Строительство и ремонт

Проектирование и устройство свайных фундаментов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Устройство свайных фундаментов по их ответственному конструктивному значению требует высокой степени организации работ и повышенного внимания к контролю за качеством их выполнения. Все технологические операции погружения свай и контроль их несущей способности имеют скрытый характер, проверка исполнения весьма затруднительна. Кроме того, свайные работы относятся к категории опасных, требующих четкого выбора всего комплекса основных и вспомогательных механизмов и непременного соблюдения мероприятий, обеспечивающих безопасное ведение работ.

Все сказанное определяет необходимость тщательной разработки проектов производства свайных работ, строгого соблюдения технологической последовательности    выполнения   их и организации постоянного полевого контроля за качеством исполнения.

 § 1. Испытание пробных свай

В технической и периодической печати много внимания обращалось на недостатки проектирования и производства работ по погружению забивных свай, в основном вследствие применения неоправданно завышенных размеров погружаемых свай и занижением величин принятых расчетных нагрузок на них.

Ошибки проектировщиков и строителей приводят к необходимости срубать головы свай. Для исключения ошибок в выборе длин свай и допускаемых нагрузок на них СНиП II-17—77 предусматривает испытание пробных свай на стадии проведения инженерно-геологических изысканий. При этом в отдельных случаях, когда площадка строительства до разработки проекта занята сооружениями или подземными коммуникациями, испытания пробных свай разрешается проводить после утверждения технического (техно-рабочего) проекта с обязательной корректировкой его до начала строительства свайного фундамента.

Из-за сложности осуществления работ по погружению и испытанию пробных свай, а также специфичности работы геологических изыскательских организаций Госстроем СССР определен порядок, по которому в необходимых случаях на подрядные строительные организации возлагаются обязанности выполнения всего комплекса работ по погружению и испытанию пробных свай.

Все это подчеркивает важность испытания пробных свай до начала массового погружения рабочих свай. Работы по погружению и испытанию пробных свай выполняют по техническим заданиям, разработанным проектной организацией.

В техническом задании (4.1) должны быть указаны следующие исходные данные, позволяющие разработать ППР по испытанию пробных свай: габариты и привязка проектируемого объекта, гидрогеологические условия площадки застройки, места расположения мест буровых скважин и точек статического и динамического зондирования, имеющиеся подземные инженерные коммуникации и расстояния от ближайших, подлежащих забивке, пробных свай, привязка точек погружения пробных свай, характеристика таких свай и методы их испытания, а также расчетные нагрузки на сваи.

Работы по погружению пробных свай и комплексу испытаний их должны вестись по специальным ППР, разработку проектов производства работ для тех объектов, по которым строительными организациями получены рабочие чертежи, подлежащие корректировке после испытаний, можно совмещать с проектом производства работ по устройству свайного фундамента. В этих случаях, обязательно применение одних и тех же механизмов для испытания пробных и погружения рабочих свай.

Основное внимание в ППР должно быть уделено вопросам проведения динамического и статического испытания свай и получению достоверных данных, позволяющих оценить и откорректировать проектные решения.

В ППР по испытанию пробных свай устанавливают виды базового копрового и сваепогружающего механизмов, назначают методы проведения динамического испытания свай до и после их отды* ха, предусматривают мероприятия по обеспечению . сохранности имеющихся на площадке подземных коммуникаций в процессе погружения свай.

Результаты испытания и погружения пробных свай оформляют исполнительной документацией, приведенной на 4.2, 4.3 и 4.4 и в табл. 4.1, на основании которых проектная организация разрабатывает (или корректирует)    проект   свайного-фундамента.

Рабочий проект, составленный на основании   инженерно-геологических изысканий или откорректированный по результатам испытаний пробных свай, является окончательным документом, служащим основанием для решения всех вопросов производства свайных работ. По его данным комплектуют объект забивными сваями, выбирают метод их погружения и контролируют качество работ.

Выполненные работы по погружению и испытанию пробных свай включаются в объемы строительно-монтажных работ и оплачиваются по сметам, составленным на основании разработанных и утвержденных калькуляций.

Длину пробных свай можно определять с помощью инвентарных свай малого сечения. Более высокая точность обеспечивается при погружении инвентарных металлических свай, сечение которых равно сечению рабочих свай. Погружают и извлекают инвентарные сваи станком УК-34-2.

Необходимо отметить, что получаемые материалы отчетов по испытанию пробных свай служат хорошим материалом не только для корректировки проекта, но и для последующих анализа и обобщений.

Проектным и строительным организациям следует систематически накапливать результаты работы свай в грунтах данного района, так как сопоставление этих данных позволит принимать более обоснованные технические решения и уменьшит объем работ по испытанию свай.

§ 2. Рекомендации по выбору копров

Кроме различных типов копровых агрегатов, выпускаемых на специализированных заводах строительными ведомствами, разработаны конструкции копров, применяемых в местных условиях.

Копровые агрегаты выбирают с учетом конструкций фундаментов (заглубленные ниже существующих отметок грунта или без заглублений) , а также проектного решения свайного поля (однорядное, многорядное, кустовое расположение свай, вертикальные или наклонные сваи).

Базовые машины для свайных работ подразделяются на следующие: рельсовые копры без поворотной башни для погружения вертикальных свай длиной до 12 м; рельсовые копры с поворотной башней для погружения вертикальных и наклонных свай длиной до 20 м; копры на базе тракторов для погружения вертикальных и наклонных свай длиной до 16 м; копры навесные на базе экскаваторов для погружения вертикальных свай длиной до 16 м; копры мостового типа для погружения вертикальных свай длиной до 12 м; копры на автоходу для погружения вертикальных свай длиной до 8 м.

Рассмотрим вариант применения рельсового копрового агрегата простого типа (без поворотной башни). На 4.5 показана схема разработки котлована для работы указанных машин. Копер'монт тируется непосредственно в котловане (наиболее выгодный случай) у продольной оси здания. Для погружения свай на последующих осях пути под копер перемещают вдоль поперечной оси фундамента здания.

Погружение свай по всему свайному полю обеспечивается при условии увеличения длины котлована на ширину платформы копра и расширения его на'длину платформы.  

При использовании копров данного типа неоправданно увеличивается объем земляных работ (заштрихованная часть котлована), проведение динамического испытания контрольных свай после отдыха требует значительных трудовых затрат, связанных с передвижкой путей для его перемещения. Поэтому использовать этот копер для устройства заглубленных свайных фундаментов не рекомендуется.

Рельсовые копры полууниверсальные работают по схеме, идентичной схеме работы рельсового копра простого типа, так как они не имеют поворотной башни.

На 4.6 показана схема разработки котлована с применением рельсового копра универсального типа. В этих типах копров башня может поворачиваться на 360°, что позволяет увеличить количество свай, погружаемых с одной стоянки, сократить количество перемещений копрового агрегата и передвижек рельсового пути.

При применении рельсовых копров необходимо расширять котлован для погружения крайнего ряда свай и затруднительно проводить контрольные динамические испытания свай после отдыха. Использование универсальных копров резко увеличивает трудовые затраты на их монтаж и транспортировку. Поэтому, несмотря на большую маневренность агрегата, использовать его для устройства заглубленных свайных фундаментов нецелесообразно. Исключением являются случаи, когда необходимо погрузить тяжелые сваи длиной более 16 м, или наклонные.

