Для сокращения объема разбивочных работ и времени установки копра на новую позицию при работе с плавучим копром следует применять кондуктор, представляющий собой металлическую рамную конструкцию с количеством ячеек, равным числу свайных элементов в поперечном ряду сооружения. Кондуктор устанавливается на тыловой и кордонный свайные элементы, являющиеся маячными для данного поперечного ряда свайных элементов. Поперечные размеры ячеек в плане выполняются на 4 - 5 см большими поперечных размеров свайного элемента.
При погружении свайных элементов молотами с подвесных стрел и вибропогружателями на тросах (без направляющей стрелы крана или копра) необходимо применять направляющие каркасы и пространственные кондукторы. При этом база направляющих устройств в направлении погружения должна применяться по возможности большей, допустимой по условиям удобства производства работ, и составлять для вертикальных свайных элементов не менее двух диаметров элемента и не менее двух метров, а для наклонных свайных элементов не менее трех диаметров и не менее четырех метров.
6.42. Одноярусные направляющие каркасы могут применяться только для погружения вертикальных свайных элементов при условии, что центр тяжести установленного в ячейку свайного элемента находится ниже ее верха.
Одноярусные направляющие каркасы могут быть навесными и плавучими при массе свыше 30 т.
Для погружения наклонных и вертикальных свай-оболочек на водотоках со скоростью течения воды более 1 м/с необходимо применять двухъярусные и многоярусные каркасы.
Конструкция закрепления направляющих каркасов зависит от глубины и скорости течения воды, физико-механических свойств грунтов дна водоемов, необходимой точности погружения.
На защищенных от волнения акваториях при глубине воды свыше 12 - 15 м, скорости течения менее 1 м/с, отсутствии сильных ветров и массе свыше 30 - 50 т направляющие каркасы допускается размещать на плавучих средствах.
При скорости течения свыше 1 м/с и сильных ветрах направляющие каркасы следует, после установки их в проектное положение по высоте и в плане, закрепить за несколько погруженных свайных элементов, освободив от плавучих средств.
6.43. При применении направляющих каркасов в первую очередь следует погружать вертикальные свайные элементы, а затем наклонные.
Примечание. Предельная величина наклона свай-оболочек диаметром до 1,6 м не должна превышать 5:1. Сваи-оболочки диаметром более 1,6 м погружаются только в вертикальном положении.
При необходимости погружения большого количества свай-оболочек диаметром 1 - 2 м при глубине воды до 15 м на строительстве эстакад, пирсов и причалов в пределах одного бассейна на защищенной от волнения акватории следует применять специальные плавучие направляющие кондукторы, представляющие собой понтон с жестко прикрепленными к нему направляющими ячейками, которые выполняются в виде обойм, раскрывающихся гидроприводом.
Для облегчения установки, а также предохранения свай-оболочек от повреждения металлическими элементами в ячейках каркаса или кондуктора необходимо закреплять вертикальные направляющие из деревянных брусьев сечением не менее 12 × 18 см и в количестве не менее трех штук на ячейку.
Расстояние в свету между брусьями и сваей-оболочкой должно быть 2 - 3 см.
Погружение свайных элементов
6.44. Работы по погружению свайных элементов необходимо выполнять в соответствии со специально разработанными или типовыми, привязанными к местным условиям, технологическими картами производства работ, указаниями рабочих чертежей по производству работ с соблюдением требований техники безопасности на строительстве (см. п. 6.5).
Запрещаются свайные работы с копрами и стреловыми кранами при скорости ветра более четырех баллов (7,4 м/с). Максимальная балльность волнения, при которой разрешается производство свайных работ, дается в зависимости от технических характеристик основной несущей машины (плавучего копра, плавучего крана, самоподъемной платформы) и других местных условий. Для плавучих копров она не должна превышать двух баллов (высота волны до 0,75 м), а самоподъемных платформ - 4 баллов (высота волны до 2 м).
Глубина акватории для работы плавучего крана или копра определяется согласно указаниям «Правил техники безопасности на морских судах Министерства транспортного строительства, 1980 г.
Плавучие копры и краны должны быть надежно раскреплены во время производства работ, причем для плавучих копров и плавучих кранов, оборудованных навесной стрелой, максимальное смещение от первоначальной точки стояния должно быть не более 5 см и максимальное отклонение стрелы копра от вертикали при раскачивании - не более одного градуса.
Работы должны быть обеспечены необходимыми спасательными средствами.
