Свайные работы

Свайные работы производятся согласно технологии производства с использованием высокопроизводительных средств механизации. 

Содержание статьи:

♠ Контроль качества свайных работ;

♠ Погружение свай в мерзлых грунтах;

♠ Методы устройства набивных свай;

♠ Методы погружения свай;

♠ Свайные работы

Сваи используют для устройства фундаментов под различные здания и сооружения, повышения несущей способности слабых грунтов, а также для укрепления стенок котлованов от обрушения. Сваи принято классифицировать по способам передачи вертикальных нагрузок от сооружения , материалу изготовления, форме и методам производства свайных работ.

Сваи бывают погружаемые и набивные. Погружаемые сваи изготовляют на полигонах или заводах и погружают в грунт ударными или безударными методами. Набивные сваи устраивают непосредственно в грунте. Технологические особенности устройства свайных оснований претерпели большие изменения в связи с развитием строительной техники: от примитивных способов забивки деревянных свай до современных методов, основанных на использовании высокопроизводительных средств механизации.

◊ Ударный метод погружения заранее изготовленных свай.

Ударный метод погружения свай

1. Ударный метод погружения свай является наиболее распространенным, основанный на забивке свай специальными агрегатами-молотами.Забивка сваи состоит из следующих операций: передвижения копровой установки к месту забивки сваи, подтягивания сваи к копру, ее выверки и установки в проектную точку забивки; самой забивки; измерения величины забивки сваи и при необходимости динамического испытания сваи.

Наиболее распространены сваи длиной 6…10 м, забиваемые с помощью самоходных сваебойных установок ( рис-1).

Рисунок-1. Установки для ударного погружения свай

а-на базе трактора:1-трактор; 2-гидромультипликаторы для подъема молота и сваи; 3-гидравлические раскосы; 4-мачта; 5-головка с блоками; 6-ударный молот; 7- стрелка заводки сваи под молот; 8-свая; 9-рама; 10-нижний отводный блок;
б-на базе автомобиля: 1-опоры мачты ( для транспортного положения);2-автомобиль; 3-гидромультипликаторы для подъема молота и сваи; 4-гидроцилиндры для подъема молота и сваи; 5-гидроцилиндры для наклона мачты; 6-гидроцилиндр выдвижения стрелы; 7-гидроцилиндр перемещения мачты; 8-мачта; 9-головка с блоками; 10-молот; 11-рама; 12-свая; 13-выносные опоры;
в-на базе экскаватора: 1 — полиспаст; 2 — канал молота; 3 — свай­ный канат; 4 — стреловой канат; 5 — головка с блоками; 6 — молот; 7 — наго­ловник; 8 — мачта; 9 — свая; 10 — стре­ла экскаватора; 11 — телескопическая распорка

Современные сваебойные агрегаты имеют специальные устройства, механизирующие процесс подтаскивания и подъема свай, а также заводку головы сваи в наголовник. Сваи небольшой длины ( до 6 м) можно подтаскивать таким образом, чтобы их острие скользило по грунту.Ударным способом сваи погружают с помощью различных молотов; механических, подвесных, паровоздушных, дизель-молотов ( рис-2).

Рисунок-2. Молоты ударного действия

а-дизель-молот штангового типа; б-дизель-молот трубчатого типа; в-паровоздушный простого действия; 1- поддон; 2-направляющие штанги; 3-ударная часть с цилиндром; 4-поршневой блок; 5-подвижный поршень; 6- неподвижный цилиндр; 7-патрубок для выброса газов; 8 подвижный хобот; 9-плунжерный насос; 10-резервуар с топливом.

Механические и подвесные дизель-молоты применяются при сравнительно небольших объемах работ. Масса ударной части свободно падающего молота при забивке сваи в грунты средней плотности равна 1, 25 массы сваи длиной 12 м с наголовником. Паровоздушные молоты выпускают различных марок. У большинства молотов двойного действия ударной частью является поршень.

Масса ударной части паровоздушных молотов двойного действия составляет 15…20 % общей массы молота.Широкое применение получили дизель-молоты благодаря высокой производительности, простоте эксплуатации. На стройках обычно применяют два типа дизель-молотов: штанговые и трубчатые.

Ударная часть штанговых дизель-молотов -подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направляющих штангах.С падением цилиндра на подвижный поршень в камере сгорания воспламеняется смесь воздуха и топлива, а образующиеся в результате сгорания смеси подбрасывают цилиндр вверх, после чего происходит новый удар, и цикл повторяется.

Ударная часть трубчатого дизель-молота -подвижный поршень с головкой , а неподвижная часть -цилиндр.Распыление топлива и воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины цилиндра, куда подается топливо.Число ударов в минуту у штанговых дизель-молотов-50…60, а у трубчатых-40…50.

Трубчатый дизель-молот по сравнению со штанговым при одинаковой массе ударной части обладает значительно большей энергией удара. Неотъемленная часть дизель-молота-наголовники, необходимые для закрепления сваи в направляющих сваебойной установки и предохранения головки сваи от разрушения ударами молота.

Размеры внутренней полости наголовника должны соответствовать размерам головы сваи .Между наголовником и сваей, устанавливается амортизирующая прокладка. Сваи начинают забивать с медленного опускания молота на наголовник после ее установки на грунт и выверки. Первые удары делают при небольшой высоте подъема молота-0,4…0,5 м. В начале забивки необходимо внимательно следить за правильностью погружения сваи в плане и по вертикали.

Сваи забивают до проектной отметки или до получения расчетного отказа-минимальной величины погружения сваи за один или несколько ударов.Для этого в конце забивки, когда величина отказа сваи близка к расчетной, его измеряют с точностью до 1 мм не менее чем по трем последовательным залогам на последнем метре погружения сваи ( рис-3).

Рисунок-3. Приспособление для определения величины отказа сваи

При забивке свай подвесными паровоздушными одиночного действия или дизельными молотами залог принимают равным 10 ударам.При забивке свай молотами двойного действия залог принимают число ударов в 2 мин. Сваи, не давшие контрольного отказа, после перерыва в 3…4 дня подвергают дополнительной забивке.

Железобетонные сваи не достигшие проектной отметки, но имеющие расчетную величину отказа, срезают под одну отметку машиной или вручную с помощью отбойного молотка и газосварочного аппарата. В зависимости от формы и размера свайного поля, а также вида грунта применяют рядовую, спиральную и секционную схемы забивки свай. Рядовую схему ( рис-4, а) применяют при устройстве свайных фундаментов зданий и сооружений в несвязных грунтах.

Рисунок-4. Схемы забивки свай

а-рядовая; б-спиральная; в-секционная

При строительстве линейного сооружения забивку свай производят последовательными рядами, по захваткам. Сначала забивают сваи в первом ряду на участке 1-2, затем на втором участке 3-4 и в третьем на участке 5-6. По окончании работ на первой захватке сваебойный агрегат переходит во вторую и продолжает забивку свай в такой же последовательности.

Спиральную схему применяют при кустовом расположении свай ( например, под тяжелые колонны). Забивка начинается от центра куста и по спирали идет к периферии ( рис-4, б). Секционную забивку применяют при устройстве свайных полей на больших площадях в плотных грунтах. Сваи забиваются на площади каждой секции ( 2-3 ряда) с пропуском одного ряда между ними, т.е. агрегат проходит через точки 1-12 ( рис-4, в). Такая схема исключает неравномерное нарушение структуры грунта.

Продолжение статьи