Особенности и технологии забивания свай

Фундамент на забивных сваях

Если планируется строительство на слабом грунте, то лучше всего в качестве основания выбрать фундамент на забивных сваях. Для того чтобы была возможность выдержать здание, основанию нужна опора, но на проблемном грунте найти ее сложно, поэтому нужно искать более плотную почву глубже, что и делается с помощью установки свай.

Описание свайного фундамента

Свайный фундамент представляет собой конструкцию в виде совокупности свай, которые нужны для передачи нагрузки от сооружения на грунт.

Это делается для того чтобы вес здания перенести на плотную опору нужно вбить сваи на ту глубину, на которой находится несжимаемый грунт, способный выдержать нагрузку.

Здесь действует такое правило, которое показывает зависимость нагрузки на грунт от площади основания. Оно гласит, что, чем большую площадь имеет основание, тем меньшая нагрузка осуществляется на грунт.

Есть несколько типов свайного фундамента, но мы конкретно опишем основание забивного типа. Забивные сваи – это своего рода столбы квадратного сечения с заостренным концом, которые погружаются в грунт и забиваются с помощью пневматического молота.

Такой фундамент очень прочный и отличается высокими техническими характеристиками. Можно вместо железобетонных свай также использовать и те, которые изготовлены из древесины, но только твердых пород, таких как ясень, сосна, дуб или других.

Сваи забивного типа имеют большую несущую способность, чем те, которые просто погружаются в готовые скважины.

На этапе проектирования высчитывается общая нагрузка сооружения, которую делят на количество свай. Тем самым можно высчитать нагрузку на одну. Забивать каждый элемент нужно именно с расчетом того веса, который он способен выдержать. Если в процессе забивания достигается необходимый твердый слой грунта, то забивка дальше не идет. Это и является признаком правильности установки.

Выполнить вручную такое основание не представляется возможным, так как забивание производится специальным молотом, который относится к строительной технике. После того, как все сваи будут выставлены в нужных местах, их верхушки обрезаются по одинаковому уровню, чтобы можно было удачно смонтировать дом сверху.

Достоинства и недостатки использования забивных свай

Любой тип свайного фундамента выгодно отличается от других видов по следующим параметрам:

  • Простота обустройства, которая не требует вырывания траншеи или котлована.
  • Установка свай возможна практически на любом грунте, не считая скалистые породы.
  • Есть возможность использовать сваи из любого материала, который будет выгоден и подойдет для определенного строения.
  • Детали имеют большую несущую способность и могут выдержать на себе значительный вес.
  • Такой фундамент может эксплуатироваться длительное время, около 100 лет.
  • Прочность можно увеличить за счет армирования внутренней конструкции.
  • Сваи имеют влагостойкость, устойчивость к перепадам температур и внешнему воздействию (относится к железобетонным).
  • Элементы фундамента удобно хранить и транспортировать.

Но не только плюсы есть при использовании такого фундамента, выделяется также и определенный перечень недостатков, которые нельзя не упомянуть:

  • Заранее нужно будет определиться с тем, каким образом будет обустроен цокольный этаж.
  • В случае залегания на участке набухающих или просадочных типов грунтов возникает риск того, что фундамент не будет столь устойчив, как при других условиях.

Если же существует такая ситуация, как описана во втором недостатке, то не стоит откладывать строительство и искать другой участок – есть один выход. Это установка ростверка на готовый свайный фундамент. Такое основание может быть либо плитно-свайным, либо свайно-ленточным.

Во время монтажа такого основания нужно оставить просвет между лентой и почвой, который впоследствии подсыпается щебнем и песком, чтобы пучение не могло задеть уже существующий ростверк. Этот способ поможет устранить причину поднятия ростверка вверх.

Делая выводы, можно сказать, что недостатков свайного фундамента гораздо меньше, чем достоинств, да и всегда можно найти выход и обойти отрицательную ситуацию.

Важно! Перед покупкой материала, нужно ознакомиться с документацией на них, которая должна содержать подробную информацию об изготовителе, составе, соответствии стандартам, дате производства и партии.

Если продавец не может предоставить документы, то такую покупку лучше не совершать.

Также нужно обратить внимание на поверхность элементов.

Она не должна содержать на себе сколов и трещин, должна быть гладкой и ровной.

Материал свай

Как говорилось ранее, сваи могут быть из совершенно разных материалов. Рассмотрим основные их виды:

  1. Деревянные. Такие элементы свайного фундамента можно приобрести в готовом виде или выполнить самостоятельно. Для выполнения их своими руками нужно иметь качественный материал в достаточном количестве. Обязательно используются только твердые сорта древесины. Диаметр свай не может быть тоньше 18 см, чем она толще, тем лучше. Конец, предназначенный для забивания в почву, заостряется и защищается стальным колпаком, который носит название «башмак» и призван защищать конец от повреждения во время вхождения в землю. На тот конец, который останется на поверхности, нужно надеть стальное кольцо, которое защитит его от раскалывания во время ударов молота. Отрицательный момент использования деревянных свай – это то, что они не очень долговечны, не влагостойки и подвержены различного рода повреждениям паразитами и грибками. Но всего этого можно избежать, если позаботиться об обработке их специальными веществами, которые в большом количестве сейчас предлагает строительный рынок.
  2. Чаще используются металлические сваи. Они могут быть изготовлены из различного рода труб, швеллера и прочих материалов. Они отличаются малым весом и возможностью забивки на большую глубину. Также, если это необходимо, можно увеличить длину металлической детали. Но их обязательно обрабатывают антикоррозийными материалами.
  3. Железобетонные сваи имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами, которые были перечислены выше.

Важно! Любой тип свай перед забивкой должен быть тщательно очищен от грязи.

Устройство фундамента из забивных свай

Для начала выполняются подготовительные работы, такие как расчистка участка от мусора и излишней растительности, доставка материала и необходимых инструментов, работы по разметке участка.

Разметку поля нужно производить в соответствии с проектом, который должен быть создан заранее. Размечают рулеткой и с использованием приборов геодезического направления. Те места, куда должны будут вбиты сваи, нужно пометить кольями, на которых написаны номера свай.

После произведенных мероприятий можно приступать к непосредственной забивке свай в грунт. Выполняются такие работы при помощи тяжелой техники, о которой нужно заранее позаботиться.

