Виды набивных свай и способы их изготовления

В зависимости от материала, конструкции и способов изготовления различают следующие виды набивных свай:

по материалу — бетонные, железобетонные, песко- и грунто-бетонные, песчаные, грунтовые, комбинированные с применением металлической, асбоцементной и синтетических оболочек, сборного железобетона, дерева;

по глубине заложения — короткие (до 6 м) и длинные (более 6 м). - Кроме этого, набивные сваи подразделяют:

в зависимости от расположения свай в плане — одиночные, свайные кусты, полосы и поля;

по способу заделки — со свободной головой и заделкой в бетон ростверка или фундаментной плиты;

по отношению оси к горизонтальной плоскости — вертикальные и наклонные;

по горизонтальному сечению ствола — круглые сплошные и кольцевые;

по вертикальному сечению ствола — цилиндрические, гофрированные, конические, с уширенной пятой;

по характеру работы в грунте — висячие сван, сваи-стойки и анкерные.

Способы образования скважин следующие: механическое и вибромеханическое бурение, пробивка отверстий конусом или лидер-ной трубой, бурение под глинистым раствором, взрывной метод.

Применяют следующие способы бетонирования ствола: прямое, с применением вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), под глинистым раствором, под защитой обсадной трубы, бетонирование с трамбованием, пневмо- и гидропрессование, раздельное бетонирование и др.

Способы образования уширен и й стволов возможны следующие: механическое трамбование, механическое бурение сухим способом или под глинистым раствором, гидро- и электромеханическим раздавливанием, термомеханическим бурением, вибрированием, пневмо- и гидропрессованием и взрывным методом.

В основу предлагаемой в настоящей работе классификации, набивных свай положены способы устройства скважин и методы их бетонирования.

На практике применяют два основных способа образования скважин под набивные сваи для последующего заполнения их бетоном: бурением или пробивкой грунта. По первому способу в зависимости от грунта скважины бурят без укрепления стенок или с укреплением их глинистым раствором, а также под защитой обсадных труб. По второму способу скважины пробивают тоже в зависимости от вида грунта сердечниками или трубами с глухим нижним концом, трубами с теряемым башмаком или трубами-оболочками с глухими нижними концами, которые остаются в грунте. Последний метод является переходным к установке забивных полых свай с глухим нижним концом.

§ 3. Способы устройства уширенной пяты

Для повышения несущей способности буронабивных свай во многих случаях целесообразно увеличить площадь их опирания.

Ниже рассмотрены шесть основных способов устройства уширенных пят свай: 1) различными приемами механического трамбования бетона в скважинах; 2) виброударным способом, изготовления набивных свай; 3) путем пневматического прессования ствола набивной сваи. Этот метод применим при устройстве свай Вольф-схольтца, Боженкова и Гузеева, Грюна, т. е. для свай II типа; 4) специальными разбуривающими механизмами, с помощью которых ниже забоя скважины образуется шаровидное пространство диаметром, значительно превышающим диаметр скважины. Образованную шаровидную полость заполняют бетоном; 5) с помощью камуфлетного взрыва. В скважину опускают заряд взрывчатого вещества, затем часть ее заполняют пластичным или литым бетоном, после чего производят взрыв. Полость ниже забоя скважины, образующаяся после взрыва, тотчас заполняют бетоном, поступающим из ствола скважины; 6) с помощью электромеханического или электрогидравлического устройства, раздвигающего (раздавливающего) грунт в основании скважины.

Уширять основания можно отдельными или комплексными механизмами, которые в процессе бурения скважины образуют уширенную пяту. При описании технологии устройства свай такими агрегатами устройство ствола и уширенной пяты рассматривают совместно.

§ 4. Конструктивные особенности фундаментов из набивных свай

С целью обеспечения надежной работы конструкций надземных частей зданий и в то же время эффективного использования несущей способности материалов свайных фундаментов при привязке проектов можно изменять шаг свай, сечение их стволов (используя комплект рабочих органов различного диаметра), величину уши-рения, глубину бурения, марку бетона и т. п.

