Набивные сваи имеют круглое сечение диаметром до 2,1 м и несущей способностью до 10000кН на сваю.
Устройство набивных свай выполняют только после осуществления всех работ подготовительного периода строительства.
Технологический процесс начинают с устройства в грунте скважин. В зависимости от способа устройства скважин, метода укладки и уплотнения в них материала набивные сваи подразделяют на буронабивные, вибротрамбованные и частотрамбованные.
Буронабивные сваи. Скважины в грунте устраивают методом бурения, зависимости от грунтовых условий бурение ведут без крепления стенок скважины (сухой способ) и с креплением стенок против обрушения обсадными трубами или глинистым раствором, заливаемым в скважины.
Сухой способ применяют в грунтах, которые могут держать стенки скважины без обрушения. Скважины устраивают методом вращательного бурения на проектную глубину. После подготовки скважины в нее опускают арматурный каркас и затем бетонируют, используя вертикально перемещаемую бетонолитную трубу (рис. 7.4).
Уплотняют бетонную смесь в скважине вибраторами, укрепленными на приемной воронке бетонолитной трубы, или используют литые самоуплотняющиеся смеси, получаемые на основе суперпластификаторов.
Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважины обсадными трубами возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадную трубу погружают в процессе бурения скважины ударным, вибрационным методом или гидродомкратами. При бетонирования ее извлекают с помощью системы домкратов, предающих обсадной трубе возвратно-поступательное и полувращательное движение, что обеспечивает уплотнение бетонной смеси в скважине (рис. 7.5).
Крепление стенок глинистым раствором является наиболее простым методом. В случае использования глинистого раствора скважину устраивают вращательным способом. Глинистый раствор готовят на месте производства работ и подают через пустотелую буровую штангу в скважину по мере ее проходки. В подготовленную скважину опускают арматурный каркас и бетонолитную трубу с приемным вибробункером (рис. 7.6). Бетонирование ведут методом вертикального подъема трубы. Вытесняемый из скважины при бетонировании глинистый раствор поступает в зумпф, откуда его перекачивают насосами для очистки от комьев грунта и дальнейшего использования.
В ряде случаев набивные сваи устраивают с уширенной нижней частью – пятой, что повышает их несущую способность.
Для образования уширения используют буровые расширители или осуществляют взрыв камуфлетного заряда на дне скважины.
Пневмотрамбованные сваи. Применяют в грунтах с большим притоком воды, затрудняющим сооружение буронабивных свай. В этом случае бетонирование выполняют в обсадных трубах при постоянном повышенном давлении воздуха в верхней зоне обсадной трубы (0,25…0,3МПа), которое создают при помощи компрессора. Бетонную смесь подают порциями через шлюзовую камеру, установленную над скважиной.
Вибротрамбованные сваи. Устраивают в сухих связных грунтах с применением обсадных труб, погружаемых в грунт вибропогружателем, подвешенным на стреле крана (рис.7.7). Обсадная труба на нижнем конце имеет съемный башмак. После погружения обсадной трубы вибропогружатель снимают и заменяют трамбующей штангой, с помощью которой уплотняют бетонную смесь, подаваемую в полость трубы порциями на высоту 0,8…1 м..
От уплотняющего усилия, передаваемого на первую порцию бетона, съемный башмак погружается ниже обреза обсадной трубы и бетон вдавливается в грунт стенок скважины, образуя уширенную пяту. После заполнения бетонной смесью обсадную трубу соединяют с вибропогружателем и с помощью крана при работающем вибраторе ее извлекают.
При бетонировании верхней части сваи устанавливают арматурный каркас, обеспечивающий сопряжение сваи с ростверком.
Частотрамбованные сваи. Устраивают с помощью специально оборудованного копра, имеющего паровоздушный молот двойного действия (рис. 7.8). Этим молотом погружают обсадную трубу, на конце которой насажен металлический съемный башмак, с уплотнением из смоляного каната, чтобы исключить проникновение в трубу воды. В полость погруженной обсадной трубы опускают краном арматурный каркас и заполняют ее пластичной бетонной смесью. Одновременно с бетонированием извлекают обсадную трубу из грунта, используя молот. Но при этом силу его погружающего удара делают в 2 раза меньше выдергивающих усилий, передаваемых на обсадную трубу. Вибрация при действии молота и перемещения трубы вниз при ударе обеспечивает уплотнение бетонной смеси и вдавливание ее в стенки скважины.
Песчаные (грунтовые) сваи. Применяют для упрочнения слабых грунтов. Их устраивают путем погружения любым методом в грунт обсадной трубы, наполненной песком. На нижнем конце труба имеет четырехлопастный раскрывающийся наконечник с кольцом или съемный башмак (рис. 7.9). При извлечении обсадной трубы из грунта кольцо спадает, наконечник раскрывается и песок заполняет скважину. Песок в скважине уплотняют вибрированием обсадной трубы одновременно с ее извлечением или используют трамбовки, работающие от агрегата для погружения обсадной трубы.
Грунтобетонные сваи. Устраивают без извлечения грунта из скважины. Для этого используют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой штангой, имеющей на конце смесительный бур с режущими и перемешивающими лопастями. Через полость буровой штанги нагнетают растворонасосом водоцементную суспензию. При обратном вращении бура и его извлечении происходит послойное уплотнение грунта, насыщенного водоцементной эмульсией. Грунтобетонная смесь твердеет, и в результате получают сваю без выемки грунта.
|