6.45. Точность расположения копра или направляющей стрелы проверяют визированием по двум створам разбивочных знаков и по створам продольных и поперечных рядов свайных элементов, разбивку и закрепление которых на местности в свою очередь выполняют в соответствии с указаниями пп. 6.10, 6.11. При применении плавучего копра на его палубе должны быть закреплены два визирных приспособления по борту со стороны копровой стрелы и два по оси, перпендикулярной первой.
6.46. Подъем и установку свайного элемента на стрелу копра или в направляющее устройство надлежит выполнять плавно, без рывков, пользуясь в необходимых случаях специальными мягкими (пеньковыми) оттяжками.
6.47. Перед началом погружения следует проверить правильность положения направляющего устройства и свайного элемента, а также надежность закрепления направляющего устройства и свайного элемента в нем для предотвращения отклонения последнего от заданного положения в процессе погружения.
6.48. В течение всего процесса погружения необходимо фиксировать ход погружения свайного элемента в грунт, т.е. количество ударов (для молотов одиночного действия и дизель-молотов) или время непрерывной работы агрегата (для молотов двойного действия, вибропогружателей и вибромолотов), затрачиваемое на каждый метр погружения свайного элемента. В конце погружения необходимо измерять отказ свайного элемента для сравнения его с расчетным отказом.
Величина отказа вычисляется как среднее арифметическое значение осадки свайного элемента от одного удара в 10 последних ударах в контрольном залоге при забивке молотом одиночного действия или дизель-молотом, как среднее значение глубины погружения сваи от одного удара в течение последней минуты залога для молотов двойного действия и как среднее значение осадки при работе вибропогружателя в течение последней минуты в контрольном залоге.
Величина контрольного залога принимается равной:
а) для молотов одиночного действия и дизель-молотов - 30 ударам;
б) для молотов двойного действия - 3 минутам;
в) для вибропогружателей и вибромолотов - 3 минутам.
6.49. Расчетный отказ для деревянных и железобетонных свай длиной до 25 м, погружаемых молотами, определяется в соответствии с указаниями СНиП 3.02.01-87.
Для железобетонных свай длиной свыше 25 м и стальных трубчатых свай расчетный отказ определяется по волновой теории удара с использованием специальных программ.
6.50. Свая и свая-оболочка должны погружаться до получения отказа не более расчетного и до проектной отметки или до пласта грунта, в который должны быть погружены их нижние концы.
Свайные элементы, недопогруженные до проектной отметки свыше допусков, указанных в п. 6.90, и давшие на протяжении трех последовательных контрольных залогов отказ, равный или меньше расчетного, должны быть подвергнуты обследованию для выяснения причин, затрудняющих забивку. Дальнейшая забивка недопогруженных свайных элементов или замена их должна быть согласована с проектной организацией.
Свайные элементы, погруженные молотами и не давшие расчетного отказа, должны подвергаться контрольной добивке после «отдыха» в грунте в соответствии с ГОСТ 5686-78*. В случае, если отказ при контрольной добивке превышает расчетный отказ, проектная организация должна установить необходимость испытания свайных элементов статической нагрузкой и корректировки проекта свайного фундамента или соответствующей его части.
Забивка свайных элементов молотами
6.51. Все операции в период производства работ по погружению свайных элементов должны выполняться в строгом соответствии со специальной инструкцией на производство свайных работ, составляемой для конкретной сваебойной установки, с учетом технологических карт и требований техники безопасности.
6.52. Связь вертикальных свайных элементов с копровой стрелой в период забивки осуществляется посредством захвата головы свайного элемента, которая входит в выемку наголовника, снабженного пазами для продольного перемещения по направляющим.
При забивке вертикальных свайных элементов не допускается касание ими копровой стрелы или понтона. При забивке свайных элементов, особенно железобетонных, с наклоном 3:1 и круче, допускается применение скользящих или роликовых опор в промежуточных точках по длине копровой стрелы с целью ликвидации возможного прогиба свайных элементов от собственного веса. С этой же целью следует наращивать копровую стрелу под воду при глубинах более 10 м.
При этом следует особо тщательно контролировать относительное положение свайного элемента и копровой стрелы и изменять положение последней в случае отклонения оси свайного элемента от первоначального направления для предотвращения его поломки от изгиба.
6.53. Все свайные элементы, за исключением деревянных, необходимо забивать с применением специальных наголовников.
