Контроль качества

Процессы возведения земляных сооружений подвергают систе­матическому контролю, в общем случае включающему: положение выемок и насыпей в пространстве (плановое и высотное); геомет­рические размеры земляных сооружений; свойства фунтов, залега­ющих в основании сооружений; свойства фунтов, используемых для возведения насыпных сооружений; качество укладки фунта в насыпи и обратные засыпки (характеристики уложенных и уплот­ненных фунтов).

Постоянный контроль качества осуществляют линейные инже­нерно-технические работники. Для этого организуют повседневный операционный контроль, который осуществляют производители работ и мастера с привлечением представителей геодезической службы и строительной лаборатории.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ

и устройства набивных свай

Общие сведения

Сваи используют для устройства фундаментов под различные здания и сооружения, повышения несущей способности слабых грунтов, а также для укрепления стенок котлованов от обрушения.

В строительном производстве сваи классифицируют по следу­ющим признакам, определяющим или влияющим на методы уст­ройства свайных фундаментов:

по характеру работы в грунте — сваи-стойки, опирающиеся на несжимаемые грунты, и висячие сваи, заглубленные в сжимаемые грунты;

по материалу —железобетонные, бетонные, деревянные, сталь­ные;

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;

по методам устройства свайных фундаментов — погружаемые и набивные. Погружаемые сваи изготовляют на поверхности земли и затем погружают в грунт в вертикальном или наклонном положении. Набивные сваи устраивают непосредственно в самом грунте.

Свайные фундаменты, состоящие из нескольких свай, образу­ющих общую группу, называют свайным кустом, а плиту, которая их соединяет - ростверком.

Устройство свайных фундаментов является комплексным про­цессом, в общем случае включающим (на примере метода погруже­ния): подготовку территории для ведения работ и геодезическую разбивку с выносом в натуру положения каждой сваи; доставку на стройплощадку, монтаж, наладку и опробование оборудования для погружения свай; транспортировку готовых свай от места изготов­ления к месту их погружения; погружение свай; срезку отдельных

свай на заданной отметке; демонтаж оборудования; устройство ростверка.

Технология погружения свай

С предприятий стройиндустрии или с баз комплектации стро­ительных организаций железобетонные и деревянные сваи, сталь­ные трубы и шпунтовые сваи доставляют к месту работ в подготовленном виде.

Сваи погружают ударом, вибрацией, вдавливанием, завинчива­нием, с использованием подмыва и электроосмоса, а также комби­нациями этих методов. Эффективность применения того или иного метода зависит в основном от грунтовых условий.

1. Ударный метод. Метод основан на использовании энергии удара (ударной нагрузки), под действием которой свая нижней заостренной частью внедряется в грунт. В результате погружения свая вытесняет объем грунта, практически равный объему ее погруженной части, и таким образом дополнительно уплотняет грунтовое основание. Зона заметного уплотнения грунта вокруг сваи распространяется в плоскости, нормальной к продольной оси сваи, на расстояние, равное 2... 3 диаметрам сваи.

Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальными механизмами — молотами самых разных типов, основными из ко­торых являются дизельные.

Основной показатель, характеризу­ющий погружающую способность мо­лота,— энергия одного удара. Последняя зависит от веса и высоты падения ударной части, а также энергии сгорания топлива.

В комплект к молоту входит, как правило, наголовник, который необходим для закрепления сваи в направляющих сваебойной ус­тановки, предохранения головы сваи от разрушения ударами молота и равномерного распределения удара по площади сваи.

Внутренняя полость наголовника должна соответствовать очер­танию и размерам головы сваи.

Для забивки свай с целью удержания в рабочем положении молота, подъема и установки сваи в заданном положении приме­няют специальные подъемные устройства — копры. Основная часть копра —его стрела, вдоль которой устанавливается перед погруже­нием и опускается по мере его забивки молот. Универсальные копры имеют значительную собственную массу (вместе с лебедкой —до 20 т). Монтаж и демонтаж этих копров и устройство для них рельсовых путей —весьма трудоемкие процес­сы, поэтому их применяют для забивки свай длиной более 12 м при большом объеме свайных работ на объекте.

Наиболее распространены в промышленном и гражданском строительстве сваи длиной 6... 10 м, которые забивают с помощью самоходных сваебойных установок. Эти сваебойные установки маневренны и имеют устройства, механизирующие процесс подтаскивания и подъема сваи, установку головы сваи в наголовник, а также выравнивание стрелы.

Забивку свай начинают с медленного опускания молота на наголовник после установки сваи на грунт и ее выверки. Под действием веса молота свая погружается в грунт. Чтобы обеспечить правильное направление сваи, первые удары производят с ограни­чением энергии удара. Затем энергию удара молота постепенно увеличивают до максимальной. От каждого удара свая погружается на определенную величину, которая уменьшается по мере углубле­ния. В дальнейшем наступает момент, когда после каждого залога свая погружается на одну и ту же величину, называемую отказом.

Сваи забивают до достижения расчетного отказа, указанного в проекте. Измерение отказов следует производить с точностью до 1 мм. Отказ принято находить как среднюю величину после замера по­гружения сваи от серии ударов, называемой залогом. При забивке свай паровоздушными молотами одиночного действия или дизель-молотами залог принимают равным 10 ударам, а при забивке молотами двойного действия —число ударов за 1...2 мин.

Если средний отказ в трех последовательных залогах не превы­шает расчетного, то процесс забивки сваи считают законченным.

Сваи, не давшие контрольного отказа, после перерыва (продол­жительностью 3...4 дн) подвергают контрольной добивке. Если глубина погружения сваи не достигла 85% проектной, а на протя­жении трех последовательных залогов получен расчетный отказ, то необходимо выяснить причины этого явления и согласовать с проектной организацией порядок дальнейшего ведения свайных работ.

2. Вибрационный метод. При вибрационном методе сваю погружают с помощью специ­альных механизмов — вибропогружателей. Вибропогружатель, представляющий собой электромеханическую машину вибрационного действия, подвешивают к мачте сваепогружающей установки и соединяют со сваей наголовником.

Действие вибропогружателя основано на принципе, при кото­ром вызываемые дебалансами вибратора горизонтальные центро­бежные силы взаимно ликвидируются, в то время как вертикальные суммируются.

Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогружа­тель, наголовник и свая) должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями.

При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется перемятая глинистая подушка, которая вызывает значительное (до 40%) снижение несущей спо­собности сваи. Чтобы устранить возникновение этого явления, сваю погружают на заключительном отрезке длиной 15... 20 см ударным методом.

Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах. Применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажные плотные грунты возможно лишь при устройстве лидирующих скважин, т. е. при предварительном выполнении другого процесса, требующего буровых механизмов.

Более универсальным является виброударный способ погруже­ния свай с помощью вибромолотов.

3. Погружение свай завинчиванием. Метод основан на завинчи­вании стальных и железобетонных свай со стальными наконечни­ками с помощью установок, смонтированных на базе автомо­билей или автомобильных тяга­чей.

Метод (рис. 6.3) применяют главным образом при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в доста­точной мере могут быть исполь­зованы несущая способность винтовых свай и их сопротивле­ние выдергиванию. Эти установ­ки имеют рабочий орган, четыре гидравлические выносные опо­ры, привод вращения и наклона рабочего органа, гидросистему, пульт управления и вспомога­тельное оборудование.

Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении свай мето­дом забивки или вибропогружением. Только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают и снимают оболочки.