Подробнее о методах забивки (погружения) свай

Копровые установки для свайных работ могут быть самых разных модификаций. Это и молоты ударного действия (трубчатые, дизельные, штанговые, паровоздушные), и вибровдавливающие агрегаты, и высокочастотные или низкочастотные вибропогружатели.

Ударный метод – самый распространенный способ забивки свай. Данным способом погружают в грунт ж/б сваи следующих видов: трубчатые, деревянные, крестообразные, сплошные, а также шпунты (стальные и деревянные). Забивка производится механическими паровоздушными молотами двойного либо же одиночного действия, кроме того, применяются молоты трубчатые и штанговые.

Необходимо соблюдать последовательность забивки свай (см. рис.). Так, в несвязных грунтах применяется последовательно-рядовая схема забивки свай, однако подобная схема в суглинках и глинах чревата неравномерной осадкой сооружения. Если выполняется концентрическая забивка к центру от края, то в значительной степени уплотняется центральная зона. Поэтому такой способ забивки хорошо зарекомендовал себя в слабых водонасыщенных грунтах. Проведение концентрической забивки свай от центра к краю производится только в слабо сжимаемых грунтах, в противном случае в процессе забивки сваи будут отклоняться вследствие неравномерного уплотнения грунта. В связных грунтах проводится секционная забивка. Предварительно свайное поле членят на определенные секции, забивку свай осуществляют в граничных рядах, далее выполняют последовательную забивку в пределах каждой секции.

Литые металлические наголовники используют при забивке молотами с целью равномерного распределения силы удара по площади сваи и для предохранения голов сваи от разрушения. Наголовники имеют сменные прокладки-амортизаторы, изготовленные из полимеров или древесины. Необходимо, чтобы форма поперечного сечения сваи и форма нижней полости наголовника соответствовали друг другу. Размер нижней полости наголовника должен допускать беспрепятственное вхождение головы сваи, зазор составляет при этом не более 20 мм, что необходимо для обеспечения центрирования удара. С молотом наголовник соединяется с использованием двух канатов. Ж/б трубчатые сваи и сваи-оболочки нуждаются в более надежной защите, поэтому применяется амортизирующее кольцо, укладываемое на голову сваи.

Забивка свай стартует с того момента, когда копер с молотом, находящимся в нижнем положении, подводят к месту погружения сваи, далее сверяется правильность положения его направляющей по вертикали (либо с определенным наклоном), затем копер закрепляют неподвижно с помощью аутригеров или натяжных скоб на рельсах. После молот двигается по направляющим вверх, фиксируется в верхнем положении. Следующий шаг – подтягивание и закрепление погружаемой сваи на копер. Важно убедиться в том, что свая установлена правильно. Если все нормально, тогда на голову сваи опускают молот и наголовник, начинается погружение. Свая забивается в грунт под действием массы молота. Первые удары целесообразно производить с малой глубины подъема молота, обычно не более 0,4-0,5 м. Это необходимо, чтобы обеспечить правильное направление сваи. Сваи, во избежание отклонения, погружают на глубину одного - полутора метров. На начальном этапе нужно отсчитывать удары молота, на каждый метр забивки сваи. При работе дизель-молотов и молотов проводят замер время действия молота, которое расходуется на каждый метр забивки сваи, засекается число ударов в одну минуту. У молотов двойного действия во время работы фиксируют также давление пара (воздуха).

На завершающей стадии погружения посредством молотов одиночного действия (подвесных и паровоздушных), при достижении острия сваи проектной отметки либо при получении проектного отказа, забивку выполняют «залогами», каждый «залог» включает 10 ударов. Если используется дизель-молот либо молот двойного действия, то считать удары не принято, поскольку оборудование функционирует с большой частотой. В таких случаях за отказ принимается величина погружения забиваемой сваи за одну минуту. Погрешность при измерении отказов не должна быть более 1 мм. Когда свая не дала контрольного отказа, ее после «выдерживания» в течение 3-4 дней подвергают процедуре контрольной добивки. Если во время добивки глубина погружения так и не достигла 85 процентов от проектной, и на протяжении 3 выполняемых последовательно залогов получен расчетный отказ, следует выяснить причину данного явления и согласовать с проектировщиком порядок дальнейших работ по забивке свай.

