Все о работе со специальными цементами.

Классификация, свойства, виды специальных цементов

Archive for the ‘Свайные работы’ Category

Охрана труда

Пути передвижения копра должны устраиваться с учетом требований безопасного выполнения свайных работ. Состояние пути проверяется перед началом каждой смены и в процессе работы. Копер на рельсовом ходу во время работы должен быть закреплен противоугонными устройствами. Монтаж и демонтаж копров следует производить под руководством мастера в соответствии с имеющейся в паспорте схемой или по проекту, утвержденному главным инженером строительства.
При подъеме копра из горизонтального в вертикальное положение в зоне, равной длине копра плюс 5 м, прекращаются все работы. На ферме копра указывается предельный вес молота и поднимаемой сваи. Копер должен иметь ограничитель подъема. Сваи к копру подтаскиваются только через нижний отводной блок. Если копер имеет два крюка, то каждым из них производится раздельный подъем сваебойного снаряда и сваи. Совместный подъем разрешается только при достаточной грузоподъемности лебедки. Поднимаемая свая удерживается от раскачивания и кручения с помощью расчалок. Наклонные сваи погружаются в грунт только универсальным или специально приспособленным копром. До начала работы свайного молота подается звуковой сигнал. Во время перерыва и по окончании работы молот опускают на твердое основание. Нельзя оставлять молот и сваю в подвешенном состоянии.

Устройство набивных и буронабивных свай

Набивные сваи устраивают на месте строительства здания или сооружения с укладкой бетона в подготовленную скважину. В зависимости от способа устройства скважин и укладки бетона различают следующие набивные сваи: а) сваи, для которых скважины образуют бурением; при этом может быть два способа укладки бетона — с применением обсадной трубы, извлекающейся из скважины по мере укладки бетона (сваи Страуса), и без обсадной трубы, когда укладка бетона ведется с использованием глинистого раствора; б) сваи, для которых скважины в грунте образуют погружением стальной трубы с закрытым концом, а уплотнение бетона — частым трамбованием с использованием ударов молота по трубе (частотрамбованные сваи) или с использованием вибрации от вибропогружателя (вибронабивные сваи).
Впервые набивные сваи были применены инженером А. Э. Страусом в 1899 г. в Киеве. Параллельно с бурением скважины до проектной отметки (процессы I и II) опускают обсадную трубу.

Погружение свай завинчиванием

При строительстве мостов, речных городских причалов, подпорных стенок и вантовых креплений различных инженерных сооружений применяют (анкерные) винтовые сваи. Винтовые сваи являются эффективными при строительстве инженерных сооружений в любых грунтах, допускающих завинчивание, когда фундаменты подвергаются выдергивающим нагрузкам. Большая несущая способность винтовых свай объясняется тем, что они имеют внизу широкие лопасти, диаметр которых в 2...2,5 раза больше диаметра трубчатой сваи. При погружении винтовых свай не происходит сотрясения грунта, поэтому можно устраивать свайные фундаменты вблизи существующих зданий и сооружений.
В строительстве применяют железобетонные винтовые (сплошного или полого сечения), а также трубчатые стальные или чугунные сваи. Поскольку погружение винтовых свай осуществляют за счет- их вращения, усилие от кручения хорошо воспринимается стальными трубчатыми сваями и хуже — железобетонными. Поэтому при погружении железобетонных свай используют специальные приспособления, воспринимающие на себя крутящий момент.