Рассмотрим более подробно технологию забивания отдельно взятой сваи:

  1. Техника перемещается в удобное для забивания место.
  2. Свая при помощи подъемной техники выставляется строго вертикально на отмеченном месте так, чтобы оголовок смотрел вверх.
  3. После, ударный молот опускается и начинается забивка, которая вначале идет в темпе погружения, равном 1 метру, а потом по 0,1 до того момента, пока свая не установиться на твердом грунте и не пойдет дальше.

Важно! При каждом ударе молота нужно замерять уход сваи в почву и вычислять несущую способность отдельного элемента, чтобы в дальнейшем не было проблем при строительстве.

На этом этапе предупреждаются такие неприятные моменты, как попадание камней под сваю, так как они могут дать ложное представление о том, что свая достигла нужного уровня, что при дальнейшей эксплуатации скажется на качестве строения.

  1. После того, как забиты все сваи, нужно срезать оголовки под один уровень.
  2. Если необходимо обустроить ростверк, то нужно смонтировать опалубку, равную ширине фундамента.
  3. Внутрь вкладывается арматурный каркас.
  4. Вся конструкция заливается бетоном высокой марки и оставляется до полного затвердения и набора крепости.

Заключение

Установка свайного фундамента забивного типа используется при проблемных почвах. Он станет надежным и прочным основанием, но только при условии качественного материала для свай и грамотного монтажа, перед которым проведены все обязательные исследования и расчеты. 

Источник: http://bouw.ru/article/ustroystvo-fundamenta-iz-zabivnih-svay

Установки для погружения и забивания свай

Виды, способы и технология свай используются для создания фундаментов, что способны правильно стоять на нестабильных и сыпучих грунтах.

Правильно сделать фундамент на забивных сваях можно с помощью нескольких способов и один из самых популярных — это метод их вибропогружения.

Вибропогружение свай

В данной статье будут рассмотрены особенности технологии вибрационного погружения свай, методы погружения свай, СНИП, согласно которому правильно регламентируется технология проведения всех работ, а также акт осмотра свай, который является их нормативной документацией, необходимой для начала проведения любых сваепогружных работ. По окончании работ также составляется соответствующий акт.

Также вы узнаете такое устройство для забивания свай, как вибропогружатель (гидромолот) железобетонных свай, и ознакомитесь с их видами, принципом работы, а также особенностями этой машины.

Виды и способы технологии

Забивка сваи вибрационным методом их завинчивания является наиболее эффективным вариантом для выполнения работ по обустройству железобетонных свайных фундаментов своими руками в несвязных, либо водонасыщенных грунтах.

Данный способ или технология базируется на применении машины с направленной вибрационной нагрузкой закручивания (гидромолот), с помощью которой достигается эффективное разрушение породы вдавливанием, вследствие снижения коэффициента трения их между железобетонных элементов и почвой скважины.

Такие способы погружения железобетонных свай вибрационным вдавливанием машины имеют свои преимущества:

  • технология закручивания железобетонных свай своими руками имеет высокий КПД работы в слабых грунтах (в водонасыщенной почве вибрационный способ вдавливанием показывает лидерные, в 2-3 раза большые показатели, чем погружение посредством дизель-молотов (гидромолот));
  • их маневренность – сваевдавливающая установка (гидромолот) может проходить в черте города, так как их оборудование имеет достаточно компактные размеры, и не создает сильный шум;
  • забивные сваи своими руками имеют небольшую материалоемкость;
  • их экономичность закручивания – агрегаты для вибропогружения (гидромолот, дизель-молот) оборудованы электрическими приводами, которые не требуют горюче-смазочных материалов, что существенно снижает сопутствующие расходы завинчивания;
  • забивные сваи имеют большую эффективность при работе с почвой, содержащей высокий уровень грунтовых вод;

Погружение свай вибрационной установкой

Также такие способы завинчивания имеют недостатки:

  • низкий расчет КПД скважины в твердых и скальных грунтах (в таких случаях вибрационное погружение дополняется использованием ударных дизель-молотов или берется гидромолот);
  • СНИП 2.02.03-85 не предусматривает расчет вибрационного завинчивания составных винтовых свай своими руками, что гарантирует отказ от максимально возможной глубины монтажа фундаментов, при этом используются ленточные основания;
  • карта потери структуры тиксотропными грунтами (по-простому – когда определенные виды грунтов переходят в жидкое состояние под воздействием вибраций);

к оглавлению ↑

Оборудование и нюансы работы

Погружение свай вибрационным методом выполняется вибропогружателем (гидромолот, дизель-молот) – устройством, которое оборудовано силовым агрегатом и функциональной частью, оказывающей на сваю динамическое вибрационное воздействие.

Данное оборудование чаще всего выполняется в виде дополнительной конструкции, которая монтируется своими руками на сваепогружающую установку в скважины, однако существуют и полностью автономные вибропогружатели. Вибропогружателем в копер скважины достаточно удобно пользоваться и он может пригодится в разных ситуациях.

Исходя из особенностей конструкции выделяют — классический (простой) вибропогружатель своими руками (гидромолот, дизель-молот) с жестким соединением узлов.

Основными элементами конструкции данной машины являются электрический силовой агрегат на гидромолот, который жестко вмонтирован в верхнюю часть корпуса устройства.

Вибратор, с двумя либо четырьмя валами, на которые насаживаются металлические дебалансы – неуравновешенные лидерные металлические конструкции с зубчатым соединением, двигающиеся в противоположном друг другу направлении.

Наголовник — заменяемый элемент, посредством которого выполняется подсоединение к устройству свкажины винтовых, шпунтовых либо железобетонных свай своими руками (в зависимости от формы сваи, выбирается необходимая пробная карта наголовника).

Вибропогружение свай в городе

Основными недостатком вибропрогружателей с жестким методом соединения узлов является невозможность сделать расчет точной регулировки амплитуды количества колебаний для скважины своими руками, от которых непосредственно зависит скорость погружения сваи в скважины.

Вибропогружатель в скважины с подрессорной пригрузкой.

Такие машины имеют дополнительные металлические элементы – подрессорный груз, который представляет собою сменную плиту, расположенную между верхней частью корпуса и силовым агрегатом. На корпус плита монтируется посредством нескольких спиральных пружин, которые выполняют амортизирующую функцию.

