Q сила тяжести сваи включая наголовник и подбабок

Обновлено: 04.07.2024

Вводная часть

1. Настоящий Сборник содержит нормы на погружение железобетонных свай-оболочек, железобетонных полых круглых свай, железобетонных, стальных и деревянных свай и шпунтовых ограждений со всеми сопутствующими работами при устройстве всех видов свайных оснований под опоры мостов, гидротехнических сооружений, промышленных и гражданских зданий, а также самостоятельных конструкций (причальных сооружений, подпорных стенок и т.п.). Условия погружения свай оговорены в каждом параграфе в Указаниях по применению норм.

2. Нормы времени и расценки даны в зависимости от фактической длительности погружения свай в грунт, которая определяется пробным погружением 5-20 свай на характерных участках строительной площадки, а также в производственных условиях, в которых будут производиться все свайные работы.

Результаты пробного погружения оформляются актом. Нормирование свайных работ без оформления актов пробного погружения запрещается.

Длительность погружения свай, в том числе погружаемых с подбабком, определяется с момента первого удара молота по свае или с момента включения вибратора до момента полного окончания погружения сваи (до проектной отметки или до получения проектного отказа). Перерывы в работе молота или вибратора, а также время установки и снятия подбабка в замер времени погружения свай не включаются.

При работе с таблицами норм и расценок для пробных свай в расчет должна приниматься средняя длительность погружения пробных свай, получаемая как среднее арифметическое из всех сделанных замеров времени.

Например, требуется определить Н.вр. и Расц. на погружение железобетонных одиночных свай универсальными рельсовыми копрами с дизельным молотом.

При пробной забивке длительность погружения одной сваи составила для первой сваи 55 мин, для второй - 68 мин, для третьей - 60 мин, для четвертой - 40 мин и для пятой - 43 мин.

Средняя длительность погружения одной сваи равна: (53+68+60+40+43) : 5 = 55 мин.

По § Е12-25, табл. 2, N 5з находим, что при длительности погружения одной сваи до 60 мин Н.вр. составляет 4,2 чел.-ч, а Расц. - 3-74 руб.

3. Нормами Сборника предусмотрено обеспечение копров с паровоздушными молотами паром или воздухом от специальных установок, обслуживающих только копер.

При обеспечении копра паром или воздухом от магистрального паро- или воздухопроводов из состава звена исключить:

для копра с паровым питанием пом. машиниста копра 4 разр. и для копра с пневматическим питанием для молота - машиниста компрессора 4 разр. с соответствующим пересчетом Н.вр. и Расц.

Для снабжения молотов сжатым воздухом используются стационарные компрессоры с давлением около 9,8 МПа (10 атм.), производительностью 0,2-1,7 м/с (10-100 м/мин) воздуха.

4. Время, затрачиваемое на завозку и перекладку якорей, а также на перемещение плавучих копров к месту работы и обратно, нормами не предусмотрено.

На перемещение и установку плавучего копра к месту работы при расстоянии до 100 м с заводкой якорей принимать Н.вр. 0,6 маш.-ч, на отвод копра по окончании работ с подъемом якорей, подвозкой их к плавкопру с укладкой на палубе и отвозкой к берегу на расстояние до 100 м - 0,4 маш.-ч.

При перемещении копра на расстояние св. 100 м добавлять на каждые последующие 100 м Н.вр. 0,05 маш.-ч.

5. Нормами не учтено время на поднятие пара в котлах до рабочего давления перед началом работ, поддержание его между сменами и выпуск пара по окончании работ.

6. Нормами предусмотрена подноска материалов и приспособлений на расстояние до 15 м, за исключением особо оговоренных случаев.

7. Нормами предусмотрено подтягивание свай к копру на расстояние до 10 м. При подтягивании свай к копру на расстояние св. 10 м на каждые дополнительные 10 м перемещения добавлять (на 1 сваю) Н.вр. 0,05 маш.-ч.

Н.вр., чел.-ч, определяется умножением Н.вр., маш.-ч, на число рабочих в звене, производящих погружение свай. Расценка определяется умножением полученной Н.вр., чел.-ч, на среднюю часовую ставку рабочего в звене.

8. Нормами предусмотрена передвижка рельсовых копров на расстояние до 5 м.

Передвижку копров на расстояние св. 5 м следует оплачивать по § Е12-80 настоящего Сборника.

