Свайные работы
Содержание:
- Свайные работы……………………..2стр.
- Производство свайных работ………7стр.
- Методы погружения свай…………...10стр.
Список литературы
1.Свайные работы
Сваи предназначены для передачи нагрузки от сооружения на грунт, повышения несущей способности слабых грунтов, предотвращения осыпания и оползания грунтов, а также ограждения пространств от доступа воды.
Сваи классифицируются по
способу передачи нагрузок от сооружений
на грунт, форме ствола, поперечного
сечения, материалу и методам
производства работ. По методам производства
работ сваи подразделяют на забивные
(погружаемые) и набивные. Забивные
(погружаемые) сваи заранее изготавливают
на заводах или полигонах
Рис. 11. Набивные сваи:
а — бетонная; б — железобетонная с разрубленным уширением
Сваи бывают бетонные, железобетонные, деревянные, металлические, грунтовые и комбинированные. По форме сваи бывают квадратного, круглого и призматического сечения. Забивные железобетонные сваи (ненапряженные и предварительно напряженные) широко применяются в строительстве. Они классифицируются по форме поперечного сечения, длине, весу, конструкции нижнего конца. Наибольшее распространение получили сваи прямоугольные и квадратные со сплошным поперечным сечением, квадратные с круглой полостью и круглые полые сваи или сваи-оболочки. Квадратные сваи сплошного сечения имеют размер от 20 х 20 до 40 х 40 см с модулем 5 см, длина свай достигает 28 м.
Предварительно напряженные
квадратные сваи сплошного сечения
без поперечного армирования
имеют длину от 3 до 9 м и применяются
в слабых или средней плотности
грунтах. Полые сваи круглого сечения
производятся длиной от 3 до 40 м. Полые
круглые сваи диаметром до 800 мм называются
трубчатыми, диаметром 800-1600 мм — сваями-оболочками.
Сваи-оболочки диаметром 2-6 м называются
колодцами-оболочками; они применяются
в опорах глубокого заложения
при устройстве заглубленных промышленных
помещений, в качестве колодцев-водозаборов
и др. По длине сваи могут быть
целыми (до 12-20 м) и составными, сращенными
из отдельных звеньев. Применение составных
свай обусловлено простотой
Деревянные сваи изготовляются главным образом из сосновых бревен и применяются в основном для устройства фундаментов под временные здания и сооружения при небольших нагрузках. Они бывают цельными длиной 4,5-12 м, сращенными по длине до 40 м, пакетными, сплоченными из нескольких бревен или брусьев. Нижний конец деревянной сваи заостряется на три или четыре грани. При забивке деревянных свай в плотные грунты для предохранения острия от разрушения на него предварительно надевают башмак (наконечник), верхняя часть имеет кольцо (бугель), предохраняющее головку сваи от разрушения при ударах молота. Верхний конец сваи срезается строго перпендикулярно продольной оси. Для увеличения срока службы сваи антисептируются.
В тех случаях, когда сваи
применяются в качестве ограждающих
конструкций или
Рис. 12. Деревянные шпунтовые сваи:
1 — паз; 2 — гребни
У деревянной шпунтовой сваи (рис. 12) на одной ее грани сделан паз, а на противоположной — гребень. При забивке гребень шпунтины заходит в паз, образуя надежное водонепроницаемое соединение. Нижний конец шпунтовой сваи заостряют со стороны гребня с таким расчетом, чтобы свая прижималась к ранее заглубленной шпунтине. Деревянные шпунтовые сваи обычно изготавливаются из брусьев длиной до 6 м.
Рис. 13. Железобетонные шпунтовые сваи
Железобетонные шпунтовые
сваи (рис. 13) обычно изготовляют плоской
формы и с предварительным
напряжением арматуры. Реже изготовляют
двутавровый железобетонный шпунт.
Нижняя часть железобетонного шпунта
также имеет срез в одну сторону.
Железобетонные шпунтовые сваи применяются
преимущественно как
Металлические шпунтовые сваи изготовляют четырех профилей: плоского, корытообразного, зетобразного и типа «Ларсен». Плоский металлический шпунт применяют для устройства противофильтрационных завес, а корытообразный и зетобразный — для устройства завес и подпорных стенок, ограждающих конструкций больверков и др. Металлический шпунт, поставляемый промышленностью, может быть использован многократно для временного ограждения котлованов и траншей.
