Страница 30: Часть 2 (54217)

При отказах более указанных следует уменьшить высоту падения ударной части молота. При этом разрешается ограничивать снижение высоты падения для паровоздушных молотов до 0,3-0,4 м а для штанговых и трубчатых дизель-молотов - до 1,5 м вне зависимости от величины последующих отказов. Другой мерой снижения растягивающих напряжений в свае при забивке является применение менее жестких амортизаторов в наголовнике.

Максимальные растягивающие напряжения в сваях при забивке определяются согласно методике, приведенной в настоящем приложении.

Наклонные трещины (обычно под углом, близким к 45°) в железобетонных сваях появляются в результате действия скручивающих усилий, возникающих при некоторых обстоятельствах из-за препятствия, создаваемого наголовником свободному повороту сваи вокруг своей оси, или совместного действия скручивающих усилий и растягивающих напряжений. Крутящий момент возникает в результате попадания одной из граней сваи на твердое препятствие или вследствие непараллельности направляющих и усугубляется чрезмерной плотностью насадки наголовника на голову сваи. Признаком действия крутящего момента являются поворот головы сваи после подъема наголовника и наличие следов трения от углов головы сваи на внутренней стороне выемки наголовника. При обнаружении поворота сваи необходимо развернуть копровую стрелу или всю копровую установку вокруг сваи; при забивке свай трубчатым дизель-молотом в наголовнике без хвостовика достаточно отсоединить подвеску наголовника к молоту. При частных случаях повреждений такого рода рекомендуется применять наголовники специальной конструкции, не препятствующие свободному повороту сваи вокруг своей оси, или сваи с круглым поперечным сечением головы.

При погружении предварительно напряженных призматических свай ударным способом значительно чаще, чем при погружении ненапряженных имеют место случаи образования в головной части свай продольных трещин, которые в дальнейшем способствуют разрушению здесь бетона.

Кроме известных причин разрушения свай из обычного железобетона при их забивке разрушению бетона преднапряженных свай способствуют начальные сжимающие напряжения, возникающие при обжатии бетона растягиваемой арматурой при изготовлении свай.

При забивке преднапряженных свай динамические напряжения в бетоне головной части, составляющие около 70 % от общей величины, суммируются с напряжениями от обжатия бетона арматурой (около 30 %), в результате чего общие напряжения, как правило, достигают или даже превышают предельные величины и происходит разрушение бетона.

ПРИЛОЖЕНИЕ 42

ПНЕВМОИНЪЕКТОР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ВОЗДУХОПОДАЧИ (УНВ)

1. Пневмоинъектор (рис. 1) включает две трубы: наружную и внутреннюю, соединенные в нижней части наконечником, который имеет отверстие для выпуска воздуха и сопла для воды. В верхней части трубы гибкими шлангами соединяются соответственно с воздушным компрессором и водяным насосом.

Погружение свай-оболочек с применением пневмоинъектора производится следующим образом. На свае-оболочке устанавливается и закрепляется вибропогружатель с проходным отверстием. Пневмоинъектор, подвешенный стропом к крюку плавкрана, через отверстие в вибропогружателе заводится в полость сваи-оболочки.

При одновременной подаче воды и воздуха наконечник погружается в грунт. При погружении сваи-оболочки наконечник должен постоянно находиться выше на расстоянии, равном 2-2,5 диаметрам сваи-оболочки.

Для обеспечения необходимой несущей способности сваи-оболочки при работе на вертикальные нагрузки на последней стадии погружения, когда свая-оболочка еще не дошла до проектного положения на расстояние, равное ее 2 диаметрам, подача воды прекращается. Подача воздуха не прекращается до окончания погружения и извлечения пневмоинъектора из полости сваи-оболочки.

Определение условий необходимости применения пневмоинъектора и его параметров производится в соответствии с Руководством по обеспечению трещиностойкости железобетонных свай оболочек в период их погружения и эксплуатации.

2. Устройство непрерывной воздухоподачи (УНВ) (рис. 2) представляет собой систему воздухоподающих трубок, размещенных в стенках сваи-оболочки. На расстоянии 2,5D от ножа воздухоподводящая трубка изгибается и располагается параллельно спиральной арматуре на длину несколько больше 0,5 длины окружности.