9. Добивку ранее погруженных свай после длительного перерыва в работе, когда копер вновь устанавливается, следует нормировать как погружение свай вновь, с уменьшением соответствующих норм времени на 0,3 маш.-ч, а при погружении свай гусеничными копрами и копрами на базе автомобильных кранов Н.вр. копра уменьшается на 0,1 маш.-ч. Длительность погружения определяется вновь пробной забивкой.

10. Нормами предусмотрено погружение свай без применения подмыва (за исключением § Е12-36). При применении подмыва в состав звена, обслуживающего копер, необходимо дополнительно включать одного машиниста 3 разр., который обслуживает установку для подмыва с соответствующим увеличением Н.вр. и Расц. Произвести пробное погружение с подмывом.

11. До начала погружения свай должны быть выполнены все вспомогательные работы, от которых зависит выполнение работ по погружению свай:

Задача 7. Подобрать оборудование для забивки свай. Выбор типа молота для забивки свай и свай – оболочек выполняют по двум параметрам:

А) Минимальная потребная энергия одного удара молота Э, кДж:

Где а – коэффициент пропорциональности, установленный на основе практики, кДж / кН (а = 0,25);

Р – несущая способность сваи (расчетное сопротивление нагружению), кН.

Где k – коэффициент однородности грунта (k = 0,7);

m – коэффициент условий работы сваи (для центральносжатых свай m =1,0);

R_н – нормативное сопротивление грунта основания в плоскости нижнего конца (острия) сваи (табл. 7.1), кН/м 2 ;

S_с – площадь поперечного сечения сваи, м 2 .

Для висячих свай

Где u – периметр поперечного сечения сваи, м;

h_i – толщина i – го слоя грунта (однородного), прорезаемого сваей, м.

Расчетное сопротивление под нижним концом свай

Глубина погружения нижнего конца сваи, м	Значения R_н, кН/м 2
Показатель консистенции I_l
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
Примечание.Для промежуточных глубин погружения свай значение R_н определяют интерполяцией.

Расчетное сопротивление на боковой поверхности свай

Где q – сила тяжести сваи, включая наголовник и подбабок, Н;

k_p – коэффициент, определяемый длиной сваи и плотностью грунта. Для свай длиной L_с < 12 м и плотных грунтов k_p = 1,5; грунтов средней плотности - k_p = 1,25.

По полученным величинам Э и Q подбирают молот (приложение 6). После выбора молота его проверяют на применимость

Где Q_п – полная сила тяжести молота, Н;

Э_р – расчетная энергия удара выбранного молота, Дж;

К_п – коэффициент применимости молота (табл. 7.3).

Расчетное значение энергии удара определяют следующим образом:

- для подвесного и паровоздушного молотов одиночного действия…………Э_р = Q · H

- для трубчатых дизель-молотов…………………………………………..Э_р = 0,9 · Q · H

- для штанговых дизель-молотов………………………………………….Э_р = 0,4 · Q · H

- для паровоздушных молотов двойного действия……согласно паспортным данным.

Здесь Q – сила тяжести ударной части выбранного молота, Н;

Н – фактическая высота падения ударной части молота, м (для трубчатых Н = 2,8 м, а для штанговых при силе тяжести ударной части 12 500, 18 000 и 25 000 Н соответственно 1,7; 2 и 2,2 м).

Применение машин для свайных работ

Для погружения готовых свай применяют копры с подвешенными на них сваепогружателями. В промышленном и гражданском строительстве применяют преимущественно агрегаты на базе полноповоротных базовых машин стреловых кранов, экскаваторов и тракторов.

К основным параметрам копров, копровых установок и самоходных агрегатов относят следующие: грузоподъемность, высоту мачты, вылет мачты и изменение его, продольный, поперечный и установочный наклоны мачты для приведения ее в вертикальное положение или придания необходимого рабочего наклона, ширину колеи ходового устройства и общую массу копра (установки).

Под грузоподъемностью копра понимают наибольшую суммарную массу одновременно подвешенных свай, наголовника и погружателя (Р), измеряемую в тоннах. За полную высоту мачты копра принимают расстояние от опорной плоскости копра (поверхности земли или подмостей) до оси верхнего грузового блока подъема (Н, м). Вылет мачты - это размер между продольной осью вертикально установленной на копре сваи и осью вращения платформы копра (l,м). Конструктивная масса копра - его масса с противовесом (G,т). Продольный установочный наклон мачты (±б) характеризуется углом между продольной осью мачты и вертикалью в продольной плоскости симметрии копра, а поперечный установочный наклон (± в) - углом между продольной осью мачты и плоскостью.

Для устройства фундаментов под стены сваи располагают в виде лент, состоящих из одного-двух рядов и более (рис. 2).

