ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

ПОГРУЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ ВДАВЛИВАНИЕМ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) составлена на погружение железобетонных свай вдавливанием статической нагрузкой.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Устройство свайных полей, оснований и свайных фундаментов по технологии погружения свай вдавливанием статической нагрузкой является одним из самых современных методов устройства свайных фундаментов для жилищного и промышленного строительства (рис.1).

Рис.1. Свайное поле

Он широко используется во всем мире. В России этот метод наиболее востребован, так как в нашей стране очень много территорий со сложными геологическими условиями. Погружение свай методом статического вдавливания заключается в погружении готовых цельных или сборных, железобетонных или стальных элементов (свай, труб, шпунтов) в грунт специальными машинами, имеющими возможность самостоятельного передвижения и получившими название сваевдавливающих установок (СВУ).

Установки способны статически, с использованием собственного веса и дополнительных тарированных грузов, передавать вдавливающую нагрузку, необходимую для прохождения сваей плотных слоев грунта и достижения требуемой несущей способности, непосредственно на тело сваи.

Современная техника погружает даже тяжелые сваи больших сечений.

Технология погружения свай вдавливанием статической нагрузкой используется для создания свайных полей из большого количества свай.

Благодаря отсутствию динамических и вибрационных воздействий, бесшумной работе сваевдавливающих установок, статический способ погружения свай применяется:

вблизи существующих сооружений, в условиях плотной городской застройки;

в исторических городских центрах;

вблизи аварийных и ветхих сооружений;

при необходимости устройства свайных фундаментов в оползневых зонах и на уклонах;

под крупные ТРЦ и высотные здания;

под дорожные развязки и подземные паркинги;

в курортных зонах и зонах отдыха.

На промышленных площадках данный способ применяется при необходимости устройства свайных полей:

в тяжелых грунтах, а также при наличии агрессивных подземных вод;

при устройстве фундаментов из составных свай больших сечений;

на территориях рудников, шахтных стволов, вблизи действующих скважин;

при реконструкции действующих предприятий;

при необходимости устройства свайных фундаментов под тяжелые станки, печи;

в прочих зонах и местах, в которых запрещено устройство свайных фундаментов ударными методами.

Преимущества и особенности технологии погружения свай вдавливанием статической нагрузкой

Технология статического вдавливания свай открывает принципиально новые технологические возможности по сравнению с другими методами устройства свайных фундаментов, преимущества которых трудно переоценить.

По сравнению с ударными методами метод статического вдавливания имеет следующие преимущества:

отсутствие динамических, вибрационных воздействий и шума;

отказ от лидерного бурения скважин, за счет которого достигается значительное сокращение сроков и стоимости устройства фундамента;

высокая производительность - скорость погружения свай вдавливанием статической нагрузкой в 2-3 раза превышает скорость забивки свай;

снижение объёма дорогостоящих полевых испытаний свай и грунтов и снижение за счет этого стоимости строительства, так как применение технологии статического вдавливания дает возможность проводить замер усилия вдавливания каждой погружаемой сваи на каждом метре;

повышенная несущая способность и надежность всего свайного поля за счет отсутствия микротрещин в бетоне тела вдавленных свай и разрушения их оголовков, неизбежно возникающих в процессе устройства свайных фундаментов ударными методами;

низкая энергоемкость счет использования электроэнергии и неиспользования горючесмазочных материалов позволяет достигнуть значительной экономии на энергозатратах.

По сравнению с буронабивными технологиями технология статического вдавливания позволяет существенно сократить сроки строительства вследствие ведения строительства поточным методом, так как используемые при статическом вдавливании сваи заводского изготовления непосредственно после погружения сразу включаются в работу ростверков, а буронабивные в течение 28 суток должны набирать прочность.

Среди особенностей технологии погружения свай вдавливанием статической нагрузкой необходимо отметить то, что главным инструментом ее применения является специализированная техника - сваевдавливающая установка (СВУ).

Именно с разработкой и появлением в большом количестве различных модификаций СВУ в начале XXI века связано широкое распространение применения технологии статического вдавливания свай в России и на территории стран СНГ.

