книги из ГПНТБ / Косолапов, В. Г. Свайные работы учебник

рядок устанавливают, исходя йз условий производства работ.

В процессе погружения свай особое внимание следу­ ет уделять правильному положению сваи (сохранению вертикальности или заданного угла наклона) и направ­ ляющей стрелы сваебойного агрегата. В том случае, ког­ да сваи погружают с помощью копра на рельсовом ходу, отклонение рельсового пути от горизонтали не должно превышать в поперечном направлении ± 1 см, а в про­ дольном ± 1 см на 3 м пути.

Отклонение погруженных свай в плане не должно превышать ± 5 см (при длине свай до 8 м), а допускае­ мые отклонения свай и оболочек длиной до 10 м и более колеблются в пределах (0,2—0,4)d (для свай диаметром до 60 см) и не более 60 см (для свай-оболочек диамет­ ром более 200 см). Число свай или оболочек, имеющих отклонение от проектного положения, не должно превы­ шать 25% от общего числа, предусмотренного проектом.

При погружении свай и оболочек через направляющие каркасы смещение осей установленного и закрепленного каркаса от проектного положения на уровне верха кар­ каса не должно превышать 0,025 Я, где Я — глубина воды

вместе установки каркаса. На суходолах каркасы долж­ ны быть установлены с допуском ±25 мм.

Технология и организация работ по погружению свай

взначительной степени зависит от того, производится по­ гружение свай на суше или на местности, покрытой водой.

Поэтому особенности погружения свай рассматрива­ ются ниже применительно для каждого из этих случаев.

Погружение свай на суше

При погружении свай копровыми установками и коп­ рами применяют различные технологические схемы ор­ ганизации работ.

Забивка свай с поверхности грунта до отрывки котло­ вана. В этом случае сваи забивают ниже поверхности грунта на требуемую глубину подбабком.

После окончания работ, связанных с погружением свай, отрывают котлован, устанавливают крепления, ор­ ганизуют водоотлив и бетонируют ростверк. При такой технологии устройство подмостей под копер исключается. Наряду с этим значительно сокращается продолжитель-

191

Ность водоотлива, так как в процессе забивки свай его осуществлять не нужно. Все это снижает стоимость и трудоемкость производства работ.

Однако необходимо учитывать, что применение под­ бабка снижает энергию удара молота. Поэтому при вы­ боре молота делают соответствующую поправку.

При использовании подбабка грунт разрабатывают до отметки верха голов свай механизированным способом с помощью землеройных машин. В случае частого рас­ положения свай грунт приходится добирать с примене­ нием средств малой механизации или вручную. Как пра­ вило, толщина этого слоя грунта невелика и не превыша­ ет высоты заделки голов в плиту ростверка. В тех случах, когда сваи расположены редко, грунт разра­ батывают механизированным способом на полную глу­ бину котлована.

На участке возведения фундамента поверхность пло­ щадки до установки копра должна быть спланирована. По мере забивки свай пути копра рихтуют. При этом не­ обходимо предусматривать такое расположение копра, при котором было бы минимальное число рихтовок. Осо­ бенно эффективно использование полноповоротных уни­ версальных копров, которые позволяют при одном поло­ жении путей забивать ряды свай, расположенных не только по обе стороны, но и внутри рельсовой колеи.

Погружение свай с поверхности дна котлована. В этом случае сваи забивают после разработки котлована. Про­ цесс погружения свай совмещают с устройством водо­ отлива.

Копер спускают в котлован или монтируют непосред­ ственно в котловане. Котлован должен быть таких раз­ меров, чтобы копер перемещался беспрепятственно. Для погружения угловых свай размеры котлована приходится увеличивать, что ведет к некоторому увеличению объе­ мов земляных работ (рис. 113). Рассмотренный способ применяют для постройки жилых, общественных и про­ мышленных зданий при отсутствии грунтовых вод в кот­ лованах.

Забивка свай с временных подмостей, установленных внутри котлована. Этот способ погружения свай анало­ гичен рассматриваемому ранее. Однако устройство под­ мостей требует дополнительных затрат времени и рас­ хода материалов, что является его существенным недо­ статком.

192

Забивка свай копром, установленным на передвижном мосту. Передвижной мост может перемещаться вдоль котлована по рельсовому пути, уложенному по обе сто­ роны котлована. Копер, установленный на верхней части моста, перемещается по рельсам в поперечном направле­ нии, что позволяет забивать сваи в любой точке котлова­ на (рис. 114).