Рис. 2. Схема расположения свай в фундаментах 12-этажного жилого здания

Рабочий наклон мачты характеризуют тангенсом угла б между продольной осью мачты и вертикалью в продольной плоскости симметрии копра. Значения этих величин приводятся в технических характеристиках копров.

Полезная высота копра представляет собой разницу между полной высотой копра и суммарной длиной сваепогружателя, включая длину подвески.

Навесные и подвесные мачты самоходных агрегатов на базе стреловых кранов и кранов-экскаваторов изготовляют решетчатые, трубчатые и коробчатого сечения из швеллеров. Подвесная мачта своим нижним концом опирается на грунт, навесные мачты связаны, как правило, телескопической распоркой с поворотной платформой крана (крана-экскаватора).

Сваепогружатели подразделяют на ударные, вдавливающие, вибрационные и вибровдавливающие.

Схема расположения свай под фундаменты колонн приведена на рис.3.

Рис. 3. Схема расположения свай под фундаменты колонн: а - разрез; б - план; 1 - колонна; 2 - ростверк; 3 - свая

К ударным сваепогружателям относят молоты подвесные механические, паровоздушные одиночного и двойного действия, а также дизельные молоты - штанговые и трубчатые, работающие как двухтактные двигатели внутреннего сгорания.

Паровоздушные и дизельные молоты представляют собою двигатели, совмещенные с исполнительным органом - ударной частью.

В паровоздушных молотах одиночного действия воздух (пар) используется только для подъема ударной части - чугунного цилиндра, а падает он под действием силы тяжести. Такими молотами можно забивать железобетонные сваи массой 12-15 т в нескальные грунты любой плотности.

В паровоздушном молоте двойного действия пар (воздух) используется не только для подъема ударной части, но и для ускорения ее, вследствие чего такие молоты более производительны по сравнению с молотами одиночного действия. Применяют их для забивки железобетонных свай массой до 6 т, а также шпунта в нескальные грунты любой плотности. Особенно эффективно они действуют при забивке свай под водой; ими можно погружать наклонные сваи, а также извлекать сваи из грунта.

Дизельные молоты целесообразно применять для погружения свай в полутвердые и тугопластичные глинистые грунты с консистенциейВ = 1,1-0,4.

Конструктивные решения свайных фундаментов показаны на рис. 4

Рис. 4. Конструктивные решения свайных фундаментов: а - со сборно-монолитным ростверком; 1 - сваи; 2 - монолитные участки; 3 - балка; 4-плита перекрытия; б - безростверковое решение; 1 - оголовок; 2 - свая; 3 - плита перекрытия; 4 - стеновые панели.

Классификация способов погружения готовых свай приведена на рис. 5.

Рис. 5 Классификация способов погружения свай

Схемы положения мачты копра показаны на рис.6.

Рис. 6. Схемы положения мачты копра: а - при продольном установочном наклоне; б - то же, при поперечном; в - рабочий наклон мачты

Схема сваебойных агрегатов на базе кранов-экскаваторов приведена на рис.7.

Рис. 7. Схема сваебойных агрегатов на базе кранов-экскаваторов: а - с подвесной копровой стрелой; 1 - базовая машина; 2 - подвесная копровая стрела; 3 - дизель-молот; 4 - свая; 5 - пята; б - с навесной управляемой копровой мачтой конструкции СКВ Главмосстроя; 1 - мачта; 2 - дизель-молот; 3 - крановая стрела; 4 - телескопическая распорка; 5 - базовая машина; 6 - выдвижная пята.

В трубчатом дизель-молоте ударной частью служит тяжелый поршень, расположенный в цилиндре, который при падении наносит удар по пяте (шаботу) и через него по свае. Энергия удара его в 2-3 раза больше, чем у штанговых.

Выбор типа молота для забивки свай и свай-оболочек производят согласно указаниям, приведенным в СНиП ІІІ-9-74, исходя из предусмотренной проектом несущей способности сваи, сваи-оболочки и их масс. Минимальную потребную энергию удара молота Э, кгс·м, определяют по формуле

где а - коэффициент, принимаемый равным 25 кгс·м/т; Р - несущая способность сваи, указанная в проекте, тс.

Принимаемый тип молота с расчетной энергией удара Эр должен удовлетворять условию

где К - коэффициент, величина которого приведена в СНиП ІІІ-9-74;

Qп - полная масса молота, кгс;

q - масса сваи, включая наголовник и подбабок, кгс.