Длина направляющих пазов наголовника должна быть не менее наибольшего размера поперечного сечения забиваемого свайного элемента, а величина свободного хода наголовника в направляющих стрелы должна быть в пределах 5 - 10 мм в любом поперечном направлении.
Наголовник должен иметь проушины или крюки для подвески его к стационарной части дизель-молота или ударной части паровоздушного молота для подъема наголовника совместно с молотом в верхнее положение перед установкой свайного элемента на место забивки.
Верхняя выемка наголовника выполняется круглой в плане и глубиной 100 - 150 мм при паровоздушных молотах и 200 - 300 мм при дизель-молотах. В верхнюю выемку вставляется верхний амортизатор.
Диаметр верхней выемки в наголовниках под трубчатый дизель-молот назначается больше диаметра шабота на 10 - 15 мм.
Верхний амортизатор следует изготовлять из обрезка ствола дерева твердой породы (дуб, бук, граб, комлевая часть сосны и лиственницы) с прямыми вертикально расположенными волокнами и строго перпендикулярными оси торцами.
Высота верхнего амортизатора назначается в пределах 150 - 250 мм для трубчатых дизель-молотов и 200 - 300 мм для паровоздушных молотов, причем в первом случае верхняя плоскость амортизатора должна быть не менее чем на 50 мм ниже верхней кромки бортов выемки наголовника для фиксации последним положения шабота молота. Для паровоздушных молотов, наоборот, амортизатор должен выступать над бортами верхней выемки наголовника на 100 - 200 мм. При работе с паровоздушными молотами верхний конец амортизатора укрепляют стальным кольцом (бугелем). В зависимости от типа применяемого паровоздушного молота в верхнем амортизаторе устраивают выемку глубиной 30 - 40 мм под шток или упорную лапу молота.
Запрещается работа с изношенным верхним амортизатором, при котором возможен прямой удар молота по корпусу наголовника.
Размеры в плане нижней выемки наголовника должны удовлетворять следующим требованиям:
максимальные размеры выемки в плане ограничиваются из условия обеспечения центральности удара. Допустимый эксцентриситет размещения головы свайного элемента в выемке не должен превышать 0,025 ее диаметра или стороны поперечного сечения;
минимальные размеры выемки в плане ограничиваются из условия обеспечения возможности незначительного поворота свайного элемента вокруг своей оси (1,5-2°), для предотвращения разрушения его от скручивающих усилий, возникающих в некоторых случаях, когда грани свайного элемента попадают на твердые включения в грунте. Ограничение минимальных размеров выемки в плане также связано с необходимостью предотвращения жесткого защемления свайного элемента в наголовнике при возможном отклонении от первоначального направления.
Исходя из указанных требований, размеры нижней выемки наголовника в плане следует назначать на 2,5 % больше соответствующих размеров головы свайного элемента.
Примечание. При размерах нижней выемки наголовника более указанных выше или при необходимости забивки свайных элементов с меньшими поперечными размерами лишний зазор необходимо устранить посредством приварки временных упоров-ограничителей.
Глубина нижней выемки наголовника назначается на диаметр или сторону поперечного сечения свайного элемента больше толщины применяемых амортизаторов с обязательным устройством раструбного оголовка высотой не менее 60 мм с наклоном стенок к вертикали 30 - 40°.
Для облегчения операции удаления амортизаторов при их смене стенки нижней выемки наголовника (начиная с половины толщины амортизатора) желательно выполнять сужающимися с уклоном 4 - 5 %.
С этой же целью в боковых стенках наголовника на уровне поперечной диафрагмы желательно прорезать сквозные отверстия диаметром 30 - 40 мм для пропуска ручного инструмента.
Нижний амортизатор может выполняться из следующих материалов целиком или в комбинации друг с другом: древесины или пенькового каната, войлока, мешковины, асбеста и т.п. (табл. 5). Амортизатор из древесины выполняется как с волокнами вдоль направления удара, так и с волокнами поперек направления удара. В последнем случае амортизатор выполняется в виде накрест расположенных слоев досок толщиной 4 - 6 см.
Амортизаторы из древесины с волокнами вдоль направления удара, целесообразно изготовлять из 4 - 8 отдельных одинаковых по высоте торцевых деревянных шашек квадратного или секторного поперечного сечения (в зависимости от общего очертания амортизатора). Верхний амортизатор, собранный из отдельных торцевых шашек, должен быть скреплен бугелем. Этим достигается экономия в древесине за счет использования короткомерных отходов.