Способы ускорения погружения свай

При погружении свай большого поперечного сечения и на большую глубину в несвязных и малосвязных грунтах, а также в грунтах с включением галечника применяют способ подмыва грунта. Сущность его состоит в том, что у острия сваи грунт размывается водой, вытекающей под напором из насадок труб, прикрепленных к свае. Установка для погружения свай с подмывом грунта состоит из копровой рамы, перемещаемой по рельсовому
или гусеничному ходу, молота ударного действия или вибропогружателя, системы блоков, поддерживающих шланги для подачи воды, и насоса, создающего необходимое давление. В зависимости от конструкции и размера сваи, плотности грунта, к свае прикрепляют две или четыре трубы диаметром 40...65 мм с соплами.
К верхней части труб присоединяют гибкие шланги, которые с помощью тросов и блоков с противовесом могут опускаться и подниматься. Для увеличения скорости вытекающей воды и ее размывающего действия наконечники труб имеют центральное выходное отверстие диаметром 10...20 мм, а в некоторых случаях — дополнительно восемь боковых отверстий. В полых сваях трубки размещаются внутри и выходят из нее через коническую часть или в самом острие. При любом размещении внутри или снаружи сваи трубки должны располагаться симметрично относительно поперечного сечения сваи. Несоблюдение этого правила приводит к неравномерному размыву грунта и отклонению сваи от проектного положения. Восстановление сваи в вертикальное положение производят уменьшением размыва грунта с той стороны, в какую она отклонилась.

Погружение коротких сваи вдавливанием и вибровдавливанием

В строительстве зданий широкое распространение получают фундаменты, устраиваемые с применением коротких железобетонных свай (длиной до 7 м) сплошного и трубчатого сечения. Трубчатые сваи более экономичны, чем сваи сплошного сечения, так как они имеют значительно большую несущую способность в переводе на 1 м3 железобетона.
Для погружения коротких свай способом вдавливания применяют агрегат АВС-35, состоящий из П-образной стрелы с подвижным наголовником, грузовой лебедки и откидной плиты, прикрепленной внизу к стреле. Свая вдавливается в грунт под воздействием усилия, создаваемого грузовой лебедкой через систему полиспастов и подвижного наголовника. Если для погружения сваи в плотные грунты недостаточно усилия одной лебедки с использованием массы трактора, то на опорную плиту въезжает пригрузочный трактор. С помощью своей лебедки второй трактор подтягивает сваю к агрегату и устанавливает ее в направляющую стрелу.
Способ вдавливания эффективно используют для погружения свай во влажные глинистые и суглинистые грунты. При наличии плотных и сухих глинистых грунтов целесообразно предварительно пробурить скважины на глубину выше проектной отметки сваи (500...800 мм) и залить их водой. В подготовленной таким образом скважине значительно уменьшается сопротивление трения грунта и обеспечивается более точное погружение сваи, что очень важно при применении сборного ростверка. Для обеспечения необходимой несущей способности сваи поперечное сечение скважины принимают в два раза меньше поперечного сечения сваи. Достоинство способа вдавливания — свайные фундаменты устраивают без ударов молота (без шума) и сотрясений почвы, а это имеет большое значение в городских условиях, когда вблизи располагаются здания и подземные коммуникации. В то же время агрегат АВС-35 является громоздким и развивает максимальное усилие вдавливания до 350 кН. Он не применим для погружения свай в песчаные грунты.

Погружение свай вибропогружателями и вибромолотами

Погружение свай в грунт с помощью вибропогружателей происходит под воздействием вибрации. При работе вибратора возникают направленные колебания, которые от сваи передаются грунту, в результате чего в зоне контакта уменьшаются силы трения, и свая под действием собственного веса и веса вибропогружателя заглубляется в грунт. Схема вибропогружателя с жестким соединением узлов. Электродвигатель установлен на корпусе вибратора, который жестко соединен с пригру-зочными плитами. Вибропогружатель к свае крепится с помощью наголовника. В сварном корпусе вибратора установлены два или четыре вала с посаженными на них дебалансами. Валы связаны между собой зубчатой передачей и вращаются в противоположных направлениях. Дебалансы расположены таким образом, что горизонтальные колебания взаимно поглощаются, а вертикальные— воздействуют на сваю с частотой 300...1500 кол/мин и амплитудой 1...1-4 мм. Недостаток этих вибропогружателей состоит в том, что вибрация передается не только свае, но и электродвигателю, отчего срок его эксплуатации снижается.