Расчетные значения энергии удара дизель-молотов принимают: для рубчатых Эр = 0,9QH , для штанговых Эр = 0,4QH, где Q - масса ударной части молота, кгс; H - фактическая высота падения ударной части молота, м, принимаемая на стадии окончания забивки свай; для трубчатых молотов H = 2,8 м, а для штанговых при массе ударных частей 1250, 1800 и 1500 кг соответственно 1,7; 2 и 2,2 м.

При забивке свай молотами одиночного действия, подвесными или штанговыми дизель-молотами масса ударной части молота должна быть: при длине сваи до 12 м - не менее 1,5 ее массы при забивке в плотные грунты; при забивке в грунты средней плотности - не менее 1,25 массы; при длине сваи 12 м - не менее массы сваи.

Способ погружения свай вибрацией основан на передаче сваевибропогружателем через наголовник колебаний определенной частоты, амплитуды и направления. Наибольший эффект достигается при погружении свай вибрированием в водонасыщенный песок и грунт пластичной консистенции.

При вибропогружении свай в глинистые грунты нарушаются связи частиц грунта и он разупрочняется при вибрации, но упрочняется после ее действия. Свойство это называют тиксотропией.

В зависимости от частоты колебаний вибропогружатели разделяют на высокочастотные (700-1500 кол/мин) и низкочастотные (300-500). Для погружения свай применяют также вибровдавливающие установки, действие которых основано на использовании вибрации и усилия вдавливания.

Высокочастотные вибропогружатели можно применять для погружения свай, труб, шпунта небольшой массы, низкочастотные - для погружения тяжелых железобетонных свай и металлического шпунта, а также тонкостенных железобетонных оболочек большого диаметра.

Низкочастотные вибропогружатели, создающие больший статистический момент и большую амплитуду колебаний по сравнению с высокочастотными, отличаются простотой конструкции и удобством в эксплуатации. Этими машинами можно погружать тяжелые железобетонные сваи и сваи-оболочки, опирающиеся на песчаные грунты или супеси, на глубину 30-40 м с применением подмыва водой.

Вибромолоты представляют собой машины виброударного действия. Установленный на голове сваи вибромолот передает ей ударные импульсы ударником и колебания, создаваемые вибратором направленного действия.

Для предохранения голов свай от разрушения применяют наголовники, схемы которых приведены на рис. 8.

Рис. 8. Схемы наголовников: а - для трубчатого молота; б - для штангового молота; в - для паровоздушного молота одиночного действия; г - для забивки трубчатых железобетонных свай; 1 - молот; 2 - верхний амортизатор; 3 - нижний амортизатор; 4 - корпус наголовника; 5 - оболочка.

Схемы вибропогружателей показаны на рис. 9.

Рис. 9. Схемы вибропогружателей: а - с жестко закрепленным электродвигателем; б - с подрессорным пригрузом; в - вибромолот; 1 - электродвигатель; 2 - трансмиссия; 3 - пригруз; 4 - амортизатор; 5 - вибратор; 6 - бойки; 7 - наголовник.

У виброударных машин, в отличие от вибропогружателей повышается энергия удара в случае увеличения сопротивления среды, так как к свае присоединяется масса грунта.

Высокочастотные вибромолоты применяют для погружения свай и других элементов с малым лобовым сопротивлением (шпунт) в слабые грунты. Для забивки свай в плотные грунты применяют вибромолоты, развивающие значительную энергию удара.

Для присоединения вибропогружателей и вибромолотов к сваям используют наголовники различных конструкций.

Вибропогружающие машины работают при переменном токе напряжением 220 или 380 В путем включения в сеть, не имеющую других нагрузок; для питания их используются также передвижные электростанции.

Тип вибропогружателя выбирают в зависимости от грунтовых условий и глубины погружения по отношению , где Ко - момент эксцентриков, кгс·см; Qв - суммарная масса сваи или сваи-оболочки, наголовника и вибропогружателя, кг; величина этого отношения при применении вибропогружателей с частотой вращения эксцентриков 300-500 об/мин приведены в СНиП 111-9-74.

Для погружения оболочек большого диаметра спаренными вибропогружателями, синхронизированными на общем фундаменте переходнике, значения Кои Qвпринимают суммированием соответствующих показателей по обоим погружателям.

Технологические особенности по устройству свайных фундаментов

В зависимости от грунтовых условий и глубины погружения свай следует принять наиболее рациональный способ погружения. Успешная забивка свай обеспечивается правильным выбором типа и веса молота или вибропогружателя по отношению к весу, несущей способности и размером свай. Механизмы ударного действия следует выбирать по величине минимальной энергии по формуле

где Е – требуемая энергия удара молота, Дж;

N_св – расчётная нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

а – коэффициент, равный 25Дж/кН;

В зависимости от требуемой величины энергии удара определяют сваебойный агрегат, характеристики которого приведены в таблице 4.2.