Для работы копра на тракторе с торцовым положением стрелы котлован следует уширять по крайним наружным осям на половину ширины трактора (4.7), а по одной торцовой оси —на длину копра.

При использовании тракторного копрового агрегата с боковым расположением стрелы требуется увеличивать длину котлована на длину базы копра.

По технологическим возможностям тракторного агрегата им невозможно проводить динамические испытания рабочих свай после их отдыха. Учитывая необходимость в переходах копра к каж-. дон свае, что ухудшает грунтовое основание под механизмами, а также упомянутые выше сложные условия работы, рекомендовать тракторный копер для устройства заглубленных   фундаментов не следует.

Копровые агрегаты на базе экскаваторов применяют в отечественной практике весьма широко. На 4.8 показана схема разработки котлована копровым агрегатом на базе экскаватора. Основным преимуществом этого агрегата является большая маневренность, позволяющая с наименьшим количеством перемещений погружать с одной стоянки не менее 8—10 свай, что обеспечивает высокую производительность труда.

Для динамического испытания контрольных свай этим агрегатом после их отдыха требуются наименьшие по сравнению с копрами других типов затраты труда и времени работы   механизмов.

Положительными качествами агрегата на базе экскаватора являются также автономность его работы, простота монтажа и демонтажа навесного оборудования (4.9), сокращение потребности во вспомогательных механизмах, минимальные затраты на дополнительные земляные работы (только на устройство пандуса для въезда копра в котлован).

Копровыми агрегатами мостового типа на рельсовом ходу можно погружать сваи с соблюдением всех требований СНиПа к технологии работ и полевому контролю за их качеством.-Конструктивное решение копра обеспечивает высокую маневренность, простоту монтажа и транспортировки.

Недостатком агрегата является потребность в электроэнергии, что ограничивает их применение.

Копровые агрегаты на автомобилях пригодны для погружения свай на линейных объектах. Применять такие агрегаты целесообразно при наличии разбросанных площадок с малыми объемами работ, когда не требуется высокая точность погружения свай. Такой агрегат маневренеы только, при транспортировке, при забивке же свай его маневренность низка и не обеспечивает точности погружения.

Погружать сваи для устройства незаглубленных фундаментов можно всеми видами копровых агрегатов. При выборе их необходимо исходить из технологических требований к качеству работ, конструкции свайного поля и экономических соображений.

В табл. 4.3 приведены общие соображения для выбора копрового оборудования в зависимости от условий работы и конструкций свайного фундамента. В ней указана средняя производительность копров по забивке свай длиной до 12 м с количеством их на одной площадке 400 шт. при односменном режиме работы.

В расчет производительности кроме процесса погружения свай включены по удельному весу трудовых затрат работы по монтажу, демонтажу, транспортировке копра и контрольному динамическому испытанию рабочих свай после их отдыха (2% от общего объема свай на площадке).

С учетом изложенного можно сделать следующие выводы: копровые агрегаты на базе экскаватора наиболее экономичны, они обеспечивают высокую производительность труда и пригодны для погружения свай массой до 4 т для всех конструкций свайных фундаментов; копровые агрегаты на базе тракторов эффективны при устройстве незаглубленных свайных фундаментах и при однорядном положении свай.

Для погружения свай массой более 4 т на расчетные нагрузки порядка 80 т и более, для чего требуются тяжелые молоты массой ударной части более 5 т, целесообразно использовать полуунивер-сальиые или универсальные рельсовые копры.

Для устройства свайных фундаментов из коротких свай при незаглубленных фундаментах, погружения свай-колонн сельскохозяйственных объектов целесообразно применять тракторные копровые агрегаты с гидравлическим управлением копровой стрелой.

Материалы табл. 4.3 можно использовать при составлении заказа на копровое оборудование, для определения потребности в коп-

ровых агрегатах   на   стадии   разработки   проектов   организации строительства и ППР.

Указанные рекомендации нуждаются в корректировке с учетом особенностей конструкций свайных фундаментов, возможностей получения оборудования, имеющихся гидрогеологических условий площадок и опыта работы в условиях региона. В любом случае, вопросам правильности выбора сваебойного оборудования должно уделяться особое внимание, поскольку качество работ и надежность свайного фундамента в значительной степени зависит от характеристик и особенностей эксплуатации применяемого оборудования.

§ 3. Рекомендации по выбору сваепогружающего оборудования

Сваепогружающее оборудование выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить погружение свай на проектные расчетные нагрузки и эффективность работы его в конкретных условиях.

При выборе сваепогружающего механизма для выполнения конкретных работ необходимо иметь в виду возможность применения на одних и тех же базовых машинах большинства молотов при незначительных доработках отдельных узлов механизмов (направляющие стрелы, узлы фиксации сваепогружающего механизма на направляющих стрелах, подвески). При значительных объемах работ необходимо подбирать базовый механизм по условиям технологии работ, а сваепогружающнй механизм — по условиям погружения сваи. Тогда затраты на доработку узлов будут оправданными.

По технологическим особенностям можно рекомендовать применять: паровоздушные молоты одиночного действия — для погружения свай массой более 4 тс; паровоздушные молоты двойного действия — для погружения свай на строительстве гидротехнических сооружений, выдергивании шпунта; дизельные молоты штанговые— для погружения свай массой до 4 тс; дизельные молоты трубчатые — для погружения свай массой от 1,5 тс и выше; механические молоты —для погружения свай массой до 4 тс.

§ 4. Технология погружения свай

Технология свайных работ определяется конструктивными особенностями свайного фундамента, выбранными для производства работ механизмами и требованиями охраны труда и техники безопасности.

Ниже рассмотрена технологическая последовательность основных работ для погружения забивных свай.

Подготовительные работы. Объемы и перечень подготовительных работ определяют в проекте организации строительства и проекте производства работ.

До начала строительства строительную площадку ограждают. Генподрядная организация должна получить разрешение ведомств, эксплуатирующих подземные и надземные сети и коммуникации, на право производства строительных работ. Если инженерные сети и коммуникации остаются для эксплуатации на период строительства, до начала основных работ необходимо принять меры, обеспечивающие сохранность их.

Для обеспечения сохранности подземных коммуникаций от деформаций, возникающих при погружении свай, минимальные расстояния от мест забивки до действующих сетей должны быть: для газопроводов — не менее 12 м; для водопроводов — не менее 8 м; для канализаций — не менее 9 м; для подземных кабелей — не менее 6 м.

Надежно, обеспечить сохранность сетей при сближении их с погружаемыми сваями невозможно, поэтому наиболее приемлемой следует считать перекладку их в безопасные зоны. Если это невозможно, целесообразно отрыть сети и закрепить их на период производства работ. В этих случаях длину отрытых участков сетей принимают равной безопасной зоне, при которой коммуникации не будут воспринимать усилия вибрации грунта, возникающие при погружении свай.

