Классификации свай заводского изготовление. Технология погружения свай ударным методом. Контроль качества свай (методы испытания).

По методу производства работ: погружаемые (заранее изготовляют на земле и затем ударным или безударным методоми погружают в вертикальном или наклонном положении), набивные (устраивают в грунте).

В зависимости от материала - деревянные, железобетонные, бетонные, стальные и комбинированные;

По направлению погружения - вертикальные и наклонные (с наклоном от 1 : 8 до 1 : 2);

по характеру действующего усилия - сжатые и растянутые, а также работающие на изгиб;

по форме поперечного сечения - круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные, многогранные (сплошные и полые), трубчатые, крестового сечения и др;

в зависимости от профиля в продольном сечении - цилиндрические или призматические, конические или пирамидальные, незакономерной формы, с рифленой поверхностью;

конструкция ствола – цельные, составные, сваи-колонны.

Форма продольного сечения – с вертикальными, наклонными гранями, гофрированные, плоскопрофилированные, с местным уширением.

Вид и способ армирования – ненапряженные (с продольной и поперечной арматурой), предварительно напряженные (центрально-армированные).

Способ погружения – забивка, завинчивание, вибропогружение, вдавливание, с подмывом грунта, комбинированные.

Технологический процесс погружения свай забивкой состоит из следующих операций: установки копра; подтаскивания сваи к копру; подъема и установки сваи на место погружения под молот (призматические сваи стропят); наведения, ориентирования и погружения сваи ударами молота; перехода копра или перемещения оборудования к очередному месту погружения свай. Поэтому выбору наиболее подходящего сваебойного оборудования и рациональной схемы перемещения копров, подготовке путей, предварительному размещению свай на площадке, подаче их к копру, строповке и другим вопросам организации работ необходимо уделять большое внимание.

Свайные молоты подразделяются по виду привода, по способу управления и принципу действия. Они бывают: с механическим приводом, с гидравлическим приводом, с пневматическим приводом, дизель-молоты.

Системы управления свайными молотами делятся на рычажные, полуавтоматические и автоматические. По принципу действия различают молоты: простого действия, у которых привод используется только для подъема ударной, части, а забивка свай осуществляется ударом свободно падающего молота; двойного действия, у которых привод используется как для подъема, так и для забивки сваи (дизель-молоты).

В мировой практике самой многочисленной группой машин для забивки свай, шпунта и труб являются трубчатые дизель-молоты. Они выгодно отличаются от других типов молотов независимостью от посторонних источников энергии, простотой конструкции, низкой себестоимостью и высокой производительностью. У трубчатых дизель-молотов есть и существенные недостатки: они трудно запускаются при погружении свай в слабые грунты и не обеспечивают независимого управления при блочной и батарейной забивке свай.

Первые удары по свае производят с малой высоты — до 0,5 м, пока она не получит правильного направления. Затем силу удара молота постепенно увеличивают до максимальной. От каждого удара свая погружается на определенную величину, называемую отказом. Сваи забивают до достижения расчетного отказа, который принято находить как среднее значение замеров погружении от десяти ударов. Серию ударов, выполняемых для замера средней величины отказа, называют залогом.

Недобивание свай по технологическим причинам и грунтовым условиям допускается на 0,5 м при их погружении на 10 м, и на 1 м при погружении на глубину более 10 м. Отклонения верха голов погруженных свай не должны превышать +50 мм.

Технологический процесс безотходной забивки свай осуществляется в такой технологической последовательности:

- с помощью вспомогательной лебедки в отверстие разрывного устройства устанавливают сваю, лебедкой опускают на верхнюю ее часть наголовник с молотом и начинают погружать сваю;

- после погружения модульная часть сваи наращивается следующей сваей. Состыкованные сваи погружают в грунт до необходимой отметки;

- недопогруженная часть сваи зажимается двумя поясами разрывного устройства и отрывается;

-оторванная часть сваи, находящаяся в верхнем поясе разрывного устройства, ориентируется на ось забивки следующей сваи перемещением копра или манипулированием мачтой;

- затем молотом ее погружают в грунт и наращивают следующей.

Цикл повторяется. Для безотходной технологии сваи изготовляют одного типоразмера — модуля, имеющего специальное стыковое соединение.

При осуществлении контроля качества в процессе и по окончании устройства свайных фундаментов руководствуются следующим: 1) от качества выполнения свайных работ зависит несущая способность свайных фундаментов, что имеет важнейшее значение для всего здания или сооружения; 2) устройство свай, как правило, относится к скрытым работам, требующим проверки качества в процессе их производства.

В общем случае контролируют: соответствие поступающих изделий и материалов проекту; соблюдение утвержденной технологии погружения или устройства набивных свай; несущую способность свай; соответствие положения свай в плане принятой геодезической разбивке.

Из указанных областей контроля специфичным является контроль за обеспеченностью несущей способности свай. Несущую способность погруженных свай определяют статическим и динамическим методами, а набивных - только статическим.

Статическим методом испытаний несущую способность определяют после окончания работ (перед устройством ростверка, а при его отсутствии - ведением дальнейших работ). Для этого сваю нагружают сверху грузами или через специальные упоры гидравлическими домкратами до момента смещения ее относительно окружающего фунта. По усилию, необходимому для смещения сваи, судят о ее несущей способности. Этот метод надежен, но весьма трудоемок и требует много времени (4... 12 сут). Поэтому при погружаемых сваях его, как правило, заменяют динамическим методом, выполняемым непосредственно в процессе забивки свай.

Динамический метод испытаний основан на косвенной оценке несущей способности сваи по значению отказа.

Отказы замеряют с помощью отказомеров, которые можно ставить на грунт или подвешивать на сваю. Полуавтоматический суммирующий отказомер хомутом крепят к свае. Он из храповой линейки, вдоль которой перемещают указатели отказов. При погружении сваи в грунт один из указателей движется вниз и показывает на мерной линейке суммарное значение остаточного отказа. При некотором обратном движении сваи за счет упругой реакции фунта второй указатель перемещается вверх и показывает на мерной линейке суммарное значение упругого отказа. При отсутствии отказомеров величину отказа можно замерять с помощью нивелира, с применением гидравлического уровня, с помощью натянутой проволоки.

При контроле положения свай в плане следят, чтобы не были превышены допустимые отклонения: 0,2 D - для забивных свай при однорядном расположении; 0,3D - при расположении свай в два и три ряда в лентах и кустах (D - диаметр круглой или максимальный размер прямоугольной сваи). Для свай, погружаемых в вечномерзлые грунты, эти отклонения в зависимости от того, принимаются ли они поперек оси свайного ряда или вдоль этой оси, могут быть 50 или 100 мм.

Отметки голов свай могут иметь отклонение при монолитном ростверке 50 мм, при сборном ростверке 30 мм. Отклонения от проектных размеров при устройстве буронабивных свай не должны превышать ±2° в наклоне сваи, 25 см в расположении свай, от +50 до - 20 см в диаметре ствола и уширении сваи.

Приемка-сдача свайных фундаментов включает: приемку свай и паспортов на них на заводе-изготовителе; приемку элементов сборного ростверка и паспорта на них на заводе-изготовителе; приемку арматурных каркасов (для армированных набивных свай и ростверков из монолитного железобетона); сдачу-приемку готового ростверка. В процессе сдачи-приемки строительная организация представляет заказчику следующую документацию: исполнительный план (на синьке проектного плана) с указанием отклонений свай; ведомость погруженных или изготовленных свай; акты приемки геодезической разбивки свайного поля; результаты динамических или статических испытаний. Приемку фундаментов оформляют актом с приложением перечисленных выше документов.