Принятый тип молота должен удовлетворять условию

k ³ , (7.2)

где G_n – полный вес молота, кН, таблица 4.2;

q – масса сваи (включая массу наголовника и подбабка), кН;

Е_d – расчётное значение энергии удара, кДж, определяемое по таблице 4.3

Молот считается пригодным, если значение k по таблице 4.1 будет превышать значения, вычисленные по формуле (7.2).

Молот подбираем по величине минимальной энергии:

Р_св = 806,83кН – расчётная нагрузка на сваю.

В зависимости от требуемой величины удара определяют сваебойный агрегат, характеристики которого приведены в таблице 4.2, принимаем трубчатый молот с водяным охлаждением С-1047А с Е = 42,7 кДж.

Проверяем условие k ³ ,

где G_n = 36,0кН – масса молота

q₂ = 1Кн - вес наголовника и подбабка;

Условие выполняется, значит, молот, годен для забивки свай в данном случае.

7.2 Определение проектного отказа свай

Забивные висячие сваи погружают не только до проектной отметки, но и до проектного отказа. При забивке свай длиной 25м определение остаточного отказа сваи S_a (при условии, что S_a ³ 0,002м) возможно по формуле

S_a = , (7.3)

где М – коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия, равный I;

h– коэффициент, принимаемый в зависимости от материала сваи: для железобетонных свай с наголовником 1500кН/м 2 ; деревянных свай: с подбабком – 800кН/м 2 ; без подбабка - 1000кН/м 2 ;

А – площадь поперечного сечения сваи, м 2 ;

Е_d – расчётная энергия удара молота, кДж;

F_d – несущая способность свай, кН;

m₁ – полная масса молота, т;

m₂ – масса сваи с наголовником, т;

m₃ – масса подбабка, т;

e 2 = 0,2 – коэффициент восстановления удара. В процессе погружения сваи следует контролировать ее отказ.

Отказ сваи 35´35см, длиной 11м, забиваемой молотом С-1047А

S_a= м.

Технико-экономическое сравнение двух вариантов и выбор наиболее рационального из них

В данном курсовом проекте рассматриваются два варианта фундаментов: фундамент мелкого заложения и свайный фундамент. В применении к заданным геологическим условиям в качестве проектного выбран свайный фундамент. Так как верхний слой и второй слой по своим физико-прочностным характеристикам не могут служить надёжным основанием под фундамент. Наиболее эффективными, при данных геологических условиях будут применение свайного фундамента.

Как при производстве работ по возведению свайного фундамента, так и при устройстве фундамента мелкого заложения необходимо задействовать большее количество технических средств, а следовательно и материальных ресурсов на их обслуживание. Свайные фундаменты устраиваются под отдельные элементы конструкций, а в пролётах, между кустами свай, может устанавливаться оборудование большой массы.

В данном случае более эффективным будет являться устройство свайного фундамента.

Краткое описание технологии сооружения выбранного варианта фундамента

С предприятий стройиндустрии или баз комплектации строительных организаций железобетонные сваи доставляют к месту работ в подготовленном виде.

Сваи погружают ударом, вибрацией, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и электроосмоса, а также комбинациями этих методов. Эффективность применения того или иного метода зависит в основном от грунтовых условий.

В данном курсовом проекте погружение свай ведется ударным методом.

Ударный метод основан на использовании энергии удара (ударной нагрузки), под действием которой свая нижней заостренной частью заглубляется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны, частично вниз, частично вверх (на дневную поверхность). В результате погружения свая вытесняет объем грунта, практически равный объему ее погруженной части, и таким образом дополнительно уплотняет грунтовое основание. Зона заметного уплотнения грунта заметно распространяется в плоскости, нормальной к продольной оси сваи, на расстояние, равное 2…3 диаметрам сваи.

Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальными механизмами-молотами самых разных типов, основными из которых являются дизельные.

В данном курсовом проекте на строительной площадке применяется трубчатый дизель-молот.

В трубчатых дизель - молотах неподвижный цилиндр, имеющий шабот (пяту), является направляющей конструкцией. Ударная часть молота- подвижный поршень с головкой. Распыление топлива и воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины цилиндра, куда подается топливо. Число ударов в минуту у трубчатых дизель - молотов составляет около 47…55.

