тел. +7 (495) 136-59-85, +7 (903) 519-05-37,

Классификация методов

Методы погружения подразделаются на ударные и безударные. Ударные применяются для забивки свай в плотные грунты или при значительных диаметрах опор. Они являются наиболее распространёнными благодаря высокой эффективности технологии и достижению максимальной несущей способности основания. Безударные способы применяются при монтаже фундамента в сыпучих неплотных грунтах или подтопляемых. Благодаря применению специальных технологий удаётся существенно упростить задачу погружения опор и при этом достичь прочности основания, сравнимой с ударными способами.


Погружение сваи вбиванием

Ударные способы бывают следующих типов:

  1. Ударный.
  2. Вибрационный.
  3. Виброударный.

Погружение свай безударным методом подразделяется на следующие типы:

  1. Завинчивание.
  2. Подмыв.
  3. Электроосмос.
  4. Вдавливание.



Погружение железобетонных свай, шпунтов и труб методом статического вдавливания

Одно из основных направлений работы нашей компании — устройство свайных полей, оснований и свайных фундаментов по самой современной высокоскоростной технологии статического вдавливания свай. Погружение свай методом статического вдавливания заключается в погружении готовых цельных или сборных, железобетонных или стальных элементов (свай, труб, шпунтов) в грунт специальными самоходными машинами (СВУ). Наши установки способны статически, с использованием собственного веса и дополнительных пригрузов, передавать вдавливающую нагрузку, необходимую для прорезания сваей плотных слоев грунта и достижения требуемой несущей способности, непосредственно на тело сваи. Наши машины эффективно работают с железобетонными сваями квадратного и трапециевидного сечения – 300х300, 350х350 и 400х400мм, погружая в смену до 30 свай в смену без предварительного лидерного бурения. Сборные железобетонные сваи, изготавливаемые на заводах, имеют определенные преимущества по сравнению с монолитными, устраиваемыми на месте. Прежде всего, это относится к надежности и качеству материала ствола. С другой стороны, процесс погружения сборных свай забивкой или с помощью вибропогружателей неизбежно связан с возникновением и распространением в окружающем грунтовом массиве динамических воздействий. Технология погружения железобетонных свай, шпунтов и труб методом статического вдавливания состоит из следующих этапов:

Читайте также: ПУЭ Раздел 2 => Прокладка кабельных линий в кабельных блоках, трубах. И железобетонных лотках. Прокладка кабельных линий в кабельных…

Ударный метод

Технология ударного воздействия базируется на применении специализированных агрегатов – копров, которые оборудованы молотами, способными вбивать опоры в слои почвы. Сила удара молота о сваю сообщает ей поступательную энергию, под действием которой она заглубляется, вытесняя и уплотняя слои грунта. Площадь уплотнения оказывается равной примерно 2-3 диаметрам сваи и создаётся непосредственно в поле механического воздействия.

Виды ударных установок


Забивающая установка
Ударная установка может быть оснащена штанговым и трубчатым молотом. В штанговых машинах молот цилиндрической формы перемещается вдоль направляющих. При его падении на сваю в управляющей камере сгорания происходит повышение давления, в результате чего молот поднимается. Затем под действием силы тяжести он падает на сваю и цикл повторяется.

Трубчатый молот оснащён неподвижным цилиндром со специальной направляющей конструкцией, называемой шаботом. Ударная часть представляет собой поршень с головкой, который при сгорании топлива воздействует на сваю. Фиксация сваи выполняется наголовником, закрепляемым к молоту. Благодаря этому верхняя часть забиваемой опоры не повреждается под ударным воздействием, а сообщаемая энергия распределяется равномерно по её поперечной площади.

Для трубчатого молота важно подобрать наголовник с точно совпадающим внутренним размером сваи для забивки. Это позволит избежать перекосов опоры относительно вертикали при ударах молота уже после того, как была выполнена правильная установка.

Погружение заранее изготовленных свай способно существенно ускорить процесс их забивки и, соответственно, закладки фундамента при любых температурах окружающей среды.