Технические решения по обеспечению сохранности существующих зданий и сооружений принимают в рабочих чертежах. К числу таких мероприятий относится устройство шпунтовой стенки.

На стадии подготовительных работ сносят здания и сооружения, находящиеся в зоне свайных работ, предварительно отключив подземные сети и коммуникации. При сносе таких зданий необходимо разобрать и их фундаменты, ибо иначе невозможно обеспечить погружение свай в проектное "положение и приходится увеличивать количество забиваемых свай, расширять ростверки и перерасходовать металл на их устройство.

В тех случаях, когда невозможно полностью разобрать старые фундаменты, необходимо составить схему их расположения с указанием глубины и габаритов заложения. До начала погружения свай нужно согласовать с проектной организацией решение по устройству свайного фундамента на этом участке,

Геиподрядная организация до начала строительства обязана обеспечить подводку к месту забивки свай временной электросиловой и осветительной линии, а также устройства для откачки и сброса вод и снижения уровня грунтовых вод.

После завершения перечисленных работ приступают к разбивке осей здания и рытью котлована. До начала земляных работ на площадке делают разбивку на местности главных осей зданий, а затем габаритов котлована.

Габариты для рытья котлована определяют с учетом механизма, выбранного для работы по погружению свай. Например, габариты котлована для одного и того же здания будут различными в зависимости от принятых механизмов — копрового агрегата на базе трактора с торцовым расположением стрелы и агрегата на базе экскаватора. Створные знаки и реперы при разбивке должны быть вынесены за пределы котлована на расстояния порядка 8—10 м.

Разбивка свайного поля заключается в переносе в котлован сперва основных и промежуточных осей зданий, а затем в определении положения каждой сваи согласно рабочему проекту в последовательности, принятой в ППР. Места положения свай на местности закрепляют металлическими штырями длиной 200— 250 мм диаметром 8—10 мм или деревянными кольями длиной 200— 250 мм и сечением, позволяющим погрузить их на глубину 150— 200 мм.

В зависимости от конструкции фундамента, его габаритов и количества свай составляют схему разбивки свайного поля. Разбивать все свайное поле до начала работ не всегда целесообразно, так как при большом количестве свай разбивка может быть нарушена в процессе работы.

Правильность разбивки осей в процессе работ нужно регулярно проверять. Допустимые отклонения от проектных положений осей не должны превышать 1 см на 100 м ряда.

При разбивке свайного поля и переносе осей на площадку применяют теодолит и мерные ленты. Высотные отметки от имеющихся постоянных реперов выносят с помощью нивелира, а переносят их от одной сваи к другой с помощью нивелира или гидравлического уровня. Материалы привязки базовых и основных осей свайного фундамента, геодезической опорной сети оформляют актом приемки, к которому прикладывают соответствующую исполнительную документацию. При погружении свай с подмостей оси и места погружения их закрепляют непосредственно на подмостях.

Анализ отчетных материалов строительных организаций показал, что более 40% случаев отклонения свай от проектного положения сверх установленных допусков связано с некачественной разбивкой свайного поля. Поэтому вопросу привязки и разбивки свайного поля должно быть уделено особое внимание и созданы условия для постоянного контроля за сохранностью разбивки на весь период погружения свай.

После завершения земляных работ и до начала разбивки свайного поля дно котлована или основание площадки планируют и при необходимости укрепляют его балластным слоем из песка, щебня, шлака или другого материала. В это время завозят оборудование, принятое для погружения свай.

При использовании рельсовых копров рельсовые пути укладывают с учетом минимального количества рихтовок. В зависимости от конструкции копрового оборудования применяют рельсы типа от Р-38 до Р-50 (можно применять и старогодиые рельсы). Отдельные звенья рельсов со шпалами или полушпалами длиной 1,4 м ук-

ладывают на балластный слой, нивелируют их высотное положение и проверяют плановое, после чего звенья рельсов скрепляют. Материал для устройства балластного слоя выбирают с учетом массы копра, свай, а также плотности грунта в основании пути.

После завершения устройства путей под рельсовые или мостовые копровые агрегаты приступают к монтажу на них базовых машин. Самоходные копры монтируют в котловане или вблизи него.

Перечень подготовительных работ для проведения испытаний пробных свай можно изменять в зависимости от времени их проведения. При предпроектном испытании свай уменьшается объем подготовительных работ вследствие уменьшения геодезических работ, строительства временных дорог и площадок, так как копровый агрегат потом демонтируется и с площадки увозится.

После выдачи рабочих чертежей подготовительные работы выполняют в полном объеме; организовать их нужно так, чтобы копровый агрегат без демонтажа с минимальным простоем мог приступать к выполнению основного задания. Это возможно в тех случаях, когда в результате испытания пробных свай корректируют только длину свай без изменения конструкции свайного поля.

Для проведения испытания пробных свай их завозят на площадку в ограниченном объеме и номенклатуре, определенными в проекте. Если пробные сваи испытывают только для корректировки рабочих чертежей, то массовый завоз свай начинают сразу же после уточнения их конструкции и принятых длин.

Комплектация объектов сваями — очень важный этап производства. Многочисленные примеры показывают, что только из-за неудовлетворительной организации комплектации свай на объектах допускаются излишества в расходовании железобетонных свай. Завозить сваи необходимо начинать сразу же после корректировки рабочих чертежей, что дает возможность максимально приблизить размеры применяемых свай к требуемым по гидрогеологическим условиям площадки.

В Москве, Ленинграде, Рязани, Риге, Уфе и других крупных городах организованы комплектовочные склады, имеющие месячный, запас свай разных размеров, что позволяет сразу же после заявки приступить к завозу на площадку свай нужных размеров. Перспективным является опыт применения составных свай, позволяющий регулировать длину их только доборными верхними элементами.

При размещении склада свай для подачи их в котлован кранами нужно обеспечивать наименьшие допустимые расстояния от подошвы откоса до ближайшей опоры машины, приведенные в табл. 4.5 (по материалам ЦНИИОМТП).

При работе с применением мостового рельсового копра склады свай располагают в зоне его действия. При использовании рельсовых, копров склады целесообразно размещать вдоль продольных осей с возможностью подтаскивания свай на себя. Тракторными и экскаваторными копрами можно подтаскивать сваи через отводные блоки сбоку и на себя. Этот же прием возможен с помощью копра мостового типа.

На площадках у котлована сваи укладывают раздельно по длине и типу конструкции. Высоту штабеля свай определяют в ППР в зависимости от количества свай на площадке, их марок и метода подачи в котлован к копровому агрегату.

Хранят железобетонные сваи квадратного и прямоугольного сечения в штабелях, где каждую сваю опирают на две деревянные прокладки, расположенные вблизи подъемных петель по одной вертикали. Толщина прокладок должна превышать размеры монтажных петель и быть не менее 4—5 см при ширине более 15 см.

Устраивать склады свай в котлованах (траншеях) не допускается, за исключением случаев, предусмотренных ППР, в котором должны быть определены места складирования, высота штабеля, места проездов между ними и другие мероприятия, обеспечивающие удобное и безопасное выполнение работ.

Разгружают сваи с транспортных средств и укладывают в штабеля при длине их до 7 м двухветвевыми стропами, а при длине 8 м и более — траверсами.