Основной показатель, характеризующий погружающую способность молота, энергия одного удара. Энергия одного удара зависит от веса и высоты падения ударной части, а также энергии сгорания топлива.

В комплект к молоту входит, как правило, наголовник, который необходим для закрепления сваи в направляющих сваебойной установки, предохранения головы сваи от разрушения ударами молота и равномерного распределения удара по площади сваи.

Внутренняя полость наголовника должна соответствовать очертанию и размерам головы сваи.

Для забивки свай с целью удержания в рабочем положении молота, подъема и установки свай в заданном положении применяют специальные подъемные устройства-копры. Основная часть копра - его стрела, вдоль которой устанавливается перед погружением и опускается по мере его забивки молот. Наклонные сваи погружают копрами с наклонной стрелой. Копры бывают на рельсовом ходу (универсальные металлические башенного типа) и самоходные - на базе кранов, тракторов, автомашин и экскаваторов.

Универсальные копры имеют значительную собственную массу (вместе с лебедкой-до 20 т). Монтаж и демонтаж этих копров, и устройство для них рельсовых путей - весьма трудоемкие процессы, поэтому их применяют для забивки свай длиной более 12м при большом объеме свайных работ на объекте.

Наиболее распространены в промышленном и гражданском строительстве сваи длиной 6…10м, которые забивают с помощью сваебойных самоходных установок. Эти сваебойные установки маневренны и имеют устройства, механизирующие процесс подтаскивания и подъема сваи, установку головы сваи в наголовник, а также выравнивание стрелы.

Подготовка площадки для свайных работ. В состав подготовительных работ входят: перенос или защита существующих инженерных сетей; освобождение площадки от строений, насаждений, мусора, снега; устройство водоотвода; планировка площадки с учетом уклона водостока; прокладка временных дорог, ограждение площадки; устройство наружного освещения, временных сетей электроэнергии, воды, пара, сжатого воздуха; организация площадок для складирования свай и других материалов; заводы и приемка свай, железобетонных элементов ростверка.

Оси геодезической разбивки рядов свай выносят за пределы котлована и закрепляют на обноске или створных знаках. Затем их нумеруют и составляют схему расположения знаков разбивки и привязки к опорной сети. Места погружения каждой сваи закрепляют инвентарными металлическими штырями. Вертикальные отметки голов и низа ростверков контролируют по специально установленным реперам, которые должны быть привязаны к государственной геодезической сети. Исполнительная схема разбивки и закрепления осей свай прилагается к акту о выполненных работах.

Транспортирование и раскладка свай. После доставки свай на объект сваевозами или другими транспортными средствами проверяется правильность маркировки элементов и проводится наружный осмотр свай. Сваи целесообразно разгружать, раскладывая непосредственно в зоне работы копра. Они могут быть уложены поодиночке или штабелями, головами к копру, перпендикулярно оси его движения.

Железобетонные сваи укладывают в штабеля высотой 3-4 ряда на деревянные прокладки размерами 10×6×20 см, располагаемые под монтажными петлями. При разгрузке и складировании подтаскивать сваи волоком не разрешается. Для подачи сваи к копру используют сваеустановщик, самоходный кран, автопогрузчик, оборудованный специальным захватом, или лебедку копра.

Забивку свай начинают с медленного опускания молота на наголовник после установки сваи на грунт и ее выверки. Под действием веса молота свая погружается в грунт. Чтобы обеспечить правильное направление сваи, первые удары производят с ограничением энергии удара. Затем энергию удара молота постепенно увеличивают до максимальной. От каждого удара свая погружается на определенную величину, которая уменьшается по мере углубления. В дальнейшем наступает момент, когда после каждого залога свая погружается на одну и туже величину, называемую отказом.

Сваи забивают до достижения расчетного отказа, указанного в проекте. Измерение отказов следует производить с точностью до 1мм. Отказ принято находить как среднюю величину после замера погружения сваи от серии ударов, называемой залогом. При забивке свай дизель – молотами залог принимают равным 10 ударам, а при забивке молотами двойного действия – число ударов за 1…2 мин.

Если средний отказ в трех последовательных залогах не превышает расчетного, то процесс забивки свай считают законченным.

Сваи, не давшие контрольного отказа, после перерыва продолжительностью 2…3 дня подвергают контрольной добивке. Если глубина погружения сваи не достигла 85% проектной, а на протяжении трех последовательных залогов получен расчетный отказ, то необходимо выяснить причины этого явления и согласовать с проектной организацией порядок дальнейшего ведения свайных работ.

