книги из ГПНТБ / Проектирование и строительство углеобогатительных фабрик

По способу погружения сваи делят на забивные, буронабив­ ные и сваи, погружаемые в грунт молотами, вибропогружателями, вибромолотами и вдавливающими механизмами.

Кбуронабивным относятся сваи, которые заполняются бето­ ном в пробуренные скважины.

Ксваям завинчивания относятся металлические и железобе­ тонные сваи, снабженные винтовыми лопастями.

Сваи в зависимости от свойств грунтов, залегающих под ниж­ ними концами, делятся на сваи-стойки и висячие. К сваям-стой­ кам относятся сваи, передающие нагрузку от вышележащих кон­ струкций нижним концом на практически несжимаемые грунты. Силы трения грунта о боковую поверхность свай-стоек в расчетах их несущей способности не учитываются.

Квисячим сваям относятся сваи, погруженные в сжимаемые грунты. Висячие сваи передают нагрузку на грунт боковой поверх­ ностью и нижним концом.

При строительстве углеобогатительных фабрик наибольшее распространение получили забивные железобетонные сваи с попе­ речным сечением 30X30 см; 35X35 см и 40X40 см длиной 3— 11 м — ненапряженные, длиной более 11—24 м, как правило, пред­ варительнонапряженные. Интервал длин свай 0,5 м для свай длиной 3—6 м и 1 м для свай длиной 6—24 м.

Сваи армируются продольной (рабочей) арматурой из стерж­ невой горячекатаной стали периодического профиля диаметром

В грунтах слабых и средней плотности находят применение же­ лезобетонные призматические сваи с круглой полостью, изготав­ ливаемые на установках, выпускающих многопустотные панели перекрытий.

В последние годы в промышленном строительстве начали при­ менять трубчатые сваи с открытым и закрытым нижним концом. Эти сваи, применяемые практически в любых грунтах (в плотных грунтах с частичной его выемкой), способны воспринять большие вертикальные нагрузки (600 тс и более на сваю). Однако они ме­ нее эффективны при залегании в основании фундамента слабых сильно сжимающих грунтов [5, 21].

В этих случаях несущую способность свай определяют в ос­ новном сопротивлением по наружной боковой поверхности. Звенья свай изготавливают из бетона марки 300 и сваривают между со­ бой при помощи специальных железобетонных вкладышей, послед­ ние применяют для свай, работающих только на вертикальные нагрузки или состоящие только из двух звеньев.

Для устройства свайных фундаментов должен быть выполнен проект, входящий в состав общего проекта здания или сооруже­ ния, разрабатываемый на основе инженерно-геологических и гид­ рогеологических изысканий и исследований грунтов. Содержание,

объем и методика изысканий и исследований должны отвечать требованиям СНиП ІІ-А. 13-69.

В проект свайных фундаментов должны входить:

план участка с указанием габаритов приближения и отметок заложения фундаментов смежных зданий н сооружений, а также всех подземных коммуникаций;

план свайных фундаментов с указанием размещения свай; продольные и поперечные разрезы свайных фундаментов с ука­

занием в разрезах геологического строения участка; конструктивные чертежи свай и ростверков; пояснительная записка, содержащая характеристику геологи­

ческих и гидрогеологических условий строительства, данные физи­ ко-механических испытаний грунтов, результаты химического ана­ лиза грунтовых вод, расчет и обоснования выбора типа свай и данные испытаний свай на несущую способность, а также данные статического и динамического зондирования грунтов.

Процесс производства работ по устройству свайных оснований и фундаментов включает ряд технологически и организационно связанных операций, состав которых зависит от вида свай. При­ менение того или иного вида оборудования для забивки свай за­ висит также от геологических и других местных условий.

Ввиду разнообразия условий при производстве забивки свай, выбор оптимального комплекта сваебойного оборудования пред­ ставляет определенные трудности.

На основании опыта, накопленного строительной практикой в различных районах при строительстве промышленных зданий и со­ оружений, можно примерно указать следующие пределы приме­ нения отдельных видов сваебойного оборудования.

