Строительные технологии

Технология возведения подземной части зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

От качества выполнения свайных работ зависит несущая способность фундаментов, что имеет важнейшее значение для сохранения эксплуатационных качеств здания и его долговечности. При контроле качества свайных работ необходимо иметь в виду, что они относятся к скрытым работам.

При выполнении работ необходимо тщательно соблюдать требования СНиП 3.02.01—83 и обязательно вести журналы выполнения свайных работ по установленным формам.

При приемке свайных фундаментов необходимо строго следить за соблюдением геометрических размеров конструктивных элементов, за правильностью погружения и изготовления свай. При геодезической разбивке свайных и шпунтовых рядов отклонения разбивочных осей от проектных не должны превышать 1 см на каждые 100 м ряда. Для забивных свай и оболочек длиной 10 м, диаметром до 60 см допустимое отклонение в плане при однорядном расположении не должно превышать 0,2d, при расположении свай в 2 и 3 ряда в лентах и кустах — 0,3d, где d — диаметр круглой сваи или максимальный размер  ее  поперечного  сечения.

На сваях для контроля глубины погружения делают разметку по длине, начиная от нижнего конца. Первые риски наносят через 1 м, затем через 0,5 м , а в верхней части — через 10 см.

Первые удары по свае выполняют с малой высоты — до 0,5 м, пока свая не получит правильного направления. Затем силу удара молота постепенно увеличивают до максимальной.

В процессе забивки свай в журнале регистрируют все условия погружения и отказ, замеренный в трех последовательных залогах. Сваи, давшие проектный отказ, не дойдя до проектной отметки, обследуют и по согласованию с проектной организацией либо продолжают погружать, либо дополнительно погружают сваи-дублеры  во  вновь  назначенных  местах.

Основное требование качественной забивки свай — обеспечение проектной несущей способности, контроль за которой осуществляется динамическими и статическими испытаниями свай.

Испытание свай динамической нагрузкой производят при забивке пробных свай или при приемке законченных свайных работ. Испытания проводят, как правило, тем же оборудованием, что и производственную забивку. При динамическом способе несущую способность определяют в зависимости от величины отказа (величины погружения сваи от одного удара). При погружении свай вибропогружателями отказ определяют как величину погружения сваи за одну минуту. Отказы лучше всего определять с помощью отказомеров. В настоящее время существует много конструкций отказомеров. Наиболее простым по принципу действия является автоматический суммирующий отказомер, состоящий из храповой линейки, вдоль которой перемещается  указатель  отказов.   При   погружении сваи в грунт один из указателей движется вниз и показывает на мерной линейке суммарное значение остаточного отказа. При обратном движении сваи за счет упругих свойств грунта второй указатель перемещается вверх и показывает на линейке суммарное значение упругого отказа.

Отказ определяют как среднюю величину после замера погружения от десяти ударов. Серию ударов, выполняемых для замера средней величины отказа, называют залогом. Если средний отказ в трех последовательных залогах не превышает расчетного, процесс забивки сваи считают законченным. Все измерения отказа сваи, ее номер, сведения о ходе погружения, данные об условиях работы молотов и вибропогружателей заносят в журнал.

Контрольный остаточный отказ Sa для свай длиной до 25 м при забивке не должен превышать отказа, определенного по формуле

Динамические испытания проводят только после «отдыха» свай, продолжительность которого в песчаных грунтах не менее 3 сут, а в пылевато-глинистых — не менее 6 сут с момента окончания забивки.

На величину проектного отказа влияют тип молота, вид грунта, его характеристики, конструктивные особенности свай и др. Следует отметить, что замер отказов ведется нерегулярно и с низкой точностью, что снижает точность определения несущей способности свай динамическим способом.

Наибольшей достоверностью обладают испытания свай статической нагрузкой. Поэтому, несмотря на большую трудоемкость и стоимость таких испытаний, их назначают при строительстве важных объектов с большим числом свай. Статические испытания сваи заключаются в постепенном на-гружении сваи статической нагрузкой и измерениями осадок свай от нее. Ступени нагрузки назначают в размере ожидаемой предельной нагрузки. Статическую нагрузку на сваю передают с помощью укладки грузов на платформу, через анкерные сваи и гидравлическими домкратами.

