Комплексная механизация земляных работ

При комплексной механизации земляных работ основные и вспомогательные операции по разработке грунта, его перемеще­нию, укладке в насыпь, уплотнению, а также по окончательной отделке земляного сооружения выполняются с помощью комп­лекта взаимосвязанных машин и механизмов. Непременным усло­вием комплексной механизации (кроме полной механизации всех

процессов) является соответствие производительности всех ма­шин и механизмов комплекта эксплуатационной производитель­ности ведущей машины, как правило, выполняющей основную операцию — разработку грунта. Работы выполняются отдельными потоками, комплектами машин в последовательности, установ­ленной ППР.

Для часто встречающихся работ (рытье котлованов под фунда­менты зданий, отрывка траншей и т.п.) разработаны типовые технологические карты или схемы, включающие в себя рекомен­дуемый набор механизмов, последовательность выполнения ра­бот, взаимосвязь во времени и пространстве.

5.13. Контроль качества работ и охраны окружающей среды

При устройстве временных сооружений (котлованов, траншей) проверяют горизонтальную привязку, правильность разбивки осей, вертикальные отметки. Случайные переборы грунта, т.е. снятие его ниже проектных отметок, заполняют грунтом, однородным вынутому, с последующим его уплотнением, а в особо ответствен­ных случаях — тощим бетоном.

На законченные части земляных сооружений, в том числе на скрытые работы, составляют акты, которые вместе с исполни­тельными чертежами, результатами лабораторных испытаний грун­тов, журналами работ и другими документами предъявляют при­емной комиссии во время технической сдачи-приемки объекта.

Актируются следующие работы и элементы: устройство осно­ваний под земляные сооружения, фундаменты, трубопроводы и другие коммуникации; выполнение мероприятий по закреплению грунтов и подготовке оснований; конструкции, входящие в тело земляного сооружения; обратные засыпки, грунтовые подушки, насыпные основания под полы; мероприятия, необходимые для возобновления работ при перерывах более 1 мес. при консервации и расконсервации работ.

Приемка насыпей и выемок заключается в проверке в натуре положения земляного сооружения, его геометрических разме­ров, отметок дна, устройства водоотвода, степени уплотнения грунтов.

В процессе приемки работ по планировке площадок и террито­рий следует удостовериться в том, что отметки и уклоны соответ­ствуют проектным, нет переувлажненных участков и местных про­садок грунта.

Принимая котлованы и траншеи, проверяют соответствие про­екту их размеров, отметок, качества грунта в основании, пра­вильность устройства креплений. После освидетельствования вы-

полненных работ разрешается устраивать фундаменты, уклады­вать трубы и т. п.

Систематически должно проверяться выполнение разработан­ных мероприятий по охране природы: снятие и перемещение в отвалы плодородного слоя почвы для последующего "использова­ния; защита буртов от эрозии, подтопления, загрязнения; выяв­ление археологических и палеонтологических находок и приня­тие мер по их сохранению; надежное хранение горюче-смазо­чных и других материалов, способных негативно воздействовать на природу.

ГЛАВА 6. СВАЙНЫЕ РАБОТЫ

6.1. Назначение и виды свай

Назначение свай — устройство фундаментов зданий, опор мо­стов, эстакад и т.д., укрепление слабых грунтов, защита от воз­действия грунтовых вод и обрушения грунта.

Деревянные сваи бывают цельными, срощенными и клееными. Сращивание по длине деревянных свай осуществляется с уста­новкой в месте стыка заостренного «ерша* и металлического кольца. Железобетонные и стальные сваи при необходимости на­ращивают с использованием болтовых или сварных соединений.

Одиночные сваи чаще всего используют в качестве опор для колонн. Кусты свай устраиваются в местах больших сосредоточен­ных нагрузок (опоры, устои мостов и т. п.). Рядовое расположение свай предпочтительнее при необходимости возведения ленточных фундаментов, свайные поля — фундаментных плит.

По восприятию нагрузок различают: сваи-стойки, опи­рающиеся на более прочные слои грунта; висячие сваи, передающие нагрузки на грунты за счет трения боковых по­верхностей. Чтобы распределить нагрузки, по верху свай уст­раивают монолитные или сборные железобетонные плиты — ростверки.

Для обоснования целесообразности применения того или ино­го типа свай производят экономическое сравнение вариантов их использования. Практикой подтверждено, что при наличии сла­бых грунтов рациональнее изготавливать свайные основания без выемки грунта, например забивать пирамидальные сваи, которые подобно объемному клину упрочняют грунт. В глинистых грунтах сваи большого диаметра обычно устраивают в буронабивном ва­рианте, а при необходимости погружения свай на большую глу­бину забивают металлические сваи, имеющие в сечении форму трубы, двутавра и т. п.

6.2. Технология погружения готовых свай

Забивка — основной способ погружения готовых свай. Для за­бивки применяют специальные установки — копры, оборудован­ные механическими, паровоздушными или дизельными молота­ми. Механические и паровоздушные молоты в массовом строи­тельстве постепенно заменяются гидравлическими и вибрацион­ными дизель-молотами из-за их высокой производительности и простоты эксплуатации. Выпускавшиеся ранее копры на рельсо­вом и пневмоходу заменяются копровыми установками на гусе­ничном ходу из-за их высокой маневренности и проходимости.