Стальные сваи изготавливают
из прокатных профилей или труб длиной
до 30 м с закрытым конусом на нижнем
конце. Труба после погружения заполняется
бетоном. Такие сваи применяются
в фундаментах глубокого
Набивные сваи весьма разнообразны по конструкции и способам изготовления: часто трамбованные сваи, сваи Страуса, вибросваи, грунтовые сваи, сваи с уширенной пяткой и др. Для всех видов набивных свай требуется бурение скважины и заполнение ее бетонной смесью или грунтом с последующим уплотнением. Скважину бурят буром. В слабых, обводненных грунтах и грунтах, склонных к обрушению, стенки скважины закрепляют обсадными трубами (плотные не обрушающиеся грунты не закрепляют обсадными трубами). В пробуренную скважину опускают арматурный каркас и заполняют бетонной смесью через трубу с воронкой, образуя буронабивную сваю.
Рис. 14. Свайные фундаменты:
а — на сваях-стойках; б — на висячих сваях
По способу передачи нагрузки от сооружения на грунт и по характеру их работы в грунте различают два вида свай: сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки опираются на прочные грунты, при этом основная нагрузка (более 70-80%) передается через острие сваи и воспринимается грунтом (рис. 14а). Висячие сваи не доводят до прочных грунтов, и основная нагрузка (70-80%) передается посредством сил трения между грунтом и наружными поверхностями сваи (рис. 146).
Отдельно стоящая свая
или группа совместно работающих
свай называется свайным фундаментом.
Свайный фундамент принято
2.Производство свайных работ
Перед производством свайных работ подготавливается площадка: снимается растительный слой, производится устройство водоотвода, вертикальная планировка участка, устройство подъездных путей, прокладываются сети для подвода воды, пара, сжатого воздуха, электроэнергии. При планировке площадки необходимо учитывать, что отдельные впадины и возвышения не должны превышать 10 см. Площадка присыпается песком или песчано-гравийной смесью.
После окончания работ по подготовке площадки и разбивки главных осей сооружения (за основные линии принимаются продольная и поперечная оси здания) производят разбивки свайных рядов и закрепление на местности. Оси свайных фундаментов разбивают от основных линий сооружения, которые должны быть прочно закреплены на местности — основные оси закрепляют надежно заделанными в грунт створными знаками (бетонными столбами, металлическими трубами, рельсами). Створные знаки закладывают в устойчивых грунтах за пределами зоны возможных обвалов, положение створных знаков периодически проверяется геодезическими приборами. Разбивка основных осей должна сохраняться на все время производства работ. Репер также устанавливают в местах, в которых исключено смещение грунта. Абсолютную отметку репера проставляют на нем краской. Разбивка осуществляется в соответствии с планом размещения свай, на котором указаны: несущая способность свай и проектный отказ, полученный при предпроектных испытаниях пробных свай; привязка осей свайных рядов, одиночных свай или кустов к разбивочным осям сооружения; шаг свай; отметка начала острия и верха свай; порядковые номера свай (нумеруются все сваи в пересечениях разбивочных осей здания, каждая пятая в ряду, первая и последняя в кусту). Сначала разбиваются сваи, расположенные на главных и вспомогательных осях сооружения. Сваи, расположенные на промежуточных осях, разбивают одновременно с ними, если разбивочная сетка превышает размер 6x6 м. При меньшем размере положение свай на промежуточных осях разбивается в процессе погружения. Разбивку каждого свайного ряда и куста сохраняют до приёмки всех свай этого ряда. Каждому ряду, кусту и каждой свае присваивают номер, который проставляют на плане расположения свай (для нумерации свайных рядов и кустов принимают римские цифры, для свай — арабские). Разбивку центров свай производят с помощью стальной ленты, прокладываемой по провешенной оси соответствующего свайного ряда. Центр сваи закрепляют штырем или деревянным колышком длиной 20-25 см; положение свай, находящихся на главных осях, дополнительно фиксируют деревянными сторожками, на которые наносят номер сваи. Вертикальные отметки голов свай разбивают по реперам. При забивке свай с подмостей положение осей рядов свай фиксируется прямо на них. При погружении свай на покрытой водой местности разбивочные оси закрепляются знаками на берегу или специальными каркасами и буями. Разбивка и закрепление осей свай оформляется актом.
