Файл: Свайные работы [учебное пособие]..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Для предохранения от коррозии металлические сваи до погружения покрывают асфальтовой краской, каменноугольным лаком или дру­ гими антикоррозионными составами.

Трубчатые железобетонные сваи, составляемые из отдельных звеньев, можно погружать с помощью стального сердечника, опира­ ющегося на стальной или железобетонный башмак, укрепленный

на конце нижнего звена сваи. Для изготовления

 

 

таких свай на

сердечник

надевают

несколько

 

 

звеньев железобетонной сваи, которые скрепля­

 

 

ют стальными поясами с прокладками уплотня­

 

 

ющей мастики

(для обеспечения водонепроницае­

 

 

мости). Собранную часть трубы забивают моло­

 

 

том. Нанося удары

по трубе,

молот

основную

 

 

часть энергии передает через подбабник на сер- ^

 

дечник и только часть ее — на

железобетонные

 

 

звенья. В результате ударов молота башмак вмес­

 

 

те с составной сваей погружается в грунт.

 

 

Для наращивания погруженной сваи следую­

 

 

щими звеньями к сердечнику присоединяют но­

 

 

вые секции и на них устанавливают железобетон­

 

 

ные звенья (рис. 4.8). После забивки сваи на за­

 

 

данную глубину сердечник вынимают. В случае

 

 

необходимости в полость сваи устанавливают ар­

 

 

матурный каркас и укладывают бетонную смесь

Рис. 4.8. Погруже­

для получения монолитной сваи.

 

 

ние трубчатых

же­

Процессы вдавливания,

вибровдавливания и

лезобетонных

свай

завинчивания

свай

включают несколько опера­

наращиванием

ций, по своему характеру мало отличающихся от

звеньев с помощью

сердечника:

выполняемых при забивки свай.

Кроме того, вы­

1 — рама копра

(кра­

полняют ряд других операций, зависящих от спе­

на); 2 — сердечник;

3 — металлический по­

цифических особенностей устройства

и условий

яс; 4 — секция нара­

применения машин,

описанных в гл. 3.

 

щиваемого сердечни­

 

ка

 

3. Погружение свай и свай-оболочек вибропогружателями

Вибрационным способом погружают сваи с помощью копров, оборудованных вибропогружателями или вибромолотами, а также стреловых кранов соответствующей грузоподъемности. При исполь­ зовании стрелового крана вибрационную машину с наголовником укрепляют на голове сваи (последнюю вместе с вибропогружате­ лем устанавливают краном на место погружения). Для обеспечения точного направления погружаемой свае применяют кондукторы каркасной конструкции, могущие служить подмостями для рабочих.

В начале погружения сваи скорость опускания крюка должна соответствовать скорости ее погружения, а грузовой трос не дол­ жен иметь слабины. Выпрямляют направление сваи с помощью троса лебедки. В процессе погружения замеряют глубину погруже­ ния и ведут записи в журнале работ по установленной форме.

121

Эрлифтами и

гидроэлеваторами можно

 

 

 

 

 

удалять слабосвязанные

грунты

(рис.

4.10).

 

 

 

 

 

Для точного фиксирования положения всасы­

 

 

 

 

 

вающего отверстия эрлифта или гидроэлевато­

 

 

 

 

 

ра на продольной оси оболочки устанавливают

 

 

 

 

 

специальные направляющие

«фонари».

При

 

 

 

 

 

наличии в грунте мелких валунов и гальки их

 

 

 

 

 

удаляют с помощью гидрожелонки. Последняя

 

 

 

 

 

представляет собой гидроэлеватор с кольцевой

 

 

 

 

 

насадкой, имеющей приемный бункер; в бунке­

 

 

 

 

 

ре осаждаются мелкие валуны и галька, а за­

 

 

 

 

 

тем удаляются за пределы оболочки.

удаляют

 

 

 

 

 

Слабые водонасыщенные грунты

 

 

 

 

 

из полости оболочки до уровня на 0,5—1 м и

 

 

 

 

 

выше ножа оболочки, чтобы

исключить

воз­

 

 

 

 

 

можность наплыва грунта в оболочку при

 

 

 

 

 

дальнейшем ее погружении.