Читайте также:  Выбор бетонного фундамента для дома и порядок действий

Более того, конструкция таких механизмов предусматривает возможность точной регулировки режима вибрации, за счет двухкомпонентного эксцентрика вибратора, состоящего из неподвижной и подвижной части, при перемещении которой изменяется кинетический момент и карта амплитуды колебаний.

Такое оборудование является оптимальным вариантом для погружения винтовых и железобетонных свай.

к оглавлению ↑

Вибрационный погружатель направленного действия

Данная пробная категория механизмов для погружения свай вибрационным методом является наиболее распространенной в виду простоты своей конструкции и достаточной эффективности для работы без отказа в мягких грунтах.

Основным конструкционным элементом такой техники является копер-вибратор, который состоит из двух независимых валов, соединенных друг с другом зубчатой передачей (валы вращаются по противоположном друг другу направлению) и дебалансов.

Направленные погружатели чаще всего комплектуются электрическим приводом. Свая к ним крепится посредством наголовника, который состоит из двух щек, жестко фиксирующих сваю.

Вибропогружатель направленного действия крепится к сваепогружной машине посредством такелажа, для которого на верхней части корпуса устройства предусмотрены специальные проушины.

В процессе вращения дебалансных валов, в вибраторе создаются направленные колебания, которые посредством наголовника через копер передаются на сваю.

Такой способ в данных условиях считается оптимальным, так как он позволяет нивелировать все препятствия во время работы без отказа.

к оглавлению ↑

Вибропогружатель ударного типа

Оборудование для установки свай ударно-вибрационным методом помимо направленной вибрации использует дополнительную силу удара без отказа, что гарантирует большую эффективность процесса и высокую скорость выполнения работ.

Вибропогружение свай зимой

По сути, такая пробная карта совмещает в себе все преимущества вибрационных агрегатов, и дизель-молотов для ударного погружения.

Такой копер-агрегат состоит из вибрационного элемента, который оборудован двумя электрическими двигателями, с подсоединенными к ними дебалансными валами (валы вращаются в противоположных направлениях параллельно друг к другу без отказа).

Ударного элемента – бойка, и пружин, посредством которых выполняется соединение ударного элемента и наголовника, в котором крепятся сваи.

Принцип работы копер-вибромолотов следующий: в процессе вращения дебалансов происходит передача вибрационной энергии к ударной части, которая выполняет движение вниз до отказа, и бьет по наковальне, энергия которой передается на удерживающий сваю копер-наголовник.

Частота, с которой копер-выбромолот выполняет удары до отказа, зависит от количества оборотов силового агрегата. Оборудование для установки свай данным способом имеет эффективность, которая превышает расчет КПД как обычной вибрационной, так и буроопускной и бурозабивной техники (дизель-молотов).

Расчет показывает, что погружение до отказа вибрационным копер-молотом происходит, в среднем, в 3-4 раза быстрее, чем любым другим методом.

https://www.youtube.com/watch?v=dUW8WoATNMc

Такие машины оптимально подходят для винтовых, шпунтовых и железобетонных свай.

к оглавлению ↑

Вибровдавливающие машины

Данные установки, в дополнение к вибрационному колебанию, оказывают на сваю статические давление, что обеспечивает высокоэффективное погружение шпунтовых и винтовых свай в мягких породах, как предполагает расчет.

Дизель-молот для погружения свай вибрационным способом

Такие машины в основном выполняются в виде двухрамных конструкций, где на задней раме располагается электрический силовой агрегат, к которому подсоединяется двухбарабанная лебедка, передающая статическое давление на сваю, а на передней раме установлена направляющая стрела, на которую монтируется вибропогружатель.

Впрочем, дизель-молот имеет свои преимущества, но это явно не скорость.

Любое оборудование для установки свай вибрационным методом имеет две основные характеристики:

  1. Величина возмущающей силы, которая создается вследствие работы дисбалансов (согласно расчет СНИП данный показатель вычисляется как соотношение между силой воздействия неуравновешенной части дисбаланса и расстояние между центром его тяжести и оси вращения).
  2. Амплитуда колебания, которая создается вибрационным элементом буроопускной техники.

Данный показатель, помимо технических характеристик машины, зависит также от свойств почвы, в которой выполняется вибропогружение свай.

Согласно СНИП 2.02.03-85, в зависимости от количества колебаний выделяют: низкочастотное (от трехсот до пятисот колебаний в минуту) и высокочастотное оборудование (от семисот до полутора тысяч колебаний в минуту).

По окончании работ составляется соответствующий акт.

к оглавлению ↑

Использование электрического вибропогружателя (видео)

к оглавлению ↑

Нормативная документация

Вибропогружение свай регламентируется согласно СНИП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты», в котором указаны все особенности и нюансы технологии, а также требования, в соответствии с которыми должны выполняться погружные работы. По окончании работ составляется соответствующий акт.

Перед любыми монтажными работами сваи, которые будут использоваться для обустройства фундамента, должны получить «Акт осмотра оснований до погружения». Данный акт осмотра свидетельствует о том, что их конструкция и материалы не имеют никаких дефектов, и сваи могут использоваться для строительных работ.

Акт осмотра является необходимым правовым документом, без которого заказчик не может давать подрядчику добро на начало монтажа фундамента.

Составляя акт осмотра, группа уполномоченных лиц выполняет проверку геометрических характеристик сваи, её целостности и соответствия её маркировки требованиям СНИП и существующей нормативно-технической документации. Важно убедится в том, что акт составлен правильно и в нем указаны все необходимые моменты.

Источник: http://PoFundamenty.ru/svai/texnologia-vibropogruzheniya.html

Технология устройства набивных свай (стр. 1 из 3)

Содержание

Введение

1. Общие сведения

2. Виды набивных свай и способы их изготовления

3. Устройство набивных свай

4. Набивные сваи

4.1 Буронабивные сваи

4.2 Пневмотрамбованные сваи

4.3 Вибротрамбоваиные сваи

4.4 Частотрамбованные сваи

4.5 Песчаные и гpунтобетонные сваи

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Устройство свай производится забивным и набивным методами. При забивном методе часть процесса — изготовление свай — происходит на заводе железобетонных изделий. При набивном методе весь процесс устройства свай происходит на строительной площадке.

