При этом следует иметь в виду, что опережающая разработка грунта наиболее целесообразна в средних и тяжелых грунтах, в легких же грунтах удаление грунта ниже ножа может привести к прорыву его в полость сваи-оболочки.
6.77. Для разработки и удаления тугопластичных глинистых и уплотненных гравийно-песчаных заиленных грунтов из полости свай-оболочек диаметром 1,6 м рекомендуется применять механизм для извлечения грунта и валунов, разработанный ЦНИИСом. Данный механизм представляет собой шестичелюстный грейфер принудительного вдавливания. Грейфер и все приводные механизмы смонтированы на специальном станке, устанавливаемом с помощью крана на верхнем торце сваи-оболочки.
Реактивное усилие при вдавливании грейфера в грунт передается на стенки сваи-оболочки через специальное распорное устройство.
Для разработки и удаления чрезмерно уплотненных грунтовых пробок из полости сваи-оболочки, а также плотных грунтов, валунов и скальных прослоек под ножом сваи-оболочки следует предусматривать выполнение буровых работ.
6.78. При вибропогружении свай-оболочек с удалением грунта с целью ликвидации затрат времени на периодический демонтаж вибропогружателя для освобождения верхнего отверстия сваи-оболочки и пропуска через него грунтоизвлекающего оборудования и последующий монтаж вибропогружателя для продолжения погружения желательно применять вибропогружатели специальной конструкции, имеющие центральное проходное отверстие (ВУ-1,6; ВУ-3). При применении обычных вибропогружателей (без центрального проходного отверстия) и извлечении грунта с помощью эрлифтов или гидроэлеваторов в переходниках-наголовниках вибропогружателей необходимо устраивать прорези для пропуска труб и шлангов, а также отверстия для возможного выпуска напорной воды, общая площадь которых должна быть не менее 1/8 площади поперечного сечения внутренней полости свай-оболочек.
Погружение подмывом и подмывом в сочетании с вибрационным или ударным воздействием
6.79. Допустимость применения подмыва при погружении свайных элементов определяется проектной организацией в зависимости от конструкции подземной части сооружения, рельефа местности, грунтовых и других условий.
Применение подмыва вблизи существующих сооружений, если подмыв может вызвать их просадку, или на расстоянии от них менее 20 м не допускается.
Погружение подмывом свайных элементов, рассчитанных на восприятие осевых сил, без последующей добивки молотами или вибропогружателями не допускается.
При использовании подмыва для погружения свайных элементов обязательна их добивка до расчетного отказа молотами или вибропогружателями без подмыва на последнем этапе погружения.
Погружение свай в песчаные или гравелистые грунты подмывом без последующей добивки молотами или вибропогружателями разрешается только в том случае, если сваи воспринимают в основном горизонтальные силы, а осевые силы являются незначительными.
В глинистых грунтах погружение в основном осуществляется за счет ударных или вибрационных воздействий, а подмыв используется лишь как вспомогательное средство для преодоления лобового сопротивления и частично для снижения сил трения по боковым поверхностям.
В гравийно-галечных грунтах подмыв малоэффективен. В плотных и твердых глинах подмыв не рекомендуется.
6.80. Комплекс технических средств для подмыва состоит из подмывных трубок, центробежного многоступенчатого насоса, напорно-распределительной и всасывающей линий.
Подмывные трубки собирают на необходимую длину из отдельных секций металлических труб с толщиной стенки 3 - 5 мм. Секции труб соединяют муфтами с резьбой.
Подмывные трубки снабжают коническими наконечниками (угол конусности не более 10°), диаметр выходных отверстий которых равен 0,4 - 0,45 внутреннего диаметра трубки.
Для увеличения зоны размыва в наконечнике, помимо центрального отверстия, просверливают боковые отверстия диаметром 6 - 10 мм, наклоненные под углом 30 - 45° к вертикали и расположенные на расстоянии 40 - 50 мм от края центрального отверстия.
Подмывные трубки прикрепляют к боковой поверхности свайного элемента удерживающим хомутом, который крепится у верхнего конца свайного элемента и препятствует смещению подмывных трубок в продольном направлении, и направляющими хомутами, предотвращающими уход трубок и сторону от свайного элемента. Конструкция направляющих и удерживающих хомутов не должна препятствовать извлечению подмывных трубок из грунта после погружения.
