Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

ЛЕКЦИЯ 9

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТЕМЫ IV.

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ - свайные работы

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1.Назначение и состав свайных работ, классификация свай

- 5 мин.

2.Методы погружения свай

- 10 мин.

3.Технологический процесс забивки свай (ударный метод)

- 30 мин.

4.Вибрационный и виброударный методы погружения свай, метод вдавливания

- 5 мин.

5.Погружение свай методом завинчивания и с помощью гидроподмыва и электроосмоса, комби­нированный метод

- 5 мин.

6.Устройство набивных свай

- 25 мин.

7.Охрана труда на производстве буровых и свайных работ

- 10 мин.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Белецкий Б.Ф. Технология строительных и монтажных работ. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1986.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Бойко Н.В. и др. Технология, организация и комплексная механизация свайных работ. - М.: Стройиздат, 1985.

2.Ганичев И.А. Устройство искусственных оснований и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1981.

3.Беленький С.Б., Дикман Л.Г. и др. Проектирование и устройство свайных фундаментов. - М.: Высшая школа, 1983.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

1.Диафильм "Свайные копры и копровые установки".

Свайные работы в водопроводно-канализационном строительстве выполняют в основном при устройстве фундаментов сооружений в целях передачи нагрузок на более прочные грунты или повышения несущей способности оснований, для временного крепления стенок котлованов (шпунтовые стенки), при устройстве затопленных водо­приемных оголовков водозаборов и т.п.

Классификация свай и методы их погружения. По способу изготовления сваи подразделяются на погружаемые в готовом виде (забивные) и набивные, изготавливаемые непосредственно в самом грунте, а по материалу - на деревянные, бетонные, железобетонные, стальные, комбинированные и др. По форме поперечного сечения сваи бывают квадратные, прямоугольные, многоугольные и круглые, а по форме ствола – цилиндрические, конические, призматические и др.

По методам погружения сваи подразделяются на забивные и буровые (набивные и винтовые). Применяются также и другие методы погружения свай, которые в зависимости от применяемых способов воздействия на сваи (забивка, вдавливание, вибрирование и др.) и применяемого оборудования, подразделяются на ударный, вибро­ударный, метод статического и вибрационного вдавливания, методы вибропогружения, гидроподмыва и др.

Ударный метод погружения свай основан на забивке их в грунт специальным сваебойным оборудованием. Для забивки свай применяют свайные молоты, которые по роду привода подразделяются на: меха­нические (подвесные), паровоздушные и дизельные.

Технологический процесс забивки свай включает следующие операции: разметку мест забивки, передвижку и установку копра или сваебойного агрегата у места забивки, подачу сваи к копру, подъем и установку ее над местом погружения, забивку сваи.

Подачу свай в котлован и их раскладку осуществляют кранами. В отдельных случаях эту работу можно выполнять непосредственно копром, подготовленным для этой цели и имеющим поворотную плат­форму и гусеничную базу для передвижения. Для забивки свай молоты ударного действия монтируют на копрах, имеющих вертикальные нап­равляющие устройства стрелового или башенного типа.

Часто применяют самоходные сваебойные агрегаты (копры) на тракторах, автомобилях и экскаваторах, обладающие энергети­ческой автономностью, высокой механизацией операций, мобиль­ностью и маневренностью.

Чтобы обеспечить правильную установку и направление пог­ружения сваи, ее закрепляют в стреле копровой установки и, кроме того, первые удары по свае производят при небольшой вы­соте подъема молота (не более 0,4-0,5 м). Затем высоту подъема и силу удара молота увеличивают, доводя до максимальной. Для контроля глубины погружения сваи ее размечают, причем вначале через 1, затем 0,5, а в верхней части - через 0,1 м с указанием возле рисок длины сваи от нижнего конца.