По забивному методу необходимо срезать оголовки забитых свай, что приводит к потерям железобетона. Эти потери могут быть большими и составлять до пятой части объема забивных свай.

Набивной метод, в отличие от забивного не ограничен для применения в условиях плотной городской застройки, а также при реконструкции и ремонте зданий и сооружений.

В последние годы набивной метод находит все более широкое применение при устройстве свай. Применение набивных свай позволяет не только избежать указанные выше потери железобетона, но и усилить и повысить надежность фундаментов особенно в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях города.

Основные способы устройства свай по набивному методу:

— буронабивные сваи;

— с помощью пробивки скважины;

— с помощью раскатки скважины.

1.Общие сведения

Понятие «набивные сваи» объединяет большое число различных конструкций свай и методов их изготовления. Но для всех видов набивных свай принципиально общей является основная технологическая схема: в грунте тем или иным методом устраивают скважину, которую затем заполняют бетоном.

Если до заполнения скважины бетоном в нее опускают стальной арматурный каркас, то получается железобетонная набивная свая. ,

Применение того или иного способа устройства скважины и способа заполнения ее бетоном зависит от многих факторов: геолого- гидрогеологических условий строительной площадки, эксплуатационных требований к свайному фундаменту, механовооруженности строительства и т. п.

Как отмечалось ранее, технологию устройства набивных свай впервые предложил инженер А.Э. Страусе, который применял их в 1899 г. на строительстве зданий управления Юго-западными железными дорогами России.

Набивные сваи были широко распространены в начале XX в. Кроме свай Страусса тогда появились и другие их системы: «Компрессоль» (Франция, 1900 г., конструкция предложена Дюлаком), «Симплекс» (США, 1903 г., предложена Ф. Шуманом), «Франки» и «Франкиньоль» (Франция, 1909, предложены Ф. Франкиньолем) и др..

Характерными современными тенденциями в области устройства набивных свай являются следующие: повышение несущей способности этих свай путем увеличения площади их опирания на грунт; применение коротких набивных свай (2,5—6 м) в массовом жилищном строительстве; создание специализированных строительных организаций, выполняющих работы по устройству набивных свай.

При описании способов выполнения работ по устройству набивных свай будет рассмотрено изготовление так называемых грунтовых свай. Скважины для таких свай делают в основном теми же способами, что и для набивных бетонных свай, а затем заполняют грунтом.

По конструктивному назначению, размещению в плане и работе, в грунте между бетонными сваями и грунтовыми имеется принципиальное различие. Бетонные или железобетонные сваи представляют собой жесткие стержни, составляющие основную часть свайного фундамента.

От таких свай нагрузка от сооружения передается грунту. Понятие же «грунтовая свая» является условным. Назначение последней состоит только в уплотнении грунта, залегающего ниже подошвы фундамента.

По окончании работ по уплотнению грунта грунтовыми сваями они физически перестают существовать и вместе с уплотненным грунтом образуют более или менее однородное искусственное основание.

Чем больше материал грунтовых свай по своим свойствам и составу приближается к свойствам и составу уплотняемого грунта, тем однороднее будет искусственное основание.

В настоящем разделе описаны современные методы изготовления набивных бетонных и железобетонных свай, применяемых в отечественной и зарубежной практике, а также особенности конструкций фундаментов на набивных сваях.

2. Виды набивных свай и способы их изготовления

В зависимости от материала, конструкции и способов изготовления различают следующие виды набивных свай:

по материалу — бетонные, железобетонные, песко- и грунто-бетонные, песчаные, грунтовые, комбинированные с применением металлической, асбоцементной и синтетических оболочек, сборного железобетона, дерева;

по глубине заложения — короткие (до 6 м) и длинные (более 6 м). — Кроме этого, набивные сваи подразделяют:

в зависимости от расположения свай в плане — одиночные, свайные кусты, полосы и поля;

по способу заделки — со свободной головой и заделкой в бетон ростверка или фундаментной плиты;

по отношению оси к горизонтальной плоскости — вертикальные и наклонные;

по горизонтальному сечению ствола — круглые сплошные и кольцевые;

по вертикальному сечению ствола — цилиндрические, гофрированные, конические, с уширенной пятой;

по характеру работы в грунте — висячие сван, сваи-стойки и анкерные.

Способы образования скважин следующие: механическое и вибромеханическое бурение, пробивка отверстий конусом или лидер-ной трубой, бурение под глинистым раствором, взрывной метод.

Применяют следующие способы бетонирования ствола: прямое, с применением вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), под глинистым раствором, под защитой обсадной трубы, бетонирование с трамбованием, пневмо- и гидропрессование, раздельное бетонирование и др.

Способы образования уширений стволов возможны следующие: механическое трамбование, механическое бурение сухим способом или под глинистым раствором, гидро- и электромеханическим раздавливанием, термомеханическим бурением, вибрированием, пневмо- игидропрессованием и взрывным методом.

На практике применяют два основных способа образования скважин под набивные сваи для последующего заполнения их бетоном: бурением или пробивкой грунта. По первому способу в зависимости от грунта скважины бурят без укрепления стенок или с укреплением их глинистым раствором, а также под защитой обсадных труб.

По второму способу скважины пробивают тоже в зависимости от вида грунта сердечниками или трубами с глухим нижним концом, трубами с теряемым башмаком или трубами-оболочками с глухими нижними концами, которые остаются в грунте.

Последний метод является переходным к установке забивных полых свай с глухим нижним концом.

3. Устройство набивных свай

Устройство набивных свай можно разделить на шесть основных групп. В первые три группы входят те виды набивных свай, для устройства которых скважины образуют бурением. Эти группы получили общее название буро-набивных свай.

I группа — сваи, для которых скважины образуют бурением сухим способом без глинистого раствора и обсадных труб: скважины бурят роторным или другим способом без уширения ствола или пяты или с уширением (сваи камуфлетные, с разбуриваемой пятой, лучевидные); скважины образуют с лидерным буровым шпуром с последующим увеличением их диаметра до заданных размеров с помощью взрыва (гофрированные сваи и др.); то же, роторным бурением из разбуриваем сдобавлением цемента(грунтобетонные сваи).