Подача свай, к копру и подъем их. Сваи подают в котлованы и раскладывают у мест погружения по схемам, приведенным в ППР.

При работе копра мостового типа сваи подают в котлован и раскладывают самим копровым агрегатом, оснащенным специальными приспособлениями. Опускают сваи в котлованы при заглубленных фундаментах, когда погружение производится рельсовыми или тракторными копрами, кранами,    располагаемыми   у котлованов.

Копровые агрегаты на базе экскаватора обычно не применяют для подачи сваи в котлован. В исключительных случаях главный инженер строительной организации в ППР может дать разрешение на опускание свай в котлован такими копрами.

Копровый агрегат на базе экскаватора с навесной стрелой выполняет операции по подъему свай из штабеля, перемещению копра для раскладки их в котловане по схеме, показанной на 4.10. Во время выполнения этих работ молот находится в нижней части стрелы и должен быть жестко закреплен в направляющих.

Поднимать сваю на копер и заводить ее в наголовник можно отдельным тросом копра с земли. При такой схеме в момент подъема свая принимает наклонное положение, позволяющее поворотом ее монтажным ключом подвести голову сваи в полость наголовника. После заводки в наголовник сваю устанавливают на точку забивки и рихтуют перемещением копровой стрелы до занятия ею вертикального положения.

На 4.12 показан способ подтаскивания свай копровым агрегатом на базе трактора, а на 4.13 — копром на базе экскаватора.

Строповать сваи перед подъемом на копер можно непосредственно за монтажную петлю с помощью свайного троса с обязательной установкой дополнительного страховочного стропа способом «на удавку», располагаемого у фиксирующего штыря сваи (4.14).

На 4.14 показаны различные схемы строповки свай и шпунта перед подъемом их на копер, которые нужно выполнять в соответствии с нормами, обеспечивающими безопасность производства работ без перегрузки тросов и конструкции копрового агрегата. На 4.15 и в табл. 4.6 указаны допустимые отклонения.троса от вертикали при подъеме сваи на копры экскаваторного типа.

Ускорить процесс подъема сваи можно применением поворотной рамки, свободно подвешенной к наголовнику сваепогружающего механизма (см. 3.21). Использовать такой способ разрешается только при условии достаточной грузоподъемности лебедки и троса, на котором подвешен молот.

При работе копра поворотной рамкой молот опускают в нижнее положение. Сваю, подтянутую к копру, приподнимают свайным тросом и под нее укладывают деревянную прокладку. Жесткие тяги, шарнирно закрепленные на наголовнике молота вместе с рамкой, надевают на сваю, от рамки идут гибкие тросовые подвески для строповки сваи. При подъеме рамка фиксирует положение сваи, обеспечивая заводку ее в наголовник. На 4.16 показаны различные схемы подъема сваи наголовниками. Все эти схемы увязаны с конструкцией свай, типом сваепогружающего механизма и конструкцией наголовника.

Погружение свай. Перед подъемом сваи на копер ее нужно разметить краской на метры, а на последнем метре — на дециметры.

В комплексе работ, выполняемых копровым агрегатом, время,, затрачиваемое на процесс погружения сваи, занимает 20—25%, а в общих трудовых затратах на устройство свайного основания — не более 9—10. Но именно этот отрезок времени венчает результат работы и качество его выполнения.

Установленную копром сваю перед погружением проверяют на точность положения. Вертикальность положения сваи проверяют имеющимися на копрах приспособлениями. Положение сваи регулируют перемещениями стрелы копра без снятия с нее погружающего механизма. Первые удары по свае наносят с минимальной энергией удара. Погружается она от одного удара на 5—10 см.

После погружения сваи на 50—80 см проверяют ее положение и при необходимости производят рихтовку сваи и стрелы. Этот начальный процесс погружения очень важен, ибо при любом, даже самом совершенном механизме, точность погружения зависит от начального фиксирующего положения сваи в грунте, обеспечивающего точность направления ее.

Правильное положение направляющих копровой стрелы, в момент погружения по которой перемещается молот, и полученное после заглубления на 1,0—1,5 м направление обеспечивают точность положения сваи после забивки.

Потери времени на замедленное погружение свай в начальный период (1,5—2,5 мин) компенсируют значительные трудовые затраты, связанные с ликвидацией последствий из-за недопустимых отклонений свай. Поэтому увеличение времени на замедленное погружение их в начальный период является одним из важных средств повышения точности погружения свай.

После обеспечения правильной фиксации сваи в грунте дальнейшее погружение будет проходить в режиме работы сваепогружающего механизма до момента получения сваей расчетных отказов.

В момент погружения сваи погружающий механизм должен быть зафиксирован в направляющих стрелы копрового агрегата и свободно посажен на сваю. Поэтому в течение всего периода погружения трос, на котором подвешены молот и свая, должен иметь запас длины (слабину) с учетом возможной глубины погружения сваи и опускания молота при ударах.

Весь процесс погружения с подсчетом количества ударов молота по свае на каждом метре погружения заносят в журнал забивки свай.

После окончания погружения производят динамическое испытание сваи одним залогом в 10 ударов с замером    величины отказа.

Нормативными документами по устройству свайных фундаментов предусмотрена необходимость проведения контрольных испытаний рабочих свай Е объеме 2% от их общего количества. Поэтому технологическая схема погружения сваи должна учитывать минимальное количество перемещений копра и в то же время обеспечивать такую последовательность работ, чтобы после установленного нормами отдыха можно было произвести динамическое испытание любой из погруженных свай.

Контрольные испытания сваи производят с целью проверки соответствия данных, полученных при испытании пробных свай с контрольными рабочими сваями. Поэтому нет необходимости испытывать рабочие сваи с использованием отказомеров для определения упругого и остаточного отказов, а достаточно лишь получить данные о соответствии остаточного отказа в пробных и рабочих сваях.

§ 5. Погружение свай в сезонно-мерзлые грунты

На погружение свай в сезонно-мерзлые грунты требуются дополнительные затраты труда и средств механизации. Поэтому при разработке ППР необходимо стремиться погружать сваи в талый грунт или до промерзания его на глубину 20—30 см. Для промерзания грунта на такую глубину при температуре наружного воздуха —30° С требуется 6—10 дней, т. е. времени, достаточного для погружения 100—150 шт. свай. Следовательно, при разработке ППР целесообразно совмещать подготовительные мероприятия по устройству свайного основания без проведения специальных работ по погружению свай в сезонно-мерзлые грунты.

Если необходимо выполнять свайные работы в сезонно-мерзлым грунтах, обязательно проводят мероприятия, обеспечивающие целостность конструкции свай и требуемую точность    их погружения.

Механическая прочность сезонно-мерзлых грунтов зависит от содержания в них воды, от температуры наружного воздуха, связности частиц и физико-механических свойств грунтов. Так, при температуре наружного воздуха —10° С временное сопротивление мерзлых суглинков составляет 35—50, супесей — 55—80 и песков — чо 120 кг/см2.