Торец воздухоподводящей трубки заглушен деревянной пробкой, закрепленной проволочной скруткой. Для выпуска воздуха устраиваются клапаны, расположенные диаметрально противоположно по отношению к свае-оболочке. Клапан представляет собой следующее: в полиэтиленовой воздухоподводящей трубке прорезаются клиновидные щели не более чем 0,5 диаметра трубки. Затем трубки в этих местах обертываются резиновой манжетой так, чтобы нахлестка была с противоположной от отверстия стороны и закрепляются проволочными скрутками. Для выхода воздуха в манжете делаются прорези на половину диаметра.

При стыковании звеньев сваи-оболочки после сварки стыковых фланцев выводятся концы трубок длиной 150-200 мм, выходящие из одного и другого звена через круглые прорези в наружных кольцах стыкового фланца. Концы трубок соединяются по кратчайшему расстоянию отрезком трубы. На стыки надевают втулки из термоусаживающегося полиэтилена длиной 100 мм и нагревают. Места соединения трубок защищаются стальными накладками на сварке.

3. В процессе погружения свай-оболочек и проведения мероприятий, обеспечивающих их сохранность, следует организовать систематическое наблюдение за погружением с регистрацией всех условий и параметров погружения в соответствии с формой журнала (см. прил. 47, 48).

Рис. 1. Схема вибропогружения сваи-оболочки с применением пневмоинъектора

1 - крюк плавкрана; 2 - строп к крюку плавкрана; 3 - гибкий шланг к водяному насосу; 4 - гибкий шланг к воздушному компрессору; 5 - вибропогружатель; 6 - свая-оболочка; 7 - воздуховод; 8 - подписная труба; 9 - соединительный наконечник с соплами; 10 - отверстия для выхода воздуха; 11 - сопла для воды

Каждая погруженная свая-оболочка подлежит водолазному обследованию, которое оформляется актом с приложением к нему схемы сваи-оболочки, с нанесенными на ней обнаруженными повреждениями с указанием их расположения и размеров.

Примечание. Вопрос о замене или ремонте поврежденной сваи оболочки решается строительной организацией совместно с заказчиком или проектной организацией.

4. Температурные напряжения в зоне переменного уровня воды и надводной зоне свай-оболочек, являющиеся следствием климатических изменений температуры воздуха и воды, колебаний уровня воды, тепловыделения бетона, уложенного в полость свай-оболочек в узлах омоноличивания, и других температурных воздействий, могут быть причиной появления трещин. Способы и устройства, обеспечивающие трещиностойкость свай-оболочек в период их эксплуатации, назначаются в соответствии с табл. 1 на основании технико-экономического расчета с учетом конкретных гидрометеорологических условий эксплуатации сооружения.

Рис. 2. Схема вибропогружения сваи-оболочки с устройством воздухоподачи

1 - воздухопроводящая трубка; 2 - гибкий шланг к компрессору; 3 - вибропогружатель; 4 - гак плавкрана; 5 - свая-оболочка; 6 - коллектор с отверстиями для духа; 7 - муфта; 8 - трубка-вставка; 9 - заглушка; 10 - клапан; 11 - резиноманжет; 12 - отверстие; 13 - прорези; 14 - скрутки из вязальной проволоки

Таблица 1

* Осуществляются для сооружений в тяжелых условиях службы в комплексе с рекомендуемыми конструкциями, решениями.

Примечание. Знак «+» означает рекомендуемую область применения решения; знак «-» - применять решение не рекомендуется; знак «×» рекомендуется применять решение, более экономичное в данных условиях.

5. В период эксплуатации сооружений на сваях-оболочках участки их в зоне переменного уровня воды и надводной зоне являются наиболее уязвимыми с точки зрения образования в них трещин. (Составлено по материалам ЛО Гипрорыбпрома).

Конструктивным мероприятием, исключающим образование трещин в сваях-оболочках, является замена железобетонного звена металлическим в зоне переменного уровня воды и надводной зоне.

В качестве верхнего звена комбинированной сваи-оболочки используют стальную трубу с толщиной стенки 10-12 мм и наружным диаметром, близким к наружному диаметру железобетонной сваи-оболочки (рис. 3).

Длина стального звена определяется проектом при условии, что отметка низа его должна быть на 0,5-0,7 м ниже расчетного низкого уровня воды.