На строительной площадке
сваи разгружают с одновременной
укладкой в зоне работы копра поодиночке
или штабелями головами к копру
перпендикулярно оси его
При приемке доставленных
на объект свай проверяется документация
на их изготовление, правильность маркировки,
производится наружный осмотр. В процессе
подготовки свай непосредственно к
погружению при необходимости производится
укрупнительная сборка и обустройство
свай. Укрупнительную сборку свай по длине
производят в соответствии с проектом
производства работ либо предварительно
на специальной площадке, либо в
процессе погружения. Звенья составных
железобетонных свай соединяют электросваркой
закладных частей, фланцами на болтах,
клиновыми и другими
В процессе подготовительных работ производят пробную забивку железобетонных готовых свай. По результатам испытания пробных свай корректируют чертежи свайного сооружения и проект производства работ. Способ производства работ по устройству свайного фундамента выбирается в зависимости от типа свай, их размеров, веса, конструкции, расположения их в плане, от грунтовых условий и конкретных условий производства работ на строительной площадке.
3.Методы погружения свай
Применяются следующие методы погружения свай и шпунта:
- забивка свай молотами (ударный метод);
- погружение свай с помощью вибрации (вибрационный метод);
- статическое вдавливание свай (метод вдавливания);
- комбинированный метод погружения свай вибрацией с дополнительным пригрузом от массы базовой машины (метод вибровдавливания);
- погружение свай с помощью подмыва (метод гидропогружения);
- погружение свай с помощью электроосмоса;
- погружение свай завинчиванием.
Имеются практические рекомендации
по применению методов погружения в
различные грунты. Например, ударный
метод пригоден при любых грунтах,
вибропогружение — при наличии
рыхлых песчаных и супесчаных водонасыщенных
грунтов, вибровдавливание — при
погружении в мягкопластичные, текучепластичные
и текучие суглинки и глины, вдавливание
— при наличии глинистых
Для производства свайных работ применяются копровые установки различных модификаций, вибровдавливающие агрегаты, молоты ударного действия (паровоздушные, дизельные, штанговые, трубчатые), вибропогружатели (низкочастотные и высокочастотные).
Рис. 15. Схемы очередности погружения свай:
а — последовательно-рядовая; б, в — концентрическая; г — секционная
Ударный метод забивки свай и шпунта наиболее распространен. Этим методом можно погружать различные железобетонные сваи — сплошные, трубчатые, крестообразные, а также деревянные сваи, деревянный и стальной шпунты. Для забивки свай используются молоты механические, паровоздушные одиночного и двойного действия, а также дизельные штанговые и трубчатые. Сваи забиваются в определенной последовательности (рис. 15). Последовательно-рядовая схема забивки применяется в несвязных грунтах; в глинах и суглинках такая схема может привести к неравномерным осадкам сооружения. Концентрическая от края к центру забивка характерна значительным уплотнением в центральной зоне, поэтому применяется в слабых водонасыщенных грунтах. Концентрическая забивка от центра к краю производится в слабо сжимаемых грунтах, иначе сваи в процессе забивки будут отклоняться из-за неравномерного уплотнения грунта со стороны забитых свай и свободной внешней части. Секционная забивка применяется в связных грунтах, при этом сначала членят свайное поле на секции, забивая сваи в граничных рядах, а затем ведут последовательную забивку в пределах секции. При забивке молотами для защиты голов свай от разрушения и равномерного распределения силы удара по площади сваи применяют литые металлические наголовники со сменными прокладками-амортизаторами из древесины или полимерных материалов. Форма нижней полости наголовника соответствует форме поперечного сечения сваи, а размер должен допускать свободное вхождение головы сваи, но с зазором не более 20 мм для обеспечения центрирования удара. Наголовник соединяют с молотом двумя канатами. Железобетонные трубчатые сваи и сваи-оболочки требуют более надежной защиты дополнительным амортизирующим кольцом, которое укладывается на голову сваи.
