книги из ГПНТБ / Свайные работы [учебное пособие]

келаже или копре подъем должен быть немедленно прекращен, а поднимаемая деталь опущена.

Стальные тросы (канаты) должны иметь сертификат заводаизготовителя об их испытании. Крепление каната к барабану ле­ бедки должно исключать возможность его перетирания. Запреща­ ется применять канаты ( тросы) с петлеобразными изгибами, а также срощенные.

Длина каната при опускании грузового крюка до нижнего ра­ бочего положения должна обеспечивать наличие не менее 1,5 витка на барабане лебедки.

После монтажа делают пробный, холостой пуск копра. Погрузку и разгрузку свай ведут только с помощью механизмов. Стреловые самоходные краны должны быть оборудованы при­

бором типа СКМ-3, автоматически сигнализирующим о величине наклона крана в поперечном и продольном направлениях. Нали­ чие такого прибора особенно необходимо при использовании кра­ на на площадке, имеющей уклон. Прибор СКМ-3, располагаемый

вкабине крана, состоит из двух узлов: датчика крена и панели сигнализации с релейным блоком. Приборы могут быть включены

вкомандное устройство, запрещающее опасные подъемные опера­ ции или же автоматически удерживающие платформу в горизон­ тальном положении.

При наклонах крана ось маятника сохраняет вертикальное положение, а ось корпуса датчика отклоняется от вертикали вместе с краном. При достижении платформой крана предельно допустимого угла и рассогласованности осей ма­ ятника и корпуса датчика появляется электрический сигнал, подаваемый на реле,

По указателям угла наклона и его направления машинист с по­ мощью выносных опор или механизма автоматического сохране­ ния горизонтальности приводит платформу в горизонтальное поло­ жение.

Грузоподъемные стропы должны соответствовать требованиям Госгортехнадзора и иметь с учетом угла наклона ветвей стропа коэффициент запаса прочности не менее 6. Грузоподъемность и дату испытания стропа указывают на бирках, прикрепленных к стропам и другим такелажным приспособлениям.

Кроме периодических испытаний, такелажные приспособления (стропы и пр.) ежесменно до начала работы подвергают внешне­ му осмотру; при наличии дефектов стропы должны быть обяза­ тельно заменены исправными.

Сваи длиной до 6 м, поднимаемые в горизонтальном положе­ нии, стропуют не менее чем двумя стропами. Для строповки и подъема свай длиной более 6 м применяют специальные траверсы.

Сваи разгружают с автомобилей по команде сигнальщика спе­ циально обученными рабочими-стропальщиками. При погрузке и выгрузке свай шоферу запрещается находиться в кабине авто­ мобиля.

230

Сваи и шпунт размещают на строительной площадке с соблю­ дением рекомендаций, изложенных в главах 4 и 5 настоящей книги.

Место для складирования свай выравнивают и утрамбовывают, а зимой очищают от снега и льда.

Сваи разрешается укладывать за пределами призмы обрушения грунта — на расстоянии не менее 1 м от бровки котлована. Запре­ щается прислонять штабель свай или шпунтин к стенам зданий, заборам и т. д.

Необходимо соблюдать ряд требований при подтаскивании и установке свай в направляющие мачты копра и в процессе погру­ жения свай (см. гл. 4).

При установке копра в котловане принимают меры против об­ рушения грунта незакрепленных откосов.

Копер должен быть оборудован звуковой сигнализацией. На копре устанавливают ограничители подъема молота. Предель­ ный вес молота и сваи указывают на мачте или раме копра.

Рабочих-копровщиков обеспечивают предохранительными поя­ сами, касками и очками с небьющимися стеклами.

Работу копров при ветре более 6 баллов (скорость ветра от 9,9 до 12,4 м/сек) прекращают, а копер закрепляют рельсовыми за­ хватами. При ветре более 15 м/сек копер дополнительно закрепля­ ют растяжками.