От каждого удара свая погружается на определенную величину, которая, однако, по мере ее заглубления уменьшается и наступает такой момент, когда после ударов свая погружается на одну и ту же величину, которую называют отказом. Отказ свидетельствует о достижении сваи необходимой несущей способности. Его опреде­ляют как среднюю величину после замера погружения от десяти ударов. Серию из 10 ударов, производимых для определения средней величины отказа, называют залогом. При забивке свай быстроходным молотом двойного действия или дизель-молотом, когда считать удары практически невозможно, за отказ принимают величину погру­жения сваи за 1 мин. Сваи забивают до достижения расчетного от­каза. Если средний отказ в трех последовательных залогах не пре­вышает расчетного, забивку сваи считают законченной.

Вибрационный и виброударный методы погружения свай. При вибрационном методе сваю погружают вибрационными машинами (вибропогружателями и вибромолотами), оказывающими на сваю динамическое воздействие (рис.1, а, б, в).

Метод вдавливания свай предусматривает их погружение в грунт с помощью специальных установок, воздействующих на сваю либо своей массой, либо массой и вибрацией (статическое и дина­мическое вдавливание). Метод вдавливания (рис.1, д) особенно эффективен при погружении коротких свай (длиной до 6 м).

Погружение свай методом завинчивания применяется главным образом при устройстве небольших отдельно стоящих фундаментов. Винтовые сваи чаще всего завинчивают с помощью специальных аг­регатов (рис.1, ж).

Рис. 1. Схемы вибропогружения, вдавливания и завинчивания свай.

а - вибропогружа­тель с жестким креплением двигателя; б - с подрессоренной пригрузкой; в - вибромолот; г - вибропогружение; д, е - погружение методом вдавливания; ж - завинчивание свай; з - вибровдавливание свай; 1 - электродвигатель; 2 - вибратор; 3 - погрузочные плиты; 4, 7 - наголовники; 5 - рабочий трактор; 6 - направляющая стрела; 8 - свая; 9 - пригрузочный трактор; 10 - опора; 11, 12 - блоки; 13 - автомобиль; 14 - пульт управления; 15 - рама; 16 - рабочий орган; 17 - винтовая свая; 18 - упоры; 19 - вибропогружатель

Погружение свай с помощью гидроподмыва осуществляют пос­редством разрыхления грунта под острием сваи и его частичного вымывания струями воды, вытекающими под давлением из нескольких трубок, укрепленных на свае. Перед окончанием погружения сваи подмывом производят добивку их на глубину 1,5-2 м, до проектной отметки, чтобы нижняя часть сваи опиралась на неразрыхленный грунт.

Погружение свай с помощью электроосмоса, применяемое в основном при их погружении в глинистых грунтах, основано на том принципе, что при кратковременном действии постоянного тока вокруг забиваемой сваи, подключенной в сеть в качестве катода, влажность грунта возрастает и в результате уменьшается лобовое и боковое сопротивление грунта.

Комбинированный метод погружения свай применяют в тех слу­чаях, когда осуществить их погружение каким-то одним методом не представляется возможным. При этом, в зависимости от условий строительной площадки, практикуют применение разных методов погружения свай, например, подмыв с забивкой или подмыв с вибропогружением и др.

Набивные сваи изготовляют непосредственно в грунте путем бурения скважин и заполнения их бетонной смесью или другими материалами. В зависимости от материала и способов изготовления различают следующие виды набивных свай:

по материалу - бетонные, железобетонные, песко- и грунтобетонные, песчаные, грунтовые и комбинированные;

по технологии изготовления - набивные бетонные (сваи Страуса), пневмонабивные, частотрамбованные, вибронабивные, буронабивные, набивные с уширением (пятой), набивные песчаные или грунтовые. Последние называют скважинами уплотнения или грунтонабивными сваями.