Ударные методы погружения заранее изготовленных свай


Заготовленные ж/б сваи
Погружение свай осуществляется специальными ударными самоходными или рельсовыми установками, поэтому перед проведением работ необходимо разровнять строительную площадку. Крепление сваи в вертикальном положении осуществляется на копры. Внешне они представляют собой стрелы, которые позволяют поднимать и закреплять свайные опоры.

Процесс забивки на начальных этапах производится медленно, так как необходимо задать свае направление движения без допущения даже минимальных ошибок. Когда она погрузится в грунт на достаточную глубину, начинают установку работать с постепенным повышением скорости вбивания до максимально возможной. Процесс забивки считается завершённым, когда опора погружена на проектную глубину или если же при работе молота в течение некоторого времени никаких изменений в её положении не наблюдается.

Ударный метод забивки является весьма распространённым в строительстве различных объектов, так как отличается относительной простотой, возможностью получения высокопрочного фундамента, высокой скоростью строительства. Особенно он эффективен при возведении домов с большой площадью, так как снижаются финансовые и трудовые затраты.

Вибрационный метод


Монтаж сваи вибропогружателем
Погружение свай вибрационным методом основано на снижении сопротивляемости грунта за счёт сообщения свайной конструкции механических вибраций. В результате удаётся достигать снижения трения при погружении, за счёт чего снижается вдавливающее усилие в несколько раз, если сравнивать с ударным методом. Уплотнение грунта в данной ситуации увеличивается максимум до 3 диаметров свай.

Принцип вибрационного метода

Вибропогружатель представляет собой специальную электромеханическую установку, работающей по принципу создания дисбаланса вибратора: горизонтальные центробежные силы полностью исключаются, а вертикальные складываются. В результате амплитуда вибраций и масса системы позволяют разрушать структуру грунта любой плотности с созданием необратимых деформаций, приводящих к снижению его плотности. Частота колебаний составляет примерно 400-450 в минуту. Диаметры погружаемых свайных опор могут составлять более 1 м.

Чтобы обеспечить надёжное закрепление свай в грунте вибрационным методом, примерно за 25-20 см до достижения расчётной глубины прекращают использование низкочастотной вибрации и используют ударный метод погружения.

Погружение лёгких свай с длиной до 3 м в неплотные почвы требует применения высокочастотных колебаний (более 1,5 тысячи в минуту). Это позволяет ускорить их погружение без потерь несущей способности.

Работа вибрационных установок


Использование вибропогружателя
Наиболее распространёнными вибромолотами являются пружинные. При вращении дисбалансных валов в противоположных направлениях создаются периодические колебания. Если уменьшается зазора между сваей и ударником возбудителя вибраций до уровня ниже амплитуды колебаний, то ударник начинает удары по оголовнику сваи. Это позволяет вибромолотам настраиваться на режим работы автоматически, то есть повышать энергию, сообщаемую забиваемой опоре в моменты прохождения более плотных слоёв грунта.

Читайте также: Лак для бетона Тистром — надежная защита от воздействия внешних факторов

Масса молота должна быть не меньше 50% веса сваи, в среднем она составляет от 0,65 до 1,35 т.

Основные сферы применения вибрационного метода

Вибрационные методы погружения свай оптимально применять в пересыщенных влагой песчаных грунтах. Если количество влаги минимально, то потребуется дополнительное использование буровых установок.

Для проходки почв с преобладанием глинистых слоёв требуется повысить частоту колебаний. При этом показатель плотности грунта должен быть в пределах 0,25-0,75.

Вибрационные установки в условиях плотной застройки следует использовать только в нерезонансных режимах. То есть частота колебаний должна быть в пределах 40-50 Гц.

Назначение и состав свайных работ. Классификация свай

Сваи используют как элемент при возведении фундаментов, для уп­рочнения и повышения устойчивости оснований и массивов грунта. Свай­ные фундаменты применяют при строительстве зданий и сооружений, осо­бенно в тех случаях, когда в основании залегают слабые или неустойчивые (просадочные) грунты.

Свайный фундамент состоит из свай, объединенных по верху рос­тверком. Характер расположения свай зависит от особенностей конструк­ции здания или сооружения, а также от нагрузок, передаваемых на фунда­мент. Расположение свай, исходя из этого, может быть одиночным, рядами, кустами или в виде свайных полей.