Погружение свай ударным способом

При устройстве свайных фундаментов необходимо произвести разбивку свайных рядов и применить соответствующую схему забивки свай. До начала погружения свай определяют точное их местоположение в плане. Для этого устраивают обноску, натягивают проволоку вдоль продольных и поперечных осей и положение каждой сваи обозначают колышком.
В зависимости от формы и размера свайного поля, а также вида грунта применяют рядовую спиральную и секционную схемы забивки свай.
Рядовую схему применяют при устройстве свайных фундаментов зданий и сооружений в несвязных грунтах. При строительстве линейного сооружения забивку свай производят последовательными рядами, по захваткам. Сначала забивают сваи в первом ряду на участке, затем во втором на участке и в третьем на участке. По окончании работ на первой захватке сваебойный агрегат переходит на вторую и продолжает забивку свай в такой же последовательности.
Спиральную схему применяют при кустовом расположении свай (опор мостов, эстакад) и забивке их в неплотные грунты. В этом случае погружение начинают от среднего ряда и ведут по спирали к крайним рядам с прохождением копра последовально через точки его стоянок. При таком порядке сваи испытывают меньшее сопротивление грунта.

Оборудование для погружения свай

Сваи можно погружать в грунт с помощью машин ударного, вибрационного, вдавливающего и завинчивающего действия, а также агрегатов смешанного действия — виброударные молоты и вибровдавливаю-щие машины. Применяемые для забивки свай машины ударного действия различаются по роду привода: молоты внутреннего сгорания (дизельные), паровоздушные и механические (подвесные). Паровоздушные молоты бывают одиночного и двойного действия. В первых сила пара или сжатого воздуха используется лишь для подъема ударной части, а рабочий ход осуществляется при ее падении на сваю. В молотах двойного действия энергия пара или сжатого воздуха используется для увеличения силы удара. Управление работой молотов бывает ручным, полуавтоматическим и автоматическим.
Дизельный молот штангового типа состоит из поддона, направляющих штанг, ударной части с цилиндром и поршневого блока, который заканчивается шарнирной опорой, состоящей из сферической пяты и наголовника. Назначение шарнирной опоры — обеспечить центральный удар по свае при незначительном нарушении соосности молота и сваи.

Подготовка свай к погружению

При устройстве свайных фундаментов наибольшее распространение имеют железобетонные сваи, изготавливаемые с ненапряженной (обычной) и, с предварительно напряженной арматурой. Длина и сечение свай зависят от величины воспринимаемой нагрузки и вида грунта. Железобетонные сваи сплошного квадратного сечения с обычной арматурой выпускают длиной 3...16 м, со стороной квадрата 200, 250, 300, 350 и 400 мм; сваи с предварительно напряженной стержневой арматурой — длиной 9...20 м, со стороной 300, 350 и 400 мм. Для повышения несущей способности и восприятия изгибающих моментов во время погрузочно-разгрузочных и транспортных работ сваю армируют продольными (рабочими) стержнями. Положение рабочей арматуры в сечении свай фиксируется хомутами или спирально намотанной распределительной арматурой, придающей необходимую жесткость арматурному каркасу. При забивке верхняя часть сваи испытывает наибольшие динамические усилия от ударной части молота, поэтому она дополнительно армируется металлическими сетками. Внизу сваи рабочая арматура соединяется в пучок вокруг дополнительного стержня, образуя тем самым острие.
Чтобы железобетонная свая не разрушалась при падении ударной части молота, сверху на нее надевается наголовник.

Общие сведения о свайных работах

В настоящее время примерно 20 % всех зданий и сооружений возводится на сваях, что позволяет в 2...3 раза уменьшить объем земляных работ, более чем в 2 раза сократить расход бетона и на 20 % снизить трудоемкость. Кроме того, предоставляется возможность сократить в 1.5...3 раза срок строительства и повысить ритмичность ввода объектов в эксплуатацию в течение года. При наличии высокого уровня грунтовых вод свайные фундаменты осуществляют без применения водоотлива или водопонижения.
Свайные работы выполняют: при устройстве свайных фундаментов для зданий и сооружений; ликвидации оползней при застройке вдоль рек, морей и оврагов временном креплении вертикальных стенок котлованов транспортных пересечений в разных уровнях, подземных пешеходных переходов, опор мостов, коллекторов и Других инженерных сооружений.
В зависимости от способа передачи нагрузки от здания или сооружения грунту различают сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки передают нагрузку своей нижней частью на глубоко расположенный прочный грунт, а висячие сваи — за счет сил трения, возникающих по всей высоте сваи.