Билет 20: Виды свай по технологии их производства

Сваи применяют для устройства фундаментов под различные здания и сооружения, повышения несущей способности слабых грунтов, шпунтовые сваи - для укрепления стенок котлованов от обрушения.

Сваи подразделяют по целому ряду признаков на несколько групп:

- по материалу - деревянные, металлические, бетонные и железобетонные, комбинированные, грунтовые;

- по конструкции - квадратные, трубчатые, прямоугольные и многоугольные, с уширением и без него, цельные и составные, призматические и конические, сплошного сечения и пустотелые, винтовые и сваи-колонны;

- по способу устройства - забивные, изготовляемые на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт, и набивные, устраиваемые непосредственно в грунте (в заранее пробуренной скважине);

- по характеру работы (по способу передачи нагрузки на основание) - сваи-стойки, которые передают нагрузку от здания своими концами на скальный или практически несжимаемый грунт, и висячие сваи, передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи;

- по виду воспринимаемой нагрузки — центральная, вертикально действующая нагрузка, нагрузка с эксцентриситетом, и усилия выдергивания;

- по виду армирования железобетонных свай - с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

Свайный куст — несколько рядом расположенных свай, совместно воспринимающих общую нагрузку;

Ростверк — конструкция, объединяющая сверху сваи для их совместной работы

Деревянные сваи изготовляют из древесины сосны, ели, лиственницы, кедра, пихты, дуба. Длина свай 4... 12 м, диаметр в тонком конце 18...34 см. В нижнем конце свая заострена на 3...4 грани, острие должно совпадать с осью сваи, отклоненное от оси острие может увести сваю при забивке от проектного положения. При забивке в плотные грунты и предохранения острия от разрушения на него надевают металлический башмак - наконечник, а на верхнюю часть - железное Кольцо-бугель, предохраняющий голову сваи от разрушения (размочаливания) при забивке.

Когда требуются длинные сваи (> 12 м), их сплачивают из нескольких бревен - в торец, вполдерева или накладками. Для предохранения свай от гниения их пропитывают антисептиками или погружают так, чтобы вся свая располагалась ниже самого низкого уровня грунтовых вод.

Деревянные шпунты изготовляют из брусьев, на одной грани устраивают гребень, на другой - паз, преимущественно прямоугольного сечения. Перед забивкой шпунтины соединяют по 2...3 шт. в пакет, делают общий скос на острие и надевают общий бугель. Обычно толщина шпунтин 5... 14 см, но может доходить до 26 см.

Металлические сваи применяют в портовом, мостовом, энергетическом и промышленном строительстве, при возведении высотных сооружений (радиомачт, телебашен). Используют стальные трубы диаметром 25...100 см, рельсы, двутавры, винтовые сваи со специальным наконечником, завинчиваемые в грунт.

Сваи-оболочки - металлические трубчатые сваи диаметром 1,2...2 м и более, длиной до 14 м, при необходимости их наращивают и соединяют на сварке. Сваи с открытым нижним торцом по мере заглубления заполняют грунтом, который, уплотняясь, увеличивает несущую способность сваи. Сваи-оболочки с закрытым нижним торцом в виде съемного наконечника забивают в грунт. Металлический наконечник всегда остается в грунте, сама свая может быть оставлена и заполнена бетонной смесью для повышения несущей способности или извлечена. В процессе извлечения сваи-оболочки ее полость заполняется бетонной смесью.

Стальной шпунт применяют для устройства водонепроницаемых стенок котлованов, подпорных стенок, пирсов, набережных. Для шпунта выпускают специальные профили - плоские, корытообразные, зет-образные длиной до 30 м, в отдельных случаях используют обычный стальной прокат.

Железобетонные сваи выпускают сечением от 20 х 20 до 60 х 60 см и длиной от 3 до 16 м с обычной и предварительно напряженной арматурой. Предварительное напряжение позволяет сократить расход бетона на 15...20%, металла до 50...60% по сравнению с обычным армированием. Армирование необходимо для транспортирования и забивки свай, для нормальной работы на сжатие достаточно косвенного армирования. Предварительное напряжение при забивке препятствует возникновению деформаций, трещин, стягивает имеющиеся трещины.

Полые сваи квадратного и трубчатого сечения длиной 2...6 м применяют в плотных грунтах и малых нагрузках от строящегося сооружения, наружный диаметр может доходить до 80 см

Устройство свайных фундаментов является комплексным процессом, включающим на примере метода забивки:

- подготовку территории для ведения работ;

- геодезическую разбивку с выносом в натуру положения каждой сваи;

- доставку на стройплощадку, монтаж, наладку и опробование оборудования для погружения свай;

- транспортировку готовых свай от места их изготовления к месту их погружения;

- забивку свай;

- срезку готовых свай по заданной отметке;

- вывоз со строительной площадки срезанных остатков свай;

- устройство монолитного или сборного ростверка;

- демонтаж оборудования.