При наличии достаточно мощных сваепогружающих механизмов можно пробить сваей толщину мерзлых грунтов, однако при этом в них образуются трещины, околы, размеры и направления которых не поддаются закономерностям и не позволяют заранее определить направление сваи при ее погружении.

скважин в точках погружения или в оттаивании грунта на глубину его промерзания.

Наиболее прогрессивный и распространенный способ образования лидирующих скважин — применение трубчатой лидирующей желонки, предложенной      в      1961    г.

Лидирующая желонка (4.17) состоит из корпуса 1, изготовленного из стальной трубы толщиной 12—19 мм, верхняя часть трубы заглушена пластинкой 2. Режущая часть желонки (узел А) с ножевым окончанием

имеет утолщение на высоту 7,5 см. В трубе сделано отверстие и к внутренней полости приварен отражатель 3.

Наружный диаметр трубчатой желонки на 1—2 см меньше наибольшей стороны сваи, длина ее на 40 см больше нормативной глубины сезонного промерзания грунта в данном районе. Ножевая часть желонки утолщена путем наварки по всему периметру трубы полосы из высокопрочной стали толщиной 10—12 мм.

Погружение и все последующие операции по устройству лидирующей скважины осуществляются тем же копровым агрегатом, который применяется для погружения свай.

Во время погружения желонки происходит разрыхление мерзлого грунта, который по мере заглубления желонки выталкивает имеющийся в ней рыхлый грунт через отражатель наружу. Извлечение желонки из грунта облегчается за счет того, что диаметр образованной скважины на 2—3 см более диаметра ствола желонки.

Погружать лидирующую желонку необходимо на глубину, равную 0,8—0,85 глубины промерзания   грунта. В этом случае обеспечивается вытаскивание желонки из грунта и очистка ее после окончания работы. При погружении желонки в талый грунт в полости трубы образуется грунтовая пробка высокой плотности, которую весьма затруднительно потом освободить из желонки.

Лидирующие скважины рекомендуется устраивать перед началом работы смены копровщиков в объеме, предусмотренном для сменной производительности копрового агрегата по погружению свай.

На строительных площадках с толщей из смерзшихся насыпных грунтов (смесь строительного мусора и грунтовых отвалов) применение трубчаток лидирующей желонки может оказаться неэффективным. В этих случаях рекомендуется использовать подпружинный клин конструкции НИИ Промстроя (4.19).

Для проходки лидирующих скважин под сваи отдельных конструкций (под опоры ЛЭП, линии связи, эстакады под наружные трубопроводы) можно применять различные буровые машины вращательного и вибрационно-ударного бурения. Производительность этих машин в значительной мере зависит от конструкции режущего инструмента. Наиболее эффективны режущие буры с резцами из твердых сплавов. При расположении резцов с интервалом в 25— 30 мм можно скалывать грунт вместо резания его, что облегчает режим работы агрегата. Наличие съемных резцов вместо сплошного режущего ножа упрощает ремонт бура и повышает эффективность его применения.

Наиболее сложна операция установки агрегата на точку, особенно при многорядном или кустовом расположении свай. По этой причине применять такие машины в условиях гражданского и промышленного строительства нецелесообразно. В табл. 4.7 приведены затраты времени на-устройство лидирующих скважин разными механизмами.

В табл. 4.8 приведены данные об экономической эффективности устройства лидирующих скважин различными механизмами при сменной производительности 20 шт. свай сечением 30x30 см на глубину 1,5 м.

 В тех случаях, когда по различным причинам лидирующие желонки невозможно использовать, целесообразен метод отогрева грунта. Сущность способов оттаивания сезонно-мерзлых грунтов заключается в передаче от теплоносителей к грунту тепловой энергии, вызывающей расплавление льда, содержащегося в мерзлых грунтах.

Для устройства лидирующих скважин рекомендуются методы электропрогрева грунта электродами, тепловыми электронагревателями (ТЭНы) и прогревания его с помощью газовых горелок и др.

В зависимости от применяемого метода прогрева грунт можно оттаивать по схеме «снизу — вверх» или «сверху — вниз».

Для отогрева сезонно-мерзлых грунтов применяют вертикальные ТЭНы, перед установкой которых в грунтах бурят шпуры диаметром 40—80 мм на глубину не менее 4/s толщины слоя мерзлого грунта. Бурение шпуров производят буровыми установками, термобурами, ручными или колонковыми электросверлами. Для этих же целей можно использовать ручные электросверла, смонтированные на одноосном прицепе (4.20).

ТЭН (трубчатый электронагреватель) состоит из V-образной стальной трубки диаметром 12 мм с вмонтированными нагревательными элементами (нихромовая спираль)7"изолированными от стальной трубки магнезиальной набивкой. Выводы спирали подведены к клеммам, защищенным фарфоровыми изоляторами (4.21).

ТЭНы, установленные в шпуры, не следует засыпать песком, а рекомендуется прикрывать различными утеплителями, что улучшает теплообмен между ними и массивом грунта.

Процесс оттаивания грунта в диаметре 35—40 см протекает в течение 8 ч, после чего производится четырехчасовое термосное выдерживание грунта при отключенных ТЭНах. Грунт может оттаивать и более длительное время. Для этих случаев рекомендуется процесс: прогрев 8 ч+термосное выдерживание 4 ч+прогрев и т. д. Стоимость оттаивания 1 м3 мерзлого грунта 0,9—1,5 руб.

Подключать ТЭНы следует через понижающие или сварочные трансформаторы. При отсутствии последних ТЭНы можно подключать к городской электросети напряжением 220/380 В.

Для оттаивания мерзлых грунтов применяют также электронагреватели инфракрасного излучения, которые устанавливают в предварительно пробуренные шпуры.

§ 6. Погружение свай-колонн

Свайные опоры под промышленные здания даже при небольших нагрузках обычно размещают кустами не менее чем из двух свай в каждом. Для такой конструкции требуется устраивать ростверк в качестве основания под колонну.

В 1967 г. Главмособлстрой в содружестве с ЦНИИПсельстроем предложили для зданий сельскохозяйственного назначения безрост-верковую конструкцию свай-колонн. Благодаря высокой эффективности на строительстве промышленных объектов, особенно сельскохозяйственного назначения, сваи-колонны широко применяют для многих объектов. Типовые проекты разработаны с их использованием.

На объекте, где должны быть применены сваи-колонны для разработки технической документации, инженерно-геологические изыскания должны быть выполнены в объеме, предусмотренном СКиП П-17—77, причем количество буровых скважин на одном объекте при наличии однородных грунтов необходимо делать не менее трех. При неоднородных грунтах число скважин должно обеспечить исследование свойств грунтов и установить кровлю залегания несущих' слоев с целью определения несущей способности свай и их длины.

Длину свай-колонн назначают из условия, что острие их должно, быть заглублено в несущий малосжимаемый слой грунта не менее 2,5 м от отметки подошвы рандбалки и 3 м от отметки пола. В табл. 4.9 приведены показатели несущей способности свай-колонн в различных грунтовых условиях (схема индексов показана на 4.22).