Паровоздушные молоты одиночного действия тяжелых моделей (масса ударной части более 2 т) применяют для забивки длинных (более 10 м) железобетонных свай сплошного сечения.

Паровоздушные молоты одиночного действия легких моделей (масса ударной части 1,25—2 т) применяют для забивки железо­ бетонных свай длиной менее 10 м.

Дизель-молоты тяжелых моделей (масса ударной части более 1,8 т) применяют для забивки свай длиной 10—15 м.

Погружение свай можно осуществлять четырьмя способами: забивкой без подмыва водой; забивкой с подмывом водой; забив­ кой с помощью вибрации; методом вдавливания.

Свайные молоты, вибромолоты, вибропогружатели устанавли­ вают на передвижных копрах, самоходных копровых установках или навесном оборудовании, на кранах-экскаваторах, тракторах или на автомашинах. В настоящее время в практике строитель­ ства находят применение сваебойные копры на рельсовом ходу, копры на траверсной тележке. Конструкции применяемых несамо­ ходных копровых установок значительно улучшены, однако они еще имеют ряд недостатков: необходимость монтажа и демонта­ жа при перемещении на новое место работ, ограниченная транс­

портабельность, большие/ затраты труда при установке сваи под погружатель.

агрегат С-678 с навесным оборудованием, смонтированным на базе автомашины МАЗ-205. Стрела сваебойного агрегата устанавли­ вается под собственным весом в строго вертикальное положение, обеспечивает забивку свай без отклонений от вертикали. Снизу к стреле крепится приспособление с блоком, служащее для подтас­ кивания свай канатом от лебедки, пропущенным через блоки верха, стрелы.. Применение агрегата наиболее целесообразно при устройстве рассредоточенных фундаментов.

Процесс погружения свай в грунт включает в себя следующие операции: передвижку и установку копра на место забивки оче­ редной сваи; подачу сваи к копру; подъем сваи на копер, и точную ее установку на грунт; погружение сваи до проектной отметки или отказа.

В связи с тем, что наибольшие затраты времени при погруже­ нии свай составляет передвижка копра (до 40—50% времени, тре­ бующегося иа весь цикл работ по погружению сваи), при состав­ лении проекта производства работ главное внимание должно быть уделено проработке плана движения копра на свайном поле с целью достижения наименьших затрат времени на передвижку копров, подачу и установку свай под молот.

Территория свайного поля должна быть тщательно спланиро­ вана и очищена от посторонних предметов, строительного мусора, пней, снега и т. п.

Передвинутый к месту забивки очередной сван копер устанав­ ливают так, чтобы ось штока или центр тяжести молота находился под осью забиваемой сваи, а направление стрелы с ее проектным направлением.

Установку свай и стрелы копра производят или непосредствен­ но самим копром, или специальным краном. Перед установкой сваи молот поднимают в верхнее положение на стреле и удержи­ вают копровой лебедкой. Поднятую сваю выверяют и устанавли­ вают острием на точку-забивку. На противоположный острию ко­ нец сваи устанавливают оголовник и начинают погружение.

При забивке железобетонных свай молотами двойного дейст­ вия, удары которого передаются через стальную опорную плиту, обыкновенно обходятся без наголовника, а для лучшего закреп­ ления головы сваи к ножкам молота закрепляется направляющая планка из уголковой стали. У дизель-молотов наголовник яв­ ляется их неотъемлемой частью.

После установки и закрепления сваи начинают погружение. Первые удары по свае производят при небольшой высоте подъема молота для того, чтобы легкими ударами закрепить сваю в грунте и дать ей правильное направление.

Дальнейшая забивка идет при постоянной высоте подъема мо­ лота. При забивке свай необходимо непрерывно вести наблюдения за плавностью погружения их в грунт и определять отказы свай.

При приближении острия сваи к проектной отметке или при получении отказа, близкого по своей величине к заданному, забив­ ка ведется залогами в 10 ударов каждый. Величину погружения сваи измеряют после каждого залога с точностью до 1 мм.