Подготовительные работы включают в себя: расчистку и пла­нировку площадки; разбивку положения свай, устройство обно­сок и путей передвижения копров; доставку и складирование свай, доставку оборудования; оборудование освещения площад­ки и рабочих мест; пробную забивку, по результатам которой корректируются схемы забивки и проект производства свайных работ.

Кроме специализированных копровых установок для погруже­ния свай используются универсальные машины — экскаваторы, для чего их оборудуют подвешенной мачтой. Благодаря установке направляющей на стандартную крановую стрелу за короткий про­межуток времени экскаватор выполняет функции сваебойной ма­шины.

Забиваются деревянные, железобетонные, стальные сваи и шпунтовые ограждения (рис. 6.1).

Нижний конец деревянных свай заостряют и устанавливают металлические башмаки, защищающие острие сваи от поврежде­ния при погружении, на головную часть сваи надевают бугель — металлическое кольцо, предохраняющее сваю от «размочалива­ния» при ударах. Для предохранения от гниения деревянные сваи пропитывают антисептиком и располагают ниже уровня грунто­вых вод.

Для повышения трещиностойкости железобетонные сваи ре­комендуется подвергать предварительному напряжению, а перед погружением — пропитывать составами на основе нефтебитума. Металлические сваи и шпунтовые ограждения, погружаемые за­бивкой, покрывают антикоррозийной обмазкой.

Забивка свай ведется до получения заданного проектом отказа.

Отказ — глубина погружения сваи от одного удара. Отказ из­меряют с точностью до 1 мм. Осадку от одного удара в конце забивки сваи измерить трудно, поэтому отказ определяют как сред­нее значение при серии ударов, называемых залогом.

При погружении свай дизель-молотами и паровоздушными молотами одиночного действия залог принимается равным 10 уда­рам, при погружении свай молотами двойного действия и вибро-

Ж

Рис, 6Л. Погружение готовых свай:

а — с помощью экскаватора, оборудованного навесной мачтой; б — деревянных; в — железобетонных; г — стальных; д, е, ж — стального шпунта корьтто-, зетобразного

и плоского профиле

погружателями залог принимают равным числу ударов за I мин забивки.

Процесс погружения сваи складывается из следующих опера­ций:

подтягивание и подъем сваи с одновременным заведением ее головной части в гнездо наголовника в нижней части молота;

установка сваи в направляющих в месте забивки;

забивка сваи сначала несколькими легкими ударами с после­дующим увеличением силы ударов до максимальной. При откло­нении положения сваи от вертикали более чем на I % сваю вып­равляют подпорками, стяжками и т.п., или извлекают и забива­ют вновь;

передвижение копровой установки и срезание сваи по задан­ной отметке.

Деревянные сваи срезают пилой, верх железобетонных свай срубают отбойным молотком, арматуру срезают газовой резкой. Обнажившуюся арматуру затем сваривают с арматурой ростверка.

hV

------ -<----

й в

Рис. 6.2, Схемы проходок при погружении свай: а — рядовая; 6 — секционная; в, г — спиральные

Существуют следующие основные схемы забивки свай (рис. 6.2): рядовая, секционная и две спиральных (от краев к середине в обычных условиях, от середины к краям при плотном грунте).

Недостатком забивных свай является динамическое воздействие на людей и здания, поэтому были разработаны безударные спосо­бы погружения готовых свай (рис. 6.3).

Т!

Вода

:\

л\ \ \

Н,0

Рис. 6.3. Схемы безударных способов погружения свай:

а — вибрационный; б — виброударный; в — вдавливание; г — вибровдавливание;

д — завинчивание; е — подмыв; ж — электроосмос

Вибрационным способом обычно погружают полые сваи и сталь­ной шпунт, поскольку такие конструкции свай при погружении встречают меньшее сопротивление грунта. В зависимости от массы свай используют низкочастотные (400 колебаний в минуту) или высокочастотные погружатели (1500 колебаний в минуту). После­дние применяются при погружении свай небольшой массы. Виб­рационный способ наиболее эффективен при несвязных водона-сыщенных грунтах.

Виброударный способ погружения свай — универсальный. Виб­ромолот совершает удары по наголовнику сваи, когда зазор меж­ду ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды коле­баний возбудителя.

Способ вдавливания коротких свай (до б м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброудар­ный способы. Однако в плотных грунтах перед вдавливанием не­обходимо бурить лидирующие скважины небольшого диаметра.

При вибровдавливании свая погружается от комбинированных воздействий вибрации и статической нагрузки. Этот способ более эффективен, чем простое вдавливание.

Винтовые сваи изготавливают стальными или комбинирован­ными: нижняя винтовая часть — стальная; верхняя — железобетон­ная. Такие сваи применяются в качестве фундаментов и анкеров при строительстве мачт, линий электропередачи, радиосвязи и т. п.

С подмывом под давление воды не менее 0,5 МПа могут погру­жаться сваи-стойки, если нет опасности осадки близлежащих со­оружений. Расположение подмывных трубок бывает центральным или боковым. Центральное расположение более предпочтитель­но, поскольку при боковом расположении подмывные трубки часто повреждаются и заполняются грунтом. В связи с размывом грунта под пятой сваи за 1... 1,5 м до проектной отметки подмыв прекра­щают, дальше сваю погружают без подмыва.

Электроосмос используют при погружении свай в плотные гли­нистые грунты. После кратковременного воздействия постоянно­го тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижаются силы трения между сваей и грунтом.