Главное преимущество набивных свай заключается в незначительных абсолютных и относительных осадках сооружений. Кроме того, создание узла «свая — колонна», затрудненное при устройстве фундаментов на забивных сваях, легко реализуется в любых вариантах набивных свай. Верх набивной сваи и соответственно ростверк (монолитный или сборный) можно располагать на любой отметке без устройства дополнительных переходных элементов, что затруднительно при забивных сваях.

Набивная свая состоит из следующих элементов: ствола (тела) сваи, головы и пяты, которая может оканчиваться уширенным основанием.

Ствол сваи, как отмечалось выше, можно изготовлять из различных однородных материалов монолитной или сборно-монолитной конструкции При значительной длине свай, больших

нагрузках на них или в неблагоприятных гидрогеологических условиях применяют сваи со стволами-оболочками из металла, железобетонных труб или колец. В зарубежной практике смешанные

конструкции используют чаще всего в виде гофрированных стальных оболочек, заполненных

Стволы набивных свай армируют преимущественно в оголовках. Сплошное армирование стволов необходимо только для воспринятая значительных изгибающих усилий, а также при использовании набивных свай в качестве анкеров. В этом одно из отличий набивных свай от забивных, армирбвать которые необходимо для обеспечения сохранности свай при перевозке и в процессе забивки.

Возможность значительного увеличения пяты набивных свай

одно из основных их преимуществ и источников экономичности. Диаметр их уширення больше диаметра ствола обычно в 2,5— 3,5 раза, что соответствует 7—12-кратному увеличению площади -опирания на грунт. Пределы уширения и геометрия пят зависят от типов набивных свай и применяемого оборудования (10.2).

Увеличивать несущую способность сравнительно коротких набивных свай можно также путем устройства нескольких уширений на стволе (10.3).

25. Опалубка для бетонирования конструкций: назначение, требования, классификация, материалы изготовления

Опалубка нужна для придания формы монолитной конструкции.

Опалубка кроме прочностных показателей должна иметь достаточно высокую жесткость.

В связи с тем, что при возведении монолитных конструкций жилых а гражданских зданий требуется повышенное качество поверхности, к опалубке предъявляют ряд дополнительных требований.

От деформативности опалубки зависят не только прочность и качество выполнения монолитных конструкций, но также трудоемкость опалубочных и отделочных работ, долговечность и стоимость опалубки. Кроме искривлений поверхности, нарушения геометрических размеров и других отклонений при недостаточно жесткой опалубке образуются раковины на поверхности н воздушные пузырьки при уплотнении бетона.

- Важным требованием к опалубке является равномерность деформации элементов одного функционального назначения (например, крупноразмерных щитов стен или перекрытий). При термообработке бетона в термоактивной опалубке нужно учитывать дополнительные нагрузки н деформации опалубки при прогреве.

При возведении монолитных конструкций для уплотнения бетона вертикальных конструкций, как правило, применяют глубинные вибраторы. Использование наружных вибраторов позволяет снизить трудовые затраты на бетонных работах. Однако опалубка значительно утяжеляется и, кроме того, ухудшается качество поверхностей бетона вследствие засасывания воздуха при вибрировании.

Все соединения опалубки рекомендуется выполнять быстро-разъемиыми; они должны быть достаточно плотными и непроницаемыми. Сварные швы, а также острые углы и кромки опалубки должны быть обработаны.

Точность изготовления опалубки должна быть на 1-2 класса выше точности выполнения монолитных конструкций. Более высокие допуски назначают для термоактивной опалубки, так как кроме дополнительных деформаций формы следует учитывать изменение размеров при охлаждении и нагревании.

Универсальные системы опалубки, рассчитанные на длительный срок службы, высокий темп оборачиваемости и применение в разных условиях, должны выполняться по более высокому классу точности. Следует иметь в вида, однако, что необоснованное завышение точности изготовления значительно увеличивает стоимость опалубки.

