поэтому были разработаны безударные спосо­бы погружения готовых свай (рис. 6.3).

Вибрационным способом обычно погружают полые сваи и сталь­ной шпунт, поскольку такие конструкции свай при погружении встречают меньшее сопротивление грунта. В зависимости от массы свай используют низкочастотные (400 колебаний в минуту) или высокочастотные погружатели (1500 колебаний в минуту). После­дние применяются при погружении свай небольшой массы. Виб­рационный способ наиболее эффективен при несвязных водона­сыщенных грунтах.

Виброударный способ погружения свай — универсальный. Виб­ромолот совершает удары по наголовнику сваи, когда зазор меж­ду ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды коле­баний возбудителя.

Способ вдавливания коротких свай (до 6 м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброудар­ный способы. Однако в плотных грунтах перед вдавливанием не­обходимо бурить лидирующие скважины небольшого диаметра.

Способ вибровдавливания более эффективен, чем простое вдавливание. Свая погружается от комбинированных воздействий вибрации и статической нагрузки.

Винтовые сваи изготавливают стальными или комбинирован­ными: нижняя винтовая часть — стальная; верхняя — железобетон­ная. Такие сваи применяются в качестве фундаментов и анкеров при строительстве мачт, линий электропередачи, радиосвязи и т. п.

С подмывом под давление воды не менее 0,5 МПа могут погру­жаться сваи-стойки, если нет опасности осадки близлежащих со­оружений. Расположение подмывных трубок бывает центральным или боковым. Центральное расположение более предпочтитель­но, поскольку при боковом расположении подмывные трубки часто повреждаются и заполняются грунтом. В связи с размывом грунта под пятой сваи за 1...1,5м до проектной отметки подмыв прекра­щают, дальше сваю погружают без подмыва.

Электроосмос используют при погружении свай в плотные гли­нистые грунты. После кратковременного воздействия постоянно­го тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижаются силы трения между сваей и грунтом.