В качестве свай-колонн применяют типовые сваи квадратного сечения, полнотелые или с круглой полостью с дополнительными закладными деталями для крепления опорных металлических столиков под стеновые панели, фермы покрытий, для монтажа связей и других ограждающих конструкций. ,

Сваи-колонны с круглыми полостями используют в- грунтах средней плотности, глинистых грунтах при консистенции /^ = 0,25—0,5, а полнотелые — в любых грунтовых условиях.

Практика показала, что наиболее рациональны сваи-колонны длиной до 8 м с несущей способностью в пределах 15—23 т. При таких нагрузках имеется возможность с большой точностью погрузить сваи до требуемой отметки и обеспечить необходимое плановое положение ее. После погружения рабочих свай-колонн необходимо провести динамические испытания их (не более 5 одиночных ударов в залоге). Размеры расчетных отказов свай-колонн приведены в табл. 4.10.

Для большинства зданий сельскохозяйственного назначения с пролетами 15—21 м расчетные нагрузки на сваю-колоину увеличены до 40 тс. На таких объектах широкое применение нашли сваи-колонны с консолями, забиваемыми в грунт.

расчетные сопротивления грунта под консолями, тс/м2, сваи, погружаемых на глубину 0,5—1,0 м, принимаемые по табл. 4.11; FK — площадь проекции консолей на горизонтальную плоскость, м2.

Статические и динамические испытания таких свай-колонн, в том числе на слабых и просадочных глинистых грунтах с консистенцией 0,45—0,65, показали, что они воспринимают вертикальную нагрузку в 1,5—2 раза большую, чем призматические сваи.

Практика показала, что при внедрении в грунт забивных консолей в момент забивки свай-колонн в 5—10 раз уменьшается скорость погружения, что способствует повышению точности забивки их. С 1980 г. в Ростовской, Московской, Новосибирской областях, в Узбекской ССР фундаменты под трехшарнирные рамы для строящихся предприятий сельскохозяйственного назначения выполняют из свай таврового сечения (4.24). Такие сваи изготовляют длиной от 3 до 5 м, высота ребер и ширина полки колеблется от 0,5 до 0,8 м, вылет консоли равен 0,4 м.

Опирание пяты рамы с эксцентриситетом относительно центра тяжести сваи позволяет почти вдвое снизить максимальный изгибающий момент, возникающий в стволе сваи. В конструкции ош-

ловка сваи имеется выступ, предназначенный для погружения сваи с помощью стандартных наголовников.

Погружают сваи таврового сечения по технологии и требованиям, предъявляемым к погружению свай-колонн.

Применять эти сваи целесообразно в районах с высоким уровнем грунтовых вод, большой глубиной промерзания грунта при непродолжительном строительном сезоне. По сравнению с устройством фундаментов использование свай таврового сечения позволяет снизить трудовые затраты почти в 3 раза.

Несущую способность свай таврового сечения на вертикальную составляющую нагрузку необходимо определять по формуле (2.4), применяемой при расчете висячих забивных свай. Расчетные сопротивления свай таврового сечения в песчаных и глинистых грунтах указаны в табл. 22 изменений и дополнений к СНиП II-17—77, опубликованных в «Бюллетене строительной техники», 1981 г., № 10.

В проектах фундаментов на сваях-колоннах с погруженными в грунт консолями и на сваях таврового сечения должны быть указаны мероприятия для противодействия силам морозного пучения грунтов основания, определяемые на основании расчетов.  

Основными" механизмами для погружения свай-колони являются дизель-молоты различных модификаций с массой ударной части. от 600 до 2500 кг.

Молоты для погружения свай-колонн в относительно слабые грунты выбирают на одну ступень ниже по сравнению с молотами,, требуемыми для погружения свай в соответствии с рекомендациями СНиП П-17—77.

Для выбора базовых машин можно рекомендовать материалы гл. 3, в которой даны технические характеристики копров, и § 2 данной главы, в которой приведены технологические рекомендации по выбору копровых агрегатов.

Объекты, на которых применяют сваи-колонны, сооружаются без заглубления фундаментов с поверхности. Это условие определяет объемы подготовительных работ и методы их выполнения.'

Наиболее серьезной работой на подготовительной стадии является разбивка свайного поля. Необходимая точность разбивки его-диктуется требованиями конструкции каркаса здания на сваях-колоннах. Поэтому в процессе производства работ следует систематически проверять точность разбивки, местоположение свай-колонн и при нарушении положения разбивочных осей зданий восстанавливать их.

Работы по разбивке мест погружения сваи выполняются бригадой из 4 человек в составе геодезиста, мастера и 2 рабочих III—IV разряда.

Завершение разбивки свайного поля оформляют актом с приложением схемы привязки и закрепления главных осей.

Последовательность технологических операций погружения свай-колонн принята следующая: 1) контроль правильности рабочей стоянки копра; 2) подъем сваи на копер; 3) установка сваи на точку погружения; 4) опускание молота с наголовником на сваю-колонну; 5) проверка вертикальности положения сваи в проектном положении; 6) проверка правильности положения боковых граней: и закладных деталей сваи; 7) подъем ударной части молота и повторная проверка вертикального положения сваи (при копровом агрегате на базе экскаватора); 8) начальное погружение сваи-колонны (0,5—0,8 м); 9) контроль вертикального положения ее; 10) продолжение погружения сваи-колонны до проектной глубины с постоянным контролем вертикальности, ее положения; 11) замер отказа пятью холостыми ударами; 12) снятие молота и переход копра на другую точку.

Приведенная схема погружения свай-колонн исходит из наличия на копрах систем наведения. Для копров, не имеющих таких систем, методику погружения разрабатывают с учетом их особенностей.

Схема перемещения копров при погружении свай-колонн, показанная на 4.25, предусматривает наименьшее их перемещение-и сокращение маневров, что способствует сохранности разбивки и планировки площадки.

Независимо от типа копрового агрегата, выбранного для погружения свай-колонн, необходим строгий контроль за точностью погружения свай.

Для удобства контроля в процессе погружения на свае-колонне размечают вертикальные оси и высотные отметки. Разметку можно делать с помощью шаблонов (рис 4.26).

Вертикальное положение сваи-колонны выверяют при установке ее на точку и в процессе погружения. Проверку производит геодезист с двух направлений с помощью теодолитов-нивелиров, установленных на продольной и поперечной осях. Точность погружения свай-колонн в начальный этап забивки обеспечивается малой высотой подъема ударной части молота. При погружении сваи на глубину до 1,5 м процесс забивки можно не только контролировать, но и регулировать путем корректировки системы наведения копровой стрелы, соосности молота, сваи и наголовника.

Контроль за глубиной погружения сваи-колонны ведут также с

помощью теодолита-нивелира по нанесенным на свае рискам

(4.27). Отклонения от проектного положения допускаются в

пределах до ±3 см, а по глубине погружения ±2 см. Погружать

сваи-колонны, требующих высокой точности, рекомендуется в свет

лое время дня.

Бригада, занятая погружением свай-колонн, при односменном режиме работы состоит из б рабочих и одного геодезиста. Увеличенный состав бригады необходим для приемки и контроля поступающих свай-колонн, предварительной их разметки до начала погружения и тщательного контроля в процессе погружения.