В нерабочее время все пусковые приспособления необходимо отключить и запереть на замки, а копер закрепить противоугон­ ными захватами. Ремонт механизмов копра во время его работы запрещает^.

Рабочие площадки копра и лестницы для подъема ограждают перилами высотой не менее 1,2 м и бортовыми досками. На лест­ ницах с углом подъема более 75° устраивают, начиная с 3 ж, ограж­ дения в виде дуг (колец) с тремя продольными связями (полоса­ ми). В зимнее время площадку копра очищают от снега, льда и посыпают песком или шлаком.

Для обеспечения устойчивости копра на раме устанавливают противовесы (железобетонные блоки, металлические болванки, ящи­ ки с песком) общим весом, указанным в паспорте копра.

К свайным работам приступают при наличии письменного раз­ решения организаций, эксплуатирующих подземные коммуникации, и принятия мер по защите подземных сооружений и коммуникаций от возможных повреждений при ведении работ.

Приступая к работе, копровщики обязаны застегнуть монтаж­ ные пояса, заправить спецодежду и надеть каски.

Перед началом работы копровщик обязан убедиться: в исправ­ ности копра и его механизмов, затяжке всех болтов; в наличии достаточного освещения рабочего места вечером; осмотреть крюк и грузозахватывающие приспособления, проверить наличие бирок и клемм на них.

После внешнего осмотра необходимо включить рубильник, от­ крыть на магистрали доступ воздуха к копру и вхолостую опро­

231

бовать все механизмы, проверить действие тормозов и сигнальное устройство.

Запрещается начинать забивку сваи, не сняв стропа, на кото­ ром подвешен наголовник к молоту.

Подтаскивать сваи разрешается только через отводной блок, закрепленный у основания копра, и только по прямой линии в пре­ делах видимости для машиниста лебедки.

Всем запрещается находиться на пути перемещаемых свай, по­ правлять или задерживать их. Направление сваи изменяют, когда она остановлена.

При подаче сваи к копру краном грузовой канат должен нахо­ диться в вертикальном положении над центром тяжести сваи.

Подъем свай весом, близким к предельной грузоподъемности крана (лебедки копра), производят в два приема; сначала под­ нимают на высоту 20—30 см, потом проверяют крепление строп, устойчивость крана (копра), действие тормозов, после чего плавно поднимают сваю на полную высоту.

Для безопасного подъема шпунтовых железобетонных свай и заводки их в замки ранее погруженных необходимо строго соблю­ дать правила выполнения операций, изложенные в гл. 5.

Следует обращать особое внимание на то, что находиться под сваей во время ее подъема и установки в наголовник запрещается.

Устанавливать сваи (шпунт) и сваебойное оборудование необ­ ходимо до полного закрепления, не оставляя их на весу. Если невозможно закончить установку и закрепление свай, их опускают на грунт или прочный настил.

При подъеме сван удерживают от раскачивания и кручения расчалками. Установленную в мачте копра сваю допускается вра­ щать только при помощи разворотного ключа с рукояткой длиной не менее 1,5 м.

Для установки шпунта в замок ранее забитого пользуются ве­ ревкой, прикрепленной к нижнему концу подаваемого шпунта.

Строповать сваю для заводки ее в наголовник нужно специ­ альным тросом с петлей на «удавку» (но не за монтажные скобы).

Начинают забивку свай по команде бригадира.

В процессе работы копра запрещается: оставлять механизмы без присмотра; поправлять трос при наматывании его на барабан лебедки, резко тормозить при подъеме и опускании груза, а также резко переключать управление с прямого хода на обратный; наде­ вать на блок канат, соскочивший во время движения; загружать лебедку более ее грузоподъемности; зачаливать сваю на молот и забивать ее при иезастопоренной платформе копра.

Не разрешается также поднимать молот до высоты срабаты­ вания конечного выключателя, находиться у работающего молота ближе чем на 3 м\ исправлять положение забиваемой сваи или наголовника при работающем молоте.

