Особенности погружения свай в мерзлые грунты
В зимних условиях, в зависимости от глубины промерзания грунта применяются следующие способы погружения свай:
· если толщина мерзлого слоя не превышает 0,7 м, используют более мощное сваебойное оборудование;
· при толщине мерзлого слоя более 0,7м бурят лидирующие скважины, разрыхляют или протаивают грунт в местах расположения свай огневым способом, электро- или паропрогревом и др.
Для предотвращения замерзания грунта места погружения свай можно заблаговременно утеплять опилками, листьями и другими подручными материалами.
Устройство набивных свай
Основной недостаток забивных свай — перерасход материальных и трудовых ресурсов за счет срубки оголовков свай («попов»), которые образуются в результате неодинаковых отказов. Достоинство набивных свай — экономия материалов. Имеется также дополнительная возможность изготовления свай различной несущей способности без значительного изменения технологии работ. Возможно производство работ вблизи зданий и сооружений, поскольку они не сопровождаются значительными динамическими воздействиями на окружающую среду в отличие от погружения готовых свай.
Набивные сваи изготавливают непосредственно на площадке в проектном положении методом устройства скважин и заполнения их бетонной смесью или другими материалами.
Применяются следующие виды набивных свай.
Вибротрамбованные сваи (рис. 6.5) устраивают в сухих связных грунтах. В грунт погружают обсадную трубу с башмаком, которая предохраняет ее внутреннюю полость от попадания грунта. Загружают порцию бетонной смеси и трамбуют ее с помощью трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю; при трамбовании образуется уширенная пята сваи. Укладывают и трамбуют последующие слои. Извлекают обсадную трубу при работающем вибропогружателе и устанавливают арматурный каркас для связи с ростверком.
Конические сваи в выштампованном ложе (рис. 6.6) получают в процессе образования конической скважины после забивки лидера, заполнения скважины бетонной смесью (Б) или щебнем (Щ), повторного выштамповывания конической скважины, установки арматурного каркаса и бетонирования сваи.
Частотрамбованные сваи (рис. 6.7) образуются в результате забивки обсадной трубы с металлическим башмаком, установки арматурного каркаса и укладки высокоподвижной бетонной смеси с одновременными возвратно-поступательными ударами молота, чтобы обсадная труба при каждом цикле ударов поднималась на 4...5 см, затем опускалась на 2...3 см и таким образом уплотняла бетонную смесь. Далее обсадную трубу извлекают.
Пневмонабивные сваи устраивают в обводненных грунтах, для чего после бурения скважины устанавливают арматурный каркас, сжатым воздухом вытесняют грунтовую воду, порциями укладывают бетонную смесь методом пневматического бетонирования с одновременным подъемом обсадной трубы, в которой постоянно поддерживается повышенное давление воздуха (0,2... 0,3 МПа).
Песчаные и грунтовые сваи устраивают обычно в целях укрепления слабых грунтов (рис. 6.8, а). При изготовлении песчаных свай пользуются вибронабивным способом, для чего обсадную трубу с закрытым наконечником погружают и заполняют песком. При подъеме трубы с вибрированием кольцо с наконечника трубы спадает и песок заполняет скважину.
Если устроить скважину бурением, а затем подать в нее водоцементную суспензию, то при обратном движении бура грунт перемешивается, насыщается водоцементной суспензией, затвердевает. Такие грунтобетонные сваи обладают достаточной прочностью и низкой себестоимостью.
Буронабивные сваи наиболее широко распространены из-за экономичности и высокой несущей способности. Сваи могут бетонироваться без обсадной трубы: в открытой скважине («сухой» способ) или с заполнением скважины глинистым раствором; а также с обсадной трубой.
Скважина устраивается вытрамбовыванием, вращательным или ударным бурением. Уширение площади опирания сваи на грунт можно осуществить: специальными уширителями, втрамбовыванием бетонной смеси в дно скважины и камуфляжным взрывом заряда ВВ.
Устройство ростверков
Назначение ростверков — объединение отдельных свай в общий свайный фундамент. Ростверки бывают монолитными и сборно-монолитными различной высоты и формы (рис. 6.13).
Процесс возведения монолитного ростверка аналогичен схеме бетонирования плит. По отметкам срубаются оставшиеся после забивки части свай и оголяется продольная арматура свай. На глубину 0,10...0,15м ниже планировочных отметок снимается грунт и укладывается слой шлака, щебня или песка. Устанавливаются и закрепляются щиты опалубки. Арматура ростверка и свай соединяется. Бетонируются плиты (балки) ростверка; опалубка снимается.
Элементы сборного железобетонного ростверка устанавливают на выравнивающую подсыпку из песка или шлака.При устройстве сборных ростверков необходимо чтобы оси забитых свай имели отклонение в плане не более ±5 см, а по вертикали уровни голов свай отклонялись не более чем на ±1 см.
Жесткое сопряжение свай по сборным ростверкам должно обеспечиваться замоноличиванием свай в отверстия, предусмотренные в ростверке. В этом случае голову сваи разбивают, арматуру пропускают в пирамидальное отверстие ростверка, которое заполняют бетонной смесью.