Проведение   статических   испытаний свай связано с большим расходом железобетона и необходимостью применения еще на стадии проектно-изыскательских работ копрового оборудования. Этого можно избежать, если заменить опытные и анкерные сваи инвентарными. В Укрспецстрой-проекте создана и внедрена установка крупномасштабного зондирования (УКЗУ) для испытания инвентарных свай, при помощи которой испытания могут проводиться вдавливающей и выдергивающей нагрузками. Установка состоит из рамы, к которой приварены две стойки, между которыми расположены верхняя и нижняя траверсы. На нижней траверсе установлены два гидродомкрата, предназначенные для создания усилия при вдавливании и выдергивании   инвентарной   сваи.   Для подъема нижней траверсы имеется два гидроцилиндра, которые прикреплены одним концом к стойкам, а другим — к нижней траверсе. Инвентарная свая, входящая в комплект, состоит из секций длиной 5—10 м, которые соединяются с помощью пальцев. При вдавливании инвентарной сваи реактивные усилия передаются через траверсу и раму к инвентарным винтовым анкерным сваям. Инвентарные сваи имеют размеры, соответствующие проектным.

При возведении буронабивных свай контролируется качество устройства скважины и качество укладки бетонной смеси в скважину.

При бурении скважины под набивные сваи контролируют соответствие проходимого грунта данным инженерно-геологических изысканий.

Качество скважины контролируют визуально с помощью электролампы, опускаемой в скважину. При устройстве свай под водой или глинистым раствором для контроля качества скважины используют шаблоны различных конструкций, позволяющие судить об изменении диаметра скважины и наличии вывалов грунта из стенок скважины. Размеры уширенных полостей скважин контролируют по размерам раздвижки режущих ножей при разбуривании полостей. Иногда применяют специальные шаблоны, измерители уширения скважины.

Для измерения диаметра скважины и уширения можно использовать каверномер. Принцип действия каверномера основан на изменении сопротивления реостата, ползунок которого перемещается в зависимости от степени раскрытия измерительных рычагов. Электрический сигнал с реостата передается на регистрирующий прибор. Величина сигнала пропорциональна диаметру скважины. Скважинный прибор с закрытыми рычагами опускают на кабель-канате, на котором через каждый метр нанесены отметки, на дно скважины. По сигналу с панели управления измерительные рычаги открываются до упора в стенки скважины и берется первый отсчет. Затем прибор перемещается вверх с прижатыми к стенке скважины измерительными рычагами и при этом берутся отсчеты. По результатам замеров можно определить фактическое очертание скважины и на основании этого вычислить ее объем.

Состояние дна скважины перед бетонированием сильно влияет на несущую способность. Как правило, на дне скважины остается слой разрыхленного грунта или шлама толщиной 10—40 см. Сжимаемость такого грунта в 2—3 раза больше, чем грунта ненарушенной структуры, что и вызывает большую осадку свай. Разрыхлённый грунт в забое скважины следует удалить или уплотнить с помощью трамбовок специальной конструкции. При уплотнении грунта в забой может втрамбовываться слой щебня или другого жесткого материала. Качество уплотнения при этом контролируют по числу ударов трамбовки.

В процессе установки в скважину арматурного каркаса зазор между стержнями и стенкой скважины обеспечивают фиксаторами защитного слоя. Этот зазор должен быть не менее 70 мм.

При устройстве набивных свай контролируют качество заполнения скважины бетоном. Наиболее простым способом является учет расхода бетонной смеси, уложенной в скважину в процессе бетонирования, и его соответствие объему скважины. Однако этот метод нельзя считать надежным, так как он не позволяет определить плотность укладки бетонной смеси в свае и обнаружить дефекты (раковины, пустоты).

В настоящее время разработаны методы контроля качества бетона с помощью радиоизотопов и ультразвука, дающие возможность контролировать плотность укладки бетонной смеси в процессе бетонирования. После изготовления набивных свай могут быть использованы несколько методов, которые можно разделить на две группы. К первой группе относятся методы, основанные на разрушении бетона в свае. Ко второй — методы, при которых целостность конструкции не нарушается. Одним из методов первой группы, который применяется более часто, является отбор бетонных кернов из тела сваи колонковым бурением и последующим испытанием кернов на прочность. Этот метод имеет существенные недостатки: высокую трудоемкость и стоимость. К неразрушающим методам контроля относятся ультразвуковой и гамма-каротаж, нейтронная радиография, акустический, динамический и другие методы.

Для контроля качества бетонных работ методом ультразвукового каротажа в сваи заранее на всю их длину закладывают металлические или пластмассовые трубки для размещения в них ультразвукового преобразователя. Сущность метода ультразвукового каротажа заключается в контроле сплошности бетона, находящегося между трубками. Присутствие на пути волн каких-либо дефектов в бетоне уменьшает скорость прохождения ультразвукового импульса, амплитуду и изменяет форму принимаемого сигнала. Несущая способность буронабивных свай контролируется статическими испытаниями свай.