Запрещается оставлять молот во время перерыва и в подве­ шенном состоянии: необходимо опустить его вниз, а если свая за­ бита — опустить на нее.

232

При разрушении головы забиваемой сваи следует прекратить

работу.

В случае резкого увеличения скорости погружения сваи под ударами молота работу прекращают, сообщая об этом производи­

телю работ или мастеру.

По окончании работ на копре необходимо: закрепить копер противоугонными захватами; опустив молот, закрепить его с по­ мощью шкворня и ослабить трос, на котором подвешен молот; закрыть на магистрали вентиль подачи сжатого воздуха; отклю­ чить рубильники и закрыть их на замок; собрать и высушить воз­ душные шланги (запрещается оставлять их после работы вне помещения, особенно зимой).

О всех неисправностях и неполадках в механизмах копра, вы­ явленных при работе, нужно сообщить следующей смене и записать в журнал приема и сдачи смен. Если высота копра превышает 12 м и он остановлен на длительное время, необходимо закрепить его растяжками.

Запрещается забивать сваи при наличии боковых колебаний* наголовника или молота: зазор между направляющим копра и при­ ливами молота допускается не более 10 мм.

Грузоподъемность кранов, применяемых для погружения и из­ влечения свай вибропогружателем, должна быть не менее удвоен­ ного суммарного веса вибропогружателя и погружаемой сваи.

При работе с вибромолотами и вибропогружателями нужно не менее двух раз в смену тщательно осматривать болтовые соединения электродвигателя, привода, шарнирные подвески, концевые соединения силового кабеля.

Вибропогружатель можно включать лишь после того, когда он под дейст­ вием собственного' веса опустится на сваю; при этом свая и вибропогружатель должны находиться в направляющих.

Крюк крана оборудуют устройством, предотвращающим самопроизвольное соскакивание подвески вибропогружателя.

Свая должна надежно соединяться с вибропогружателем. При ударе его о сваю следует прекратить работу и подтянуть болты клина.

В процессе работы контролируют режим работы вибропогружателя — ско­ рость погружения, амплитуда колебания и напряжение в сети.

Безопасная работа навесных копров на кранах-экскаваторах зависит от состояния площадки, на которой ведут свайные работы. Они должны иметь спланированную, плотную поверхность, позво­ ляющую перемещаться экскаватору с навесным оборудованием.

Персонал, обслуживающий навесную копровую установку, при работе должен руководствоваться инструкцией по эксплуатации.

Запрещается перемещать копровую установку на кране-экска­ ваторе по строительной площадке с поднятой сваей и молотом выше 2 м.

Запрещается поднимать или опускать решетчатую стрелу кра­ на-экскаватора, если молот поднят на высоту более 2 м от осно­ вания.

При забивкие свай длиной 12 м и более паровоздушным молотом с весом ударной части 6,5 Т навесную мачту копра нужно опирать на опорную плиту.

233

Каждую смену необходимо проверять состояние тормоза стре­ лоподъемной лебедки, не допускать замасливания ленты и поддер­ живать исправное состояние пружины.

Для обеспечения безопасной работы на передвижных компрес­ сорах и с пневматическими молотами соблюдают требования, из­ ложенные ниже. Воздушные компрессоры на обеих ступенях сжа­ тия оборудуют манометрами и предохранительными клапанами, которые пломбируют. При превышении предельного давления для данного компрессора работать запрещается.

Манометры положено проверять не реже одного раза в год. Передвижные компрессорные установки располагаются на ров­

ных площадках на расстоянии не менее 10 м от ацетиленовых аг­ регатов с закреплением колес во время работы.

Внутренние стенки цилиндров компрессора очищают керосином; применять для их очистки бензин или газолин запрещается. Уста­ навливать цилиндры после чистки можно не ранее чем через 3 ч после их протирки насухо.

Передвижные компрессорные станции должны быть освидетель­ ствованы эксплуатирующей их организацией.

