Технологии погружения свай вдавливанием. Принцип погружения. Техника Состав процесса. Оценка способа

Свая погружается в грунт вертикальным статическим усилием, которое обеспечивается системой домкратов или лебедок. Для этого используются специальные сваепогружающие установки (СПУ). Основная проблема такой технологии — восприятие реактивного усилия при задавливании сваи, направленного вертикально вверх, - решается следующими методами:

- применение в момент задавливания сваи временных статических пригрузов. В установке ABC-10-20 используется второй трактор. На рельсовых СПУ используются комплекты бетонных блоков или чугунные чушки;

- использование вибропогружателей в качестве динамического «пригруза» в составе вибровдавливающих СПУ;

- применение винтовых буров-анкеров на аутригерах СПУ, которые в момент погружения сваи заглубляются в грунт и воспринимают реактивную составляющую;

- применение СПУ на базе тяжелых гусеничных кранов (СКГ- 40, ДЭК-50) или экскаваторов (ЭО-6122). В этом случае сама масса СПУ (30-60 т) обеспечивает восприятие реактивной составляющей задавливания (рис. 3.16; 3.17);

при усилении существующих фундаментов зданий реактивная составляющая воспринимается массой надземных конструкций здания.

Достоинства:

- отсутствие избыточных нагрузок на сваю;

- отсутствие динамических нагрузок на близкорасположенные здания и сооружения;

- контроль фактической несущей способности каждой сваи по усилию вдавливания.

Недостатки:

- громоздкая и тяжелая техника;

- в ряде случаев требуется бурение скважин.

В настоящее время технология вдавливания широко применяется при строительстве отдельных зданий внутри существующих кварталов, в том числе и на строительных площадках г. Саратова.

Схема сваевдавливающей установки СВУ-В-3 (вид сбоку):

- базовая машина;

- главная лебедка; 3 - гидроцилиндр раскоса;

4 - полиспастные блоки;

5 — портал; 6 - вдавливающий орган; 7 - наголовник; 8 - пригрузы;

9 - свая; 10 - передний аутригер;

11 - рама; 12 - катки; 13 - опорная плита; 14 - задний аутригер

В настоящее время в строительстве используется большое количество различных установок для вдавливания свай. Наиболее высокими эксплуатационными показателями обладает самоходная сваевдавливающая установка СВУ-В-3, сконструированная в 1998 г., и ее последующие модификации (патент РФ №31267).

При работе СВУ-В-3 практически отсутствуют динамические воздействия на грунт и окружающие здания и сооружения.

Вдавливающее усилие прикладывается шарнирно к голове сваи, что исключает поперечное раздавливание и излом железобетонного элемента при возможном отклонении сваи в грунте. Установка СВУ-В-3 может вдавливать сваи и шпунт под углом до 15° от себя и под себя.

Технологии устройства набивных свай. Их оценка. Устройство набивных свай с камуфлетным уширением Техника. Состав процесса. КТС. Оценка способа. Устройство набивных свай с механическим уширением. Техника. Состав процесса. КТС.

Существуют два конструктивных решения набивных свай и соответственно две группы технологий их устройства.

Эти сваи устраиваются на месте путем бетонирования пробуренных в грунте скважин. по стоимости материала (монолитного железобетона) они на 70-100 % дешевле готовых забивных свай.

Сваи постоянного сечения диаметром 600-1000 мм и длиной 15-40 м прорезают толщу грунтов I-III групп и опираются на прочные скальные породы. За счет этого они обладают высокой несущей способностью, которая может составить 5000-7000 кН. На таких сваях возводят высотные здания (небоскребы). Бурение скважин ведут специальными установками (рис. 3.23), для исключения обрушения стенок скважины используют стальные обсадные трубы. В процессе бетонирования скважины обсадная труба извлекается отдельными секциями.

Сваи с уширением. В нижнем основании таких свай устраивается уширение (башмак), которое обеспечивает свае большую несущую способность (рис. 3.22, г, <3). Способ образования уширения определяет и технологию устройства таких свай.

Сваи с камуфлетным уширением. Диаметр ствола свай 600-800 мм, камуфлетного уширения 1,5-3,0 м, общая длина свай 6,0-10 м.

Состав процесса (рис. 3.22):

- бурение скважины по диаметру ствола сваи (а);

- закладка заряда ВВ (б);

- укладка бетонной смеси в ствол (в);

- подрывание заряда ВВ (сразу после укладки) (г);

- бетонная смесь заполняет образовавшуюся в грунте полость (г);

- укладка бетонной смеси в скважину (добетонирование) (Э);

- оформление опорной части сваи (ростверка).

Достоинства:

- простота;

- низкая стоимость ВВ.

Недостатки:

- взрывные работы ведутся только специализированные организации;

- сложность контроля геометрических характеристик камуфлетной полости. Форма и размеры уширения сильно зависят от характеристик грунтов, которые могут отличаться в разных местах площадки.

Схема устройства свай с камуфлетным уширением:

1 - буровая установка; 2 - скважина; 3 - бетонолитная труба с воронкой;

4 - электросеть для взрывания; 5 - заряд ВВ; 6 - уплотненный взрывом грунт

Сваи с механическим уширением. Диаметр ствола свай 400-800 мм, уширения 600-1600 мм, длина свай 8,0-20,0 м.