При устройстве набивных трамбованных свай полость в грунте образуют методом ударно-вращательного бурения и креплением скважины обсадной трубой, заглубляемой в опорный пласт на глубину 0,2-0,5 м. Затем скважину заполняют жесткой бетонной смесью (осадка конуса 3-4 см) на высоту 0,8-1 м, после чего ее уплотняют тяже­лой трамбовкой с одновременным подъемом обсадной трубы, следя, чтобы ее конец был заглублен в смесь не менее чем на 0,3-0,4 м. Далее укладывают и уплотняют очередной слой, повторяя операции до полного заполнения скважины.

Литые сваи устраивают в тех случаях, когда грунтовые воды расслаивают трамбуемую бетонную смесь. В этих условиях скважину заполняют литым бетоном (осадка конуса 12-16 см). Бетонная смесь, вытесняя воду, заполняет освобожденную при подъеме обсадной трубы скважину.

Пневмонабивные сваи применяют при большом притоке грунтовых вод. Их устраивают с помощью специальной обсадной трубы, обору­дованной шлюзовым аппаратом, верхним и нижним клапанами. Подавая в освобожденную от грунта обсадную трубу сжатый воздух давлением до 0,4 МПа, из нее удаляют воду, а затем через шлюзовой аппарат скважину заполняют бетонной смесью. Далее операции повторяют при одновременном извлечении обсадной трубы и снижении давления.

Частотрамбованные сваи устраивают при помощи копра с блоком на укосине (для подъема арматурных каркасов и бадей с бетоном), а также молота двойного действия и инвентарной обсадной трубы, которую перед забивкой оснащают чугунным наконечником (башмаком), оставляемым в скважине. Ударами молота трубу погружают до задан­ной отметки, после чего молот поднимают и закрепляют в крайнем верхнем положения, а в трубу опускают арматурный каркас (если свая армируются). Далее трубу заполняют бетонной смесью, причем вначале только до половины высоты, а затем трамбуют смесь моло­том двойного действия, который крепят в обсадной трубе. Молот обеспечивает одновременное и уплотнение бетона и извлечение трубы.

Буронабивные сваи диаметром 0,6-2 м устраиваются путем за­полнения бетоном (осадка конуса 18 см) скважин методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ). Буронабивные сваи изготовляют диаметром 600-1200 мм, глубиной до 30 м; применяют их при больших сосредото­ченных нагрузках. Для увеличения несущей способности сваи в нижней части их устраивают уширение с помощью специального уширителя или взрыва. Общим для устройства набивных свай всех типов является основное технологическое требование о необходимости их бетониро­вания без перерывов.

Для обеспечения безопасной эксплуатации буровой установки на копре (вышке) должен быть установлен ограничитель высоты подъема бурового инструмента или грузозахватного приспособления. При спуске и извлечении обсадных труб лица, непосредственно не участвующие в выполнении этих работ, к буровой вышке на рас­стояние менее полуторной высоты не допускаются. Пробуренные скважины при прекращении работ должны быть надежно закрыты щитами или ограждены.

Перед началом свайных работ необходимо убедиться в исп­равности всех узлов и механизмов машин. Первые подъемы груза (молота и сваи) нужно выполнять осторожно; при появлении неисп­равностей груз надо немедленно опустить. Посторонних лиц к рабо­тающим сваебойным агрегатам допускать нельзя. При ведении свайных работ нужно постоянно проверять надежность и устойчи­вость копров. Подъем сваебойного молота и свай или шпунта сле­дует производить последовательно; одновременный подъем молота и сваи не допускается. Перемещать агрегат с подвешенной сваей нельзя. При остановках свайных работ оставлять молот висящим на троссе нельзя, его необходимо опустить на сваю или закрепить на стреле копра.

Косые и нецентральные удары молота по свае производить нельзя, так как при этом могут возникнуть недопустимые раскачи­вания и вибрация стрелы, приводящие к деформациям и поломке свай и машины.

При забивке свай плавучим копром его необходимо расчалить и закрепить якорями. На нем должны быть спасательные средства. Свайные работы при волнении более 2 баллов не допускаются. При погружении свай вибропогружателями необходимо обеспечить плотное и надежное соединение вибропогружателя с наголовником сваи.