При забивке свай ведут журнал, в котором записывают дан­ ные, необходимые для определения сопротивления сваи (размеры сваи, массы ударной части молота, высоты падения ударной части и пр.).

Наибольшее внимание при выполнении свайных работ необхо­ димо уделять прочности и устойчивости копров, кранов, а также

и установке сван, передвижкам и разворотам копра необходимо производить только по сигналу закоперщика. Запрещается нахо­ диться под поднятым молотом или поднятой сваей, при производ­ стве свайных работ необходимо пользоваться специальными пра­ вилами техники безопасности, изложенными в СНиП Ш-А. 11-70.

§31. УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ ПОД ОСНОВНЫЕ ЗДАНИЯ

ИБЕТОНИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Возведение фундаментов необходимо производить поточными методами с разбивкой работ на захватки й участки с применением инвентарных лесов, опалубки и подмостей.

При устройстве фундаментов необходимо применять комплекс­ ную механизацию работ по доставке бетонной смеси от смеситель­ ных, установок (завода) к месту укладки.

Фундаменты под здания, сооружения и технологическое обору­ дование углеобогатительных фабрик до 1960 г. устраивали из мо­ нолитного железобетона. В последние годы наряду с монолитными находят применение сборные железобетонные и свайные. Сборные железобетонные фундаменты применяют в основном под здания административно-бытовых комбинатов; свайные — под здания су­ шильио-топочного комплекса, аккумудирующйх и погрузочных бункеров и др,

ТПзмплекс работ по устройству фундаментов из монолитного железобетона включает: изготовление, транспортирование и уста­ новку опалубки; изготовление, транспортирование и установку арматуры; приготовление, транспортирование, подачу и укладку (распределение, разравнивание, уплотнение) бетонной смеси в кон­ струкции; вспомогательные работы, связанные с уходом за бето­ ном, разборкой опалубки и пр.

Каждый из этих процессов выполняется отдельным потоком ВО' взаимной увязке друг с другом. Поэтому железобетонные работы разделяются на ряд частных комплексно-механизированных пото­ ков, выполняемых при помощи соответствующих комплектов ма­ шин, параметры которых отвечают особенностям конструкций сооружения, а производительность — требуемым темпам производ­ ства работ [1, 8].

На рис. 65 показаны различные схемы устройства монолитных железобетонных фундаментов. В соответствии с принятой схемой назначается определенный комплект машин:

транспортирование бетонной смеси— автосамосвалами, выгруз­ ка в вибропитатель и подача ее в конструкцию с помощью вибролотков (рис. 65, а);

транспортирование бетонной смеси автосамосвалами и выгруз­ ка ее непосредственно в конструкцию фундамента с переносных

эстакад или передвижных мостов, перемещающихся по рельсам (рис. 65,6). Эта схема применяется при больших объемах бетона и размерах конструкции в плане.

На рис. 65, в, г, д показаны схемы подачи бетонной смеси с помощью вибробадьи стреловым краном (автокраном, пневмоколесным или гусеничным краном, одним или несколькими башен­ ными кранами) бетононасосами; на рис. 65, е показана схема транспортирования бетонной смеси бортовыми автомашинами в

Р и с . 65. С х ем а в о зв е д е н и я м он ол и тн ы х ж е л е з о б е т о н н ы х ф у н д а м ен т о в :

J —»автосамосвал; 2 — внбролетатель; 3 — вибролоток; 4 — эстакада: 5 — башенный кран; 6 — гусеничный кран; 7 — бетононасос; 8 — ковш-бадья; 9 — бортовая автома­

шина

бадьях или в вибробункерах и подача ее в конструкцию стреловы­ ми или башенными кранами (бетонирование «с колес»).

При сборном железобетонном каркасе фундаменты под основ­ ные здания и сооружения углеобогатительных фабрик проекти­ руются стаканного типа из монолитного железобетона, которые возводят в основном по схемам в, г (рис. 65).

Выбор рациональной схемы и комплектов машин и механизмов как для выполнения отдельных видов работ, так и для возведения фундаментов должен основываться исходя из условий максималь­ ной загрузки ведущей машины или механизма.