Опыт показал, что целесообразна двухзвенная организация труда в бригаде; первое звено ведет приемку и разгрузку свай-колонн с транспорта, раскладку их по схеме у копровых агрегатов; второе звено обслуживает копровый агрегат и обеспечивает погружение свай.

Геодезист, прикрепленный к бригаде, руководит контролем за точностью планового и высотного погружения свай-колонн, ведет журнал погружения свай и оформляет всю исполнительную документацию.

В технологическую оснастку бригады, занятой погружением свай-колонн, входят ключ для разворота сваи при установке ее, отвес, отводной блок, приспособление для установки свай на место погружения, шаблоны Ш-1 для разметки вертикальных осей иШ-2 для нанесения линий с целью контроля высотного положения свай-колонн.

На 4.28 приведен график работ по погружению свай-колонн.

§ 7. Приемка свайных работ

Систему организации полевого контроля качества свайных работ разрабатывают с учетом конкретных гидрогеологических условий площадки и конструктивных решений свайного фундамента.

В комплекс проверки свайных работ входит: контроль за качеством применяемых конструкций свай; анализ отчетных материалов по испытанию пробных свай; выборочный контроль за погружением и динамическим испытанием рабочих свай; проверка несущей способности сваи статическими нагрузками (при необходимости); анализ геодезической съемки положения рабочих свай; анализ отчетных материалов по испытанию контрольных свай.

Организация контроля за качеством свай производится отделами технического контроля завода. В ходе приемки свай необходимо проверить соответствие проекту марок бетона, перпендикулярность торцовой плоскости вертикальной оси сваи, углов наклона плоскостей острия, искривление продольной оси. Контроль за качеством свай, особенно тех, которые предназначены для свайных фундаментов с высоким ростверком или безростверковой конструкции, а также свай-колонн должна вести и строительная организация. Качество поступающих на площадку свай подтверждается паспортами завода-изготовителя, являющимися неотъемлемой частью комплекта исполнительной документации.

После получения отчетных данных о результатах ' испытаний пробных свай и корректировки рабочих чертежей необходимо постоянное наблюдение в процессе производства за соответствием применяемых свай, принятым в проекте.

На качество сооружения свайного фундамента большое влияние оказывает соблюдение технологической последовательности погружения свай, предусмотренной в рабочих проектах или ППР.

Если сваи погружены не до проектных отметок, необходимо определить причину этого явления. Такие случаи могут возникнуть из-за несоответствия материалов изысканий фактическому состоянию грунтов, недостаточной погружающей способности молота и дефектов производства работ. В зависимости от причин следует принять меры, обеспечивающие требуемое качество работ.

Контрольные динамические испытания рабочих свай нужно проводить в процессе их погружения, так как после окончания забивки всего свайного поля выполнить их невозможно. Поэтому представитель авторского надзора или заказчик в процессе производства работ должны посещать строительную площадку, оценивая качество выполняемых работ, а возникающие вопросы несоответствия производства работ проекту необходимо в любом случае согласовывать с автором проекта. Все журналы погружения свай и сводную ведомость прилагают к исполнительной документации.

После погружения свай строительная организация вместе с представителем заказчика и авторского надзора оформляет акт на скрытые работы, дающий разрешение в случае необходимости на срубку голов свай и оголение арматуры для устройства монолитных ростверков.

При геодезической съемке положения свай, которую должна выполнять строительная организация, выявляют соответствие погруженных свай требованиям СНиП Ш-9—74, приведенным ниже.

Число свай, имеющих максимальные отклонения от проектного положения, не должно превышать при ленточном расположении 25% от общего числа свай, а при сваях-колоннах—5%. Вопрос о

возможности использования свай с отклонениями сверх допустимых решается проектной организацией.

Для свай и свай-оболочек, погружаемых через кондукторы (при строительстве мостов), смещение осей закрепленного кондуктора от проектного положения в уровне верха кондуктора должно быть в акватории не более 0,025Я, где Я— глубина воды в месте установки кондуктора, и ±25 см на суходолах.

Материалы приемки конструкций свай, журналов погружения их, акты динамического (а также при необходимости и статического) испытания рабочих свай, исполнительная съемка отклонений свай от проектного положения служат основанием для приемки свайного поля.

В результате анализа исполнительной документации может возникнуть необходимость усилить или расширить конструкцию ростверков, а также дублировать сваи, погруженные с отклонениями, сверх допусков. После завершения работ по дублированию свай актом на скрытые работы оформляют приемку свайного основания и разрешают устройство ростверка.

В перечне мероприятий по приемке свайного фундамента предусмотрен метод динамического испытания свай как наименее трудоемкий, не разрушающий конструкцию свай. Вследствие этих преимуществ данный метод получил широкое распространение.

Для проведения динамических испытаний необходимо выбирать такие сваи, плановое положение которых соответствует требованиям проекта и у которых при погружении не разрушился бетон головы сваи.

Динамическое испытание свай начинают в конце забивки, когда глубина погружения свай от одного удара близка или равна расчетной величине отказа, или после отдыха ее. До начала определения отказа у испытываемой сваи должен быть установлен прибор, замеряющий отказ.

Динамическое испытание сваи нужно вести тем же сваепогру-жающим механизмом, которым проводилось их погружение. При динамических испытаниях свай с помощью паровоздушных молотов одиночного действия отказы замеряют от каждого одиночного удара с замером полученной величины осадки сваи. Если при испытании применяют паровоздушный молот двойного действия, то для установления величины несущей способности через каждую минуту работы молота замеряют отказ, устанавливают частоту ударов в.этот период и давление пара у ввода в молот. С применением дизель-молота отказ замеряют при погружении сваи от 3,5 до 10 ударов (один залог) и для расчета принимают среднюю величину отказа от одного удара.

Величины энергии удара молотов принимают по формулам 4.3— 4.7 в зависимости от выбранного сваепогружающего механизма.

При использовании для испытаний свай дизель-молотов, в которых часть энергии удара расходуется на сжатие газовоздушной смеси и на повторный подъем ударной части, энергию удара, расходуемую на процесс погружения сваи, определить затруднительно.

Поэтому при проведении динамических испытаний снимают поршневые кольца с поршня молота и сбрасывают ударную часть его без подачи топлива в камеру.

Величину отказа сваи определяют разными приборами, в том числе отказомерами. Прибор для записи отказограммы устанавливают вблизи сваи на брусья длиной не менее 3—3,5 м с опиранием на прокладки, предназначенные для уменьшения величин колебаний прибора, возникающих при работе молота.

Расстояние установленного отказомера от испытываемой сваи должно быть равно длине рычага прибора с записывающим устройством. Включением прибора лентопротяжный механизм перематывает бумажную ленту с одного барабана на другой, а самописец на этой бумаге вычерчивает колебания сваи при ее динамическом испытании. По записанной прибором отказограмме устанавливают величины остаточного и упругого отказов, по которым расчетом 'можно определить несущую способность испытываемой сваи.

При отсутствии в строительной организации отказомеров величину отказа можно замерить с помощью нивелира, с применением гидравлического уровня, изготовленного из резиновой трубки длиной 3—4 м с двумя стеклянными наконечниками (гл. 3, § 6). Для этих же целей используют проволоку, натянутую на два колышка, с помощью которой отсчитывают величину отказа (4.29).