Работу компрессорной установки необходимо прекратить в сле­ дующих случаях: при появлении стукав двигателе или компрессоре; повышении давления воздуха в воздухосборнике выше предельно допустимого, а в первой ступени более чем на 2,2 кГ/см2-, в слу­ чае повышения температуры нагнетаемого воздуха более чем на

140° С.

Во время работы компрессорной станции необходимо несколько раз в смену проверять ресивер. Спускать накопившийся конденсат следует через нижний краник.

При срубании голов железобетонных свай предусматриваются меры, чтобы обрубаемая часть упала в противоположную сторону от обрубщика. Находиться другим людям ближе 5 м от обрубаемой сваи запрещается.

Присоединять и разъединять шланги от магистрали можно только после прекращения подачи воздуха. Перед присоединением шланги необходимо продуть.

Подавать воздух разрешается лишь после установки инстру­ мента в рабочее положение — шланги к трубопроводам сжатого воздуха подключают только через вентили, установленные на отво­ дах от магистрали.

Запрещается во время работы натягивать и перегибать шланги пневмоинструмента и‘ паровоздушного молота.

Условия безопасного выполнения работ при монтаже сборных железобетонных ростверков и других элементов свайных фунда­ ментов изложены в пункте 14 (1—33) СНиП Ш-А. 11—70, а про­ изводства бетонных работ — в п. 12 той же главы СНиП.

Поскольку при ведении свайных работ широко используют электроэнергию, мероприятиям по электробезопасности необходи­ мо уделять особое внимание.

Временную электропроводку на строительной площадке выпол­

234

няют из изолированного' провода и подвешивают ее на высоте не

провода заключают в трубу или короба.

Осветительные электролампы напряжением 110 и 220 в подве­ шивают на высоте не менее 2,5 м. Если светильники нужны ниже 2,5 м над уровнем земли, обязательно применяют низковольтное освещение напряжением не выше 36 в.

Ввертывать и вывертывать электрические лампы под напряже­ нием запрещается: в исключительных случаях эту работу разре­ шается выполнять электромонтеру в диэлектрических перчатках и очках.

Запрещается применять стационарные светильники в качестве ручных переносных ламп.

На копре должны находиться клейменные диэлектрические перчатки, хранящиеся в закрытом ящике. Перед надеванием пер­ чатки тщательно осматривают и вывертывают. Запрещается поль­ зоваться диэлектрическими перчатками, имеющими проколы и тре­ щины.

Металлические части копра и механизмов с электроприводом заземляют.

Запрещается работа копра и стреловых кранов под проводами действующих линий электропередач любого напряжения. В охран­ ной зоне высоковольтной линии работу ведут по разрешению орга­ низации, эксплуатирующей линии, и после прохождения рабочими специального инструктажа по технике безопасности.

Охранную, зону высоковольтной линии определяют параллель­ ными прямыми, отстоящими от крайних проводов на расстоянии: при напряжении до 20 кв — 10 м, при 35 кв — 15 ж и при 110 кв —

20м.

Расстояния по горизонтали между крайней точкой копра или

стреловых кранов, грузовыми канатами или грузом и ближайшим проводом линии электропередачи принимают не менее указанных ниже.

Копры и стреловые краны перемещают в охранной зоне под не­ посредственным наблюдением производителя работ. При передви­ жении копров и стреловых кранов, а также при перевозке оборудо­ вания (свайного и др.) под проводами.действующих линий электро­ передач расстояния по вертикали между самой верхней точкой перемещаемого механизма или оборудования и низшей точкой про­ висания провода не должны быть менее указанных ниже.

235

Если соблюсти указанные условия невозможно, с линией элек­ тропередачи снимать напряжение как на время работы копра, стре­ лового крана или другого механизма, так и на время их переме­ щения.

Временную кабельную линию для питания копра электроэнерги­ ей прокладывают по деревянным козелкам. Перекладывать электро­ кабель во время работы разрешается только после его отключения от напряжения.