В строительном производстве сваи классифицируют по следующим признакам. По характеру работы в грун

те – сваи-стойки, опирающиеся на несжимаемые грунты, и висячие сваи, заглубленные в сжимаемые грунты.

По материалу

– железобетонные, бетонные, деревянные, стальные, грунтовые.

По виду армирования железобетонных свай

– с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

По конструкции

– квадратные, прямоугольные и многоугольные, круглые, с уширением и без него, цельные и составные, призматические и конические, пустотелые, сплошного сечения, винтовые сваи-колонны.

Читайте также: Как сделать стены в квартире свободной планировки

Сваи по способу их устройства

можно разделить на следующие группы:

готовые (сборные), поставляемые на строительную площадку в ви­де сборных элементов, изготавливаемых на заводе, и погружаемые в грунт различными способами;

набивные, устраиваемые непосредственно в грунте, в предвари­тельно выполненных различными способами выработках;

комбинированные, которые являются комбинацией первых двух групп, а также выполняемые из различных материалов и устраиваемые в грунте с использованием специальных способов.

К готовым сваям относятся забивные и винтовые сваи. Забивные железобетонные, деревянные и стальные сваи погружают в грунт без его выемки с помощью молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих и вдавливающих устройств. Винтовые сваи, снабженные винто­вым наконечником, погружают в грунт завинчиванием с помощью кабеста­нов специальных машин на базе тракторов или автомобилей.

Набивные сваи по способу образования в грунте подразделяют на буронабивные, устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин бетоном или железобетоном, и набивные скважины, которые об­разуются методом продавливания, т.е. вытеснения грунта.

В качестве забивных свай применяют деревянные и железобетон­ные сваи, но на практике чаще – железобетонные. Их изготавливают из обычного и предварительно-напряженного железобетона. Сейчас в основ­ном применяют железобетонные призматические сваи сплошного квадрат­ного сечения размером от 200×200 до 400×400 мм (через 50 мм) и длиной от 3 до 20 м (через 1 м). Сваи армируют стержнями стальной арматуры клас­сов S240 (гладкая), S400 (периодического профиля).

Бетон для обычных, ненапряженных свай принимают классов С12/15 – С25/30, а для свай с предварительно-напряженной арматурой — классов С25/30 – С30/37. Составные сваи квадратного сечения применяют при большой толщине проходимых слабых грунтов (более 20 м). Звенья составных свай изготавливают длиной 6 — 10 м и стыкуют их при погружении с помощью болтовых фланцев или при помощи специальных стыковочных соединений или замков.

Железобетонные пустотелые сваи квадратного сечения делают раз­мерами 250×250, 300×300 и 400×400 мм при толщине стенок не менее 70 мм. Полые трубчатые сваи кольцевого сечения делают с наружным диаметром 400, 500, 600 и 800 мм, причем сваи диаметром до 600 мм делают с закры­тым концом, а свыше 600 — с открытым концом. Длина звеньев 4 — 8 м. Со­единяют сваи при погружении на болтах, а при возможности сборки свай в горизонтальном положении — на сварке.

Забивные сваи погружают в грунт ударами, вибрацией, вдавливани­ем и комбинацией этих методов.

Ударный метод погружения свай основан на забивке их в грунт свайными молотами. По роду привода свайные молоты подразделяются на механические (подвес­ные), паро-воздушные и дизельные.

Молот состоит из ударной массивной части, движущейся возврат­но-поступательно относительно направляющих конструкций (цилиндра, трубы, штанг и т.п.). Ударная часть молота наносит чередующиеся удары по свае и погружает ее в грунт. Механические и паро-воздушные молоты в си­лу сравнительно небольшой производительности применяют при малых объемах свайных работ. Для массовой забивки свай чаще используют энер­гетически автономные мобильные дизель-молоты, работающие по принци­пу двухтактного дизеля. В зависимости от типа направляющих они бывают штанговые и трубчатые, а от массы ударной части — легкие (до 600 кг), сред­ние (до 1800 кг) и тяжелые (свыше 2500 кг).

