15. Машины для свайных работ
Устройство свайных фундаментов осуществляется по проекту производства работ, который должен содержать рабочие чертежи всех вспомогательных приспособлений и внутренних коммуникаций, связанных с выполнением свайных работ. В составе проекта производства работ должны быть сведения о глубине разведанной толщи грунтов не менее 5 м ниже проектной отметки конца сваи, наличия скальных прослоек или включений валунов, о физико-механических характеристиках грунтов, о характерных уровнях поверхностных и подземных вод.
Устройству свайных фундаментов предшествуют подготовительные работы, включающие в себя:
а) приемку строительной площадки, оформленную актом;
б) выбор оборудования для погружения и устройства свай;
в) детальную разбивку осей свайного фундамента и обозначение точек погружения свай;
г) завоз и складирование свай;
д) проверку соответствия технической документации и маркировки доставленных к месту работы свай;
е) нанесение антикоррозионных покрытий;
ж) разметку свай по длине.
Бурение скважин и установка свай
1. Буровые и свайные работы при строительстве трубопроводов в районах вечномерзлых грунтов выполняют в соответствии с проектом.
2. Технологические схемы бурения скважин и установки свай, необходимый состав машин определяют проектом производства работ в зависимости от гранулометрического состава многолетнемерзлых грунтов, температурного режима, наличия в них крупнообломочных включений, времени установки свай, а также конструкцией свайных опор.
Диаметр скважин и их глубину определяют на основе данных геологических изысканий и несущей способности грунтов.
3. Проходку скважин диаметром от 150 мм до 600 мм и глубиной до 12 м под установку свайных опор в многолетнемерзлых грунтах любой прочности и состава производят машинами термомеханического бурения, в однородных пластичных многолетнемерзлых грунтах невысокой плотности (I и II категории) – машинами вращательного бурения, а также установками лидерного бурения.
4. Лидерное бурение применяют для образования скважин в пластично-мерзлых однородных грунтах, содержащих не более 30 % крупнообломочных включений. Лидеры и сваи забивают в грунт с помощью серийно выпускаемых вибропогружателей, вибромолотов, дизель-молотов и др.
5. При установке свай в предварительно пробуренные скважины диаметр последних должен быть на 50 мм больше, чем диаметр сваи.
При установке свай методом забивки в лидерные скважины диаметр последних должен быть на 50 мм меньше, чем диаметр сваи.
6. Установку свай в скважины погружным способом производят трубоукладчиками, автокранами или буровыми машинами, оборудованными грузозахватными механизмами.
7. Продолжительность между бурением скважин и погружением в них свай в зимний период не должна превышать 3 ч.
15.1. Характеристика свайных работ
15.1.1. Погружение забивных свай
При устройстве свайных фундаментов для объектов промышленно-гражданского и сельскохозяйственного строительства наиболее часто применяются дизельные молоты (штанговые и трубчатые). В первом приближении можно выбрать молот по значению отношения веса его ударной части к весу сваи, которое должно составлять для штанговых дизель-молотов и молотов одиночного действия при грунтах:
плотных не менее – 1,5;
средней плотности – 1,25;
слабых водонасыщенных – 1.
Для забивки свай длиной до 25 м включительно необходимая минимальная энергия ударов молота Eh, кДж, определяется по формуле:
Eh = 0,045N, (15.1)
где N – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН.
По таблицам технических характеристик подбирается такой молот, энергия которого соответствует минимальной (табл. 15.1).
Проверка пригодности принятого молота производится по условию
(15.2)
где m1 – масса молота, т; m2 – масса сваи с наголовником, т; m3 – масса подбабка, т; Еd – расчетная энергия удара принятого молота, кДж; К – коэффициент применимости молота.
Табл. 15.1
Значения коэффициента К применимости молота
Тип молота |
Коэффициент К, т/кДж, при материалах свай |
||
железобетон |
сталь |
дерево |
|
Трубчатые дизель-молоты и молоты двойного действия |
0,6 |
0,55 |
0,5 |
Молоты одиночного действия и штанговые дизель-молоты |
0,5 |
0,4 |
0,35 |
Подвесные молоты |
0,3 |
0,25 |
0,2 |
Расчетная энергия удара принимается:
для трубчатых дизель-молотов Ed = 0,9 G'h hm;
для штанговых дизель-молотов Еd = 0,46 G'h hm.
Здесь G' h – вес ударной части молота, кН; hm – фактическая высота падения ударной части молота, м, принимаемая на стадии окончания забивки свай для трубчатых hm = 2,8 м и для штанговых при весе ударных частей 125; 180 и 250 Н – соответственно 1,7; 2 и 2,2 м.
При применении молотов для погружения свай вблизи существующих зданий и сооружений следует оценить опасность для них динамических воздействий. Оценку влияния динамических воздействий на деформации оснований, сложенных горизонтальными, выдержанными по толщине слоями (уклон не более 0,2) песка, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых, можно не производить при забивке свай молотами массой до 7 т на расстоянии свыше 15 м. При необходимости погружения на меньших расстояниях принимают меры по уменьшению уровня динамических воздействий и их непрерывной продолжительности (погружение свай в лидерные скважины, снижение, высоты подъема молота и др.). Не допускается погружение свай на расстояние менее 5 м от подземных стальных трубопроводов.
При производстве свайных работ выделяют опасную зону вблизи размещения сваебойного оборудования.