В мостостроении широко применяют типовые призматические железобетонные сваи квадратных сечений 30x30, 35x35, и 40x40 см, изготовляемые из обычного или предварительно напряжённого железобетона.

Ненапряжённые мостовые трещиностойкие сваи (рисунок 10.1) с допустимым раскрытием трещин не более 0,1 мм используют в фундаментах с высокими ростверками и в свайных опорах-фундаментах мостов эстакадного типа. Их также изготовляют для обычных климатических условий и в северном исполнении.

Все мостовые сваи имеют защитный слой рабочей арматуры для обычных климатических условий 30 мм, а в северном исполнении – 50 мм. Рабочая арматура свай – периодического профиля класса А-II.

Каждой сваи присваивается марка. Например, марка сваи СМ11-35 (рисунок 10.1) означает: С – свая; М – мостовая; 11 – длина, м (L); 35 – сторона сечения сваи, см. Также после последнего числа в обозначении могут стоять буква и следующая за ней число (в обозначениях нетрещиностойких свай эта буква и число опускаются), которые обозначают трещиностойкость и тип армирования, соответственно. Для обозначения свай в северном исполнении после цифры указывающей тип армирования, добавляется буква С. Свая снабжена фиксирующим штырём для подачи её на копер при забивке и имеет две петли для захвата при транспортировке и складировании. Положение штыря и петель установлены из условия равенства изгибающих моментов от действия собственного веса сваи над точками строповки и в пролёте, что соответствует минимуму моментов в свае.

Головы свай армируют сварными сетками для исключения их повреждения при забивке в тяжёлые грунты. При забивке наибольшие напряжения возникают у концов свай. С учётом этого предусмотрен меньший шаг поперечной арматуры в этих местах.

Рисунок 10.1 – Конструкция мостовой призматической сваи из обычного железобетона сечением 35x35 см.

Q сила тяжести сваи включая наголовник и подбабок

ЕДИНЫЕ НОРМЫ И РАСЦЕНКИ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ,
МОНТАЖНЫЕ И РЕМОНТНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным проектно-технологическим институтом Министерства транспортного строительства (ВПТИтрансстрой) под методическим руководством и при участии Центрального бюро нормативов по труду в строительстве (ЦБНТС) при ВНИПИ труда в строительстве Госстроя СССР.

СОГЛАСОВАНЫ с ЦНИИОМТП.

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Государственного строительного комитета СССР, Государственного комитета СССР по труду и социальным вопросам и Секретариата Всесоюзного Совета Профессиональных Союзов от 5 декабря 1986 г. № 43/512/29-50 для обязательного применения на строительных, монтажных и ремонтно-строительных работах.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Средняя длительность погружения одной сваи равна: (53+68+60+40+43) : 5 = 55 мин.

По § Е12-25, табл. 2, № 5з находим, что при длительности погружения одной сваи до 60 мин Н.вр. составляет 4,2 чел.-ч, а Расц. - 3-74 руб.

При перемещении копра на расстояние св. 100 м добавлять на каждые последующие 100 м Н.вр. 0,05 маш.-ч.

8. Нормами предусмотрена передвижка рельсовых копров на расстояние до 5 м.

Передвижку копров на расстояние св. 5 м следует оплачивать п§ § Е12-80 настоящего Сборника.

планировка площадки на месте забивки свай;

в необходимых случаях установка подмостей;

разбивка и закрепление осей свайных рядов и мест забивки свай;

укладка путей для перемещения рельсовых копров.

12. Для погружения свай применяются универсальные, простые и специальные копры на гусеничном, рельсовом, пневмоколесном ходу и плавучих средствах.

Универсальным копром называется копер с поворотом платформы, рабочим наклоном мачты и изменением ее вылета.

Простым копром называется копер, не имеющий поворота платформы.

Специальным копром называется копер, предназначенный для сооружения свайных оснований специального назначения.

13. Нормами предусмотрено погружение свай и шпунта различными типами молотов и вибропогружателей, а также бурение скважин для буровых свай.

Технические характеристики молотов и вибропогружателей, буровых станков некоторых типов, применяемых на стройках, приводятся в табл. 2-6.

14. Выбор молота для забивки свай и свай-оболочек следует производить исходя из предусмотренной проектом несущей способности сваи или сваи-оболочки и их веса. Необходимая минимальная энергия удара молота, Дж (кгс·м) определяется по формуле

где Э - энергия удара молота; а - коэффициент, равный 25; Р - несущая способность сваи, указанная в проекте, Н.