Эффективность забивки сваи зависит от правильного выбора свай­ного молота и, правильного соотношения его массы и массы сваи при забивке в грунтах различной плотности.

Выбор молота для забивки свай зависит от запроектированной не­сущей способности сваи и ее массы. Необходимая минимальная энергия удара молота

(8.1)

где а

— коэффициент, равный 0,25 кДж/т;
Р —
несущая способность сваи, т.

Принятый тип молота с расчетной энергией Э

должен удовлетворять условию

(8.2)

где Мп

— полная масса молота, кг;
М —
масса сваи с наголовником, кг;
k —
ко­эффициент, зависящий от материала сваи.

Энергия удара молотов:

для трубчатых дизель-молотов Э =

Читайте также: Выбираем щебень для фундамента из бетона

0,9 Мм, Н

для штанговых дизель-молотов Э= 0,4 Мм, Н

для паровоздушных молотов одиночного действия Э = 0,9 Мм, Нη

для паровоздушных молотов двойного действия Э =

(0,9
Мм + pF)h
для механических молотов Э

= 0,95 Мм, Н

где Мм

— масса ударной ча­сти молота, кг;
Н
— высота падения ударной части, м; η — КПД молота;
р
— давление сжатого воздуха или пара в цилиндре молота, МПа;
F
— площадь поршня, см2;
h
— ход поршня, см.

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 на место погружения, забивку сваи.

Подачу свай в котлован и их раскладку осуществляют кранами. В отдельных случаях эту работу можно выполнять непосредственно копром, специально подго­товленным для этой цели, имеющим поворотную платформу и гусеничную базу для передвижения. Для забивки свай молоты ударного действия монти­руют на копрах, имеющих рабочую платформу с рельсовой частью и верти­кальные направляющие устройства стрелового или башенного типа (для пе­ремещения молота и сваи). Часто применяют также самоходные сваебойные агрегаты (копры) на тракторах, автомобилях и экскаваторах (рис.8.5).

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 она погружается практически на одну и ту же ве­личину, которую называют отказом.

Отказ свидетельствует о достижении сваей необходимой несущей способности. Его определяют как среднюю величину после замера погру­жения после десяти ударов. Серию из десяти 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 l

р, см, определяемого по формуле

(8.3)

Рис. 8.5 – Забивка свай самоходными сваебойными агрегатами

1 – трактор, 2 – гидроманипулятор для подъема молота и свай, 3 – гидравлические раскосы, 4 – мачта, 5 – головка с блоками, 6 – молот, 7 – стрела заводки сваи под молот, 8 – свая, 9 – рама, 10 – нижний отводной блок, 11 – автомобиль, 12 – гидроцилиндры подъема молота и сваи, 13 – опоры мачты (для транспортного положения), 14, 15, 16 — гидроцилиндры наклона мачты, выдвижения стрелы и перемещения мачты, 17 – выносные опоры, 18 – полиспаст, 19 – канат молота, 20 – свайный канат, 21 – стреловой канат, 22 — наголовник, 23 – стрела экскаватора, 24 – телескопическая распорка

где n — коэффициент, зависящий от способа забивки и материала сваи; Мм — масса ударной части молота; Нn- высота ее падения, см; F- площадь поперечного сечения сваи, м2, Рпр — предельная несущая способность сваи; q — масса сваи с наголовником, т.

Если средний отказ в трех последовательных залогах не превышает расчетного, забивку сваи считают законченной.

Тем не менее, иногда бывают случаи, когда после достижения отка­за или расчетного отказа, свая дальше не погружается, не достигнув запро­ектированной отметки, т.е. более прочного грунта, и таким образом вместо сваи-стойки, передающей нагрузку от фундамента на этот грунт, она пре­вращается в «висящую», не отличающуюся требуемой несущей способнос­тью. В таком случае дают свае «отдых» на 1 — 2 дня и пробуют забивать опять. Также могут определять несущую способность свай статическим или динамическим нагружением. На практике в ряде случаев оставшиеся на поверхности отрезки свай срезают специальным навесным оборудованием и выбрасывают, нанося этим двойной ущерб. Во-первых нерационально используются сваи, а во-вторых, не забив сваи до проектной отметки, не обеспечивают достижение конечного результата, т.е. устройство надежного основания и фундамента. Поэтому в любом случае надо стремиться к погружению свай до проектной отметки, а если наступает отказ и свая дальше не погружается, то надо при­менять более мощное сваебойное оборудование с тем, чтобы обеспечить за­бивку сваи до проектной отметки.