(глина,

конгломе­

 

 

 

 

 

Плотные связные грунты

 

 

 

 

 

раты и др.)

при необходимости значительного

 

 

 

 

 

заглубления

в них

свай-оболочек

предвари­

 

 

 

 

 

тельно разбуривают буровыми станками, а за­

 

 

 

 

 

тем удаляют грунт одним из описанных выше

 

 

 

 

 

способов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После удаления размытого грунта из обо­

 

 

 

 

 

лочки на глубину 0,4—0,5 м ниже

ее

торца

 

 

 

 

 

включают вибропогружатель.

 

 

 

 

Рис.

4.10.

Удаление

В ходе погружения сваи-оболочки необхо­

грунта

из

полости

димо проверять величину напряжения на всех

сваи-оболочки эрлиф­

грех фазах пульта управления.

При разнице

 

 

том:

 

 

напряжения на фазах между показаниями бо­

'/ — свая-оболочка;

2 —

лее 5% работу вибропогружателя следует пре­

патрубок;

3 — наголов­

ник;

4 — вибропогружа­

кратить и установить причины, вызвавшие эту

тель; 5 — эрлифт;

6 —

фонарь;

7 — резиновый

разницу. Напряжение в

электрической

сети

 

 

шланг

 

должно быть не менее 360 в.

Продолжитель­

 

 

 

 

 

ность работы вибромашин в зависимости от силы тока указана в таблице, приведенной ниже.

Ток вибратора

Ток, а

Максимальная продолжи­

тельность работы, мин

ВП-160

До 400

15

 

»

500

5

вп-з

»

560

Номинальный

2,5

Ддительность перерывов для охлаждения мотора вибропогру­ жателя, зависящую от температуры наружного воздуха, назначают от 5 до 10 мин. Следует также контролировать скорость вибропо­ гружения и амплитуду колебаний (см. гл. 3). Если они значитель-

123

но отличаются от нормальных, погружение сваи прекращают до выяснения причин, вызвавших нарушение режима работы. Режим работы вибропогружателя может быть нарушен в результате встре­ чи ножа оболочки с плотным телом, препятствующим погружению.

Сваю-оболочку после погружения в грунт заполняют бетоном. Погружает сваи-оболочки бригада в составе 6—8 человек в за­ висимости от объема вспомогательных работ. Подготовительные

ивспомогательные работы занимают около 70—80% общего вре- *мени, расходуемого на погружение сваи-оболочки, включая размыв

иудаление грунта из полости и подмыв водой.

4. Погружение свай с уширенными опорами

Уширенные опоры для повышения несущей способности свай могут находиться у основания или в их головах в виде оголовков или рубашки. Уширить основание сваи можно с помощью специ­ ального наконечника или образованием камуфлетной пяты взрыв­ ным способом.

Способы бурения скважин и устройства камуфлетных пят под­ робно изложены в разделе «Набивные сваи». В этой главе описаны только особенности погружения в скважины готовых свай с устройством уширенных оснований.

Примером образования уширенной опоры в основании полой же­ лезобетонной сваи наконечника является конструкция М. С. Грутмана (Киевский инженерно-строительный институт). Такая свая

Рис. 4.11. Образование уширенной пяты железобетонной полой сваи

спомощью расправляющегося наконечника:

а— свая, забитая в грунт на проектную глубину; б — свая, приподнятая для

раскрытия наконечника; в — свая с раскрытым наконечником; 1 — полая свая; 2 — рычажно-шарнирное устройство; 3 — опорная рамка; 4 — неподвижный шарнир; 5 — лопасти наконечника; 6 — упоры

124

125

имеет в нижней части наконечник, шарнирно прикрепленный к стальной рамке из уголков и представляющий собой раздвижные металлические лопасти в виде Г-образных элементов с ребрами жесткости (рис. 4.11). Схема уширителя головы сваи показана на

рис. 4.12.

Сваю погружают в грунт на заданную глубину при сомкнутом положении лопастей (рис. 4.11, а). Затем сваю поднимают навы­ соту около 1 м (равную высоте наконечника) и посредством штан­ ги, вставленной в полость сваи, частично раскрывают наконечник (рис. 4.11, б). После этого погружают сваю еще на 1 м и на этой глубине лопасти наконечника раскрывают полностью. В полость, образующуюся в грунте между раскрытыми лопастями наконечни­ ка, нагнетают цементный раствор (рис. 4.11, в).