Значительное влияние на качество поверхности оказывает поверхность опалубки, соприкасающаяся с бетоном. Хорошие поверхности получаются при нанесении слоя смазки на металлическую опалубку. Опалубка из специально подобранной древесины позволяет в ряде случаев получить красивую текстуру. Хорошие результаты дают специальные поглощающие облицовки. При увеличении степени поглощения материала уменьшается количество раковин и пустот на поверхности бетона. Различная степень поглощения облицовки приводит к появлению ясно видимых темных и более светлых пятен на поверхности бетона. Кроме того, повторное применение опалубки также изменяет степень поглощения и цвет бетонной поверхности. Изменяют цвет также состав бетона, технология укладки и способ уплотнения.

Красивую поверхность бетона можно получить при использовании твердых древесноволокнистых плит и фанеры, покрытых смазкой. Поверхность в этом случае несколько лучше, чем при металлической поверхности опалубки. Опалубка с полностью непроницаемой поверхностью часто служит причиной появления пустот и раковин. Для снижения их нужно больше расходовать эмульсионной смазки. По этим соображениям желательно применять смазки н для поверхностей, имеющих небольшую адгезию к бетону (пластиковые опалубки, фанера с синтетическим покрытием).

Классификация. 1. Разборно-переставная мелкощитовая. Состоит из элементов массой до 59 кг, щитов, поддерживающих и крепежных элементов. Применяют для бетонирования конструкций, в т.ч. с вертикальными, горизонтальными и наклонными поверхностями различного очертания.

2. Разборно-переставная, крупнощитовая. Состоит из щитов, конструктивно связанных с поддерживающими элементами, общей массой св. 50 кг, оборудованных при необходимости средствами для обеспечения устойчивости. Применяют для бетонирования крупноразмерных конструкций.

3. Подъемно-переставная опалубка. Состоит из щитов, отделяемых от бетонируемой поверхности при перемещении, поддерживающих элементов, рабочего пола (настила) и приспособлений (механизмов) для перемещений. Применяют для бетонирования конструкций и сооружений преимущественно переменного сечения (дымовых труб, опор мостов и др.).

4. Блочная. Состоит из щитов и поддерживающих элементов, собранных в пространственные блоки. Применяют для бетонирования отдельно стоящих (ростверков, ступенчатых и столбчатых фундаментов) и фрагментов крупноразмерных конструкций.

5. Объемно-переставная. Состоит из блоков, которые при установке в рабочее положение образуют в поперечном сечении опалубку П-образной формы. Применяют для бетонирования стен и перекрытий жилых и общественных зданий.

6. Скользящая. Состоит из щитов, рабочего пола и домкратов, закрепленных на домкратных рамах, приводных станций и прочих элементов (подвесных подмостей, домкратных стержней, козырьков и др.). Опалубку поднимают домкратами по мере бетонирования. Применяют для возведения вертикальных конструкций, зданий и сооружений преимущественно постоянного сечения высотой более 40 м и толщиной не менее 12 см.

7. Горизонтально-перемещаемая (катучая, тоннельная). Состоит из щитов, в т.ч. криволинейного очертания, закрепленных на пространственном каркасе. Перемещают вдоль возводимого сооружения на тележках или других приспособлениях. Применяют для возведения туннелей открытым способом, подпорных стен, водоводов, коллекторов, обделки туннелей, возводимых закрытым способом, резервуаров.

8. Пневматическая. Состоит из гибкой воздухоопорной оболочки или пневматических поддерживающих элементов с формообразующей оболочкой. Применяют для возведения конструкций и сооружений криволинейного очертания.

9. Несъемная. Состоит из щитов, остающихся после бетонирования в конструкции и инвентарных поддерживающих элементов. Выполняет в ряде случаев дополнительные функции (облицовка, гидроизоляция, утеплитель и др.). Опалубка может быть включена или не включена в расчетное сечение монолитной конструкции.

Материалы: дерево, металл, фанера, пластмасса, несъемная (пенополистирол) и др.