Вибрационный и виброударный методы погружения свай.

При вибрационном методе сваю погружают вибрационными машинами (вибро­погружателями и вибромолотами), оказывающими на сваю динамическое воздействие (рис. 8.6, а, б, в). Для погружения сваи вибропогружатель под­вешивают к мачте сваепогружающего агрегата и соединяют наголовником со сваей. Если отказ при ударном методе определяют погружением сваи за 1 мин. действия молота, то при вибропогружении – за 1 мин. работы вибро­погружателя при заданном напряжении тока в сети.

Метод вдавливания свай

предусматривает их погружение в грунт с помощью специальных установок, воздействующих на сваю своей массой, либо массой и вибрацией (статическое и динамическое вдавливание). При погружении сваи статическим вдавливанием применяют агрегаты из двух тракторов, оборудованных направляющей рамой, опорной плитой, наголов­ником для передачи давления на сваю, соединенным с вдавливающим поли­спастом (рис. 8.6, г). Метод динамического или вибрационного вдавлива­ния свай с помощью вибровдавливающих агрегатов является более

Рис. 8.6 – Схемы вибропогружения, вдавливания и завинчивания свай

а — вибропогружатель с жестким крепленим двигателя, б — с подрессоренной пригрузкой, в — вибромолот, г — погружение свай методом вдавливания, д — завинчивание свай, е — вибровдавливаине свай; 1 — рабочий трактор, 2 — направляющая стрела, 3 — наголовники, 4 — свая, 5 — пригрузочный трактор, 6 — опорная плита, 7 — автомобильный тягач, 8 — пульт управления, 9 — рама, 10 — рабочий орган, 11 — упоры, 12 — винтовая свая, 13 — вибропогружатель

эффек­тивным, так как свая погружается за счет собственной массы вибропогружателя и части массы трактора, передаваемой вдавливающим канатом через вибропогружатель (см рис. 8.6, е). Метод вдавливания особенно эффекти­вен при погружении коротких свай (длиной до 6 м).

Погружение свай методом

завинчивания применяют при устройстве небольших отдельно стоящих фундаментов. Винто­вые сваи чаще всего завинчивают с помощью специальных агрегатов (рис. 8.6, д).

Погружение свай с помощью гидроподмыва

(рис. 8.7) 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 свай подмывом произво­дят добивку их на глубину 1,5 … 2 м до проектной отметки, чтобы нижняя часть сваи опиралась на неразрыхленный грунт.

Рис. 8.7 – Подмыв грунта для погружения свай

а — погружение квадратных свай с подмывом грунта, б — расположение подмывных трубок, в — наконечник подмывной трубы; 1 — молот, 2 — трос, поддерживающий подмывные трубки, 3 — напорный шланг, 4 — подмывные трубки, 5 — свая

Погружение свай с помощью электроосмоса

, применяемое в ос­новном при их установке 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 уменьшаются лобовое и боковое сопротивления грунта по­гружению сваи.

Комбинированный метод погружения свай применяют в тех слу­чаях, когда осуществить их погружение на всю длину каким-то одним мето­дом невозможно. При этом в зависимости от условий строительной площад­ки применяют различные методы погружения свай, например подмыв с за­бивкой или подмыв с вибропогружением и др.

Читайте также: Основные конструктивные элементы связевого сборного железобетонного каркасно-панельного здания.

Виброударный метод


Погружение опор виброударным методом
Погружение забивных свай виброударным методом основано на одновременном воздействии на них вибраций и ударов молота в сочетании с использованием статического пригруза.

Конструктивно установка отличается от ударной и вибрационной, так как имеет две рамы, на одной из которых находится электрогенераторный агрегат с лебёдкой и двумя барабанами, а на второй – направляющая стрела с вибропогружателем и блоками.

