8.14. Забивка свай в набухающие и просадочные грунты может производиться с лидером или без него. Глубина лидерной скважины назначается опытным путем, но должна быть не более 0,9 длины сваи.
8.15. Забивка железобетонных свай и шпунта молотами должна производиться с применением наголовников, оснащенных верхним и нижним амортизаторами; зазоры между боковой гранью свай и стенкой наголовника не должны превышать 1 см с каждой стороны.
Таблица 51
Тип молота |
Высота падения ударной части молота, м |
Коэффициент а |
Паровоздушный одиночного действия или подвесной |
0,4 |
75 |
|
0,8 |
45 |
|
1,2 |
30 |
Паровоздушный двойного действия |
- |
20 |
Дизельный трубчатый |
2 |
45 |
|
2,5 |
30 |
|
3 |
20 |
Дизельный штанговый |
- |
50 |
Таблица 52
Наклон сваи |
Коэффициент К1 |
Наклон сваи |
Коэффициент К1 |
5:1 |
1,1 |
2:1 |
1,4 |
4:1 |
1,15 |
1:1 |
1,7 |
3:1 |
1,25 |
|
|
Забивка стальных свай и шпунта молотами одиночного действия производится с применением наголовников, оснащенных только верхним амортизатором.
Амортизаторы наголовника служат для трансформации резкого ударного импульса в более пологий и длинный с целью более рационального использования энергии удара молота на погружение сваи в грунт и снижения ударных нагрузок на сваю, а также на молот и сам наголовник. Параметры амортизаторов назначаются из условия ограничения экстремальных динамических напряжений в свае при забивке в соответствии с п. 8.8. Начальная толщина нижнего амортизатора, выполненного из досок, в любом случае должна быть не менее 10 см. В процессе забивки свай и шпунта следует вести контроль состояния амортизаторов и производить их своевременную замену (прил. 40, 41).
Крепление вибропогружателя или вибромолота (за исключением вибромолотов со свободным наголовником) со сваей, сваей-оболочкой или шпунтом должно быть жестким в процессе погружения. Рекомендуется применять гидравлические наголовники. Для погружения наращенных или пакетных деревянных свай применение вибропогружателей не допускается.
8.16. Прочность соединения секций с помощью замков на болтовых и сварных фланцевых стыках должна быть не меньше суммарной прочности приведенного железобетонного поперечного сечения сваи или сваи-оболочки при работе на продольную силу и на изгиб. Стыки свай-оболочек до погружения должны быть покрыты гидроизоляцией согласно проекту. При стыковании секций свай и свай-оболочек должна быть обеспечена их соосность.
8.17. Укрупнительная сборка свай-оболочек на строительной площадке должна производиться на болтах или сваркой в соответствии с проектом сооружения и проектом производства работ.
8.18. Для обеспечения проектного положения свай, свай-оболочек и шпунта, погружаемых в пределах акватории, следует применять преимущественно инвентарные направляющие устройства в виде кондукторов, каркасов, смонтированных на понтонах или на баржах, временно закрепляемых якорями. Окончательное закрепление направляющих устройств должно осуществляться вертикальными сваями или сваями-оболочками. Только после этого можно погружать наклонные сваи и сваи-оболочки, если они предусмотрены в конструкции фундамента.
Максимальная балльность волнения, при которой разрешается производство работ по погружению свайных элементов, устанавливается проектом производства работ в зависимости от технических характеристик основной несущей машины (самоподъемной платформы, плавучего копра, плавучего крана) и параметров погружаемых свайных элементов. Для плавучих копров и кранов она не должна превышать двух баллов.
8.19. Механические или гидравлические способы разработки (рыхления) и удаления грунта ниже ножа полых свай и свай-оболочек рекомендуется применять для облегчения их погружения в нескальные грунты.
8.20. Механические способы разработки и удаления грунта грейферами или вращательным бурением рекомендуется применять при погружении свай-оболочек диаметром 1 м и более.
Наибольший размер грейфера в плане (в раскрытом состоянии) должен быть на 0,3 м меньше диаметра полости сваи-оболочки.
Габаритный размер ковшового бура с резцами в плане должен быть на 0,1 м, а цилиндрической части бура - на 0,3-0,5 м меньше диаметра полости сваи-оболочки.
8.21. Удаление из свай-оболочек песчаных грунтов и супесей допускается производить эрлифтами или гидроэлеваторами с предварительным рыхлением грунта струей напорной воды.
При разработке грунтов эрлифтами или гидроэлеваторами во избежание наплыва грунта в сваю-оболочку следует долить в нее воду в количестве, обеспечивающем уровень воды в свае-оболочке на 4-5 м выше естественного уровня вне ее. На последнем этапе погружения сваи-оболочки в целях предотвращения разуплотнения грунта основания в полости свай-оболочек необходимо оставлять грунтовое ядро, высота которого устанавливается в проекте свайного фундамента.
8.22. При сезонном промерзании грунта забивка призматических свай может производиться при условии, что глубина промерзания нe превышает 0,5 м. В случаях большей глубины промерзания грунта необходимы мероприятия по облегчению условий погружения (устройство лидерных скважин, оттаивание и др.).
Диаметры лидирующих скважин при погружении свай через сезонно мерзлый грунт должны быть следующие:
для призматических свай - не более диагонали и не менее стороны поперечного сечения;
для трубчатых свай - не менее диаметра сваи.
8.23. Выбор типа вибропогружателя следует производить, исходя из предусмотренной проектом несущей способности сваи или сваи-оболочки (или расчетной глубины погружения шпунта) с учетом грунтовых условий.