Под эту технологию стали проектироваться и специальные более экономичные конструкции свай, применение которых возможно только при методе статического вдавливания. Если сначала использовались чрезвычайно экономичные сваи без поперечного армирования, разработанные еще в 1960 годах XX века и долго не применявшиеся из- за того, что при забивании они быстро разрушались, то в настоящее время, кроме них, разработаны и используются следующие виды свай, применяемые только в технологии вдавливания:

пирамидальные сваи с продольным уклоном граней до 4%, которые за счет возникающего в грунте при их погружении распора создают повышенную несущую способность;

сваи с переменным сечением по длине, которые особенно эффективны при групповом применении в грунтах второго типа по просадочности;

комбинированные сваи с телескопическим строением ствола, позволяющие получать несущую способность в 2-3 раза больше усилия вдавливания;

сборные железобетонные составные сваи;

сваи без острия с минимальным продольным армированием, изготовленные безопалубочным методом из тяжелого бетона и имеющие пониженный расход специальных арматурных сталей.

Технология статического вдавливания свай при нынешнем разнообразии модификаций сваевдавливающих установок может эффективно применяться для всех видов грунтов, кроме скальных и крупнообломочных, не требуя при этом предварительного забуривания лидерных скважин.

Но все же наиболее оптимально ее использование для песков, глины, супесей, суглинков, песков с примесью мелкой и средней гальки.

В других грунтах - сложных или вечномерзлых - необходимо или применение более мощных СВУ, или проведение дополнительных мероприятий, например, лидерного бурения.

При устройстве свайных фундаментов методом статического вдавливания нужно учитывать, что габариты сваевдавливающей установки не всегда позволяют производство работ на сильно стесненных строительных площадках. Чем мощнее установка, тем больше минимальный отступ от стены, других преград существующих зданий или сооружений до оси крайних и угловых свай.

Для уменьшения величины минимального отступа, возможно применение бокового вдавливания.

Кроме центральных направляющих колонн, в сваевдавливающей установке имеются боковые направляющие, при перестановке рабочего оборудования на которые СВУ может производить боковое вдавливание. Это значительно уменьшает величину минимального отступа от препятствия, но при боковом вдавливании максимальное усилие вдавливания составляет всего лишь 70% от номинального, что тоже необходимо учесть при подборе СВУ, подходящей для обеспечения проектной несущей нагрузки фундамента.

Современные СВУ способны работать на поверхностях с уклоном до 15°. Поэтому часто при подготовке строительной площадки к устройству свайных фундаментов статическим вдавливанием достаточно выполнить лишь черновую планировку, не добиваясь строгой горизонтальности поверхности, но, если по проекту оголовки свай должны быть глубже существующего уровня поверхности грунта, то требуется отрывка котлована, который должен иметь размеры на 1-3 м шире и длиннее, чем размеры спроектированного свайного поля, для обеспечения технологических проходов СВУ, необходимых при вдавливании крайних на свайном поле и особенно угловых свай, расположенных возле кромки котлована.

Рис.2. Составная (сборная) свая под приварку

Сваевдавливающая установка со стандартной зажимной, или захватной коробкой вдавливает сваи квадратных и круглых сечений. При необходимости вдавливания свай других сечений, делается редизайн захватной коробки под нужное.

При вдавливании составных (сборных) свай под приварку (рис.2) глубина вдавливания может составлять до 40 м.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Процесс устройства свайных фундаментов по технологии погружения свай вдавливанием статической нагрузкой содержит следующие этапы производства работ:

подготовительные работы;

производственный или технологический цикл;

сдаточный этап.

Подготовительные работы.

На этом этапе выполняется подготовка строительной площадки - производится черновое выравнивание или, при необходимости, отрывка котлована, выполняется геодезическая разбивка свайного поля, составляется исполнительная схема с указанием расположения геодезических знаков - реперов, знаков закрепления осей и высотных отметок, производится устройство временных технологических дорог и монтажных проездов, устройство площадок для складирования элементов свай, которые должны иметь жесткие щебеночные основания, обустройство временных зданий и сооружений, производится передислокация и сборка СВУ, завозятся необходимые материалы и изделия.

Кроме того, в подготовительном периоде выполняются работы по пробному погружению свай и по статическим испытаниям пробных свай, на основе которых подтверждаются или корректируются проектные решения по допустимой нагрузке на сваю, количеству, длине и сечению применяемых свай.

Производственный или технологический цикл.

Технологический цикл статического вдавливания свай предусматривает последовательное выполнение следующих операций:

установка СВУ на проектную точку вдавливания первой сваи;