II группа — сваи, для которых скважины образуют роторным бурением обсадных труб, а бетонирование ведут под глинистым раствором: диаметром до1 м (системы НИИСП Госстроя УССР и др.); диаметром более 1 м — буровые опоры (системы ЦНИИС Минтрансстроя и др.).

Читайте также:  Правила обустройства ленточного фундамента под забор и важные нюансы

III группа — сваи, для которых бурят скважины с применением обсадной трубы, бетонирование производят под защитой постепенно извлекаемой трубы: бетонирование ведут механическим трамбованием бетона, подаваемого в скважину (сваи системы Страусса, Беното и др.); сваи образуют пневматическим прессованиембетона(сваи системы Вольфсхольтца, Грюна, Медведева,Боженкова и Гузеева); бетонирование ведут гидравлическим прессованием бетона (сваи системы «Мает — Михаэлис» и др.).

IV группа — сваи, для которых отверстия в грунте образуют штампами и бетонирование ведут без обсадки: сваи, для которых отверстия в грунте пробивают конусами-штампами (сваи систем«Компрессоль», Пангаева, опоры в вытрамбованных котлованахи др.); отверстия в грунте образуют виброметодом или вдавливанием (сваи конусные и др.).

V группа — сваи, для которых скважины образуют забивкой в грунт массивной оболочки со съемным башмаком или раскрывающимся наконечником; бетонирование производят с постепенным извлечением оболочки (сваи систем «Симплекс», «Або-Лоренц»,«Франки», частотрамбованные и др.).

VI группа — сваи, для которых скважины образуют забивкой в грунт металлической оболочки, остающейся в грунте: в грунт забивают металлическую оболочку с сердечником (или без него), затем сердечник удаляют и оболочку заполняют бетоном (сваи систем Штерна, Раймонда, Монотюба, Макартура, Вильгель-ми, Луги и др.); забитую в грунт массивную металлическую оболочку заменяют более тонкой, остающейся в грунте с последующим бетонированием (сЕаи систем Макартура, Вестерна и др.).

4. Набивные сваи

4.1 Буронабивные сваи

Характерной особенностью технологии устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих трех способов: без крепления стенок скважин (сухой способ), с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважины, с креплением скважин обсадными трубами.

Источник: http://MirZnanii.com/a/217012/tekhnologiya-ustroystva-nabivnykh-svay

Технология погружения железобетонных свай

Способы погружения свай в грунт.

  • доставка и складирование готовых железобетонных свай ,
  • доставка и монтаж оборудования для погружения, разработка схемы перемещения сваебойной установки с указанием очередности погружения свай согласно ППР ;
  • планировка площадки основания (в весенне-осенний период как правило производят подсыпку из битого кирпича или щебня);
  • геодезическая разбивка осей свайных рядов;
  • пробная забивка свай для уточнения расчета несущей способности сваи (проведение статических и динамических испытаний ).

Геодезическая разбивка, т.е. вынос в натуру точек расположения свай осуществляется нашими специалистами на основании чертежей и полученных от заказчика осей здания.

В соответствии с нормативными требованиями, допустимыми отклонениями свай от проектной оси являются значение 0,2d при линейной забивке, либо 0,3d если сваи будут объединяться фундаментной плитой. d — сечение сваи, т.е.

при забивке свай 300х300мм под «плиту», допустимым значением отклонения будет 9 сантиметров.

Для погружения свай используются различные методы

  • ударный метод — забивка свай молотом
  • метод вдавливания
  • вибрационный метод — погружение свай при помощи вибрации
  • бурение и установка свай в скважину (с применением лидерного бурения)

Ударный метод.

Забивка осуществляется молотами разных типов с ударной частью весом, обычно 1,8 — 12 тонн, смонтированными на тяжелую, как правило гусеничную технику (копры, гусеничные краны, троссовые и гидравлические экскаваторы). Сваи погружают в грунт приложением вертикальной (иногда наклонной) нагрузки.

Базовая машину служит для того, чтобы зацепить сваю, поднять ее и завести в наголовник молота, двигающийся по направляющей мачты. Дальше молот сбросом ударной части забивает сваю в грунт.

Забивку сваи начинают 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.

Забивка сваи продолжается до получения заданного проектом отказа — величины погружения сваи от одного удара молотом после окончания забивки. Забивку свай при приближении к проектной величине погружения производят «залогами», т. е. 10 ударами молота подряд. Погружение сваи от одного залога замеряют с точностью до 1 мм.

Отказ сваи определяется как частное от деления величины погружения сваи от одного залога на число ударов в залоге.

Метод вдавливания.

Метод вдавливания свай применяется при реконструкции зданий, которые нельзя сносить, так как они представляют собой историческую ценность и охраняются законом.

Вибрационный метод — погружение свай ( шпунта) при помощи вибрации.

Метод вибропогружения эффективен при погружении свай в водонасыщенные песчаные и малосвязные грунты. При этом происходит разжижение песчаного грунта и резко уменьшаются силы трения по боковой поверхности. После прекращения вибрации эти силы трения восстанавливаются.

Технология забивки свай с применением лидерного бурения

Лидерное бурение — бурение, выполняемое перед погружением сваи.

Целей у лидерного бурение может быть несколько: снижение динамической нагрузки, передаваемой при забивке сваи на близлежащие строения, снижение шума от работы дизель-молота, увеличение длины используемой сваи (при погружении в плотные грунты).

Также лидерное бурение применяется в случае наличия в геологическом разрезе песчаной прослойки более 2 метров. Решение об устройстве лидерных скважин принимается проектировщиком на основании отчета об инженерно-геологических изысканиях.

Диаметр шнека при лидерном бурении под сваи 300х300 принимается 200мм-250мм в зависимости от категории грунтов. Глубина бурения, обычно, на 0,5 метра меньше глубины погружения сваи.

Также, например, для забивки 10-метровой сваи, при залегании метровой песчаной прослойки на глубине 5 метров, может быть назначено лидерное бурение на глубину 6-6,5 метров для снижения негативного эффекта песка при погружении свай.

При лидерном бурении, грунт, выбираемый шнеками из скважины увеличивает высотную отметку поверхности земли (котлована) на 10 и более сантиметров (в зависимости от глубины и диаметра бурения. Необходимо грамотно подходить к производству работ по бурению т.к.

