Рубрика: Свайные работы, устройство заглубленных сооружений

Основные требования по технике безопасности при погружении свай, устройстве набивных свай и заглубленных в грунт сооруже­ний изложены в СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строитель­стве», в разд. 17 «Устройство искусственных оснований и буровые работы».
Конкретные мероприятия по технике безопасности, разработан­ные применительно к возводимому сооружению и принятой техно­логии, предусматривают в проекте производства работ.
Ниже приведены примеры некоторых требований по технике безопасности при производстве свайных работ и опускном способе возведения сооружений.
Монтаж и демонтаж копровых установок следует выполнять по имеющимся в паспортах схемам или проектам, которые должны быть утверждены главным инженером строительной организации. Копровую установку вводят в действие после приемки ее комиссией
по акту.
Управление сваепогружающим оборудованием можно поручать лицам в возрасте не менее 18 лет, сдавшим установленные испыта­ния и получившим соответствующее удостоверение.

При опускном способе сооружение предварительно возводят полностью или частично на поверхности (или в неглубоком котло­ване), а затем погружают в грунт на проектную глубину. Погруже­ние осуществляют способами опускного колодца и кессона.
Сущность способа опускного колодца состоит в следующем. Со­оружение возводят на поверхности земли в соответствии с планом его расположения на отведенной площадке. Внутри такого соору­жения послойно разрабатывают грунт, в результате чего оно под собственной массой опускается в грунт. Технология возведения опускного колодца: сначала под будущее сооружение отрывают котлован глубиной 1,2…1,5 м, не доходя до неустойчивых водонос­ных грунтов на 0,5 м; затем по контуру стен колодца возводят же­лезобетонное звено на высоту 1…1,2 м, которое в нижней части имеет скос — ножевую часть. Иногда, для лучшего погружения колодца в грунт, ножевую часть обрамляют стальным уголком или листом. Для уменьшения трения опускаемого сооружения о грунт стенки его делают с одним или несколькими уступами. Стены со­оружения выполняют из монолитного железобетона или сборных железобетонных панелей. В зависимости от назначения сооружения и его заглубления стены возводят на всю высоту или постепенно наращивают (ярусами) по мере погружения сооружения в грунт.

Подземные сооружения в зависимости от гидрологических ус­ловий и глубины заложения осуществляют различными способами, основными из которых являются открытый, «стена в грунте» и опускной.
Открытый способ основан на отрывке котлована с естественны­ми откосами или шпунтовым ограждением, на дне которого возво­дят подземное сооружение. По окончании работ котлован засыпа­ют грунтом. Способ применяют при сравнительно небольшом за­глублении сооружения (до 15 м) и преимущественно в сухих грун­тах. При других условиях используют способы «стена в грунте» (рис. VIII.25) или опускной.
1. СПОСОБ «СТЕНА В ГРУНТЕ»
Сущность этого способа состоит в том, что в грунте сначала воз­водят из монолитного бетона (железобетона) или сборных железо­бетонных элементов конструкции ограждающих стен подземного сооружения, а затем под их защитой разрабатывают грунтовое ядро, устраивают днище и строят внутренние конструкции. Обычно ограждающие стены выполняют роль и фундамента (опоры) под­земного сооружения.

При организации и осуществлении контроля качества необходи­мо исходить из двух основных положений:
от качества выполнения свайных работ зависит несущая спо­собность свайных фундаментов, что имеет важнейшее значение для всего здания или сооружения;
свайные работы, как правило, относятся к скрытым работам, требующим проверки качества в процессе их производства.
Требования по проверке работ с указанием допускаемых откло­нений имеются в главе СНиП III-9-74, там же приведены формы журнала забивки свай, сводной ведомости забитых свай, журнала изготовления буронабивных свай и другие формы журналов и ведомостей, которые нужно вести и составлять при производстве основных видов свайных работ. Тре­бования по приемке свайных работ, не предусмотренных указанной главой СНиП, излагаются в специальных технических условиях и других нормативных и инструктивных документах.

В зависимости от типа свай и конструкции ростверка выбира­ют технологию его устройства. При сваях из бетона и железобе­тона ростверки выполняют из сборного и монолитного железобе­тона.
При забивных сваях, головы которых часто оказываются на разных отметках, перед устройством ростверка выполняют тру­доемкие операции по выравниванию голов свай (срубают бетон, режут арматуру и др.). Срезают бетон обычно с помощью пнев­матических отбойных молотов. Более эффективно применять для этих целей установки для срубания свай (рис. VIII.23), состоя­щие из жесткой замкнутой станины, подвижной рамы, съемных зубьев и гидродомкрата с поршнем.
Станина имеет проушины для стропов, с помощью которых ее надевают на сваю и устанавливают автокраном на проектной отметке. После включения насоса поршень начинает передвигать подвижную раму, имеющую направляющие планки, по продольным балкам станины. Зубья в это время сближаются, врезают­ся в бетон сваи и разрушают его. Продольную арматуру сваи срезают автогеном или оставляют для заделки в ростверк, попе­речную арматуру удаляют.

