Рубрика: Технология строительного производства

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 бетоносме­сиели.
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.

 

При погружении свай основными факторами, определяющими выбор метода, являются физико-механические свойства грунта, вид свай, глубина погружения, производительность применяемых сваепогружающих установок и свайных погружателей, а также объем свайных работ.
От длины, формы и массы погружаемых свай зависит выбор основных параметров сваепогружающего оборудования. Кроме того, для правильного выбора оборудования следует опреде­лить необходимую производительность установки.
Проведенные наблюдения за погружением железобетонных свай длиной Тми поперечным сечением 30X30 см показали, что производительность установок может составлять 16…23 сваи в смену; при проведении динамических испытаний это число умень­шается на 2…3 сваи. Данные о норме времени на погружение свай различными установками (на базе экскаваторов, тракторов, копрами и т. д.) для разных типов молотов и погружателей, а также составы рабочих веньев приведены в ЕНиР.

От расположения свай в свайном поле и параметров сваепо-гружающего оборудования зависит порядок погружения свай. Кроме того, следует учитывать последующие процессы, т. е. устройство свайного ростверка (конструкции из плит или балок), венчающего головы группы свай и передающего на сваи нагруз­ки от здания или сооружения. Порядок погружения свай опреде­ляется ППР.
Наибольшее распространение имеет рядовая система погру: жения свай (рис. VIII. 13), применяющаяся при прямолинейном расположении их отдельными рядами и при забивке кустов свай.

Статическое и вибрационное вдавливание свай осуществляют с помощью специальных установок, действующих на сваю массой либо массой и вибрацией одновременно. Для погружения свай методом статического вдавливания (рис. VIII.8,a) используют установки, состоящие из двух тракторов, оборудованные направляющей рамой, опорной плитой, наголовником для передачи давления, соединенным с вдавливающим полиспастом. На одном из тракторов смонтирована 5-тонная лебедка, на другом — лебед­ка с тяговым усилием 0,15 МН.
Технология вдавливания свай следующая. Трактор с мачтой устанавливают над местом погружения свай и с помощью малой лебедки опускают на землю опорную плиту. После этого на опор­ную плиту устанавливают пригрузочный трактор. Предваритель­но с помощью малой лебедки сваю помещают в проем мачты трактора, находящегося на грунте. Усилия от большой лебедки передаются на наголовник, и он начинает перемещаться по на­правляющим, обеспечивая тем самым вдавливание сваи.
Установка развивает усилие вдавливания до 350 кН и может погрузить за смену 13…15 свай длиной до 6 м. Точность уста­новки сваи обеспечивается устройством «лидирующих» направ-\» ляющих скважин. Такие скважины устраивают буровыми стан­ками на глубину, меньшую, чем проектная отметка погружаемых свай, на 0,5…1 м. Достоинства данного метода — простота мон­тажа установки на строительной площадке, недостаток — низкая производительность из-за малой маневренности.

При погружении свай зимой в сезоннопромерзающие грунты при­ходится выполнять дополнительные операции или отдельные про­цессы, увеличивающие трудоемкость и продолжительность свайных работ. Без дополнительных операций, но с некоторым снижением производительности установок удается обходиться при погруже­нии свай мощными молотами и вибромолотами, если глубина про-мерзаийя ие превышает 0,7 м. В остальных случаях следует созда­вать условия, близкие к летним. Для этого необходимо предотвра­щать промерзание грунта путем заблаговременного утепления мест
забивки свай подручными материалами (опилки, солома и т. п.). В этих же целях мерзлый грунт разрушают на месте забивки свай механическими способами, принятыми при разработке мерзлых грунтов; устраивают лидирующее скважины бурильными машина­ми и специальными виброударными установками или нарезают про­рези по рядам будущих свай с помощью баровых машин; оттаива­ют слой мерзлого грунта.

Для погружения свай с применением подмыва грунт разрых­ляют и частично вымывают струями воды, вытекающими под давлением из нескольких трубок диаметром 38…62 мм, укреплен­ных на свае. При этом сопротивление грунта у острия сваи снижа­ется, а поднимающаяся вдоль ствола вода размывает грунт, уменьшая темлсамым трение по боковым поверхностям сваи. Расположение подмывных трубок может быть боковым, когда две или четыре подмывные трубки с наконечниками находятся по бо­кам сваи, и центральным, когда один одноструйный или много­струйный наконечник размещен по центру погружаемой сваи.
При боковом подмыве трубки могут быть повреждены,   а при перерывах в работе— заполняться грунтом. При неравномерном размыве сваи могут отклоняться от проектного положения. При боковом подмыве (по сравнению с центральным) создаются более благоприятные, условия для уменьшения сил трения по боковой
поверхности свай. При боковом расположении подмывные трубки крепит таким образом, чтобы наконечники находились у свай на 30…40 см выше острия, у оболочек — на 150…200 см выше ножа.