Файл: Сарычев, В. С. Эффективность применения монолитного железобетона и бетона в промышленном строительстве.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 72

Скачиваний: 0

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

лезобетоннымп сваями и буроиабивнымп сваями с уши­ ренной пятой, применяемыми в мостостроении '.

В качестве основания условно приняты однородные суглинистые грунты.

Разнос буронабивных свай в уровне ростверка при­ нят равным расстоянию между ветвями колонн, т. е. 1,5 м для крайних колонн и 2 м для средних колонн.

Ci +* *-* ♦ f*

5000

Рис. 6. Конструктивное решение свайных фундаментов здании прокат­ ных н трубных цехов при глубине заложения котлована 6 м и норма­ тивной нагрузке на колонну 500 тс

а — фундамент на забивных сваях; б — то же, па буронаОпшіых

При этом усилия от ветвей колонн передаются непо­ средственно на сваи, что позволяет назначать размеры и армирование ростверка конструктивно. Для обеспече­ ния свободного размещения уширенпя пяты скважины для свай бурят наклонно с уклоном 1 : 10. Поскольку бу­ ронабивные сваи имеют высокую несущую способность (95—550 тс), в фундаментах принимается минимальное количество свай: две для малых и средних нагрузок и1

1 Технические решения фундаментов разработаны Гнпромезом.

четыре для тяжелых нагрузок. Диаметр свай принят равным 600 и 800лш, диаметры ушпрения — от 1,5 до

2,8 м .

Длину свай назначали с учетом отрывки котлованов для примыкающих подземных сооружений глубиной 4, 6 л 8 м. Буронабпвные сван, как н забивные, рассчиты­ вали на восприятие нагрузок от каркаса здания при ча­ стичном обнажении.

На рис. 6 приведены рассматриваемые варианты кон­ структивных решений свайных фундаментов при на­ грузке на колонну 500 тс и заглублении котлована для примыкающих подземных сооружений на отметке 6 м.

Экономичность применения буровых свай с уширен­ ным основанием видна из табл. 16.

Нагрузка на фунда­ мент в тс

Отметка заглубления подземных сооруже­ нии в м

Т а б л и ц а 16

Приведенные затраты в руб.

Затраты труда

Мосина

I

Иркутская обл.

в чел.-днях

 

 

 

Свайные фундаменты

 

 

с забив­

с буро-

с

забив­

с буро-

с забив­

с буро-

ными

набивны­

 

ными

набнвны-

ными

иабнвны-

сваями

ми сваями

 

сваями

ми сваями

сва ями

ми сваями

200

4

702

861

985

1040

29,1

30,5

6

880

916

1206

1154

30,8

33,5

 

8

1055

971

1494

1266

40,6

36,6

400

4

1294

1339

1814

1598

52

45,6

6

1646

1412

2256

1733

55,5

48,9

 

8

2107

1761

2954

2177

76

63,9

800

4

2313

2549

3193

3025

91,9

84,8

6

2937

2733

3867

3291

103,7

91,5

 

8

3300

3481

4638

4199

122,9

121,9

1600

4

4204

4993

5970

5862

171,7

162,7

6

5357

5034

7453

6311

197,7

174,1

 

8

6376

5651

9149

6734

239,7

185,7

Анализ технико-экономических показателей позво­ ляет отметить, что применение буронабивных свай для фундаментов под колонны прокатных и трубопрокатных цехов в большинстве случаев экономически целесообраз­ нее применения забивных призматических свай. При зна­ чительных нагрузках (800—1600 тс) приведенные затра­ ты, сметная стоимость п затраты труда для фундамен­


тов с буроиабіівііымп сваями ниже, чем с забивными, на 5—26%. Применение забивных свай эффективнее по сравнению с буронабивнымп сваями при незначительной глубине заложения подземных сооружений (до 4 м) и малых нагрузках (200 тс).