Для низкочастотных вибропогружателей с частотой вращения дебалансов до 550 в 1 мин значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя Рв, кН, определяется по формуле
Рв = 1,4Ф - 3Qв / Кб, (21)
где Ф - расчетная несущая способность сваи, кН, по проекту; Qв - вес вибросистемы, включая вибропогружатель, сваю и наголовник, кН; Кб - коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый для различных грунтов:
Песчаные грунты средней плотности
Коэффициент Кб
гравелистые 2,5
крупные 3,2
средней крупности 4,9
пылеватые 5,7
мелкие 6,2
Глинистые грунты при показателе консистенции JL:
0 1,6
0,1 2
0,2 2,6
0,3 3,3
0,4 3,9
0,5 4,4
0,6 4,9
0,7 5,4
0,8 5,8
Примечания: 1. Для водонасыщенных крупных песков значения Кб увеличиваются в 1,2 раза, средних - в 1,3 раза, мелких - в 1,5 раза.
2. Для заиленных песков значения Кб снижаются в 1,2 раза, что не исключает применение повышающих коэффициентов при водонасыщении.
3. Для промежуточных значений консистенций IL глинистых грунтов значения Кб определяются интерполяцией.
4. При слоистом напластовании грунтов коэффициент Кб определяется как средневзвешенный по глубине.
Необходимое значение максимальной вынуждающей силы вибропогружателя Рв окончательно принимается не ниже 1,3Qв при погружении свай-оболочек (с возможным извлечением грунта из внутренней полости и в ходе погружения) и 2,5Qв при погружении свай сплошного сечения и полых свай, погружаемых без извлечения грунта.
Из числа вибропогружателей, обеспечивающих развитие необходимой вынуждающей силы, выбирается тот вибропогружатель наименьшей мощности, у которого статический момент массы дебалансов К0 (или максимальное значение момента дебалансов К0 для вибропогружателей с регулируемыми параметрами), кг·см, удовлетворяет условию
К0 ≥ МпА0, (22)
где Мп - суммарная масса вибропогружателя, сваи и наголовника, кг; А0 - амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений, см, принимаемая по табл. 53.
Определенные необходимые значения статического момента массы дебалансов К0 и вынуждающей силы Рв при выборе типа вибропогружателя с фиксированными или ступенчато изменяемыми значениями этих параметров должны обеспечиваться на одной из ступеней частоты вращения, а для более предпочтительных вибропогружателей с регулируемыми на ходу параметрами находиться в пределах диапазона регулирования.
При этом следует учитывать, что при равной вынуждающей силе большей погружающей способностью обладает режим работы с большим статическим моментом дебалансов.
8.24. При вибропогружении свай-оболочек следует принимать следующие меры против возможного затруднения их погружения, их разрушения или появления трещин:
во избежание повышения давления воздуха в полости сваи вследствие ее герметизации и затруднений в погружении применять наголовники со сквозными отверстиями площадью не менее 0,5 % площади поперечного сечения сваи-оболочки;
во избежание возникновения опасных динамических воздействий столба воды и грунтового ядра в полости сваи-оболочки при ее погружении на водоемах применять меры защиты железобетонных свай-оболочек от трещинообразования в соответствии с табл. 54.
Таблица 53
Характеристика прорезаемых грунтов по трудности вибропогружения |
Амплитуда колебаний А0, см, при расчетной глубине погружения, м |
|
|
до 20 |
более 20 |
Легкие |
|
|
Водонасыщенные пески, илистые, мягко- и текучепластичные глинистые грунты |
0,8 |
1 |
Средние |
|
|
Влажные пески, супеси, тугопластичные глинистые грунты |
1,1 |
1,2 |
Тяжелые |
|
|
Полутвердые и твердые глинистые грунты, гравелистые сухие плотные пески |
1,4 |
1,6 |
Примечание. При выборе типа вибропогружателя для погружения полых свай стальных труб и свай-оболочек с извлечением грунта из внутренней полости указанные значения А0 понижаются в 1,2 раза. При слоистом напластовании грунтов значение А0 принимается наибольшее, т е. для слоя самого тяжелого грунта из числа прорезаемых слоев.
Применению принятого к производству работ способа защиты свай-оболочек должна предшествовать опытная его проверка в условиях конкретной строительной площадки.
Мероприятия по подаче воздуха в полость свай-оболочек способствуют также уменьшению сопротивления погружению.
8.25. Для подачи воздуха в полость сваи-оболочки в зависимости от условий конкретной строительной площадки могут быть использованы пневмоинъектор или устройство непрерывной воздухоподачи УНВ (см. прил. 42).
8.26. В целях предупреждения возможных разрушений свай-оболочек при вибропогружении следует вести наблюдение за расходом мощности вибропогружателя (или силой тока) на пульте управления и амплитудами колебаний оболочки. Если повышение мощности (или силы тока) и амплитуд сопровождается уменьшением скорости погружения, а жесткость крепления вибропогружателя к свае не нарушена, это свидетельствует о возникновении виброударного режима движения оболочки с ударами по твердому препятствию. В этом случае погружение следует прекратить до выбора грунта из-под ножа оболочки, его подмыва или удаления жестких включений.
Таблица 54
Способы, обеспечивающие сохранность сваи-оболочки в процессе вибропогружения |
Грунты |
|||
|
плотные |
слабые |
||
|
водонепроницаемые |
водопроницаемые |
водонепроницаемые |
водопроницаемые |
Подача воздуха в полость сваи-оболочки |
+ |
+ |
+ |
+ |
Откачка воды из полости сваи-оболочки |
+ |
- |
- |
- |
Погружение свай-оболочек с защитным нижним концом (с разрушающимся или скользящим наконечником) |
- |
- |
+ |
- |