В табл. 4.12 для примера приведены данные о несущей способности свай, динамические испытания которых производились штанговым дизель-молотом С-330 с массой ударной части 2,5 т при сбросе ее без подачи топлива в камеру сгорания.

В табл. 4.13 даны отчетные материалы по установлению несущей способности свай, испытанных динамическим методом различными типами молотов.

§ 8. Устройство ростверков

Ростверки по сваям устраивают из монолитного железобетона или сборных железобетонных конструкций. Перед устройством ростверка необходимо срубить и подготовить головы забитых свай для укладки арматурных каркасов или для выполнения монтажа сборных конструкций.

Срубка свай — трудоемкая и физически тяжелая операция. Для снижения трудоемкости этих работ применяют различные механизмы. К их числу относятся гидроразрушители конструкции Главле-нинградстроя, Главкузбасстроя, управления механизации Томск-жилстроя, механизм для скалывания свай грейферного типа Глав-сочистроя.

Гидроразрушители, технические характеристики которых приведены в табл. 4.14, работают по схеме, описанной ниже:

механизм с помощью монтажного крана устанавливают на сваю и выверяют; гидродомкраты механизма подсоединяют к насосной станции. Подвижную рамку с клином с помощью домкратов передвигают к неподвижному клину, в результате чего бетон тела сваи, находящейся между клиньями, разрушается. Затем оголенные арматурные стержни срезают, и механизм вместе с бетоном срубленной части сваи снимают монтажным краном.

К сожалению, эти механизмы значительно удорожают работы, притом ими невозможно выполнить полный комплекс работ по подготовке сваи к укладке ростверков.

Ускорить процесс срубки головки сваи, снизить трудоемкость и повысить качество можно с помощью инвентарной обжимной рамки, разработанной НИИМосстроем в 1968 г.

На 4.30 показана последовательность работ по срубке и подготовке верха свай к устройству ростверков с помощью обжимной рамки. При устройстве монолитных ростверков арматуру свай

срезают выше плоскости срубленной сваи на 30 см, а при монтаже сборных железобетонных конструкций — на проектной отметке верха сваи.

Сваи, подготовленные для монтажа сборных ростверков, не должны иметь сколов бетона, конструкции устанавливают на них после укладки на плоскость сваи выравнивающего слоя из раствора Ml 00.

Особенно аккуратно следует производить подготовку верха сваи для установки сборных плитных ростверков, опирающихся на куст из 6—9 свай. Такая конструкция требует высокой точности срубки, чтобы обеспечить равномерную передачу нагрузки на все сваи, расположенные в кусте (4.31).

Сборные железобетонные оголовки на сваях применяют для увеличения плоскости опирания сборных конструкций ростверков, монтируемых на них, или при безростверковой конструкции, когда по оголовкам укладывают плиты перекрытия над подвалом (верхнее положение оголовка).

На 4.32 показана очередность работ по монтажу сборных оголовков. Сборные конструкции ростверков по трубчатым сваям монтируют на бетонные пробки, высотное положение плоскости выравнивают бетоном. На квадратных сваях с круглой полостью устанавливают сборные бетонные пробки, на -которые монтируют сборные элементы ростверков. В гл. 2 приведены наиболее характерные конструкции сборных железобетонных ростверков.

Монолитные ростверки устраивают в фундаментах зданий и сооружений промышленного и гражданского, назначения. Такие ростверки могут иметь нижнее или верхнее положение. При монолитном ростверке нижнего положения перед установкой опалубки тщательно очищают основания от растительного слоя и строительного мусора, после чего делают песчаную или другую дренирующую подготовку, толщину слоя которой определяют в проекте в зависимости от грунтов основания и нагрузок на ростверки.

Сборно-разборную опалубку устанавливают на подготовленное основание и раскрепляют, после чего укладывают арматуру ростверков. Если можно заделать голову сваи в тело ростверка на высоту 5—10 см, делать выпуски арматуры не обязательно (если проектом это не оговорено). При заделке сваи в монолитный ростверк менее чем на 5 см арматуру сваи обязательно заводят в армокар-•кас ростверка и концы ее отгибают.

До начала укладки бетона армокаркас ростверка должен быть проверен авторским надзором, о чем составляется акт на скрытые работы.

Бетонную смесь для монолитных ростверков из транспортных средств, в которых ее доставляют на строительную площадку, перегружают в поворотные бадьи, бункера или виброжелоба для подачи в опалубку ростверка (4.33). Уплотняют бетонную смесь глубинными вибраторами или вибробулавами, а при большеразмер-ных ростверках — виброплощадками.

§ 9. Производство свайных работ с плавучих средств

Способы производства работ на площадях, покрытых водой, отличаются от методов, обычно применяемых на сухой местности. Отличие заключается в базовых машинах и объемах подготовительных мероприятий.

На тех же площадках, где грунты незначительно заглублены под водой, применяют метод устройства временных островков путем отсыпки грунта с берега или намыва. Эти же островки можно использовать для выполнения всего комплекса работ по погружению сваи, устройству ростверка и надводной   части   сооружения.

В случаях заглубления грунта в водоемах до 5—6 м погружать сваи целесообразно с временных подмостей, устраиваемых на дне водоема (4.34).

Подмости устраиваются по всей длине свайного поля, по ним укладывают рельсовый путь для перемещения подкопрового мостика, на котором устанавливают рельсовый копер.    Тип рельсового

копра выбирают исходя из числа свай, подлежащих погружению, их массы, типа и марки сваепогружающего механизма. В зависимости от 'отдаленности подмостей от берега решают вопросы хранения и подачи сваи на копер, а также выбирают метод доставки их на места складирования. В том случае, когда временные подмо-

сти устраивают с отрывом от береговой базы, хранить сваи нужно на подмостях. Доставляют их к месту складирования плавучим краном; копер в этом случае принимают полноповоротной конструкции. На судоходных реках или глубоких водоемах, где устраивать временные подмости нерационально, сваи погружают плавучими копрами или кранами, расположенными на специальных плавучих установках. В качестве плавучих установок можно использовать суда, плашкоуты, собранные из универсальных понтонов КС, которые жестко скрепляют между собой и расчаливают к опорам. Для уменьшения боковой качки, мешающей точной забивке сваи, можно применять копры, размещаемые на парных баржах или плашкоутах. Вся система якорей должна быть надежной, для чего на каждой расчалке целесообразно устанавливать лебедку.

Погружать сваи и сваи-оболочки можно и с плавучих кранов, но сваи в этом случае нужно устанавливать в каркасы или кондукторы, которые также жестко крепят к плавучим средствам.

В северных районах, где водоемы могут промерзать на значительную глубину и образуется устойчивый ледяной покров, целесообразно погружать сваи со льда. В этом случае монтаж копрового агрегата, доставку свай и все технологические операции ведут с поверхности ледяного покрова, разбуривая проруби в местах погружения свай. Длину свай при работе со льда выбирают с учетом толщины ледяного покрова или погружают более короткие сваи с применением подбабка.