Применение набивных и буронабивных свай особо эффективно в просадочных грунтах. По данным НИИСП

Госстроя УССР,

при заглублении свай в глинистый

грунт консистенции ß = 0,3 пли

песок средней крупнос­

ти наиболее экономичными являются:

при толщине

просадочного

слоя 4 м — фундаменты

с применением набивных свай с камуфлетной пятой; при толщине просадочного слоя 9 и 15 м — фундамен­

ты с применением свай-стоек с камуфлетной пятой, вибропабнвных и набивных свай с камуфлетной пятой. При­ менение фундаментов из забивных свай в рассмотрен­ ных грунтовых условиях при толщине просадочного слоя 9 и 15 м явно неэкономично.

Следует отметить, что продолжительность возведе­ ния фундаментов из набивных свай экономичной кон­ струкции по сравнению с забивными сваями при тол­ щине просадочного слоя грунта 4 и 9 м меньше на 6— 30%.

Применение впброштампованных свай в неводонасы­ щенных связных грунтах по сравнению с забивными сваями в фундаментах под колонны зданий, по данным треста Приднепроворгтехстрой, позволяет снизить при­ веденные затраты на их возведение на 30%, а в отдель­ ных случаях и более.

Экономичность свай, изготовляемых с применением оборудования треста Приднепроворгтехстрой, достига­ ется благодаря:

полной механизации технологического процесса; универсальности базовой машины, что сокращает

вH утрисменные простои;

возможности достижения равнопрочное™• сваи по грунту и материалу ствола путем подбора диаметра пя­ ты, марки бетона и насыщения ствола гранитным оскол­ ком с диаметром камней до 170 мм;

сравнительно высокой несущей способности свай, до­ стигаемой за счет уплотнения грунта под пятой и вокруг ствола;

низким ценам на устройство свай (19—21 руб. при длине 6 м и 31—36 руб. при длине 10 м на одну сваю


диаметром 500 мм), поскольку затраты па эксплуата­ цию механизмов незначительны

Фактические трудозатраты на устройство виброштампованных свай, по данным треста Прпдпепроворгтехстрой, на строительной площадке оказались в 1,5 раза меньше затрат на устройство забивных свай, а с учетом бетона и армокаркасов для пиброштампованных свай и соответственно на изготовление п доставку товарного бетона и армокаркасов для впброштампованных свай затраты труда сократились в 1,8 раза.

На просадочных грунтах (мощность просадочного слоя составляет 6—10 м) возводятся в настоящее время корпуса Камского автомобильного завода. Основные це­ хи автосборочного завода и завода двигателей имеют развитую сеть подземных сооружений, заглубленных на значительную глубину п примыкающих к фундаментам зданий. Устройство подземных сооружений и фундамен­ тов под оборудование предусматривается главным обра­ зом после монтажа надземной части зданий.1

Таблица 17

 

 

 

 

Автосборочный завод

Завод двигателей

Показатели

 

 

столбча­

спайные

столбча­

свайные

 

 

 

 

тые фун­

фундамен­

тые фун­

фундамен­

 

 

 

 

даменты

ты

даменты

ты

Сметная стоимость кон­

 

 

 

 

струкции

в млн. руб. . .

7,73

6,92

4,82

4,67

Приведенные

затраты

 

 

 

 

в млн. руб........................

9,01

7,81

5,66

5,35

Затраты труда

в

тыс.

 

 

 

 

чел.-дней .........................

525

460

325

310

Расход бетона в тыс. м 3

105,1

80,8

72,3

62,16

Расход

арматуры в

 

 

 

 

тыс. т ...........................................

5,06

5,25

3,29

3,89

Объем земляных работ

 

 

 

 

в тыс. м3, всего . . . .

3782

1276

2192

950

В том

числе:

 

 

 

 

 

 

разработка . . . .

1848

363

1032

168

подсыпка . . . .

1934

913

1160

782

П р и м с ч а и и я:

[. Объем земляных работ по столбчатым

фундаментам

принят но данным Промстройпроекта.

без учета экономического эффекта,

2. Приведенные

затраты

определены

достигаемого за счет сокращения продолжительности строительства и снижения трудоемкости работ.

1 Для условий строительства в Днепропетровской области.