при забивке сваи. скважина, находящаяся в непосредственной близости часто осыпается из-за динамических нагрузок при работе молота. Для устройства лидерных скважин при проведении свайных работ, нашей компанией используется установки ПБУ-2-317, ЛБУ-50, УРБ-2А2.

Машины и оборудование для погружения забивных свай

Используется дизель-молоты на базе полноповоротных экскаваторов серии ЭО. Экскаваторы на гусеничном ходу и служат, по большому счету, для перемещения сваебойного оборудования. Сваебойным оборудованием является мачта и непосредственно сам молот. Молот перемещается по направляющим на мачте.

Но наиболее эффективны копры с гидромолотом такие как: Junttan PM20, Junttan PM22, Junttan PM25, Hitachi KH-150-3. Hitachi KH-180-2, Nippon-Sharyo DH, Banut, PVE, Liebherr.

В случае необходимости молот может быть заменен на буровое оборудование для производства лидерного бурения. При перебазировке с объекта на объект, с базовой машины снимается молот и мачта (состоящая из 2-3 частей). Учитывая негабаритные размеры и вес копра, его перебазировка осуществляется по специальному разрешению ГИБДД с сопровождением.

Молоты для забивки

Молот состоит из ударной части, перемещающейся вдоль направляющих, шабота (неподвижной части) и наголовника. По типу действия различают дизель-молоты и гидромолоты.

Гидромолот отличается механизмом привода. Вместо цилиндра ДВС, ударная часть приводится в движение гидравликой. Причем при помощи гидравлики, ударная часть не только поднимается, но и опускается, т.е. не сбрасывается. За счет этого есть возможность регулировки высоты подъема.

Если дизель-молот бьет с практически одинаковой частотой, гидромолот может бить как с максимальной силой, так и маленькими частыми ударами, что очень удобно при работе на песчаных грунтах. Вест ударной части гидромолотов составляет 3-12, в отличие от дизель-молотов, у которых ударная часть весит 1,8-3 тонны.

Хотя существую импортные дизель-молоты с ударной частью 10, 14, 16 тонн.

Экологические и внешние преимущества при работе с гидромолотом:

Для того, чтобы мощные удары не разбили голову сваи, в наголовник молота вставляют деревянную прокладку, выполняющую функцию амортизатора.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СВАЙНЫХ РАБОТ

Установка сваебойного оборудования и свай должна быть выполнена без перерыва до полного закрепления их на месте.

В процессе забивки свай необходимо постоянно наблюдать за состоянием сваебойной установки, в случае ее неисправности, работы должны быть немедленно прекращены.

Подтаскивают сваи к копру только через отводной блок, закрепленный у основания копра и по прямой линии в пределах видимости для моториста лебедки.

Каждый копер оборудуют звуковой сигнализацией. Перед пуском в действие свайного молота подается звуковой сигнал.

Передвижка сваебойной установки со стоянки на стоянку осуществляется только по команде бригадира и под его наблюдением.

В зимнее время рабочие площадки должны быть очищены от снега и льда и посыпаны песком.

Контроль качества при погружении (забивке ) свай

Контроль качества работ по устройству свайного фундамента ведется пооперационно с оформлением актов подготовки котлована, подъездных путей, геодезической разбивки, погружения свай, устройства ростверка.

Погружение свай может производиться как до проектного отказа, так и до проектной отметки (устанавливается проектом). Последнее возможно только в тех случаях, когда под острием сваи залегают слабые грунты и несущая способность сваи не превышает 200 кН.

Источник: http://brus.club/stati/fundament/8416-tekhnologiya-pogruzheniya-zhelezobetonnykh-svaj

Технология устройства свай

1. Вид продукции. Погруженный в грунт элемент заданной несущей способности. Погружение ведется серией вертикальных ударов по голове сваи.

2. Состав процесса. Доставка свай на объект; установка свай на погружающий агрегат; погружение свай в грунт до проектного «отказа».

3. Вход в процесс. Приняты предыдущие работы (площадка), погружены и испытаны пробные сваи (для определения фактической длины сваи и времени ее погружения).

Испытания проводят на полностью подготовленной площадке или на отметке дна проектного котлована до начала массового изготовления (или завоза) свай. При динамических испытаниях свая проектных размеров погружается ударами молота до расчетного «отказа».

При статических испытаниях проектная свая нагружается реальной вертикальной нагрузкой (грузами). При положительных результатах испытаний дается заявка на изготовление проектных свай в заданном количестве (на объект).

При отрицательных результатах проектанты изменяют длину или сечение сваи и проводят новые испытания.

4. Материалы. Сваи железобетонные заводского изготовления. Сечение свай – квадратное, 300×300 мм. Используются также трубчатые сваи диаметром 400–800 мм. Длина свай составляет на объектах ПГС 5–16 м. При этом сваи длиной 12–16 м могут быть составными из двух элементов, соединяемыми в процессе погружения рабочими стыками (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Стыки составных свай: а – на сварке; б – на болтах; в – на клиньях; г – стаканный; д – на шпонке; е – на вкладыше в трубчатую сваю; ж – на сварке трубчатых свай

При возведении опор мостов используются трубчатые сваи-оболочки диаметром 1200–6000 мм. Из отдельных секций длиной 6,0 м в процессе погружения составляется свая длиной 20,0–40,0 м.

Сваи деревянные могут использоваться лишь ниже уровня грунтовых вод (в воде дерево не гниет). На таких сваях из лиственницы построено большинство старых зданий в Санкт-Петербурге, включая соборы и дворцы. В настоящее время при строительстве промышленных и гражданских сооружений (ПГС) деревянные сваи практически не применяются.

Стальные сваи – шпунт. Стальные пластины специального профиля, шириной 200–400 мм и длиной 6–12 м. Служат для устройства подпорных стен, крепления стенок глубоких котлованов (стр. 31, рис. 2.4).

4.1. Техника. Для погружения свай в грунт используется сваепогружающая установка (СПУ). СПУ представляет комплект двух агрегатов – копра и погружателя.