Несущую способность свай определяют путем проведения динамических испытаний, во время которых вычисляют несущую способность сваи в зависимости от энергии при забивке свай свайного погружателя. Установка отказов выполняется отказомерами, их либо подвешивают на сваю, либо ставят в грунт.

Вибрационный метод погружения (забивки) сваи предполагает использование вибрационных машин. Разрушение структуры грунта с достижением необратимых деформаций обеспечиваются массой и амплитудой колебания вибросистемы. Обычно вибрационный метод погружения используется для помещения в несвязные водонасыщенные грунты свай-оболочек и шпунта. Подрессорные высокочастотные вибропогружатели применяются для погружения шпунта из дерева, ж/б нетяжелых свай и стальных труб. Использование тяжелых низкочастотных вибропогружателей целесообразно при погружении в грунт свай оболочек.

Если вибропогружение производится в тяжелый суглинок или глину, то под нижним кольцом сваи возникает перемятая глинистая подушка. Это очень опасное явление, которое взывает серьезное снижение несущей способности забитой сваи (до 40%). Устранить данное явление возможно. Для этого на последнем этапе погружение сваи проводят ударным методом (так забивают оставшиеся 15-20 см сваи).

Высокочастотные вибропогружатели с подрессорной пригрузкой (совершают не менее 1500 колебаний/мин) применяют для погружения легких свай (до 3 тонн) и шпунта из металла в грунты, которые при забивке свай не оказывают серьезного сопротивления. В плотных и малоподвижных грунтах вибрационный метод погружения свай используется лишь при устройстве лидирующих скважин.

Грунт из полости сваи при вибрационном погружении свай-оболочек согласно проекту может либо извлекаться, либо оставаться внутри. Удаляют грунт с применением виброгрейферов, грейферов, эрлифтовых установок. У высокочастотных погружателей есть проходное отверстие, которое позволяет поочередно проводить извлечение грунта и погружение, при этом снятие вибратора не требуется. Если же глубина погружения значительная и отмечается недостаточная погружающая способности виброагрегата, то целесообразно применить подмыв грунта, вода для этого подается под высоким давлением. Когда погружаются оболочки небольшого до 1,2 м диаметра, нужно использовать центральный подмыв - одну трубу устанавливают внутри сваи. В случае большого диаметра сваи необходимо как минимум две трубки, их монтируют снаружи. В трубках создается давление воды равное 0,4-2 МПа или более высокое, внутренний диаметр трубки варьирует от 37 до 131 мм. Во время подмыва вода и грунт по затрубному пространству выходят на поверхность, а затем отводятся. На конечном этапе погружение производят без подмыва, так помещают в грунт последние до проектной отметки 50-100 см сваи. Следует учитывать при расчетах, что подмыв уменьшает несущую способность сваи. Стоит отметить, что подмыв приемлем, только для тех типов грунтов, которые хорошо поддаются размыву. Значит, данный способ хорош на малосвязных и несвязных грунтах. Подмыв исключен в макропористых просадочных грунтах.

Во время погружения шпунта вибрационным способом через каждые 2-2,5м по всей длине шпунтового ограждения в грунт помещаются маячные сваи. К этим маячным сваям прикрепляют горизонтально расположенные направляющие, нужно следить, чтобы расстояние между направляющими в свету было равно толщине шпунта. По ходу погружения направляется и гребень шпунта. Когда в грунт погружается шпунт из металла большой длины, обычно направляющие устраивают, как минимум, в 2 яруса. В ряде случаев для погружения свай используется виброударный метод, орудием для вдавливания свай служит вибромолот. Есть модификации самонастраиваемых вибромолотов.