Расчеты, выполненные авторами совместно с сотруд­ никами Гидропроекта (см. табл. 17), показывают, что применение свайных фундаментов с буронабнвными сва­ ями вместо монолитных столбчатых, предусмотренных по первоначальному проекту для корпусов автосбороч­ ного завода и завода двигателей, позволяет снизить при­ веденные затраты на устройство фундаментов на 1,5 млн. руб. (примерно на 10%); затраты труда на пло­ щадке строительства сокращаются при этом на 80 тыс. чел.-дней.

Технико-экономические преимущества свайных фун­ даментов перед фундаментами на естественном основа­ нии в условиях строительства Камского автомобильного завода позволили принять первые в качестве основного варианта.

Применение буронабивных свай по сравнению с за­ бивными эффективно в следующих случаях:

а) при опиранип их на грунты связные, непросадоч­ ные, твердой, полутвердой и тугопластичной консистен­ ции, если несущая способность сваи по грунту близка к несущей способности по материалу ствола;

б) при необходимости прорезки просадочной толщи грунтов (более 10 м), в пределах которой сопротивление по боковой поверхности ствола от замачивания значи­ тельно снижается и в расчете не учитывается;

в) при наличии грунтов с крупными включениями, а также при подстилающем скальном пли другом очень прочном грунте с неровной кровлей залегания;

г) при больших сосредоточенных нагрузках на фун­ даменты (более 400 тс);

д) при значительных горизонтальных нагрузках и развитой базе колонн;

е) при возведении зданий (главным образом много­ этажных), когда имеется возможность устраивать фун­ дамент под колонну с одной сваей.

По примерным расчетам, удельный вес буронабивных свай в промышленном строительстве целесообразно до­ вести до 20% общего объема применения свай всех типов.

Данные об эффективности применения различных ти­ пов буронабивных свай отмечаются и специалистами за­ рубежных стран. По данным экспериментально-исследо­ вательского института ПНР, сваи «Франки» значительно экономичнее забивных свай (табл. 18).

 

 

 

Показатели в %

 

Тип свай

стоимость

расход на 1 т несущей способности

 

 

 

 

 

бетона

металла

трудозатрат

 

 

 

« Ф ран ки »...................

100

100

100

100

Забивные

железобе­

180

190

500 '

80

тонные ..............................

По данным Института инженерных сооружений ЧССР, стоимость изготовления фундаментов из набив­ ных свай «ВУИС» в два раза ниже стоимости устройст­ ва такого же фундамента из свай забивных. Себестои­ мость изготовления одной сваи диаметром 37 см, дли­ ной 5 м составляет 439, 03 кроны (по официальному курсу 100 крон равны 12,5 руб.).

По данным американских специалистов, стоимость набивных свай типа «Раймонда» и «Коби» примерно в 2 раза ниже стоимости забивных свай.

Необходимо отметить, что забивные сваи, обладая в некоторых случаях неоспоримыми преимуществами по сравнению с буронабивными сваями, имеют ряд недо­ статков. К ним следует отнести значительный расход арматурной стали. Как известно, железобетонные забив­ ные сваи армируют преимущественно с учетом нагрузок, возникающих при их транспортировании и погружении. Эти нагрузки, как правило, превышают эксплуатацион­ ные и требуют армирования всего ствола.

В большинстве случаев забивные сваи имеют относи­ тельно небольшую несущую способность, что при боль­ ших сосредоточенных нагрузках вызывает необходи­ мость в кустовом или многорядном расположении свай и требует значительных размеров ростверка.

Забивные сваи погружаются во многих случаях не полностью, их надземная часть срубается на проектной отметке, что увеличивает трудозатраты и повышает сто­ имость свай.

При погружении железобетонных свай до подошвы доходит только часть энергии удара молота, так как значительная доля энергии гасится упругостью материа­ ла ствола сваи и грунта. Это обусловливает ■высокую энергоемкость агрегатов.

Серьезным недостатком буронабивных свай является отсутствие надежных методов контроля за сплошностью