Рис. 113. Схема погружения свай с поверхности дна котлована

Этот способ забивки свай наиболее целесообразен для возведения фундаментов зданий со значительной протя­ женностью в плане (жилые, промышленные здания) при ширине котлованов до 10—12 м. С увеличением ширины котлованов значительно возрастает рабочий пролет мос­ товой конструкции и, следовательно, общая масса моста. Рассмотренный способ забивки обеспечивает наиболее высокую производительность и высокую точность погру­ жения свай. Мост и копер приводятся в движение от электроприводов, расположенных на них.

Погружение свай на воде

Забивка свай с подмостей. Этот способ обычно исполь­ зуют при глубине воды, не превышающей 5—6 м. Вокруг сооружаемого фундамента устраивают временные под­ мости на деревянных или инвентарных винтовых сваях. На верхней части подмостей укладывают рельсовые пути

/

для передвижного моста, на который устанавливают ко­ пер. При использовании в качестве копров кранов подмо­ сти служат для размещения на них кранов. По мере за­ бивки свай подмости вместе с копровым оборудованием перемещают вдоль фронта работ.

Забивка свай с помощью плавучих средств. Этот спо­ соб применяют при значительной глубине воды, превы­ шающей 5— 6 м. Копры или краны с копровым оборудо-

5)

Рис. 115. Погружение свай с помощью плавучих средств:

ванием размещают на специальных плавучих установках

(рис. 115).

При забивке свай копер может быть установлен на борту судна или плакшоута, собираемого из универсаль­ ных понтонов, и жестко закреплен на нем в одном месте. Копер перемещают с помощью якорей и расчалок, удер­

живающих установку на месте. Однако эта схема орга­ низации работ снижает производительность работы коп­ ра, так как значительное время затрачивается на пере­ мещение установки от сваи к свае и закрепление ее в процессе забивки. Кроме того, усложняется подача свай под копер со специального плакшоута.

Ввиду того, что копер устанавливают с одной сторо­ ны, возможна боковая качка, мешающая точной забив­ ке свай. Чтобы ликвидировать этот недостаток, для за­ бивки тяжелых свай применяют передвижные копровые установки, размещенные на парных баржах или плакшоутах. Самоходный копер устанавливают на передвиж­ ном поперечном мосту, который в свою очередь может перемещаться вдоль оси барж. Расстояние между баржа­ ми определяется шириной возводимого фундамента. В процессе работы плавучие установки следует надежно заякоривать с установкой на них лебедок для каждой расчалки.

В случае погружения свай с помощью крана, распо­ лагаемого на плавучей системе, необходимо применять направляющие каркасы, которые обеспечивают высокую точность погружения свай. Каркасы устанавливают с барж. Вначале забивают несколько (вертикальных свай, к которым жестко крепят каркас.

Применение направляющих каркасов требует боль­ шой затраты металла. Поэтому в целях удешевления по­ стройки фундамента в настоящее время все чаще приме­ няют железобетонные кондукторы, которые конструктив­ но объединены с подушкой ростверка.

Кондуктор представляет собой железобетонный пон­ тон, в дне которого расположены вертикальные или на­ клонные направляющие патрубки для пропуска через них свай. Патрубки расположены выше уровня воды, борты кондуктора снабжены деревянной водонепроницармой перемычкой. После установки кондуктора в проект­ ное положение и раскрепления на якорях начинают по­ гружение сваи через патрубки, после чего ведут кладку плиты ростверка, оставляя кондуктор в конструкции плиты.

Для жесткого соединения железобетонных свай сплошного сечения с подушкой ростверка их головы раз­ бивают и обнаженную арматуру заводят в бетон по­ душки.

196

и давшие на протяжении трех последовательных залогов расчетный отказ, должны быть обследованы для выяс­ нения причин, затрудняющих забивку. Дальнейшую за­ бивку этих свай или замену их сваями-дублерами согла­ совывают с проектной организацией.

Сваи, не давшие расчетного отказа, подвергают конт­ рольной добивке после «отдыха» в грунте.

Контрольный отказ свай определяют по формулам, приведенным в § 26.