При установке вибровдавливающего агрегата на рабочее место, вибропогружатель спускают вниз и при помощи наголовника соединяют со сваей, а затем поднимают. Сваю позиционируют в правильном положении относительно места забивки. В момент начала работы вибропогружателя свайная опора начинает погружаться в грунт за счёт собственного веса и вибропогружателя, а также создаваемых колебаний. Одновременно с включёнными вибрациями работает также и ударный молот. Это позволяет существенно упростить заглубление сваи, в сравнении с ударным или вибрационным способом.

Погружаемые сваи могут быть длиной до 6 м. При больших длинах возможно повреждение свайных опор и существенное усложнение позиционирования направления погружения под заданным углом относительно вертикали.

Безударные методы

Безударные способы основаны на достижении умягчения грунта, использовании специальной конструкции опор либо упрощении погружения свай. Данные методы позволяют существенно упростить трудозатраты на погружение опор фундаментов в среднем на 20-40%.

Метод завинчивания

Технология завинчивания применяется для заглубления винтовых свай. Их лопастная конструкция позволяет при сообщении вращательного момента углублять свайные опоры в грунт даже без применения спецоборудования и тягачей.

Посмотрите видео о том, как происходит процесс монтажа опоры с помощью ввинчивания в грунт.

Метод используется в тех случаях, когда требуется возвести малоэтажное здание, мачты, линии электропередач и другие сооружения в условиях неплотных или подтапливаемых грунтов. Технология относительно простая и может применяться в условиях любого климата.

Винтовые сваи обычно изготавливают из стали или железобетона. Нижняя часть имеет уширение за счёт установленных лопастей, что придаёт завинченной опоре дополнительную стойкость к сдвиговым и выдёргивающим силам. Сваи можно вкручивать без проблем даже в условиях плотной застройки, не беспокоясь за возможное проседание грунта под возведёнными объектами.

Метод подмывания грунта

Установка свай методом подмывания грунта применяется для заглубления опор в сыпучих и рыхлых слоях. Наибольшая эффективность достигается при необходимости погружения свайных конструкций с большим диаметром и/или длиной.


Схема подмывки грунта

Технология заключается в размытии грунта под высоким напором воды, подаваемой по трубам с диаметром 38-62 мм в направлении заглубления сваи. Плотность грунта снижается за счёт разрыхления и вымывания, а поднимающаяся на поверхность вода размывает стенки и уменьшает боковое трение погружаемой конструкции о проходимые слои почвы. Путь сваи освобождается под собственным весом, а грунт вымывается на поверхность.

Трубки для подачи воды могут находиться сбоку или по центру сваи. Боковая водяная струя является наиболее выгодной, так как позволяет существенно облегчить процесс заглубления за счёт снижения влияния бокового трения. Крепление трубок выполняют так, чтобы их концы находились выше острия свайных опор на 300-400 мм. Минимальное давление воды составляет 500 кПа.

Способ подмыва грунта категорически запрещается применять, если в результате инженерных изысканий было выяснено, что присутствуют проседающие слои почвы либо поблизости построено здание, которое может быть разрушено.

Во время подачи воды могут ухудшаться несущие способности плотного слоя, поэтому подмыв грунта останавливают за 50-200 см до достижения заданной проектной глубины.

Метод электроосмоса

Технология установки свай методом электроосмоса основана на погружении двух свай с подключением одной к отрицательному полюсу электросети, а второго – к положительному. В результате такого подключения влага начинает скапливаться вблизи отрицательно заряженной опоры, облегчая ей погружение. Дополнительно для ускорения заглубления можно использовать забивную установку.

После отключения тока несущие способности грунта полностью восстанавливаются. Уровень влажности выравнивается до прежнего состояния.

Метод вдавливания

Технология вдавливания свай эффективно применяется для опор небольшой длины от 3 до 5 м и с трубчатым сечением. Погружение свай осуществляется путём воздействия статической нагрузки.

Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания железобетонных опор.

Сначала выполняется установка опоры в нужное положение, на верхнюю часть закрепляют оголовок, а затем посредством воздействия стрелы агрегата базовой машины производится погружение. Одновременно с вдавливанием может прикладываться и вибрационное воздействие.