Забивка свай начинается с того, что копер с опущенным в нижнее положение молотом перемещают к месту погружения сваи и после выверки правильности положения его направляющей по вертикали или с требуемым наклоном закрепляют неподвижно на рельсах с помощью специальных натяжных скоб или аутригеров. После этого молот поднимается по направляющим и закрепляется в верхнем положении. После этого подтягивают и закрепляют сваю на копер. Убедившись в правильности установки сваи, опускают на ее голову молот вместе с наголовником и начинают забивку. Под действием массы молота свая погружается в грунт. Для обеспечения правильного направления сваи первые удары производят с небольшой глубины подъема молота, как правило не больше 0,4-0,5 м. Во избежание отклонения свай их забивают на глубину 1-1,5 м. В начале погружения необходимо отсчитывать число ударов на каждый метр погружения сваи, отмечая при этом среднюю высоту падения ударной части подвесного молота одиночного действия. При использовании молотов и дизель-молотов замеряют время действия молота, расходуемое на каждый метр погружения сваи, число ударов в мин, а молотов двойного действия — давление воздуха (пара). В конце забивки с помощью подвесных молотов и паровоздушных молотов одиночного действия, когда острие сваи приблизительно достигло проектной отметки или получен проектный отказ, забивку производят «залогами» по 10 ударов в каждом. При забивке свай молотами двойного действия и дизель-молотами считать удары из-за их большой частоты (число ударов в мин у штанговых дизель-молотов — 50-60, у трубчатых — 47-55, молот двойного действия может делать более 200 ударов в мин) практически невозможно; в этих случаях за отказ принимают величину погружения сваи за 1 мин. Отказы измеряют с погрешность не более 1 мм. Сваи, не давшие контрольного отказа после перерыва продолжительностью в 3-4 дня, подвергают контрольной добивке. Если глубина погружения не достигла 85% проектной, а на протяжении трех последовательных залогов получен расчетный отказ, выясняют причины этого явления и согласовывают с проектной организацией порядок дальнейшего проведения свайных работ. Для определения несущей способности проводят динамические испытания свай. При динамическом испытании определяют несущую способность сваи в зависимости от энергии удара свайного погружателя при ее забивке. Отказы при этом способе устанавливают с помощью отказомеров, которые можно ставить на грунт или подвешивать на сваю.
При вибрационном методе погружения
сваю погружают при помощи вибрационных
машин. Суть метода состоит в том,
что при интенсивной вибрации
(амплитуда и частота
Вибрационное погружение
свай-оболочек производится согласно
проекту с извлечением или
без извлечения грунта из полости
сваи. Для удаления грунта используются
грейферы, виброгрейферы и эрлифтовые
установки. Вибропогружатели данного
вида имеют проходное отверстие,
благодаря чему можно чередовать
погружение и извлечение грунта без
снятия вибратора. При большой глубине
погружения и недостаточной погружающей
способности вибромеханизма применяется
подмыв грунта с подачей воды под
большим давлением. При погружении
свай-оболочек малого диаметра (до 1,2 м)
применяется центральный подмыв
с одной трубкой, установленной
внутри сваи, а при большем диаметре
— двумя или несколькими
Для погружения в грунт
свай методом статического вдавливания
применяются специальные
Метод завинчивания свай применяют
главным образом при устройстве
фундаментов под мачты
Электроосмос применяют
для облегчения процесса погружения
свай в глинистых грунтах
Рис. 16. Способы погружения свай в мерзлые грунты:
а — обычная забивка при глубине промерзания менее 30 см; б — забивка с помощью пробойника при глубине промерзания до 50 см; в — установка в оттаянный грунт; г — забивка в лидерную скважину, диаметр которой меньше наибольшего размера сваи; 1 — свая; 2 — мерзлый грунт; 3 — приямок в мерзлом грунте; 4 — оттаянный грунт; 5 — лидерная скважина
Погружение свай в мерзлые
грунты имеет свои особенности (рис.
16). Без дополнительных операций, но
с некоторым снижением
Список литературы:
- С.С. Атаев, «Технология строительного производства», Стройиздат, М.,-1984 г.