При выборе того или иного механизма для погруже­ ния свай необходимо в первую очередь правильно подо­ брать его рабочий орган, позволяющий быстро и эффек­ тивно погрузить сваю до проектной отметки или проект­ ного отказа. Чтобы максимально использовать энергию удара молота различных конструкций, а также получить максимальные расчетные нагрузки на сваи и исключить недобивки свай до проектных отметок, рекомендуется применять молоты одиночного действия (включая и штанговые дизель-молоты) с соотношением массы удар­ ной части к массе погружаемой сваи не менее 1,25 при погружении свай длиной до 12 м в грунты средней плот­ ности и не менее 1,5 при погружении свай в плотные грунты.

При погружении свай длиной более 12 м соотношение массы ударной части молота должно быть не менее мас­ сы погружаемой сваи (или оболочки), причем во всех случаях в массу сваи включена и масса наголовника.

В связи с тем_ что трубчатые молоты при одинаковой массе ударной части по сравнению с соответствующими типами штанговых молотов имеют большую энергию уда­ ра, соотношение массы ударной части трубчатого молота

плотных грунтах целесообразно использовать молоты с тяжелыми ударными массами при небольшой высоте па­ дения. Это дает возможность погружать сваи без значи­ тельных провалов при небольшом подскоке молота, бла­ годаря чему потери энергии молота минимальны.

Для погружения легких железобетонных свай в пес­ чаные грунты рационально использовать молоты с не­ большой массой, но с учащенным ударным режимом — молоты двойного действия, дизель-молоты и т. д. Такие молоты оказывают вибрационное (встряхивающее) дей7

19S

ствие на грунт, что уменьшает боковое трение и облегча­ ет забивку свай.

Погружение свай и шпунта с помощью вибрационных машин ограничено. Как уже указывалось ранее, вибро­ погружатели различных типов могут быть использованы в несвязных и глинистых грунтах пластичной консистен­ ции при В > 0 ,6 .

Вибропогружатели применяют, как правило, для по­ гружения свай-оболочек (трубчатого сечения) диаметром

60—120 см и более.

Сваи-оболочки диаметром 1 м погружают в грунт с открытым нижним концом. В тех случаях, когда один вибропогружатель не обеспечивает погружения, исполь­ зуют спаренные, синхронно работающие вибропогру­ жатели.

Для правильной организации свайных работ необхо­ димо руководствоваться технологическими картами, в которых должна быть приведена последовательность вы­ полнения технологических операций, графики производ­ ства работ, объем работ и затраты труда, а также основ­ ные указания на производство работ.

Особое внимание следует уделять механизации наи­ более трудоемких работ, а также транспортных и погру­ зочно-разгрузочных операций.

При комплексной механизации свайных работ все трудоемкие основные и вспомогательные операции тех­ нологического процесса выполняют комплектом машин и механизированных инструментов. Производительность комплекта машин определяется производительностью ве­ дущей машины (копрового агрегата).

Эксплуатационную производительность копрового аг­

где /( — к о э ф ф и ц и е н т использования копра по времени в

199

Для рельсовых копров С-428 — 21 мин-, для тракторных копров С-870— 12 мин-,

для экскаваторных копров С-860— 12 мин; для копров на мостовом агрегате — 9 мин.

Тц—/время цикла, затрачиваемое на погружение од­ ной сваи, мин.

При больших объемах свайных работ на строитель­ ной площадке сваи можно погружать несколькими коп­ рами. В этом случае необходимое их количество опреде­ ляют по следующей формуле:

Q:пр

N-- псм-т ’

где N — количество сваебойных агрегатов;

Qnp— количество свай, подлежащих забивке по про­ екту;

Псм— количество свай, забиваемых в смену; Т — заданное время забивки свай в сменах.

§31. УСТРОЙСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

ВЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

Работы по устройству свайных фундаментов в зимнее время необходимо организовать так, чтобы площадка для погружения свай была подготовлена до начала про­ мерзания грунта. Следует одновременно выполнить необходимые земляные работы, отрыть и разобрать под­ лежащие ликвидации подземные сооружения, препят­ ствующие забивке свай, засыпать разрытые места каче­ ственным грунтом с надлежащим уплотнением, подгото­ вить места для складирования свай и сборных элементов подземной части здания.

До наступления морозов площадка в зоне производ­ ства свайных работ должна быть тщательно спланиро­ вана. В противном случае перекосы самоходной копровой установки на неровностях грунта вызовут неточную за­ бивку свай.

Чтобы уменьшить глубину промерзания, дно котло­ вана желательно засыпать слоем снега толщиной 70— 80 см. По мере производства работ снег удаляют буль­ дозером.

При складировании свай их нижний ряд следует ук­ ладывать на подкладки так, чтобы он не соприкасался с

2 0 0