Перед вдавливанием в грунты с высокой плотностью необходимо пробурить небольшую скважину, задающую направление для движения сваи.

Усилие вдавливания обычно составляет в пределах до 350 кН. Максимальная длина сваи достигает 6 м.

Методы погружения шпунта:

— Использование предварительного бурения скважин. — Забивание с помощью копровых установок. — Погружение шпунта в предварительно пробуренные и заполненные раствором скважины. Погружение с помощью «завинчивания». — Вибропогружение

Статический способ погружения свай или шпунта обладает наибольшими преимуществами, так как благодаря отсутствию динамических и вибрационных воздействий в конструкциях реконструируемых сооружений исключаются неравномерные осадки, трещины и разрушения, а так же отпадает необходимость армирования сваи, особенно ее головной части. Несущая способность свай погруженных методом вдавливания до 10% выше, чем у забитых свай. Хочется отметить, что наша установка способна задавливать сваи цельной длины до 16м (только центральным копром).

Схемы погружения свай

Любой метод погружения свай должен быть применен с определённой последовательностью, которую определяет заранее составленная схема. Расположение опор определяется данными изысканий, конструкцией возводимого объекта, а также планом участка. Кроме того, грамотно составленная схема позволит обеспечить минимальные передвижения техники и существенно ускорить процесс строительства.

Рекомендуем посмотреть видео, подробно показывающее процесс монтажа поля опор.

Схема наполнения свайного поля может быть следующего типа:

  1. Рядовая. Отличается простотой планирования и реализации. Данная схема считается наиболее эффективной при строительстве на песчаных и гравийных грунтах, отличающихся сыпучестью. Ограничением применения являются плотные почвы, в которых наблюдается повышенная связь частиц и велика вероятность усадок.
  2. Спиральная. Такая схема применяется при кустовом размещении свайных опор. Может быть реализована двумя способами: с расположением свай по спирали от периметра здания к центру либо наоборот. Благодаря этому достигается равномерное распределение нагрузки на почву, существенно снижается вероятность усадок или создания уплотнений.
  3. Секционная схема используется на участках с плотным грунтом. Реализуется следующим образом: забивается две сваи, затем пропускается ряд и устанавливаются снова две сваи и так проходят всё свайное поле в одном направлении через ряд, а затем его меняют и устанавливают опоры в пропущенных рядах. На рыхлых почвах такая схема неприменима.

Технология погружения готовых свай

Забивка — основной способ погружения готовых свай. Для забивки применяют специальные установки — копры, оборудованные механическими, паровоздушными или дизельными молотами. Механические и паровоздушные молоты в массовом строительстве постепенно заменяются гидравлическими и вибрационными дизель-молотами из-за их высокой производительности и простоты эксплуатации. Выпускавшиеся ранее копры на рельсовом и пневмоходу заменяются копровыми установками на гусеничном ходу из-за их высокой маневренности и проходимости.
Подготовительные работы включают в себя: расчистку и планировку площадки; разбивку положения свай, устройство обносок и путей передвижения копров; доставку и складирование свай, доставку оборудования; оборудование освещения площадки и рабочих мест; пробную забивку, по результатам которой корректируются схемы забивки и проект производства свайных работ.

Кроме специализированных копровых установок для погружения свай используются универсальные машины — экскаваторы, для чего их оборудуют подвешенной мачтой. Благодаря установке направляющей на стандартную крановую стрелу за короткий промежуток времени экскаватор выполняет функции сваебойной машины.

Забиваются деревянные, железобетонные, стальные сваи и шпунтовые ограждения (рис.1)


Рис. 1. Погружение готовых свай

а — с помощью экскаватора, оборудованного навесной мачтой; б — деревянных; в — железобетонных; г — стальных; д, е, ж — стального шпунта корыто-, зетаобразного и плоского профиля.

Нижний конец деревянных свай заостряют и устанавливают металлические башмаки, защищающие острие сваи от повреждения при погружении, на головную часть сваи надевают бугель — металлическое кольцо, предохраняющее сваю от «размочаливания» при ударах. Для предохранения от гниения деревянные сваи пропитывают антисептиком и располагают ниже уровня грунтовых вод.

Для повышения трещиностойкости железобетонные сваи рекомендуется подвергать предварительному напряжению, а перед погружением — пропитывать составами на основе нефтебитума. Металлические сваи и шпунтовые ограждения, погружаемые забивкой, покрывают антикоррозийной обмазкой.

Забивка свай ведется до получения заданного проектом отказа.

Отказ — глубина погружения сваи от одного удара. Отказ измеряют с точностью до 1 мм. Осадку от одного удара в конце забивки сваи измерить трудно, поэтому отказ определяют как среднее значение при серии ударов, называемых залогом.

При погружении свай дизель-молотами и паровоздушными молотами одиночного действия залог принимается равным 10 ударам, при погружении свай молотами двойного действия и вибропогружателями залог принимают равным числу ударов за 1 мин забивки.

Процесс погружения сваи складывается из следующих операций:

подтягивание и подъем сваи с одновременным заведением ее головной части в гнездо наголовника в нижней части молота;

установка сваи в направляющих в месте забивки;

забивка сваи сначала несколькими легкими ударами с последующим увеличением силы ударов до максимальной. При отклонении положения сваи от вертикали более чем на 1 % сваю выправляют подпорками, стяжками и т.п., или извлекают и забивают вновь;

передвижение копровой установки и срезание сваи по заданной отметке.

Деревянные сваи срезают пилой, верх железобетонных свай срубают отбойным молотком, арматуру срезают газовой резкой. Обнажившуюся арматуру затем сваривают с арматурой ростверка.

Существуют следующие основные схемы забивки свай (рис.2): рядовая, секционная и две спиральных (от краев к середине в обычных условиях, от середины к краям при плотном грунте).

Рис.2. Схемы проходок при погружении свай

а — рядовая; б — секционная; в, г — спиральные.

Недостатком забивных свай является динамическое воздействие на людей и здания, поэтому были разработаны безударные способы погружения готовых свай (рис.3).


Рис.3. Схемы безударных способов погружения свай

а — вибрационный; б — виброударный; в — вдавливание; г — вибровдавливание д — завинчивание; е — подмыв; ж — электроосмос.

Вибрационным способом обычно погружают полые сваи и стальной шпунт, поскольку такие конструкции свай при погружении встречают меньшее сопротивление грунта. В зависимости от массы свай используют низкочастотные (400 колебаний в минуту) или высокочастотные погружатели (1500 колебаний в минуту). Последние применяются при погружении свай небольшой массы. Вибрационный способ наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах.

Виброударный способ погружения свай — универсальный. Вибромолот совершает удары по наголовнику сваи, когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебаний возбудителя.

Способ вдавливания коротких свай (до 6 м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброударный способы. Однако в плотных грунтах перед вдавливанием необходимо бурить лидирующие скважины небольшого диаметра.

При вибровдавливании свая погружается от комбинированных воздействий вибрации и статической нагрузки. Этот способ более эффективен, чем простое вдавливание.

Винтовые сваи изготавливают стальными или комбинированными: нижняя винтовая часть — стальная; верхняя — железобетонная. Такие сваи применяются в качестве фундаментов и анкеров при строительстве мачт, линий электропередачи, радиосвязи и т.п.

С подмывом под давление воды не менее 0,5 МПа могут погружаться сваи-стойки, если нет опасности осадки близлежащих сооружений. Расположение подмывных трубок бывает центральным или боковым. Центральное расположение более предпочтительно, поскольку при боковом расположении подмывные трубки часто повреждаются и заполняются грунтом. В связи с размывом грунта под пятой сваи за 1… 1,5 м до проектной отметки подмыв прекращают, дальше сваю погружают без подмыва.

Электроосмос используют при погружении свай в плотные глинистые грунты. После кратковременного воздействия постоянного тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижаются силы трения между сваей и грунтом.

Реклама на сайте: Продвижение и создание сайтов WebOneDesign Сайт бесплатно, создане сайтов бесплатно создать сайт бесплатно сайт бесплатно

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector