Ударный метод. Этот метод основан на использовании энергии удара, под действием которого свая нижним концом (заостренной частью) внедряется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны, частично вниз и частично вверх. В результате погружения свая вытесняет объем грунта и таким образом дополнительно уплотняется грунтовое основание. Ударную нагрузку на оголовок сваи создают спец. механизмами – молотами разных типов, основным из которых является дизельный. Как правило, обычно применяются штанговые и трубчатые дизель-молоты.

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.

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.

Если средний отказ в 3-х последующих залогах не превышает расчетного, то процесс забивки свай можно считать законченным. Сваи, не давшие контрольного отказа после перерыва с длительностью в 3-4 дня подвергают контрольной забивке, если глубина погружения свай не достигла 85% проектной, а на протяжении 3-х последних залогов получен расчетный отказ, то надо выявить причины этого явления, согласовать с проектной организацией.

Вибрационный метод. Метод основан на значительном уменьшении при вибрации коэффициента внутреннего трения в грунте и силы трения боковых поверхностей свай. Благодаря этому при вибрации доя погружения свай требуется в десятки раз меньше усилий, чем при забивке. При этом наблюдается частичное уплотнение грунта . зона уплотнения составляет 1.5-3 диаметра сваи в зависимости от вида грунта и его плотности. При вибрационном способе сваю погружают с помощью спец.механизмов – вибропогружателей. Вибропогружатель подвешивают к мачте сваи погружающей установки и соединяют со сваей наголовником. Действие вибропогр-ля основано на принципе, при котором горизонтальные центробежные силы взаимокомпенсируются , а вертикальные суммируются.

Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогруж-ль, наголовник, свая)т должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями. При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется глинистая подушка, которая вызывает значительное снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить это явление сваю погружают ударным способом на длину 15-20 см. для погружения легких свай (до 3-х тонн) и металлического шпунта в грунты неоказываемового большого лобового сопротивления под острием сваи принимают высококачественные вибропогружатели с подрессорной пригрузкой.

Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных, водонасыщенных грунтах . применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажние плотные грунты возможно только при устройстве лидирующих скважин.

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

Масса ударной части вибромолота для ЖБ свай должно быть не менее 50% от массы сваи и составляет около 650-1350 кг.

Способ вдавливания (статический метод) 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.

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

Вибровдавливающая установка состоит из 2-х рам, на заднее раме находятся электрогенераторы, работающие от трактора и 2-хбарабанная лебедка. На передней раме располагается направляющая стрела с вибропогружателем. Когда вибровдавливающая установка займет рабочее положение вибропогружатель опускают вниз, наголовником соединяется свая и поднимают на место забивки.

Метод вибровдавливания исключает разрушение свай и эффективен при погружении свай длиной до 6 м.

Завинчивание. 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.

Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполненным при погружении свай методом забивки или вибрации, только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают оболочки.

Метод с подмывкой грунта. 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

а — вибрационный; б — виброударный; в — вдавливание; г – вибровдавливание;

д — завинчивание; е — подмыв; ж — электроосмос.

studfiles.net

Забивка свай в условиях акватории

Если сваи погружают ударным способом, в качестве основных рабочих органов используют свайные механические и дизельные молоты, а также гидромолоты. В комплект для ударного погружения свай, кроме молота, входит поддерживающая установка (копер) или иное направляющее устройство.

В акватории копры устанавливают на передвижные подкопровые мостики. Они перемещаются по рельсовым путям, уложенным на подмости или плашкоуты, а также по верху шпунтового ограждения (рис. 2.30). Можно забивать сваи со льда при его достаточной толщине. Необходимо обеспечить высокие темпы работ, учитывая, что отметки поверхности льда могут существенно меняться в течение зимы, что сказывается на точности разбивки свайного основания в плане. При достаточной глубине воды в реке и высоких темпах работ (чтобы избежать зависания копрового мостика на ограждении из-за колебаний уровня воды) можно забивать сваи с плавсредств.

Устраиваемый на месте сооружения опоры распорно-направляющий каркас необходимо закрепить четырьмя маячными сваями, которые располагают по углам. Подвешенный к маячным сваям каркас позволяет погружать вертикальные и наклонные сваи молотами или вибропогружателями без копров и подвесных направляющих стрел. Для этого сваи заводят в каркас, а погружатель устанавливают на голову сваи плавкраном (рис. 2.30, г). Грузоподъемность и высота подъема крюка крана, применяемого для погружения шпунта и свай, должны обеспечить подъем и установку сваи (в том числе шпунтовой) на место погружения вместе с закрепленным вибропогружателем.