Состав процесса (рис. 3.25):

- бурение скважины по диаметру ствола сваи и вывоз вынутого грунта. Для обеспечения устойчивости стенок используют глинистый раствор или секционные обсадные трубы (I);

разбуривание проектного уширения с помощью специального механизма - уширителя (складной бур с ковшом) (2);

- контроль состояния скважины - стенок, дна скважины, уширения;

- зачистка дна скважины или корректировка размеров уширения (при необходимости);

- установка в скважину арматурного каркаса (III);

- установка секционной бетонолитной трубы с наконечником- вибратором (IV);

- подача бетонной смеси с ОК 8-12 см по бетонолитной трубе в ствол скважины. Укладка бетонной смеси методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) с уплотнением вибрацией (V);

- в процессе бетонирования бетонолитная труба поднимается и снимается очередная секция (VI). При этом нижний конец трубы должен быть все время заглублен в бетонную смесь не менее чем на 1,0 м;

оформление опорной части сваи (ростверка).

Схема устройства свай механическим уширением в сухих связных грунтах: 1 - бур; 2 - скважина; 3 - бетонолитная труба с воронкой; 4 - уширитель; 5 - армокаркас; 6 - бетонная смесь

КТС:

При приемке скважины проверяется:

- ровность ствола и отсутствие каверн (пустот) специальным прибором - каверномером. Прибор подвешен на канате и свободно перемещается по скважине «вверх-вниз». Механические рычаги прибора при этом скользят по стенкам скважины и отмечают ее дефекты (рис. 3.28, а);

- размеры уширения проверяют прибором (рис. 3.28, б);

- наличие рыхлого грунта на дне определяют визуально простейшим перископом с подсветкой дна скважины фонариком (рис. 3.28, а);

плотность бетона (кроме обычных методов) определяют степенью соответствия объема уложенной смеси к фактическом)' объему скважины.

ТБ:

При установке бурового станка в котловане необходимо принять меры против обрушения грунта незакрепленных откосов. Буровой станок оборудуют звуковой сигнализацией.

Экипаж, обслуживающий буровой станок, и подсобные рабочие должны быть обеспечены предохранительными поясами, защитными касками и спецодеждой.

При бурении скважин нахождение людей в зоне разгрузки рабочего органа (разгрузочной воронки) недопустимо.

Перед бурением скважины бригадир предупреждает об этом всех лиц в зоне работы.

Очищать лопасти бура от налипшего грунта возможно лишь при полном отключении двигателя буровой машины (а не только при отключении самого бура).

При разрыве во времени между окончанием бурения и началом бетонирования скважину закрывают инвентарным щитом.

Достоинства:

- большая несущая способность;

- возможность устройства в любых грунтах;

- отсутствие динамических воздействий.

Недостатки:

- многооперационная технология (разные процессы);

- громоздкое оборудование;

- наличие мокрых процессов.

Данная технология широко применяется в промышленном строительстве (фундаменты под несущие колонны); при возведении гражданских зданий взамен ударной технологии, а также при обоснованной экономической целесообразности.

32. Технологии возведения ж/б конструкций. Сборная и монолитная. Состав процесса. Оценка.

Технология сборного железобетона. Элемент изготавливается на специализированном заводе, доставляется на объект, где устанавливается в проектное положение.

Достоинства:

- малые затраты труда и времени на строительной площадке;

- сжатые сроки возведения;

- возможность отделки лицевой поверхности элемента (плитка, фактура) в заводских условиях, что исключает впоследствии отделочные процессы на объекте;

- малая зависимость от погодных условий;

- быстрое введение конструкции в работу (не требуется времени на набор прочности бетона).

Недостатки:

- высокая стоимость (на 70-100 % дороже монолитного);

- наличие швов и стыков (дополнительные затраты на заделку);

- необходимость использования при строительстве тяжелых грузоподъемных механизмов;

- ограничения по размерам и массе конструкций;

- плохая работа конструкций на динамические нагрузки.

Область применения:

- при сжатых сроках строительства;

- при большом количестве однотипных элементов;

- при небольшой массе элементов (до 6,0... 10,0 т);

- в случае, если технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения сборных конструкций в конкретных условиях строительства.

- Технология монолитного железобетона. Элемент изготавливается на объекте в проектном положении. На строительную площадку материалы доставляются по графикам.

Достоинства:

- низкая стоимость;

- отсутствие швов и стыков (монолитная конструкция);

- возможность придания конструкции любой формы, а также возведение элементов любых размеров и массы;

- хорошая работа монолитных конструкций на динамические и знакопеременные нагрузки.

Недостатки:

- высокие затраты труда и времени на строительной площадке;

- наличие «мокрых» процессов;

- длительные сроки введения конструкции в работу (необходимо время для набора прочности бетона).

Область применения:

- при больших массивных конструкциях (большие фундаменты, фундаментные плиты, массивные колонны и т.п.);

- при возведении конструкций сложной формы (криволинейных, переменного сечения и т.п.);

- при больших динамических нагрузках (фундаменты под технологическое оборудование, покрытие посадочных полос аэродромов);

- в случаях, когда технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения монолитных конструкций в конкретных условиях строительства.

Рациональный выбор той или иной технологической схемы возведения железобетонной конструкции определяется:

- видом возводимой конструкции, ее параметрами (размеры, масса, форма, назначение);

- удаленностью объекта строительства от заводов ЖБК;

- техническими возможностями исполнителя (необходимая техника, кадры);

- климатическими условиями (при отрицательных температурах велики затраты на прогрев монолитных конструкций);

заданными ограничениями (по срокам или по стоимости).