Песчаные (грунтовые) набивные и грунтобетонные сваи применяют для уплотнения слабых грунтов. В этих случаях ис­пользуют самоходные стреловые краны со специальными приспо­соблениями в виде стальной обсадной трубы с коническим четырехлопастиым раскрывающимся наконечником. Трубу заполняют песком (грунтом) и с помощью вибропогружателя погружают на проектную глубину (рис. VIII.22). Когда труба движется вверх, кольцо, открывающее лепестки наконечника, спадает и остается в грунте, а песок (сухой грунт) заполняет скважину. Песок уплотняют за счет вибрации от погружателя или трамбов­ками с помощью легкого копра. Таким способом выполняют на­бивку скважин на глубину до 7 м.
В последние годы стали устраивать грунтобетонные сваи, для чего применяют бурильно-крановые машины с пустотелой буро­вой штангой, имеющей на конце смесительный бур с режущими и перемешивающими лопастями. Через штанги нагнетают раство-ронасосом водоцементную суспензию, изготовляемую в раство-росмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и извле­чении послойно уплотняет грунт, насыщенный водоцементной эмульсией. В результате образуется грунтобетонная свая, изго­товленная на месте без выемки грунта.

 

Частотрамбованные сваи (рис. VIII.21) устраивают с помощью специально оборудованного копра в такой последователь­ности. .На копер лебедкой поднимают паровоздушный молот-двойного действия и обсадную трубу, которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлический башмак со смоляным канатом, чтобы исключить проникание в трубу воды. Под действием ударов молота обсад­ная труба погружается до проектной отметки. Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняет его. Затем молот подни­мают и в полость трубы опускают арматурный каркас (если сваи армируются). Из вибробадьи с помощью каната через воронку подают в полость обсадной трубы бетонную смесь с осадкой ко­нуса 8… 10 см.

Вибротрамбованные сваи используют в сухих связных грунтах, в которых можно укладывать бетонную смесь в открытую скважину глубиной 4…6 м.
Такие сваи устраивают следующим образом.В грунт с помощью вибропогружателя, подвешенного к экскаватору, погружают стальную обсадную трубу, имеющую на конце съемный железо­бетонный башмак.
После погружения трубы вибропогружатель снимают и внут­реннюю полость трубы заполняют на ОД.Л м бетонной смесью. С помощью трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю, смесь трамбуют, в результате чего она вместе с башмаком вдавли­вается в грунт, образуя при этом уширенную пяту. Заполнив бетон­ной смесью обсадную трубу, ее извлекают из грунта с помощью экскаватора при работающем вибропогружателе. После извлече­ния трубы устанавливают арматурный каркас для связи головы сваи с железобетонным ростверком.

Пневмонабивные сваи применяют при устройстве свайных фундаментов в грунтах с большим притоком воды, затрудняющим сооружение буронабивных свай. В этом случае бетонную смесь укладывают в полость обсадной трубы при постоянном повышен­ном давлении воздуха (0,25…0,3 МПа), который подается от компрессора через ресивер. Бетонную смесь подают небольшими порциями через специальное устройство — шлюзовую камеру, действующую по принципу пневмонагнетательных установок, при­меняемых для транспортирования бетонной смеси. Шлюзовые камеры состоят из двух отрезков труб, соединенных фланцами, ко­торые имеют верхние и нижние отверстия, закрываемые клапана­ми. При подаче смеси через воронку в верхнюю камеру закрыт ее нижний клапан; после подачи порции верхний клапан верхней камеры закрывается, а нижний открывается и т. д. В целях эко­номии сжатого воздуха применяют герметизированные бетоносме­сители.
Армируют пневмонабивные сваи путем погружения стержней арматуры в свежий бетон.

Набивные сваи устраивают на месте их проектного положе­ния путем укладки (набивания) в полости (скважины), образуе­мые в грунте, бетонной смеси или песка (грунта). Сваи часто делают с уширенной нижней частью — пятой. Уширение получают путем разбуривания грунта специальными бурами, распирания грунта усиленным трамбованием бетонной смеси в нижней части скважины или путем взрывания заряда взрывчатого вещества.
В зависимости от способов создания в грунте полости и мето­дов укладки и уплотнения материала набивки сваи подразделя­ют на буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные     и  частотрамбованные.
Устройство буронабивных бетонных и железобетонных свай. Характерной особенностью технологии устройства буронабивных свай являются предварительное бурение скважин -до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.
В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи уст­раивают одним из следующих трех способов: без крепления сте­нок скважин (сухой способ), с применением глинистого раство­ра для предотвращения обрушения стенок скважин, с креплени­ем скважин обсадными трубами.