Основными техническими и технологическими факторами, обу­ словливающими возможность применения тех или иных машин и механизмов для определенного вида работ в конкретных усло­ виях, являются:

конструктивные решения подземной части здания или сооруже­ ния, их размеры в плане, глубина заложения фундаментов под здание и оборудование;

принятые методы производства работ и способы транспортиро­ вания материалов и конструкций;

условия производства работ, степень стесненности строительной площадки, доступность подходов к сооружению, уклон местности, наличие подъездных автомобильных и железных дорог;

заданные сроки строительства, объемы выполняемых работ и т. д.

Параметры и конструктивная характеристика применяемых ма­ шин должны соответствовать выполняемому виду работ. Оконча­ тельный выбор комплектов машин производят на основании тех­ нико-экономического сравнения вариантов по показателям себе­ стоимости, трудоемкости единицы продукции и показателей про­ должительности выполнения работ.

При устройстве фундаментов ведущей является машина, по­ дающая бетонную смесь к месту укладки, в соответствии с которой подбирают производительность и число комплектующих машин’ и механизмов.

Выбор машин производят на основе сравнительной технико­ экономической оценки различных вариантов по методике, изло­ женной в § 27.

При устройстве фундаментов из монолитного железобетона и других конструкций в основном применяют деревянную стацио­ нарную, разборно-переносную инвентарную дерево-металлическую и металлическую опалубку (рис. 66).

Стационарную опалубку применяют для возведения сооруже­ ний со сложными неунифицированными конструкциями, требую­ щими устройства на месте индивидуальной опалубки и поддержи­ вающих ее лесов (чаши сгустителей, ямы привозных углей, шламо­ вых бассейнов, некоторых фундаментов под оборудование и др.).

На рис. 67 показана стационарная опалубка чаш радиальных сгустителей в процессе ее монтажа. Инвентарную разборно-пере­ ставную опалубку собирают в крупные панели или блоки и уста­ навливают механизированным способом. Изготовление всех эле­ ментов производится главным образом в заводских условиях. Пе­ ревозку собранных арматурно-опалубочных блоков производят на автомашинах с раскрытыми бортами или платформах. Щиты со­ единяют болтами, щиты нижней ступени крепят при помощи инвентарных подкосов, а при наличии у фундамента откоса — рас­ порками.

Демонтаж опалубки производят в следующем порядке; вна­ чале ослабляют болтовые соединения накрывных щитов и отры­ вают их от поверхности бетона, после чего отрывают закладные щиты.

При строительстве главных корпусов ЦОФ применяют откры­ тый и закрытый способы возведения подземной части зданий.

При выборе того или иного способа возведения подземной ча­ сти зданий необходимо учитывать комплексно-механизированное поточное выполнение работ комплектом машин.

На рис. 68 показана схема бетонирования фундаментов под колонны главного корпуса павильонного типа ЦОФ производи­ тельностью 1,2 млн. т в год закрытым способом с помощью крана-экскаватора Э-652. Комплект машин состоит из автокрана К-52, крана-экскаватора Э-652 со стрелой длиной 18 м и автосамо­ свалов ЗИЛ-585.

/-кран -экскаватор Э-652; 2 — автосамосвал ЗИЛ-585

Кран Э-652, перемещаясь по периметру здания, производит бе­ тонирование фундаментов под колонны. После монтажа конструк­ ций здания бетонируют фундаменты под этажерки и оборудование этим же краном, который перемещается внутри здания (рис. 69).

При бетонировании подземных конструкций применяют также ’бетононасосные установки как стационарного, так и передвижного типа с системой магистральных и разводящих бетоноводов.

Применение передвижных бетононасосных установок более це­ лесообразно, благодаря возможности легкого и быстрого переме­ щения с одной стоянки на другую. В этом случае повышается производительность и коэффициент использования бетононасоса,, так как длина бетоновода с передвижением бетононасоса пример­ но постоянна и может быть сделана значительно короче с учетом протяженности каждого конкретного участка.