Копер включает (рис. 3.5):

— базовую машину (1) – трактор, экскаватор, автомобиль, мобильный мост; — направляющую стрелу – для удержания свай в нужном положении;     для навески погружающего механизма (погружателя – 3);

— вспомогательное оборудование – лебедки для подъема сваи и погружателя; системы наведения стрелы на точку; стальные сварные или литые наголовники с набором амортизирующих прокладок (твердые породы дерева, армированная резина) (рис. 3.6).

Читайте также:  Разновидности и технология возведения фундамент под теплицу из поликарбоната
Рис. 3.5. Сваепогружающие установки: a – на базе трактора СПУ–49; б – мостовая рельсовая установка КМ–8; в – на базе автомобиля  КО–8; г – на базе экскаватора КН–16; 1 – базовая машина; 2 – направляющая стрела; 3 – погружатель (молот); 4 – свая
Рис. 3.6. Сваепогружающая установка (СПУ) на базе экскаватора

Системы наведения обеспечивают: постановку сваи на точку; выверку по вертикали; коррекцию положения сваи в процессе погружения. Они обеспечивают:

— наклон стрелы на определенный угол в двух плоскостях;
— поступательное перемещение стрелы «влево–вправо», «вперед–назад».

Следует отметить, что не все копры имеют полный набор этих движений, большинство имеют лишь движения наклона стрелы, что осложняет наведение и снижает точность погружения свай.

Погружатель – механизм, который силовым импульсом внедряет сваю в грунт (рис. 3.8, 3.9). Он определяет вид технологии.

Рациональные области применения различных копров:

— тракторные установки – погружение свай длиной 5–12 м при рядовом расположении свай (трактор перемещается вдоль ряда), производительность 20–30 шт/смену;

— экскаваторные (или на базе стреловых кранов) – погружение свай длиной 6–16 м при кустовом расположении свай в фундаментах под колонны; с одной стоянки поворотом стрелы погружает все сваи в одном кусте и переходит к другому кусту свай. Производительность 15–25 шт/смену;

— мостовые СПУ (рельсовые или гусеничные) в комплекте с молотом – погружение свай длиной 5–10 м при рядовом расположении свай или полем (рис. 3.7). Имеют высокую производительность 40–70 свай в смену.

На небольшие расстояния (от дома на дом) могут перемещаться своим ходом. Однако из-за больших начальных затрат такие установки эффективны лишь при больших объемах работ (более 1500 свай).

Применяются при квартальной застройке городских микрорайонов.

Рис. 3.7. Мостовая установка: а – доставка и постановка на рельсы; б – подъем направляющей стрелы; в – рабочее положение
Рис. 3.8. Работа штангового дизель-молота: 1 – свая; 2 – неподвижная часть (поршень); 3 – камера сгорания; 4 – подвижная часть (цилиндр); 5 – направляющие штанги; 6 – начало сжатия в камере сгорания

В качестве погружателей используются молоты, которые различаются по роду привода: молоты внутреннего сгорания (дизельные), паровоздушные и механические (подвесные). Паровоздушные молоты бывают одиночного и двойного действия.

В молотах одиночного действия сила пара или сжатого воздуха используется лишь для подъема ударной части, а рабочий ход осуществляется при ее падении на сваю. В молотах двойного действия энергия пара или сжатого воздуха используется для увеличения силы удара.

Управление работой молотов бывает ручным, полуавтоматическим и автоматическим.

Основной параметр молота – масса ударной части, которая в зависимости от рода грунта определяет максимально возможную длину погружаемой сваи.

Дизельный молот штангового типа (рис. 3.8, а) включает: шабот с поршнем (2), направляющие штанги (5), ударную часть с цилиндром (4) и поршневого блока, который заканчивается шарнирной опорой, состоящей из сферической пяты и наголовника.

Назначение шарнирной опоры – обеспечить центральный удар по свае при незначительном нарушении соосности молота и сваи. Для запуска дизель-молота ударная часть с помощью захвата-кошки поднимается лебедкой копра в крайнее верхнее положение (рис. 3.8, а).

После этого захват освобождает ударную часть и при ее падении в цилиндре образуется сжатый воздух, в результате чего температура его сильно повышается. В это время насос плунжерного типа подает топливо в цилиндр и происходит воспламенение смеси (рис. 3.8, б).

Образовавшиеся при сгорании газы отбрасывают цилиндр в исходное положение (рис. 3.8, в), и в дальнейшем молот работает автоматически до момента прекращения подачи топлива. Высоту подъема ударной части регулируют подачей топлива в цилиндр.

Для погружения свай применяют дизель-молоты с массой ударной части 600, 1200, 1800 и 2500 кг и числом ударов в минуту 50–100. Высота подъема ударной части молота 1,0–2,6 м.

Достоинство дизель-молотов по сравнению с паровоздушными состоит в том, что они более мобильны и не требуют для своей работы громоздких паровых котлов или мощных компрессоров.

Недостаток штанговых дизель-молотов проявляется при забивке свай в слабые грунты, когда невозможно обеспечить автоматическую его работу, так как при этом в камере сгорания не образуется высокая степень сжатия воздуха, необходимая для воспламенения топливной смеси.

В трубчатом дизель-молоте (рис. 3.9) (с массой части соответственно 1200, 1800 и 2500 кг) неподвижным является цилиндр (2), а ударной частью служит тяжелый подвижный поршень (4).

Цилиндр внизу заканчивается неподвижным шаботом, передающим удар свае через упругую прокладку. Плунжерный насос подает топливо в цилиндр. Отработанные газы выходят в атмосферу через патрубок.

Принцип работы трубчатого дизель-молота такой же, как и штангового. 

Рис. 3.9. Работа трубчатого дизель-молота: а – рабочий удар, взрыв топлива; б – ударная часть подброшена взрывом; в – падение ударной части с высоты h; 1 – свая; 2 – неподвижная часть (цилиндр); 3 – камера сгорания; 4 – подвижная часть (поршень)

Трубчатые дизель-молоты более надежны в работе и обладают в 1,2–0,5 раза большей погружающей способностью, чем штанговые дизель-молоты.

Недостатком этих молотов является то, что они трудно запускаются при отрицательных температурах.

Механический молот применяют при небольших объемах работ. Он состоит из ударной части массой 1000–3000 кг и захватного устройства.

После того как лебедка, размещенная на копре, поднимает на необходимую высоту ударную часть молота, захватное устройство освобождает ее и при свободном падении производится удар по свае.