Устройство опалубки, арматурные и бетонные работы по сооружению ростверка выполняются по аналогии с сооружением фундаментов мелкого заложения.

Рис. 2.30 – Схемы забивки свай в акватории: a – со шпунта; б – со льда; в – с плавучих подмостей; г – с плашкоута; 1 – копер; 2 – сваебойный молот; 3 – подкопровой мостик; 4 – рельсовый путь; 5– насадка; 6 – шпунт; 7 – свая; 8 – котлован; 9 – тележка; 10 – бревна; 11 – лед; 12 – направляющий каркас; 13 – ящик-каркас с днищем; 14 – кран; 15 – плашкоут

vse-lekcii.ru

технологическая карта, СНИП, оборудование и машины (копры, гидромолоты), цена

Погружение свай забивкой практикуют при обустройстве основания, покоящегося на железобетонных, стальных или деревянных опорах цельного или полого типа. Когда-то эта технология использовалась практически повсеместно. Ну а в наши дни подобное погружение свай практикуют только в случае строительства соответствующих фундаментов на отдаленных участках. Расположенных как можно дальше от жилых массивов или объектов общественного пользования. 

Однако и в наши дни забивка опоры в грунт остается весьма эффективной технологией погружения. Поэтому в данной статье мы познакомим наших читателей с сутью этого процесса. Надеемся, что изложенная на страницах нашего ресурса информация поможет вам спланировать процесс забивки, сэкономив время строительства вашего свайного основания.

Сваи для забивки: типовые разновидности

Погружение опор в грунт методом забивки подходит далеко не каждому типу свай. Как правило, эта методика практикуется в процессе заглубления монолитных стержней из железобетона, стали или древесины, диаметром до 60-80 сантиметров и длинной до 25 метров.

Впрочем, такие габариты характерны далеко не для всех забивных опор. Например, типовые железобетонные сваи имеют не круглый, а квадратный профиль с размерами сечения от 35х35 сантиметров (для свай длиной до 7 метров) или 40х40 сантиметров. А согласно ГОСТ 19804.2-79 длина таких опор колеблется в пределах от 3 до 20 метров.

Деревянные сваи не имеют четких, стандартизированных габаритов, поскольку изготавливаются из цельного бревна диаметром от 240 до 350 миллиметров и длиной до 16-18 метров.

Металлические забивные сваи – это обычные обсадные трубы с наваренным оголовком и конической пятой. Диаметр таких опор колеблется между 25 и 60 сантиметрами, а длина – между 3 и 12 метрами.

Обзор технологии погружения забивных опор

Технология погружения опоры в грунт зависит от стойкости оголовка сваи, а также от ее длины и габаритов поперечного сечения.

И в большинстве случаев работы по забивке свай основаны на следующих технологических приемах:

• Погружение под действием динамической нагрузки (удара). В данном случае погружающее опор в грунт усилие передает на оголовок сваи особый инструмент – копр или молот.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки (вдавливания). В этом случае погружающее усилие генерируется прессом вдавливающим опору в почву.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки, расшатывающей и продавливающей опору (вибровдавливание). В этом случае опора движется и в продольном и в поперечном направлении под действием усилия, генерируемого особым инструментом — вибровдавливателем. Причем использование вибровдавливателя позволяет уменьшить усилие, погружающее опору.
• Погружение опоры методом забивания или вдавливания в предварительно высверленную (лидерную) скважину. В этом случае можно использовать и копр и пресс.

Словом, приемов погружения, упоминаемых в СНИП на забивку свай, достаточно много и каждая технология  обладает своими достоинствами и недостатками. И поскольку нас интересует именно забивка опор, то далее по тексту мы рассмотрим лишь технологию погружение ударом.

Погружение ударом: обзор процесса

Заглубление опоры в грунт под действием ударной нагрузки практикуется на строительных площадках, удаленных от жилых кварталов. Ведь эту «нагрузку» генерирует многотонный (масса от 2 000 до 12 000 килограмм) молот для забивки свай, падающий на оголовок сваи со значительной высоты.

Причем сам молот, а точнее его боек, монтируется (на правах насадки) на гусеничный кран или экскаватор тросового или гидравлического типа.

Энергия (нагрузка) транслируемая молотом на оголовок сваи высчитывается по формуле:

Е= 0,4Qh

Под Q в этом случае понимают массу «бойка» молота, а под h – высоту подъема бойка перед падением на оголовок.

Таким образом, чем массивнее молот и выше высота его подъема, тем больше энергия, которую генерирует машина для забивки свай.

