Погружение заводских свай
Сваи заводского изготовления по технологии погружения на участках сопряжения насыпей с искусственными сооружениями следует подразделять на следующие виды:
погружаемые в грунт без его выемки или в лидерные скважины с помощью молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих, виброударных и вдавливающих устройств, а также железобетонные сваи-оболочки диаметром до 0,8 м, заглубляемые вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не заполняемые бетонной смесью;
сваи-оболочки железобетонные, заглубляемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые частично или полностью бетонной смесью.
Сваи длиной свыше 16 м должны выполняться из отдельных секций с устройством сварного стыка (рис. 8.1.).
Рис. 8.1. Устройство сварного стыка составных свай
1 - накладки размерами от 10x160x200 до 10x220x250 мм;
2 - центральная прокладка 150x150x4 м;
3, 4 - верхняя и нижняя секции соответственно
Стальные элементы сварных стыков должны проходить антикоррозийную обработку.
-
Погружение заводских свай методом забивки.
Погружение свай заводского изготовления методом забивки должно осуществляться с использованием молота, установленного на копровую установку (рис. 8.2 и рис. 8.3).
Рис. 8.2. Принципиальная схема копра: 1 - базовая машина; 2 - подкосы с гидроцилиндрами изменения угла наклона мачты; 3 - мачта, подкосы; 4 - гусек; 5 - молот;
6 - трос подъема сваи; 7 - свая; 8 - лебедки; 9 – дополнительные опоры (аутригеры).
Рис. 8.3. Общий вид гидравлического молота
Выбор копрового оборудования (рис. 8.4) осуществляется на основе минимизации негативного динамического воздействия на окружающую среду, включая существующие здания и сооружений.
Рис. 8.4. Общий вид и конструктивные схемы дизельных и механических молотов:
а - общий вид трубчатого дизельного молота; б, в - конструктивные схемы трубчатого и штангового дизельных молотов соответственно;
г - механический молот свободного падения
Для снижения динамического воздействия от ударов сваи должны погружаются в предварительно пробуренные лидерные скважины.
Бурение лидерных скважин должно предусматриваться при наличии в грунте труднопроходимых прослоек (галечник, плотные пески, твердые глинистые грунты), препятствующих погружению сваи до проектных отметок.
Лидерные скважины устраиваются на 5 см меньше диагонали поперечного сечения погружаемой сваи. Глубина скважин должна достигать подошвы плотной грунтовой прослойки, но не превышать 0,9 длины сваи в грунте.
Технологический процесс забивки свай должен включать следующих этапы:
раскладка (подача) свай краном в зоне действия копра;
установка копра на точку погружения сваи;
подтаскивание и подъем сваи на мачту копра;
забивка сваи;
перемещение копра на следующую точку погружения;
вырубки бетона голов свай для оголения рабочей арматуры.
Подача свай в зону забивки и их раскладка осуществляется кранами с соответствующей грузоподъемностью и вылетом. Раскладка допускается на расстояние до 10 м от точки забивки, при этом для простых (стоечных) копров сваи необходимо раскладывать строго по оси движения копра.
Подтаскивание и подъем сваи осуществляется рабочим тросом копра по спланированной поверхности и прямой траектории в зоне видимости машиниста копра. В поднятом состоянии на мачте универсального копра при повороте платформы свая должна фиксироваться на нижней части мачты механическим захватом.
Перед забивкой сваи в грунт после ее установки необходимо проверить ее вертикальность и соосность с молотом.
Глубина погружения сваи (отметка острия) назначается в проекте. Сваи погружаются на заданную отметку или до расчетного отказа. Процесс определения замера отказов осуществляется путем измерения глубины погружения сваи от каждого удара в залоге, состоящем из 10 ударов. В качестве отказа принимается максимальная величина погружения сваи от одного удара залоговой серии. Для удобства измерения свая должна размечаться горизонтальными рисками через 1 м, а на последнем метре - через 10 см.
При перемещении копров на слабых водонасыщенных грунтах в технологической карте необходимо предусмотреть усиление основания песчаной или щебеночной подсыпкой толщиной до 300 мм по геотекстилю или георешетке, выполнить системы водоотведения и предусмотреть передвижение копров по деревометаллическим или железобетонным настилам.
Перемещение копра может предусматриваться по дну котлована на уровне низа ростверка либо по поверхности земли. Во втором случае производится допогружение свай на проектную отметку в следующей последовательности: свая погружается до уровня земли (рис. 8.5, а), на голову сваи устанавливается металлический инвентарный добойник (рис. 8.5, б), ударами молота по добойнику свая погружается ниже уровня стоянки копра на проектную отметку (рис. 8.5, в), извлечение добойника производится рабочим тросом копра (рис. 8.5, г).
Рис. 8.5. Схема погружения сваи ниже уровня стоянки копра:
а - погружение сваи до уровня земли; б - установка на голову сваи добойника;
в - забивка сваи через добойник; г - извлечение добойника;
1 - копер; 2 - свая; 3 - инвентарный металлический добойник
Погружение заводских свай методом вдавливания.
Погружение методом вдавливания должно осуществляться на базе установок вдавливания заводских свай (далее УВС).
Погружение свай методом вдавливания рекомендуется предусматривать в следующих случаях:
при работе на расстояниях до 1,2 м от конструкций существующих зданий и сооружений (при условии погружения свай в предварительно разрыхленный грунт);
вблизи коммуникаций;
как альтернатива буронабивным технологиям, при рисках развития недопустимых деформаций грунтов.
Тип УВС рекомендуется подбирать по расчетному требуемому усилию вдавливания. Для пластичных глинистых грунтов величина требуемого усилия вдавливания может быть принята равной несущей способности сваи (таблица 8.4).
В стесненных условиях следует проверять соответствие габаритов УВС размерам захватки.
Т а б л и ц а 8.4 – Характеристики УВС различного действия
Сравнительный признак
|
Тип УВС по принципу действия
|
циклического
|
непрерывного
|
Максимальное усилие вдавливания, тс
|
200-240
|
80
|
Максимальные размеры вдавливаемого элемента, м: длина
|
|
|
длина
|
Не ограничена
|
14
|
ширина
|
0,45
|
1,2
|
Установки циклического действия следует применять при необходимости реализации больших вдавливающих усилий (до 200-400 тс), непрерывного действия - при работе в стесненных условиях.
При вдавливании свай в плотные грунты или при примыкании к существующим сооружениям для снижения усилия вдавливания и исключения выпора грунта с деформациями конструкций зданий вдавливание должно выполняться в лидерные скважины.
Для обеспечения маневра УВС площадка, с которой погружаются сваи, должна быть горизонтально спланированной и усилена технологической платформой из песка и щебня, армированных геосинтетическим материалом.
Производительность погружения крайних свай у существующих сооружений – не должна превышать 3-4 свай в день.
Для предотвращения неравномерных осадок примыкающих конструкций сваи погружаются с наибольшим удалением друг от друга (рис. 8.6).
При расположении свайного поля кустами порядок погружения свай распределяется аналогично, т. е. сначала погружается одна свая из первого куста, затем свая из последнего, и в третью очередь - из среднего. В следующую смену таким же образом.
□ □ □ □ □ □ □ □ □ □
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Рис. 8.6. План-схема последовательности погружения свай в примыкании к существующему сооружению.
Последовательность вдавливания свай:
1-й день: 1-свая № 1; 2-свая № 10 (последняя в ряду); 3 - свая № 6 (средняя в ряду);
2-й день: 1 - свая № 2; 2 - свая № 9; 3 - свая № 5.
|