Использование метода статического вдавливания требует участия специальной установки. Изначально бурятся лидерные скважины, затем в них погружаются подготовленные сваи. Глубина скважины и ее диаметр подбираются во время опытного погружения сваи. Пробуривают лидерную скважину для уменьшения сопротивления грунта, которое неизбежно сопровождает внедрение в него сваи. Также скважина служит направляющей при погружении сваи. Наиболее эффективно применение способа вибрационного (т.е. динамического) вдавливания посредством вибровдавливающих агрегатов. В такой ситуации погружение сваи выполняется за счет сочетанных действий статической пригрузки и вибрации. Этот способ дает возможность увеличить размер сваи, произвести внедрение в грунты более плотной структуры, избежать бурения лидерной скважины, т.е. повысить эффект погружения.

Завинчивание свай востребовано в основном во время устройства фундаментов для возведения мачт радиосвязи, электропередач, т.е. там, где могут быть задействованы способность винтовых свай противостоять выдергиванию и их хорошая несущая способность. Завинчивание свай небольшого диаметра и длиной до 8 м. проводят с применением спецтехники или же посредством кабестанов.

Электроосмос для погружения свай помогает облегчить внедрение свай в различных глинистых грунтах (имеющих твердую, полутвердую или тугопластичную консистенцию). Сваю подключают в сеть в роли катода. На область вокруг сваи кратковременно подается постоянной ток, при этом возрастет влажность грунта, в нем появляются водонасыщенные зоны, что приводит к понижению сопротивления грунта. В итоге сваи легко помещаются в грунт. У сваи-анода, забитой ранее, появляется зона, имеющая пониженную влажность. Когда прекращается подача тока, первоначальное состояние грунтовых вод восстанавливается, следовательно, и прочность грунта также восстанавливается, а несущая способность свай-катодов увеличивается. Наилучший результат использования электроосмоса достигается на глинистых грунтах, имеющих степень водонасыщения, приближающуюся к единице.

В мерзлые грунты сваи погружают с учетом особенностей данного вида грунтов. Вибромолоты обеспечивают забивку свай без дополнительных операций, если грунт промерз менее чем на 70 см. Следует знать, что производительность будет снижена. Вообще же забивка свай без принятия дополнительных мер допускается только при промерзании грунта на глубину не более 30 см. Когда промерзание достигает 0,5 м хороший эффект дает использование пробойника. Необходимо погружать пробойник на всю глубину промерзшего грунта, затем производят извлечение пробойника, в появившуюся лунку помещают сваю и далее добивают до установленной проектом отметки. В иных случаях целесообразно создать условия, приближенные к теплому времени года. Предотвратить замерзание грунта можно, используя своевременное утепление тех зон, где будут вбиваться сваи. Так, засыпав дно котлована снегом (слой в 70-80 см), можно существенно уменьшить глубину промерзания. Снег, перед тем как начать работы в определенной зоне, убирают. Возможно разрушить мерзлый грунт, применяя механические способы. Устраивают лидирующие скважины, оттаивают нагреванием слой грунта или нарезают прорези по рядам, где будут располагаться будущие сваи. Оттаивание проводят посредством термобуров (станковых либо ручных), оснащенных реактивными горелками. На глубине 6-8 метров грунт можно оттаять, используя электро- или паровые трубки. Электрообогрев помещают в узкие скважины, их пробуривают так, чтобы до зон промерзания оставалось 20-30 см. Сами сваи погружают в грунт либо вибропогружателями, либо молотами относительно небольшой мощности. Устройство лидирующих свай может привести к тому, что несущая способность висячих свай уменьшается на 15-20%, тогда как при оттаивании грунта данный показатель повышается на 10-15%.

< Производство свайных работ

 



Телефон:
8 (495) 728-20-95

Телефон/факс:
8 (496) 519-55-49

Мобильный:
8 (903) 211-14-11

E-mail:
stroycom-noginsk@yandex.ru


Заказать обратный звонок





Новости

Продажа дизель-молота

Подробнее...

В I полугодии этого года Подмосковье вышло в лидеры по темпам ввода жилья

Подробнее...

Премьер В.Путин дал свою оценку строительству подмосковного малоэтажного жилья

Подробнее...

В микрорайоне 28 в Балашихе заложен фундамент первого дома

Подробнее...

Все новости