книги из ГПНТБ / Свайные работы [учебное пособие]

чительное отклонение от проектного положения без уменьшения отказа свидетельствует о поломке сваи. Небольшое отклонение сваи от проектного положения (не более 1/100 длины сваи), заме­ ченное в процессе забивки, можно выправить стяжкой ее канатом с соседней сваей при помощи лебедки. Сваи, значительно отклонив­ шиеся от вертикали, выдергивают.

При забивке деревянных свай возможны случаи, когда в конце забивки, в отличие от ранее забитых, свая дает то уменьшающий­ ся, то увеличивающийся отказ.

к грузовой стреле крана, или ус­ танавливают сваю в направляющий кондуктор, конструкция кото­ рого зависит от длины и диаметра сваи.

Для обеспечения соосности молота, подвешенного к крюку кра­ на и сваи, а также точного направления погружения ее целесо­ образно применять захваты, укрепляемые на молоте. Такими захва­ тами могут служить стальные листы на резиновых . прокладках, охватывающие сваю. Упругая конструкция захвата облегчает за­ водку сваи под молот и подъем его после забивки сваи.

Трубчатые железобетонные и металлические сваи можно погру­ жать отдельными звеньями, которые соединяют муфтами или свар­ кой с ранее погруженным в грунт звеном. Для забивки металличе­ ской трубчатой сваи нижний конец трубы разрезают и заваривают на конус, а к верхней части крепят наголовник (рис. 4.7).

Для облегчения погружения железобетонных трубчатых свай в грунт к нижнему концу их в некоторых случаях приваривают ме­ таллический конусный наконечник. При необходимости трубы за­ полняют бетоном, а также устраивают в основании камуфлетное уширение для увеличения несущей способности сваи.

Трубчатые сваи, полости которых заполняют бетоном, относят к набивным (оболочка остается в грунте). Способы заполнения их бетоном и устройства камуфлетных уширений описаны в гл. 14.

120

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

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

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

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

\

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

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

Вода для подмыва подается насосом из расчета 40—50 м3/ч на каждую подмывную трубку давлением на выходе не менее 4 ат для песчаных грунтов и не менее 10 а т — для слабосвязанных грунтов.

Рис. 4.14. Подмыв для погружения свай сплошного сечения:

а — расположение подмывных трубок; 1 — мо­ лот; 2 — трос, поддерживающий подмывную трубку; 3 — напорный шланг; 4 — подмывная тру?!»кя; 5 — свая; б — наконечник подмывной трубки; / — прикрепление трубки к деревян­ ной свае; 2 — сопряжение с металлической сва­

ей; 3 — наконечник

Ориентировочные данные о потребной величине напора и рас­ ходе воды для подмыва приведены в табл. 4.1.

Т а б л и ц а 4.1

Параметры для подмыва грунта водой при. погружении ctoaft

Т а б л и ц а 4.2

Размеры трубок и шлангов для подмыва грунта водой

установку следует располагать как можно ближе к месту погруже­ ния свай. Чтобы избежать повреждения насосной установки в слу­ чае закупорки отверстий наконечников грунтом, напорный трубо­ провод должен иметь предохранительный клапан.

Ускоренное погружение свай с помощью электроосмоса объясня­ ется тем, что при кратковременном действии постоянного электри­ ческого тока во влажных глинистых грунтах возникает движение поровой воды от анода (электрода, соединенного с положительным полюсом генератора тока) к катоду (электроду, соединенному с отрицательным полюсом генератора). Если одну из свай погрузить общчным способом и присоединить ее к положительному полюсу генератора постоянного тока (аноду), а другую, непогруженную, к отрицательному полюсу того же генератора (катоду), то вблизи сваи-анода образуется зона грунта с пониженной влажностью, а вокруг сваи-катода — зона водонасыщенного грунта. Вследствие этого снижается трение сваи о грунт, и она ускоренно погружается при забивке молотом или вибрированием.

После погружения сваи-катода и прекращения подачи тока вос­ станавливается нормальная влажность и несущая способность грунта, окружающего сваю.

Наибольший эффект применения электроосмоса достигается при погружении свай в водонасыщенные плотные глинистые грунты, моренные суглинки и моренные глины.

На рис. 4.15 показана схема ускоренного погружения свай с од­ нополюсным применением электроосмоса. В некоторых случаях по­ гружают сваи, присоединенные к аноду и катоду генератора (двух­ полюсное присоединение). С помощью электроосмоса можно по­ гружать тяжелые железобетонные и металлические сваи в плотные