Технологическая карта на забивку свай

Сам процесс забивки опоры ударом выглядит следующим образом:

• На стройплощадку завозят базовую технику – кран или экскаватор. После чего к стреле аппарата крепят насадку с молотом. Впрочем, копр может быть и самостоятельным устройством с самоходным шасси.
• После настройки копра сваю подтягивают в рабочую зону тросами, укладывая оголовок опоры в направляющий короб копра.
• После позиционирования сваи, в процессе которого определяется угол наклона опоры относительно нулевого уровня грунта, начинают процесс забивки, поднимая и сбрасывая боек молота с определенной высоты. Причем вначале эта высота еще небольшая, поскольку первые удары должны погрузить сваю на малую глубину, на которой еще можно контролировать положение сваи относительно нулевой уровни грунта с помощью растяжек.
• После частичного погружения сваи и окончательной сверки положения опоры можно приступать к «залогам» — серии из 10 ударов максимальной силы. В этом случае молот поднимают на максимальную высоту и сбрасывают на оголовок сваи. После каждой серии «залогов» положение сваи контролируется гидроуровнем. И максимальное отклонение опоры от перпендикуляра не должно превышать одного градуса. В противном случае свая изымается из грунта и все начинается сначала.

Ударная забивка сваи завершается только после достижения особого состояния – отказа опоры, который препятствует дальнейшему погружению сваи в грунт.

Достоинства и недостатки «ударного» погружения

Основное достоинство ударного погружения – это высокая скорость заглубление опоры в грунт. Действительно мощные молоты вбивают сваю за считанные минуты, проталкивая опоры в почву с весьма приличной скоростью (от 0,7-1 м/мин до 5 м/мин).

Главный недостаток сваебойных установок – это высокая вероятность повреждения оголовка опоры и не менее высокий уровень шумового загрязнения.

И если с первым отрицательным качеством можно справиться, срубив разрушенную часть опоры, то второй недостаток – неустраним. К тому же, копры для забивки свай генерируют достаточно сильную вибрацию в грунте. Поэтому ударную забивку следует практиковать подальше от уже построенных фундаментов или инженерных коммуникаций.

Способы оптимизации процесса забивки

Впрочем, процесс забивки сваи в грунт поддается оптимизации, позволяющей избавиться от большинства недостатков этой технологии.

И такую оптимизацию организуют с помощью следующих технологических приемов:

• Лидерного бурения.
• Размягчения грунта.
• Электроосмоса грунта.

Далее по тексту мы познакомим наших читателей с сутью упомянутых технологических приемов.

Технология забивки свай в лидерные скважины

Суть этой технологии — бурение перед забивкой или погружением опоры. То есть, свая погружается не в плотный грунт, а в шахту, диаметром не более 75-80 процентов от габаритов поперечного сечения опоры.

В итоге, свая раздвигает (уплотняет) стенки лидерной шахты. И этот процесс происходит  под действием существенно меньших усилий, генерируемых ударной частью копра. Причем погружение скважины в опору не сопровождается лишь сильным  шумом, а вибрации в грунте практически отсутствуют.

Ну а если вместо сваебойного инструмента использовать гидравлический пресс, то погружение опор в лидерные скважины можно практиковать даже на территории жилых кварталов.

Технология погружения опор в размягченный грунт

Погружение в размягченный (подмытый) грунт требует существенно меньших усилий. Ведь, чем выше влажность грунта, тем меньше его несущая способность (сопротивляемость внешним нагрузкам).

Поэтому в особо тяжелых случаях на пяту сваи надевают особую насадку с форсунками, разбрызгивающими воду под давлением в 5-10 атмосфер. Форсунки связывают с нагнетательным водопроводом с помощью двух трубопроводов, расположенных вдоль тела сваи.

В итоге, погрузив сваю в мягкие слои грунта у поверхности, в трубопровод подают воду под нужным давлением и дальнейшее погружение сваи происходит в почву с совершенно иными характеристиками. Ну а финальные метры погружения (от полутора до двух) гидромолот для забивки свай поработает на полную силу. Ведь это расстояние придется пройти без подмыва.

Технология забивки с использованием электроосмоса

Эффект электроосмоса предполагает искусственное изменение влажности в почве, окружающей катод, после подключения электричества к паре заглубленных в грунт электродов.

Роль катода, в данном случае, играет погружаемая опора. Ну а в качестве анода придется выступить уже погруженной опоре. В итоге, металлический (или покрытый металлом) катод (забиваемая опора) погружается в грунт практически беспрепятственно: ведь увлажненная притянутой жидкостью почва не может сопротивляться давлению на оголовок сваи.

Ну а после погружения ток просто выключат, и естественная влажность грунта будет восстановлена. И при должном подходе к безопасности эту технологию можно практиковать даже на очень сложных, глинистых грунтах с большой влажностью.

opalubok.ru