В случае прекращения подачи электроэнергии рубильники не­ обходимо немедленно отключить. Рубильники помещают в кожухи и ящики, не имеющие открытых отверстий и щелей для перемеще­ ния рукоятки. Металлические кожухи должны быть заземлены.

Рабочих-копровщиков необходимо обучить приемам освобожде­ ния от линии электрического тока пострадавших лиц и оказания им первой помощи.

Копровые установки, питающиеся электроэнергией, а также виб­ ропогружатели обеспечивают огнетушителями.

Электросварочные работы, газовую сварку и резку нужно выпол­ нять с соблюдением требований безопасности, изложенных в пунк­ тах 5 (1—66) и 7 (1—32) СНиП Ш.-А. 11—70.

Р А З Д Е Л В Т ОР ОЙ

НАБИВНЫЕ СВАИ

ГЛАВА 11. ВИДЫ И КОНСТРУКЦИИ НАБИВНЫХ СВАЙ

1. Предварительные сведения

Набивные сваи имеют различные виды, изготовляемые разными методами. Для всех видов набивных свай принципиально общей является основная технологическая схема: в грунте тем или иным способом изготовляют скважину и затем заполняют ее бетоном.

Если до заполнения скважины бетоном в нее опускают стальной арматурный каркас, то получается железобетонная набивная свая.

Применение того или иного способа устройства скважины и способа заполнения ее бетоном или железобетоном зависит от мно­ гих факторов: геолого- и гидрогеологических условий строительной площадки, эксплуатационных требований к устраиваемому свайно­ му фундаменту, механовооруженности строительства и т. п.

Впервые в истории строительной техники устройство набивных свай предло­ жил русский инженер А. Э. Страусс, который применил их в 1899 г. на строи­ тельстве зданий управления Юго-Западных железных дорог.

За короткое время устройство набивных свай получило в начале XX в. ши­ рокое распространение. Кроме набивных свай Страусса, появились и другие сис­ темы: «Компрессоль» (Франция, 1900 г., предложена Дюлаком), «Симплекс/ (США, 1903 г., предложена Ф. Шуманом), «Франки» и «Франкиньоль» (Фран­ ция, 1909 г., предложены Ф. Франкиньолем) и многие другие.

К настоящему времени в разных странах разработано большое количество различных видов бетонных и железобетонных набивных свай.

В Советском Союзе набивные сваи применялись в мостостроении при строи­ тельстве крупных зданий, особенно высотных в Москве, при сооружении Белго­ родской ЦЭС и Кинешемской ТЭЦ и ряде других новостроек, а также для уси­

основном их относительно высокой стоимостью по сравнению со стоимостью уст­ ройства других видов фундаментов. Поэтому набивные сваи применялись, глав­ ным образом, в тех случаях, когда нельзя было использовать забивные сваи из-за вибраций, возникающих в грунте в процессе их забивки, а устройство фундамен­ тов без свай оказывалось нецелесообразным.

Возросшие возможности техники бурения, вибропогружения, взрывания в шпурах, бетонирования, а также появление новых ма­ шин для устройства набивных свай — все это вызвало в последнее

237

десятилетие повышенный интерес к устройству набивных свай и обусловило появление новых их конструкций.

С этой точки зрения характерно массовое применение в настоя­ щее время буронабивных свай на многих стройках Украины и на строительстве Камского автомобильного завода в Набережных Челнах.

Характерными тенденциями в области устройства набивных свай в настоящее время являются следующие:

создание различных способов увеличения несущей способности набивных свай путем увеличения площади их опирания на грунт; применение коротких набивных свай (2,5-f6,0 м) в массовом жи­

лищном строительстве; создание специализированных строительных организаций, вы­

полняющих работы по устройству набивных свай.

При описании способов выполнения свайных работ одновременно с технологией изготовления набивных бетонных и железобетонных свай будет рассмотрено устройство так называемых грунтовых свай. Скважины для таких свай делают, в основном, теми же способами, что и для набивных бетонных свай, а затем заполняют их грунтом.

