Тема 1.4. Свайные работы.

1.Общая характеристика свайных работ.

2. Методы погружения заранее изготовленных свай.

3.Технология изготовления набивных свай.

4.Устройство сборных и монолитных ростверков.

5.Сущность способа стена в грунте.

1. Общая характеристика свайных работ.

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.

Сваи – полностью или частично погружаемые в грунт стержни, которые служат для передачи нагрузок на грунт от возводимых на них зданий и сооружений.

Сваи используют для устройства фундаментов под различные здания и сооружения, повышения несущей способности слабых грунтов, а также для укрепления стенок котлованов от обрушения.

Виды свай.

По материалу изготовления сваи бывают: деревянные, бетонные, железобетонные, грунтовые и другие.

По методам производства свайных работ различают:.

- забивные сваи изготовляют на полигонах или заводах и по­гружают в грунт ударными или безударными методами

-набивные сваи устраивают непосредственно в грунте.

В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай:

1. сваи-стойки своими концами опираются на прочный грунт (скальную породу) и передают на него нагрузку;

2. висячие сваи применяют, если прочный грунт находится на значительной глубине, их несущая способность определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности грунта под острием сваи.

В каждом конкретном случае технологию устройства свайных оснований выбирают на основе технико-эконо­мических исследований. При этом учитывают данные ин­женерно-геологических изысканий, возможности строи­тельной базы района, наличие агрегатов для свайных работ. В условиях отрицательных температур возникают дополнительные требования к подготовке мест к погру­жению свай, укладке бетона и т. д.

2. Методы погружения заранее изготовленных свай.

1. Ударный метод – основан на забивке свай специальными агрегатами — молотами.

Забивка сваи состоит из 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. У1.1).

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. У1.2).

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

Ударная часть штанговых дизель-молотов — подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направляющих штангах. С падением цилиндра на неподвижный 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.

– трубчатые.

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.

Неотъемлемая часть дизель-молота — наголовники, необходимые для закрепления сваи в направляющих сваебойной установки и предохранения головы 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.

Отказ – 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. У1.3).

Залог – 10 ударов молота одиночного действия или 1мин. работы вибропогружателя.

При забивке свай подвесными паровоздушными одиночного действия или дизельными молотами залог принимают равным 10 ударам.

При забивке свай молотами двойного действия за 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.

Применяют рядовую, спиральную и секционную схемы забивки свай в зависимости от формы и размера свайного поля, а также вида грунта.

Рядовую схему (рис. У1.4, а) применяют при устрой­стве свайных фундаментов зданий и сооружений в не­связных грунтах. 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. У1.4,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. VI.4, в). Такая схема исключает неравномерное нарушение структуры грунта.