Приемка-сдача свайных фундаментов включает: приемку свай и паспортов на них на заводе-изготовителе, приемку арматурных каркасов, сдачу-приемку погруженных и изготовленных свай и готового раствора.

В процессе сдачи-приемки свайного поля строительная организация представляет заказчику следующую документацию: исполнительный план с указанием отклонений свай, ведомость погруженных или изготовленных свай, акты приемки геодезической разбивки, результаты динамических и статических испытаний.

К свайным работам допускаются рабочие-мужчины не моложе 18 лет, прошедшие обязательное медицинское освидетельствование и прошедшие обучение по своей профессии. Все рабочие должны быть обеспечены защитными касками, спецодеждой и спецобувью.

Места складирования материалов, бурового инструмента, а также зоны машин и маршруты их передвижения должны располагаться в строгом соответствии с ППР, с соблюдением между ними необходимых проходов, проездов и безопасных зон.

Запрещается производить работы копрами, буровыми установками, кранами и другими строительными машинами, складировать материалы ближе зон от высоковольтных линий электропередачи.

Опасной зоной при производстве свайных работ считается зона вблизи размещения копра с границей, проходящей по окружности, центром которой является место забивки сваи, и с радиусом, равным полной длине стрелы (мачты) плюс 5 м с включением линейной зоны шириной 10 м, расположенной вдоль оси каната для подтаскивания свай от места стоянки копра до места раскладки свай.

Все опасные зоны на площадке должны    быть    обозначены    хорошо видимыми предупредительными знаками и надписями.

При ведении свайных работ нужно постоянно проверять устойчивость копров, надежность путей их перемещения. Во время перемещения копровых установок сваебойное оборудование (молоты, вибропогружатели) должно быть опущено в нижнее положение. На копрах нельзя оставлять незакрепленные инструменты и предметы. Копры закрепляют на рельсах противоугонными устройствами, а при высоте копра более 10 м дополнительно растяжками.

Передвижение копра с поднятой стрелой разрешается производить только в процессе перемещения к очередной погружаемой свае. Категорически запрещается передвигать копры с поднятым молотом.

Подтягивать сваи копровой установкой можно с расстояния не более 5 м, пропуская тяговый канат через нижний отводной блок. Сваи можно поднимать только за петли и штыри, заделанные в тело сваи. Сваи длиной более б м следует разгружать с помощью траверсы. Запрещается кантовать сваи и перемещать их с высоты. При укладке в штабеля или при погрузке в транспортные средства сваи следует укладывать на подкладки, размещенные под подъемными петлями. В штабеля сваи укладывают по маркам в горизонтальном положении не более четырех рядов по высоте, головами к копру.

Не допускается производить косые и нецентральные удары молота по свае при ее забивке, так как это может привести к поломке сваи. Следует немедленно останавливать работу молота, если имеется опасность разрушения сваи при забивке.

При остановке работы молот ставят на голову сваи и закрепляют шкворнем на стреле. Грузоподъемность крана должна быть не менее удвоенной суммы масс вибропогружателя и шпунтины, а высота подъема крюка и вылет крюка должны допускать возможность подъема вибропогружателя со шпунтиной и заводку ее в замок ранее погруженной шпунтины.

При устройстве буронабивных свай устье скважины должно быть укреплено патрубком.

После окончания бурения скважина должна быть проверена на загазованность с помощью переносного газоанализатора или индикатора. В случае обнаружения в скважине газа необходимо соблюдать следующие правила: проверку скважины производить с использованием переносной лампы низковольтного освещения в искробезопасном исполнении; перед опусканием в скважину арматурного каркаса и во время выполнения сварочных работ по стыковке его звеньев производить непрерывную продувку воздухом ствола скважины через опущенный в нее рукав воздушного компрессора.

Осмотр пробуренной скважины следует выполнять двум рабочим с помощью ручного переносного светильника напряжением не выше 36 В. После окончания бурения устья скважин должны быть закрыты щитами.

Установка арматурных каркасов длиной более 6 м в готовые скважины краном-укосиной буровых станков не допускается. В этом случае необходимо использовать специальные подъемные краны.

При установке над скважиной приемного бункера с бетонолитной трубой необходимо проверить надежность опирания опор на грунт. Во время периодического подъема бетонолитных труб особую осторожность нужно соблюдать при подаче бетонной смеси в приемные воронки.

Камуфлетные уширения устраивают, соблюдая требования, предусмотренные правилами для взрывных работ.