Механические молоты недороги, долговечны и имеют простую конструкцию. 

Недостаток их состоит в том, что они производят небольшое количество ударов – 3–4 в минуту, при постоянном закреплении каната к ударной части молота можно увеличить число ударов до 10–12 в минуту, но это приводит к интенсивному износу лебедки и копра.

В паровоздушном молоте двойного действия ударная часть при рабочем ходе находится под действием силы тяжести и давления пара или сжатого воздуха. Благодаря этому скорость движения ударной части значительно выше и количество ударов в минуту увеличилось до 20.

Достоинством этих молотов является их высокая погружающая способность (погружают сваи длиной до 20–25 м), а недостатком – громоздкое и тяжелое паросиловое оборудование. На объектах промышленного и гражданского строительства паровоздушные молоты двойного действия практически не применяются.

Состав процесса:

— Разбивка осей свайных рядов; — Разбивка и закрепление штырями свайных точек; — Постановка агрегата на точку и постановка на него сваи; — Наведение при помощи агрегата сваи на проектную точку; — Погружение с контролем вертикальности и замером отказа;

— При достижении сваей «отказа» погружение прекращается независимо от фактической глубины погружения сваи.

«Отказ» — величина погружения сваи от одного удара из серии в 10 ударов в мм (1,5–4,0 мм), при достижении которой полностью обеспечивается проектная несущая способность сваи.

Доставленные с завода сваи складируются на бровке котлована или раскладываются у места погружения (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Схема организации работ:  а – при складировании свай в штабель; б – при раскладке свай у свайных точек: 1 – штабель; 2 – свайные точки; 3 – сваи; 4 – направление движения (ход) СПУ

Закрепление свайных точек в количестве, необходимом «на смену», производится стальными штырями диаметром 12–16 мм длиной 300–400 мм. Свая подтаскивается к копру канатом через рабочий блок (рис. 3.11, а) или через отводной блок (рис. 3.11, б) при расстояниях более 15,0 м.

Рис. 3.11. Схема работы СПУ: а – подтаскивание сваи из штабеля; б – подтаскивание сваи через отводной ролик; в – погружение сваи

После постановки сваи на СПУ, выверки в плане и по вертикали запускается молот. До глубины 1,5–3,0 м погружение ведется слабыми ударами молота при сбросе ударной части с половинной высоты. Затем погружение ведется при нормальной работе молота.

Непрерывно контролируется вертикальность сваи в двух направлениях.

Когда визуально будет заметно, что скорость погружения приближается к расчетному «отказу», устанавливаются приборы контроля – отказомеры, по которым и определяется величина фактического отказа сваи.

Рис. 3.12. Приспособление для определения величины отказа сваи: а – полоса бумаги с делениями на свае; б – отказомер

При погружении свай ведется «Журнал свайных работ», в котором все сваи должны быть пронумерованы в соответствии с рабочим чертежом. По каждой свае указываются: величина «отказа»; время погружения; глубина погружения, а также особые обстоятельства («отдых», трещины, излом, свая-дублер и т.п.).

После достижения «отказа» сваи СПУ переходит на следующую свайную точку. Недопогруженная часть сваи («попы») впоследствии срезается.

В ходе погружения свай нередко возникают случаи недостижения сваей расчетного «отказа» при погружении ее на полную длину. В этих случаях рекомендуются следующие действия:

• одна свая не получила «отказ», а следующие сваи дают «отказ». Погружение свай продолжают, а рядом с дефектной сваей погружается свая-дублер;

• 2–5 свай подряд не дают «отказа». В этом случае необходимо прекратить дальнейшее погружение свай. После «отдыха» свай (3–7 дней) производится контрольная добивка. Как правило, в глинистых грунтах проявляется явление «засасывания» сваи и обычно контрольная добивка дает значения менее расчетного «отказа»;

• после контрольной добивки группы свай не получено расчетного «отказа». Работы по погружению свай приостанавливаются, вызываются представители проектной организации для уточнения размеров свай (обычно увеличивается длина сваи).

Сдача свайного поля. При сдаче предъявляются:

— акты на погружение свай-дублеров; на замену типов свай; — акт погружения и испытания пробных свай; — исполнительная схема погруженных свай; — паспорта на сваи; — акты на устройство стыков (при составных сваях);

— журнал свайных работ (с указанием отказа каждой сваи).

Срезка голов свай. Для устройства ростверка необходимо обеспечить проектную отметку верха свай. Это обеспечивается срезкой голов свай на необходимую величину. Процесс срезки достаточно трудоемкий. Сложность заключается в том, что необходимо срезать два различных материала: камень (бетон) и сталь (арматуру), для чего требуются разные технологии и режущие инструменты.

В настоящее время срезка голов свай выполняется в основном вручную с помощью пневматических и электрических молотков. Для уменьшения объема скола бетона (рис. 3.13) используется стальная обжимная рамка. Арматурные стержни режутся огневым способом или отрезными машинами.

Рис. 3.13. Срезка голов свай с помощью инвентарной рамки: 1 — свая; 2 — излишний бетон; 3 — газорезка; 4 — арматура свай; 5 — отбойный молоток; 6 – инвентарная рамка

Ограниченно применяются механические способы срезки голов свай:

– силовое скалывание гидродомкратами (рис. 3.14, а, б); – срезание дисковой пилой;

– излом головы сваи специальным оборудованием на базе трактора (рис. 3.14, в).

Рис. 3.14. Механическое срезание свай: а – клещи для квадратных свай; б – клещи для круглых свай; в – механизм для излома свай

В настоящее время разрабатываются также термические, взрывные, криогенные технологии срезки голов свай.

Достоинства технологии ударного погружения свай:

— высокая производительность; — погружение свай практически в любые виды грунтов;

— значительное повышение несущей способности сваи (на 15–30 %) за счет уплотнения грунта под острием.

Недостатки:

— динамическое воздействие на сваю (должен быть запас прочности);
— большие динамические воздействия на здания и сооружения, расположенные рядом.

При наличии рядом со строительной площадкой ветхих или аварийных зданий данная технология неприемлема.

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Источник: http://build.novosibdom.ru/book/export/html/391

Ссылка на основную публикацию