Раствор после затвердения предохраняет шарнирно-рычажное устройство от продольного изгиба при работе на выдергивание и защищает наконечник от коррозии. Более надежной защитой нако­ нечника от коррозии является обмазка его слоем эпоксидной смо­ лы толщиной около 0,3 мм.

Если нельзя поднять сваю на высоту, необходимую для началь­ ного раскрытия наконечника, а также при погружении сваи в плы­ вуны, не позволяющие сохранить положение полостей наконечника при подъеме сваи, ее погружают при частично раскрытом наконеч­

нике. При этом лопасти удерживают

с по­

 

 

мощью временной стальной затяжки со шты­

 

 

рем. После погружения сваи на необходимую

 

?щ т ш } •

глубину штырь с помощью тросика выдергива­

'< % ш т

Н------ -

 

ют и добивают сваю с помощью инвентарной

 

 

штанги на глубину, обеспечивающую

полное

 

 

раскрытие лопастей наконечника.

U-H' 160

 

Ж е л е з о б е т о н н ы е

с в а и - с т о й к и

>

 

 

 

погружают в скважины после устройства ка-

± 1

 

муфлетного уширения и заполнения его и ниж­

>

 

ней части скважины бетонной смесью. Погру­

 

 

 

 

жают сваю в неотвердевшую бетонную смесь с

 

 

 

 

помощью сваебойного молота или вибропогру­

 

Г зо

 

жателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

Работы по погружению свай с устройством

 

 

 

 

камуфлетной пяты выполняют поточным мето­

 

 

 

 

дом: бурение скважины, опускание заряда ВВ,

 

 

 

 

заполнение-бетоном и т. д.

 

 

 

 

 

В Центральном научно-исследовательском

 

 

 

 

институте транспортного строительства разра­

 

 

 

 

ботана технология возведения фундаментов из

 

 

 

 

железобетонных свай-оболочек с устройством

Рис.

4.12.

Устройство

уширенной пяты. Наличие

уширенной пяты

уширения

у

головы

позволяет уменьшить заглубление оболочек на

 

свай:

 

30—60% и повысить производительность тру­

/ — свая; 2 — коническая

шайба; 3 — отверстие для

да при разработке и удалении грунта из полос­

сваи;

4 — сквозные по­

ти сваи-оболочки на 30—40%.

лости для облегчения по­

гружения шайбы

в грунт

\

Способ устройства камуфлетного уширения после образования скважины и удаления грунта описан во втором разделе этой книги.

У ш и р е н н ы е о п о р ы в виде оголовков значительно повыша­ ют несущую способность сваи. Они бывают различной формы: в виде железобетонных шайб, цилиндров, усеченных конусов или пирамид. Такие оголовки имеют центральное сквозное отверстие для надевания их на голову предварительно погруженной сваи. В некоторых случаях устраивают боковые отверстия, облегчающие их заглубление в грунт. Для погружения оголовков целесообразно применять кран-экскаватор, оборудованный направляющей и сталь­ ной или чугунной бабой весом до 6 т, имеющей отверстие для про­ пуска сваи (рис. 4.12).

Опоры у головы свай могут иметь форму армированной грунто­ вой рубашки из арматурного каркаса, приваренного к арматуре сваи, который заполняют грунтом, обработанным раствором синте­ тической смолы.

В таком случае сваю погружают в предварительно разбурен­ ную скважину глубиной до 1 м и диаметром на 3—5 см больше на­ ибольшего размера поперечного сечения сваи. Верхнюю часть скважины уширяют для размещения каркаса рубашки из арматур­ ной стали, который приваривают к выпускам вертикальных стерж­ ней арматуры сваи, выступающим над ее головой. Затем каркас за­ полняют обработанным грунтом.

Чтобы предохранить от повреждения выпуски стержней армату­ ры при погружении сваи в грунт, на голову ее устанавливают съем­ ную железобетонную подушку толщиной 12 см с отверстиями для выступающих концов арматурных стержней.