Для контроля положения подмывных трубок по высоте они должны быть размечены на дециметры по длине несмываемой краской, начиная от сопла наконечника.
6.81. Вода по напорной линии подается в водораспределитель, имеющий вентили, к которым подключают подводящие резиновые высоконапорные шланги, рассчитанные на давление 1,5 - 2,5 МПа.
Для уменьшения потерь давления в трубопроводах насосную установку необходимо располагать возможно ближе к месту работ. Напорный трубопровод должен быть снабжен манометром и предохранительным клапаном во избежание повреждений насосной установки при случайных закупорках отверстий наконечников грунтом.
6.82. Для погружения железобетонных свай сплошного сечения рекомендуется следующее подмывное устройство: короткий изогнутый отрезок подмывной трубки, забетонированный в свае и одним концом с соплом выходящий к острию сваи, а другим концом, имеющим винтовую нарезку, - на ее боковую грань. Наличие нарезки позволяет вывинчивать инвентарную подмывную трубу (подающую воду сверху) после погружения сваи и использовать ее при погружении следующих свай.
При погружении полых свай следует применять одну подмывную трубку, расположенную по центру сечения. Для свай-оболочек подмывные трубки следует располагать равномерно по внешнему периметру из расчета одна трубка на 1 - 1,5 м периметра, но не менее 2 шт.
При погружении наклонных свай и свай-оболочек должны применяться три подмывные трубки, одна из которых устанавливается вдоль верхней наклонной поверхности, а две другие - по бокам сваи или сваи-оболочки.
6.83. Для уменьшения наплыва грунта внутрь полых свай и свай-оболочек в процессе их вибропогружения с подмывом нижние концы подмывных трубок должны быть выше нижнего конца свай и свай-оболочек на 0,5 - 1,5 м в зависимости от их диаметра и подвижности грунта.
При значительных (свыше 20 - 25 м) глубинах погружения подмыв должен сопровождаться нагнетанием в зону подмыва сжатого воздуха через воздухоподводящие трубки, скрепляемые с подмывными трубками-хомутами. Расход воздуха на выходе из трубки должен быть не менее 2 - 3 м3/мин. Нижние концы воздухоподводящих трубок следует располагать на 1 м выше подмывных.
6.84. При погружении железобетонных свай в основном за счет подмыва обязательно применение направляющих устройств. При больших объемах работ направляющие устройства должны быть инвентарными.
Разрешается применять любые типы и виды направляющих устройств за исключением плоских и одноярусных кондукторов и каркасов; они должны обеспечивать проектное положение свай в плане и профиле с учетом допусков, принятых в проекте возводимого сооружения. Скорость перемещения направляющих устройств должна обеспечивать необходимый темп ведения работ.
При использовании направляющих плавучего типа необходимо в процессе ведения работ вести непрерывное наблюдение за их креном и дифферентом.
При погружении свай подмывом во избежание просадок ранее погруженных свай при окончании погружения подмывные трубки не допускается погружать ниже отметки острия соседних свай. Одновременно должно быть обеспечено необходимое регулирование напора подмывных струй.
Напор, расход воды и количество подмывных трубок ориентировочно принимают в соответствии с указаниями, приведенными в справочном приложении 6 ч. III в зависимости от размеров поперечного сечения погружаемого элемента, глубины погружения и грунтовых условий.
В зависимости от требуемого расхода воды, напора перед наконечником и потерь напора в системе подбирают мощность и количество насосов.
Выправка и другие работы после погружения свайных элементов
6.85. Стальные и деревянные сваи, имеющие отклонения в плане свыше допускаемых, разрешается выправлять по согласованию с проектной организацией. При этом дополнительное к проектной нагрузке на сваю воздействие горизонтального усилия от выправки не должно нарушать нормальной работы сваи в сооружении.
Железобетонные сваи должны погружаться в пределах установленных допусков.
Стальные и деревянные сваи следует выправлять по поперечным и продольным створам, начиная с крайних, в каждом пятом - десятом поперечном ряду при помощи стяжек из пенькового каната и временных распорок между соседними сваями. Промежуточные сваи необходимо выправлять, ориентируясь по натянутым на выправленных сваях проволокам.
6.86. Срубка (срезка) голов свай может быть произведена только с разрешения приемочной комиссии после приемки ею погруженных свай.
Срезку голов стальных и деревянных свай следует производить на проектной отметке, перенесенной с берегового репера на крайние сваи поперечных рядов. На промежуточных сваях линию срезки допускается отметить по рейке, приложенной к отметке на крайних сваях.
Опиливать деревянные сваи под водой при небольшом их количестве разрешается вручную, а при значительном количестве - специальными станками, установленными на понтонах.
Срезка голов призматических железобетонных свай и оголение арматуры последних производится либо специальными механическими устройствами при условии неповреждения бетона ниже плоскости среза, либо отбойными (пневматическими) молотками. В последнем случае работы производят с плавучего мостика и начинают с отколки борозд вдоль стержней продольной арматуры. После срезки автогеном или электрическим резаком обнаженной арматуры срубается оставшийся бетон головы сваи.
Срезку свай-оболочек производят (со специальных инвентарных круговых мостиков, надеваемых на голову сваи-оболочки и закрепляемых на ней зажимами) отбойными молотками или, что лучше, алмазно-корундовыми дисками, установленными на тележках, передвигающихся по рельсам вокруг сваи-оболочки.
Для защиты срезаемого элемента от возможных крупных выколов бетона при срубке отбойными молотками и обеспечения необходимой точности на свайный элемент устанавливают бандаж из полосовой стали толщиной 5 - 6 мм, высотой 100 мм. Подрубленную часть свайного элемента в целях безопасности стропят к гаку крана и после обрезки арматуры убирают.
Срубку бетонной головы свайного элемента производят на несколько сантиметров выше проектной отметки с последующей аккуратной подчисткой плоскости сруба до проектной отметки.
После срубки и подчистки бетон оставшейся части свайного элемента должен быть освидетельствован приемочной комиссией, которая дает разрешение на производство дальнейших работ.
6.87. Для выдергивания свайных элементов могут быть использованы следующие машины:
краны грузоподъемностью 500 кН и выше;
вибропогружатели с амортизаторами;
шпунтовыдергиватели виброударного действия;
молоты двойного действия.
Рекомендуются также комбинированные способы, например сочетание действия выдергивающих средств с подмывом.
Сопротивление свайных элементов выдергиванию может быть определено по значениям сопротивления грунта (табл. 7).
Таблица 7
|
Грунты |
Сопротивление грунта при способах выдергивания, кН на 1 м2 боковой поверхности |
|
|
|
без вибрации |
с вибрацией |
|
Песок водонасыщенный |
40 |
5 |
|
Песок сухой |
40 |
10 |
|
Супесь |
50 |
15 |
|
Суглинок |
60 |
20 |
|
Глина |
60 |
30 |
|
Примечания: 1. Приведенные значения справедливы при глубине погружения свайных элементов не более 12 м. 2. При определении грузоподъемности крана необходимо учитывать также вес свайного элемента и извлекающего механизма (вибропогружателя, шпунтовыдергивателя и т.д.). 3. Все выдергивающие устройства должны быть рассчитаны на восприятие усилий, определяемых по данным табл. 7 с коэффициентом перегрузки не менее 1,5. |
Пригодность плавучих средств для извлечения свай должна быть проверена расчетом на грузоподъемность и остойчивость. При выдергивании свайных элементов, забитых в глинистый грунт, для нарушения сцепления их с грунтом целесообразно сначала осадить свайный элемент вниз на 3 - 5 см, а потом приступить к выдергиванию.
Скорость подъема крюка крана при извлечении сваи с применением вибрирования не должна превышать 3 м/мин в песчаных и 1 м/мин в глинистых грунтах.
Приемка свайных работ и техническая документация
6.88. Журналы погружения свайных элементов и сводные ведомости являются документами строгой технической отчетности и должны храниться на строительстве до завершения работ. При сдаче свайного фундамента эти документы должны быть переданы заказчику.
По данным журналов погружения свайных элементов составляются сводные ведомости по формам, указанным в справочном приложении 2 ч. III.
К ведомости прилагается план расположения свайных элементов, расстояний между ними и отступлений от проектного положения. Свайные элементы должны быть пронумерованы.
6.89. После забивки определенного (по согласованию с заказчиком) участка свайного фундамента должна быть произведена сдача-приемка погруженных свайных элементов приемочной комиссией, состоящей из представителей заказчика и подрядчика.
Состав приемочной комиссии и порядок ее работы устанавливается заказчиком и строительной организацией.