По конструктивному назначению, размещению в плане и после­ дующей работе в грунте между бетонными сваями и грунтовыми существует принципиальное различие. Бетонные или железобетон­ ные набивные сваи представляют собой жесткие стержни, состав­ ляющие основную часть с в а й н о г о ф у н д а м е н т а . Конструктив­ ное назначение таких свай, как и любых других фундаментов, за­ ключается в том, чтобы передать нагрузку от сооружения расположенному под ним грунту.

Понятие же «грунтовая свая» является условным. Назначение таких свай состоит только в уплотнении грунта, залегающего ниже подошвы фундамента. По окончании работ по уплотнению грунта грунтовыми сваями они физически перестают существовать и вместе с уплотненным грунтом образуют более или менее однородное ис­ кусственное основание. Чем больше материал грунтовых свай по

но в а н и е .

Внастоящем разделе описаны современные методы изготовле­

ния набивных бетонных и железобетонных свай, применяемых в отечественной и зарубежной практике, а также особенности конст­ рукций фундаментов на набивных сваях.

2. Виды набивных свай и способы их изготовления

С учетом материала, конструкции и способов изготовления раз­ личают следующие виды набивных свай:

по материалу — бетонные, железобетонные, песко- и грунтобетонньте, песчаные, грунтовые, комбинированные с применением ме­ таллической, асбоцементной и синтетических оболочек, сборного железобетона, дерева; '

238

по глубине заложения — короткие (до 6 м) и длинные (более

6 м)\

по степени заделки — со свободной головой и заделанные в бе­ тон ростверка или фундаментной плиты;

в зависимости от расположения свай в плане — одиночные сваи, свайные кусты, свайные полосы, свайные поля;

по отношению оси к горизонтальной плоскости — вертикальные и наклонные;

от горизонтального сечения ствола — круглые сплошные и коль­ цевые;

от вертикального сечения ствола — цилиндрические, гофрирован­ ные, конические, с уширенной пятой;

по характеру работы в грунте — висячие сваи, сваи-стойки и ан­ керные.

Способами изготовления скважин являются бурение, вибро- и термомеханическое бурение, пробивка отверстий конусом (штам­ пом) или лидерной трубой, бурение под глинистым раствором, взрывной метод.

Применяют следующие способы бетонирования ствола: прямое бетонирование, с применением вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ), под глинистым раствором, под защитой обсадной трубы, бе­ тонирование с трамбованием, пневмо- и гидропрессование, раздель­ ное бетонирование и др.

Способы образования уширений стволов возможны следующие: механическое трамбование, механическое разбуривание сухое или под глинистым раствором, гидро- и электромеханическое раздавли­ вание, термомеханическое бурение, вибрирование, пневмо- и гидро­ прессование, взрывным методом и вручную.

Учет способов устройства скважин и методов бетонирования по­ ложен в основу предлагаемой в настоящей работе классификации

набивных свай.

На практике применяют два основных способа образования скважин под набивные сваи для последующего заполнения их бето­ ном. При первом способе скважины образуют бурением. В зависи­ мости от рода грунта скважины можно бурить без укрепления их стенок или с укреплением их глинистым раствором, а также под защитой обсадных труб.

При втором способе скважины пробивают (в зависимости от ро­ да грунта) сердечниками или Трубами с глухим нижним концом, трубами с теряемым башмаком или трубами-оболочками с глухими нижними концами, которые остаются в грунте. Последний способ является переходным к способу установки забивных полых свай с глухим нижним концом.

Схема перечисленных способов образования скважин для уст­ ройства набивных свай показана на рис. 11.1. Как видно из этой схемы, методы устройства набивных свай можно разделить на шесть основных групп. Первые три группы охватывают те виды набивных свай, для устройства которых скважины образуют бурением. Эти группы получили общее название буронабивных свай.

239