14.2. Производство свайных и шпунтовых работ

Комплекс свайных работ складывается из основных процессов:

• изготовление свай;

• подготовка территории для ведения работ и геодезическая разбивка с выносом в натуру положения каждой сваи;

• доставка на стройплощадку, монтаж, наладка и опробование оборудования для погружения свай;

• транспортировка готовых свай от места изготовления к месту их погружения;

• погружение свай или шпунтин;

• срезка отдельных свай на заданной отметке;

• демонтаж оборудования.

Так как сваи изготовляют из обычных строительных материалов (дерево, бетон, металл), то операции по их заготовке и транспортировке ничем не отличаются от обычных строительных процессов и выполняются в тех же цехах и мастерских и теми же способами и приспособлениями, что и операции по изготовлению других частей сооружения из этих же материалов.

Специфика свайных работ заключается в процессах погружения и извлечения свай.

Основные способы погружения свай: забивка, подмыв, вибрирование, виброзабивка, вибровдавливание, завинчивание, вибрирование с подмывом.

Забивка – распространенный способ погружения свай (рис.14.6.а) В процессе погружения свая вытесняет объем грунта, практически равный объему ее погруженной части. Зона заметного уплотнения грунта вокруг сваи распространяется в плоскости, нормальной к оси сваи, на расстояние, равное 2...3 диаметрам сваи. Количество энергии, затрачиваемой на погружение сваи, зависит от размеров свай и свойств грунтов (механический состав, плотность, влажность). Интенсивность забивки свай характеризуется глубиной погружения ее за один или несколько ударов (например, 10) или за одну минуту работы молота.

Рис.14.6. Способы погружения свай в грунт:

а – забивка; б – подмыв; в – вибропогружение;

г – виброзабивка; д – вибропогружение с подмывом;

е – вибровдавливание; ж – завинчивание;

з – схема уплотнения грунта вокруг сваи при забивке.

Серия ударов, после которой замеряют погружение сваи, называется залогом, а глубина погружения за один удар – отказом.

По значению отказа оценивают несущую способность сваи.

Для облегчения забивки применяю погружение свай с подмывом. В этом случае к острию сваи и трубам под высоким давлением подводится вода, которая размывает грунт перед острием. Восходящий вдоль боковой поверхности сваи поток воды эффективно снижает сопротивление трению грунта о сваю. Этот способ целесообразно применять в несвязных, малосвязных грунтах. Для ускорения погружения сваи при подмыве применяют также статистическую пригрузку сверху.

Широко распространен вибрационный метод погружения свай и шпунтов в несвязные грунты.

Для усиления эффективности действия вибрации применяют механизмы комбинированного действия, сочетающие вибрационное воздействие с забивкой или со статической нагрузкой (рис. 16.4., е). В первом случае используют специальные вибромолоты, а во втором – обычные вибропогружатели и лебедки, смонтированные на базе тракторов мощностью 79...132кВт.

Сваи круглого сечения из металла и железобетона можно погружать в грунт завинчиванием. Для этого нижний конец сваи снабжают специальным винтовым наконечником (рис. 14.6., ж). При вращении вокруг продольной оси свая, как винт, входит в грунт. Сваи можно завинчивать под углом до 45...90° к горизонтальной плоскости.

Применение того или иного способа погружения свай в грунт зависит в основном от грунтовых условий.

Таблица 14.1.

Условия применения различных способов погружения свай в

грунт

Способы погружения	Условия применения	Используемое оборудование
Забивка	Связные грунты без крупных включений	Свайные молоты: механические (подвесные; паропневматические простого и двойного действия; дизельные штанговые.
С подмывом	Однородные песчаные грунты и песчаные грунты с ограниченным количеством некрупных включений	Подмывные трубки с наконечниками, шланги трубопроводы, насосы, свайные молоты для добивки
Вибрационный	Несвязные сухие и водонасыщенные грунты	Вибропогружатели: высокочастотные и низкочастотные, с пригрузкой и без пригрузки
Комбинированные: виброзабивка, вибровдавливание, гидровибропогру- жение	Плотные связные грунты Влажные связные грунты Связные легкоразмывающиеся грунты, лессы	Вибромолоты Вибровдавливающие агрегаты Вибропогружатели и оборудование для погружения с подмывом
завинчивание	Упруго-пластичные влажные илистые и глинистые грунты	Механизмы для завинчивания свай; кабестаны