Технология устройства свайных полей.
К основным преимуществам метода статического вдавливания по сравнению с другими можно отнести:
- контроль несущей способности грунта основания при устройстве каждой сваи, что обеспечивает минимальные равномерные деформации сооружения в процессе его эксплуатации;
- контроль несущей способности каждой сваи по материалу;
- возможность проведения статических испытаний несущей способности свай. При этом исключается необходимость применения специального оборудования для статического опробования свай, устройства анкерных свай и т.п.;
- использование для вдавливания стандартных (серийных) сборных призматических железобетонных свай с поперечным размером 300x300 мм, 350x350 мм и 400x400 мм;
- полное отсутствие динамических и шумовых воздействий, а также загрязнение окружающей среды вредными выбросами в виде продуктов сгорания, являющихся важными факторами в условиях плотной городской застройки;
- перевозка устройства с объекта на объект осуществляется обычными автотранспортными средствами без оформления разрешения на перевозку негабаритных грузов.
Вдавливание свай на открытых площадках известно в нашей стране с 1957г., но широкое внедрение в практику строительства произошло лишь в конце 90-х. лет прошлого века благодаря созданию новых палевдавливающих агрегатов, обеспечивающих вдавливающее усилие в 2300 кН. Это сделало вдавливание свай конкурентоспособными не только к забивным, но и к буронабивным и буроинъекционным сваям. Следует отметить, что при устройстве фундаментов из забивных, буронабивных и буроинъекционных свай отсутствует контроль их несущей способности при выполнении работ. Кроме того, буронабивные и буроинъекционные сваи выполняются в почвенной среде, поэтому тело сваи формируется из бетона низшей плотности с возможными включениями грунта на отдельных участках ствола сваи. Это приводит к неравномерным деформациям отдельных частей зданий и сооружений.
Предлагаемая нами технология устройства свайных полей методом статического вдавливания позволяет контролировать несущую способность грунта свайной основы в процессе углубления свай устройствами, апробированными Госстандартом Украины. Углубление каждой из свай происходит до отметки, что обеспечивает проектное значение несущей способности. При этом гарантируется равномерное оседание свайных фундаментов, что исключает деформацию его конструкций, повышает эксплуатационные качества зданий и сооружений.
С помощью вышеупомянутого оборудования и устройств контроля может производиться и статическое испытание несущей способности свай. При этом исключается необходимость применения специального оборудования для статического опробования свай, устройства анкерных свай и т.д. Новая технология дает возможность строить свайные основания подпорных стен, зданий и сооружений, проводить укрепления набережных и пристаней, а также усиливать существующие фундаменты зданий, сооружений и т.д.
Предлагаемый ООО "Милиуса" метод позволяет:
- вдавливать сваи любой длины на открытых площадках, особенно в условиях плотной застройки, непосредственно возле существующих зданий и сооружений (500 мм от наружных стен и фундаментов);
- вдавливать сваи непосредственно с дневной поверхности без устройства котлована;
- выполнять работы по устройству шпунтовых заборов из любых конструкций и материалов;
- использовать для выполнения свайных работ источник электроэнергии мощностью 60 кВт;
- обеспечить максимальное вдавливающее усилие – 230т;
вдавливание свай в смену (в расчете 100 т несущей способности):
- в обычных условиях сплошной длиной до 10 пм – 14шт.; сплошной длиной более 10 пм – 12 шт.; сопоставимой из 2-х частей – 7 шт.
- в условиях городской застройки: сплошной длины до 10 пм – 9-10 шт.; сплошной длины более 10 пм – 7-8 шт.; сопоставимой из 2-х частей – 5-6 шт.
Опытные сваи.
Общая характеристика конструкции и методы их устройства на опытных площадках.
Для проведения исследований по определению несущей способности вдавливаемых натурных свай в конкретных геологических условиях используются обычные призматические железобетонные сваи с геометрическими размерами 300Х300 мм и 350Х350 мм.
Анкерные сваи при определении несущей способности не используются, а в качестве пригрузочного стенда использовалась установка ВП-250, поэтому армирование свай, подлежащих статическому вдавливанию и последующему испытанию, отвечает стандартным требованиям. Величина нагрузки оказывает значительное влияние на выбор класса бетона, изменяющегося в пределах от В15 до В35. При наличии нескольких опытных свай на опытной площадке, для исключения возможного их взаимного воздействия, их устраивают на расстоянии не менее 1,5 м.
Вдавливание всех опытных натурных свай производится со скоростью 0,5-0,8 м/мин с помощью вдавливающего устройства ВП-250. Принцип действия данной установки – пошаговое углубление сваи от действия гидроцилиндра, двигающееся вертикально по «шахте» установки. Вдавливающее усилие прикладывается вертикально к оголовку сваи. Сама "шахта" может совершать движение вперед-назад по рабочим балкам на всю ширину рабочего устройства. Реакция, передающаяся на кол, воспринимается весом самого устройства и дополнительными грузами, размещаемыми на пригрузочных балках агрегата.
Процесс вдавливания осуществляется в следующем порядке: свая подается между рабочими балками, центрируется в вертикальное положение, после чего последовательным перемещением вдавливающей «шахты» и гидроцилиндра захватывается оголовок сваи. С помощью установленной маслостанции создается давление в гидроцилиндре, передающее усилие вдавливания на кол.
Агрегат совершает перемещение по подкрановым путям. Максимальное расстояние между нитями путей составляет 10,8 м. Следовательно, конструкция вдавливающего устройства ВП-250 разработана таким образом, что создается возможность устройств свай без перемонтажа в пределах всей захватки. Устройство обслуживается одним краном грузоподъемностью 200 кН (20 т).
Как известно, вдавливание свай в песках требует значительного удавляющего усилия, поэтому на некоторых опытных участках для облегчения углубления свай дополнительно устраиваются лидерные буровые скважины диаметром 300 мм. Следует отметить, что в последнее время используется трубчатый шнек d=300 мм специальной конструкции, обеспечивающий устройство лидерной скважины без выемки почвы даже при наличии водонасыщенных песков.
Кроме того, были проведены эксперименты по исследованию влияния на несущую способность вдавливаемой сваи процедуры повторного вдавливания и замывки почвы, которая засыпалась в полость между стенками лидерной скважины и телом сваи. Результаты этих исследований содержатся в архивных данных ООО "Милиуса".