5.Погружение свай с применением подмыва водой

иэлектроосмоса

При погружении свай забивкой или вибрированием в песча­ ные, гравелистые, илисто-глинистые грунты, суглинки и глины сред­ ней плотности организуют подмыв струей воды основания сваи на­ гнетаемой под большим давлением, что уменьшает лобовое сопро­ тивление и силы трения на боковой поверхности сваи.

В некоторые грунты свая, погружаемая с подмывом водой, срав­ нительно легко опускается под действием легких ударов молота или вибрирования, а иногда только под действием веса и установ­ ленного на ней молота или вибропогружателя.

Подмывают водой основания чаще всего при погружении свайоболочек и шпунта. Подмыв прекращают на глубине в 1 —1,5 м до проектной отметки погружения сваи. Можно также чередовать подмыв и погружение. Для ускорения погружения шпунта иногда предварительно разрыхляют тяжелые грунты путем подачи воды в трубу, заглубленную в грунт на 3,5—4,5 м.

При значительной глубине погружения свай целесообразно со­ четать подмыв с подачей сжатого воздуха, нагнетаемого в зону подмыва через воздухопроводящне трубки с плоскими наконечни­

126

ками. Эти трубки скрепляют с нодмывными хомутами. Низ возду­ хоподводящих трубок должен находиться на 1 м выше подмывных трубок.

Для погружения с подмывом деревянных и железобетонных свай призматического и круглого сечения по периметру их располагают подмывные (водопроводные) трубы, количество и диаметр которых

зависит от сечения сваи. Число труб принимают из расчета

1 труба

на 1—1,5 м периметра

сваи,

но не менее двух на каждую

сваю.

Подмывные трубы,

опускаемые в грунт одновременно со сваей, на

концах снабжены

наконечниками —

 

 

 

 

трубками, в которых могут быть, кро­

 

 

 

 

ме осевого, боковые отверстия. К под-

 

 

 

 

мывным трубам воду подают насосом

 

 

 

 

под давлением, величина которого за­

 

 

 

 

висит от рода грунта, глубины погру­

 

 

 

 

жения и сечения сваи.

 

 

 

 

 

 

Па рис. 4.13 показано расположе­

 

 

 

 

ние подмывных трубок при погружении

 

 

 

 

сваи оболочки. Трубки в верхней своей

 

 

 

 

части изгибаются по кривой или их при

 

 

 

 

помощи отводов соединяют шлангом с

 

 

 

 

трубопроводом, идущим от

насосной

 

 

 

 

установки.

 

подвешенные к

 

 

 

 

Подмывные трубы,

 

 

 

 

тросам через блоки, расположенные в

 

 

 

 

головНЪй части копра, могут свободно

 

 

 

 

перемещаться вдоль сваи. При погру­

 

 

 

 

жении свай сплошного сечения нижние

 

 

 

 

концы труб опускают ниже острия сваи

 

 

 

 

примерно на 0,25—0,5 м и заканчивают

 

 

 

 

наконечниками.

 

 

 

 

 

 

 

Для предотвращения наплыва грун­

 

 

 

 

та в полые сваи трубки не доводят до

Рис. 4.13.

Расположение под­

низа сваи на 0,5—1 м. Чтобы трубки не

засорялись, необходимо подачу воды

мывных

трубок

на

свае-обо­

 

лочке:

 

 

под напором поддерживать в

течение

1 — свая-оболочка;

2 — нож; 3 —

всего периода погружения сваи и попе­

подмывная трубка; 4 — направляю '

щий хомут; 5 — удерживающий хо­

ременно опускать и поднимать трубки

мут; 6 — резиновый

шланг

лебедкой. На рис. 4.14 показаны присо­ единения подмывных труб к сваям сплошного сечения и вид нако­ нечника.

После окончания подмыва подмывную трубу вывертывают из наконечника, остающегося в грунте.

Для подмыва груша водой при погружении наклонных свайоболочек устанавливают две подмывные трубки в плоскости, про­ ходящей наклонно через продольную ось оболочки, а третью по верхней грани. Концы трубок снабжают насадками с одним цент­ ральным отверстием диаметром, 18—25 мм и четырьмя боковыми диаметром 8 мм. '

127

Смотрите также файлы