Принятый тип молота с расчетной энергией удара Э должен удовлетворять условию

где К - коэффициент, который должен быть не более величин, приведенных в табл. 1; Q - полная масса молота, кг; q - масса сваи (включая вес наголовника и подбабка), кг; Э - расчетная энергия удара молота, Дж (кгс·м).

Для дизель-молотов расчетное значение энергии удара принимается: для штанговых Э = 0,4; для трубчатых Э = 0,9.

На стадии окончания забивки свай высота падения ударной части молота (А) для трубчатых молотов 2,8 м, а для штанговых молотов при массе ударной части 1250, 1800 и 2500 кг - соответственно Н = 1,7; 2 и 2,2 м.

Подбор сваебойного оборудования

Под внутреннюю стену разработана конструкция ленточного свайного фундамента с использованием свай С40.35 длиной 4 м, сечением 0,3х0,3 м. Несущая способность сваи по грунту составляет Fd = 745,6 кH. Расчетная нагрузка Рсв = 745,6/1,4 = 532,5 кН.

В настоящее время наиболее совершенными конструкциями молотов считаются дизель - молоты штанговые и трубчатые. По технико-экономическим показателям трубчатые имеют некоторые преимущества перед штанговыми. Поэтому выбирается трубчатый дизель-молот.

Для предварительного подбора молота определяется минимальная энергия удара молота Э исходя из расчетной нагрузки допускаемой на сваю Рсв = 532,5 кН, по формуле:

где а - коэффициент, равный 25Дж/кН.

Э = 1,75·25·532,5 = 23297Дж = 23,3 кДж

Затем по таблице технических характеристик трубчатых дизель-молотов подбирается молот такой марки, энергия удара которого (Эт) близка к полученному значению Э, но была больше его, т.е. Эт>Э, такому условию удовлетворяет - молот марки С-996, энергия удара которого Эт = 27 кДж > 23,3кДж.

Далее производится проверка пригодности молота С-996 по условию:

где Gм - полный вес молота (36,5кН)

Gс - вес сваи с наголовником и подбабком (принимается вес наголовника 100кгс=1кН, подбабок не используется), вес железобетонной сваи 0,352·4·24 =11,76кН; Gс=11,76+1=12,76 кН

Эр - расчетная энергия удара, определяемая для трубчатых дизель-молотов по формуле: Эр = 0,9G·Н (G - вес ударной части молота -12,5кН);

Н - фактическая высота падения молота, принимая на стадии окончания забивки - 2,8м). Эр = 0,9·12,5·2,8 = 31,5 кДж.

Кm = 6 кДж - коэффициент применимости молота [5] табл.8.33.

(36,5+12,76)/31,5 = 1,56<6. Условие выполнено. Молот пригоден.

Определение расчетного отказа.

Расчетный (проектный) отказ sp определяется по формуле:

где - коэффициент, принимаемый для железобетонных свай, забиваемых с наголовником, равным 1500кН/м2;

А - площадь поперечного сечения сваи 0,35·0,35=0,1225м2;

- коэффициент восстановления удара при забивке железобетонных свай с применением наголовника и деревянного вкладыша в нем ;

Fd = 745,6 кH - несущая способность сваи по грунту, определенная по формуле (8) СНиП [9].

Эр = 31,5 кДж; Gм =36,5 кН; Gс = 12,76 кН.

что окончательно подтверждает правильность выбора молота. Если расчетный отказ будет меньше 0,002 м, то нужно применять молот с большей энергией удара.

Заключение. Если при забивке сваи С40.35 молотом С-996 замеренный фактический отказ sa , будет равен или меньше расчетного отказа sd, то это будет означать, что несущая способность сваи Fd = 745,6 кН, исходя из которой был определен расчетный отказ, обеспечивается, и проект свайного фундамента не нуждается в корректировке. Такой вывод можно делать лишь в том случае, когда динамические испытания проведены в необходимом количестве и результаты их обработаны с учетом требований соответствующих ГОСТ и СНиП [9] раздел 5.

Q сила тяжести сваи включая наголовник и подбабок

8. Нормами предусмотрена передвижка рельсовых копров на расстояние до 5 м.

Передвижку копров на расстояние св. 5 м следует оплачивать п§ § Е12-80 настоящего Сборника.

СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов

1 РАЗРАБОТАН Государственным федеральным унитарным предприятием "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова" (НИИОСП) Госстроя России

ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

2 ОДОБРЕН для применения постановлением Госстроя России N 96 от 21 июня 2003 г.

Читайте также: