Свайные работы

Методические советы

Строительство гидротехнических сооружений часто нуждается в выполнении специальных работ. Очень часто встречаются свайные и шпунтовые работы.

Для погружения свай и шпунта в грунт применяют разные методы и многочисленные типы и марки оборудования.

Изучая данную тему, необходимо освоить условия применения разных методов и научиться подбирать оборудование с учетом грунтовых условий, материала и размеров свай, условий работы и расположения свай.

Назначение свай - устройство фундаментов зданий, опор мостов, эстакад и т.д., укрепления слабых грунтов, защита от действия грунтовых вод и обрушения грунта.

Виды свай

Деревянные сваи бывают цельными, срощенными и клеенными. Сращивание по длине деревянных свай обычно осуществляется с установкой в месте стыка заостренного "ерша" и металлического кольца.

Железобетонные и стальные сваи при необходимости наращивают с использованием болтовых или сварных соединений.
Чтобы распределить нагрузку, по верху свай устраивают монолитные или сборно-монолитные железобетонные плиты - ростверки.
Для обоснования целесообразности применения того или иного типа свай делают экономическое сравнение вариантов их использования.

Забивка свай

Забивка - основной способ погружения готовых свай. Для забивки применяют специальные установки - копры, оборудованные механическими, паровоздушными или дизельными молотами.

Подготовительные работы включают:
- расчистка и планирование площадки;
- разбивка положения свай, устройство обносок и путей передвижения копров;
- доставку и складирование свай, доставку оборудования;
- устройство освещения площадки и рабочих мест;
- пробная забивка, по результатам которой корректируются схемы забивки и проект производства свайных работ.
Забивка свай ведется до получения заданного проектом отказа. Отказ - глубина погружения сваи от одного удара. Отказ измеряют с точностью до 1 мм. Оседание от одного удара в конце забивки сваи измерить тяжело, поэтому отказ определяют как среднее значение при серии ударов, названных закладом.

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

Процесс погружения сваи состоит из следующих операций:
- подтаскивание и подъем сваи с одновременным заведением ее главной 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 исправляют подпорами, стягиванием и т.п., или вытягивают и забивают снова;
- передвижение копровой установки и срез сваи по заданной отметке.

Деревянные сваи срезают пилой, верх железобетонных свай срубывают отбойным молотком, арматуру срезают газовой резкой. Арматуру, что обнажилась, потом сваривают с арматурой ростверка.

Схемы забивки свай

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

Способы забивки свай

Вибрационным способом обычно погружают полые сваи и стальной шпунт, поскольку такие конструкции свай при погружении встречают меньшее сопротивление грунта.

Виброударний способ погружения свай - универсален. Вибромолот делает удары по наголовнику сваи, когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебаний возбудителя.

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

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

Винтовые сваи изготовляют стальными или комбинированными: нижняя винтовая часть - стальная; верхняя - железобетонная. Такие сваи применяются как фундаменты и анкеры при строительстве мачт, линий электропередачи, радиосвязи и т.п.

С подмывом под давление воды не меньше 0,5 МПа могут погружаться сваи-стойки, если нет опасности оседания близлежащих сооружений.

Электроосмос используют при погружении свай в плотные глинистые грунты. После кратковременного действия постоянного тока возле стенок окунаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, снижаются силы трения между сваей и грунтом.

Вопросы для самопроверки

1.Какие есть типы свай?
2.Какие существуют типы копров и условия их выбора?
3.Какие есть способы забивки свай?
4.Особенности проведения свайных работ в зависимости от условий.
5.Основные показатели молотов и расчет энергии удара.
6.Расчет производительности оборудования при свайных работах.
7.Какой документ является основным при забивке свай?
8.Основные элементы контроля свайных работ.

Литература [1] с.196-207; [3] 147-170с.