Примечание. В сложных геологических условиях основания, когда свая-оболочка нижним концом должна войти в плотные грунты, отметка кровли которых по площади не постоянная, следует длину стального звена увеличить для возможности компенсации разности в отметках кровли.

К торцу стальной трубы в месте стыковки с железобетонным звеном сваи-оболочки приваривается фланец.

Соединение стального звена сваи-оболочки с железобетонным производится перед погружением и осуществляется с помощью ручной электродуговой сварки фланцев электродами Э-42.

Рис. 3. Свая-оболочка со стальным верхним звеном, бетонируемым «насухо»

1 - песок заполнения; 2 - бетон; 3 - сборная капитель; 4 - верхнее строение; 5 - стальная труба; 6 - армированный каркас; 7 - свая-оболочка

После погружения комбинированной сваи-оболочки производится откачка воды и бетонирование полости. Укладка бетона с вибрированием производится на подвесной герметичный поддон.

Отметка низа бетонного заполнения должна быть на 0,5 м ниже отметки стыкового соединения стального и железобетонного звеньев.

Марка бетона заполнения определяется проектом.

Укладка бетона заполнения определяется проектом.

Укладка бетона в стальное звено должна осуществляться при положительной температуре. Замерзание бетона заполнения допускается по достижении им не менее 70 % проектной прочности.

При применении комбинированных свай-оболочек необходимо предусмотреть мероприятия по защите стальных звеньев от коррозии в соответствии с Руководством по антикоррозионной защите металлоконструкций морских гидротехнических сооружений лакокрасочными покрытиями (РМС 42-75, СМНИИП).

6. Для сооружений на сваях-оболочках в бассейнах, где агрессивность среды очень высока, могут быть использованы сваи-оболочки с монолитной капителью (рис. 4) (Составлено по материалам ЛО Фундаментпроекта).

Отметка низа монолитной капители должна быть на 0,7 м ниже расчетного низкого уровня воды.

Свая-оболочка заделывается в капитель на высоту, равную 0,5 диаметра сваи.

Для выполнения монолитной капители на погруженную сваю-оболочку устанавливают деревянную или железобетонную опалубку с герметичным уплотнением.

После откачки воды производят срубку голов свай-оболочек под одну отметку.

Производят установку арматурного каркаса с приваркой его стержней к арматуре сваи-оболочки и бетонирование «насухо» капители с вибрированием. Отметка низа бетонной пробки должна быть на 0,5 м ниже низа капители. Марка бетона капители определяется проектом.

Рис. 4. Свая-оболочка с монолитной железобетонной капителью

1 - армированный каркас; 2 - песок заполнения; 3 - верхнее строение; 4 - монолитная канитель; 5 - свая-оболочка

Замерзание бетона монолитной капители допускается по достижении им не менее 70 % проектной прочности.

7. В зависимости от типа гидротехнических сооружений теплоизоляция их в зоне переменного уровня воды осуществляется путем устройства теплоизоляционного экрана с одной или нескольких сторон сооружения на некотором расстоянии от свай-оболочек.

Теплоизоляция выполняется в виде монолитного экрана путем заливки в опалубку горячей битумно-минеральной смеси (БМС) или путем установки в опалубку готовых плит из битумно-минеральной смеси. В обоих случаях по окончании работ опалубка должна быть оставлена на месте в качестве поддерживающего устройства.

Конструкция и толщина защитного экрана находятся в зависимости от вида сооружения и агрессивности среды и указываются в проекте сооружения. Состав и технология приготовления битумно-минеральной смеси приведены в Указаниях по обеспечению долговечности бетонных и железобетонных конструкций морских гидротехнических сооружений (ВСН 6/118-74, Минтрансстрой, Минморфлот).

8. При контактной защите свай-оболочек должно быть обеспечено плотное примыкание теплогидроизоляции к поверхности свай-оболочек.

Теплогидроизоляционное контактное покрытие (пояс) должно состоять из слоя битумно-минеральной смеси (БМС), поддерживаемого в пределах защищаемого участка сваи-оболочки металлической или деревянной опалубкой. Конструкция и толщина защитного пояса находятся в зависимости от вида сооружения и агрессивности среды и указываются в проекте сооружения.

Рис. 5. Теплогидроизоляционная защита из битумно-минеральной смеси (БМС) железобетонных свай-оболочек