Анализ грунтов, их несущей способности показывает, что для большей части территории России плотные грунты залегают на сравнительно небольшой глубине, что позволяет использовать сваи длиной 3...7 м.

Билет 21: Строительные работы, объединение их в циклы, организационные способы их выполнения В зависимости от возможной и целесообразной степени совмещения строительных работ, монтажа конструкций и тех­нологического оборудования промышленные здания возводят открытым, закрытым, совмещенным или комбинированным методами (рис. 9.1). Эти методы отражают разные степени со­вмещения и последовательности работ, что всегда необходимо учитывать при организации монтажа строительных конструк­ций и возведения зданий.

Рис. 9.1. Методы совмещения циклов строительства:
I— открытый: 1 — возведение подземной ча­сти; 2 — монтаж каркаса; 3 — монтаж техно­логического оборудования; 4 — отделочные работы; II — закрытый: 1 — подземная часть под каркас; 2 — каркас здания; 3 — подзем­ная часть технологического оборудования и коммуникации; 4 — монтаж технологическо­го оборудования; 5 — отделочные работы; III— совмещенный: 1 — отрывка общего кот­лована сооружения; 2 — бетонирование фун­даментов под оборудование; 3 — монтаж каркаса здания; 4 — монтаж технологическо­го оборудования; 5 — отделочные работы; IV— комбинированный — производство ра­бот открытым (I) и закрытым (II) способами

К основным циклам строительства одноэтажных промыш­ленных зданий относят возведение подземной и надземной частей здания, которое включает: отрывку котлованов и тран­шей под фундаменты здания и технологического оборудова­ния, монтаж фундаментов здания и бетонирование фундамен­тов под оборудование, монтаж конструкций надземной части и возведение встроенных этажерок, монтаж технологического оборудования и трубопроводов, выполнение отделочных работ.

Открытый метод заключается в том, что первоначально выполняют все работы по возведению подземной части на за­хватке, после чего монтируют конструкции надземной части здания, технологического оборудования, трубопроводов, вы­полняют все отделочные работы. В состав подземного цикла включаются все работы по сооружению подземных конструк­ций — фундаментов под здание и оборудование, подвальных этажей с перекрытиями над ними, прокладка и засыпка всех коммуникаций, устройство подготовки под полы в бесподваль­ных зданиях. После окончания подземного цикла работ, вклю­чая подготовку под полы, оставшаяся площадка должна быть спланирована.

Выполнение в первую очередь всех работ подземного цикла, обеспечивающее возможность наиболее эффективного монтажа надземной части здания или сооружения, является одним из важнейших условий успешного строительства индустриальными методами. Однако в зависимости от объемно-планировочных и технологических решений зданий и условий строительства дру­гие методы могут оказаться более эффективными.

При закрытом методе на каждом монтажном участке вна­чале выполняют земляные работы и фундаменты только под здание, после чего монтируют его каркас. По окончании мон­тажных работ внутри каркаса здания разрабатывают котлованы, возводят фундаменты под встроенные конструкции (эта­жерки) и под технологическое оборудование и все подземные сооружения. Только после этого осуществляют монтаж конст­рукций этажерок, технологического оборудования, трубопрово­дов, выполняют все отделочные работы.

Закрытый метод может быть более рациональным в том случае, когда фундаменты под оборудование занимают значи­тельную часть пролетов здания и необходимо возведение раз­витой сети подземного хозяйства. Это затрудняет передвиже­ние кранов, требует дополнительных затрат на устройство проездов. Закрытый метод позволяет рассредоточить работы, применить самоходные краны, обладающие большей маневренностью и более низкой стоимостью эксплуатации, чем ба­шенные, используемые для монтажа при открытом методе. Большая часть работ выполняется после возведения покрытия здания, что немаловажно для защиты от осадков.

При совмещенном методе сначала отрывают общий котлован под подземное хозяйство, фундаменты под оборудование и зда­ние. Бетонирование фундаментов под оборудование и другие подземные работы совмещают с монтажом каркаса здания так, чтобы к моменту сдачи фундаментов под оборудование был за­кончен на других участках работ монтаж каркаса и можно было приступить к монтажу технологического оборудования.

При комбинированном методе пролеты с большим насыще­нием технологическим оборудованием и с развитым подзем­ным хозяйством возводят закрытым способом, а пролеты со слаборазвитым подземным хозяйством и небольшим количест­вом технологического оборудования — открытым. При этом методе монтажные краны располагают в пролетах со слабораз­витым подземным хозяйством.