Технология и оборудование при погружении свай вдавливанием

ТЕХНОЛОГИЯ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ МЕТОДОМ ВДАВЛИВАНИЯ И СОВЕТЫЕсли уж строить – то на века.

Именно такого правила стоит придерживаться, приступая к возведению зданий. Однако существуют места, где строить хоть и можно, но довольно-таки сложно из-за особенностей грунта. И в этом случае на помощь приходят сваи – специальные длинные стержни, выполняющие роль опор для фундамента.

А одним из эффективных способов максимально увеличить его несущую способность и укрепить постройку является погружение свай методом вдавливания.НЕВОЗМОЖНОЕ ВОЗМОЖНОСлабый или уплотненный грунт – еще не повод отказываться от идеи возведения на нем построек в несколько этажей. Специально для достижения данной цели предлагается использование свайного фундамента; причем, в этом случае не понадобится даже обустраивать техническое подполье.Эта технология известна еще с незапамятных времен, когда люди селились на заболоченных или часто затапливаемых территориях. Тогда сваи делали из бревен и вручную «внедряли» в почву, поднимая тем самым будущий дом на спасительные пару метров.

В настоящее время все элементы конструкции создаются в стенах заводов, а при монтаже требуют наличия специализированной техники.СПОСОБЫ МОНТАЖА И ВИДЫ ОПОРСуществует несколько способов статической установки стержней:ударный;вибрационный;путем завинчивания;путем вдавливания.На последнем остановимся подробней.Итак, он чрезвычайно популярен, и на это имеется множество объективных причин. Он идеально подходит для работ практически на всех видах грунта, а также в зонах повышенной сейсмоактивности. При этом используются следующие разновидности опорных конструкций:бетонная, забивного типа, имеющая цельный стержень;бетонная, имеющая пустотелый стержень;стальная, набивного типа;стальная, забивного типа.

к содержанию ↑ТОЧКА, ЛИНИЯ И «КУСТ»Технология вдавливания свай подразумевает три варианта исполнения:Точечный (подразумевает установку одиночных элементов). Идеальное решение для реставрации уже имеющегося фундамента.Линейный (элементы располагаются в один ряд). Широко используется на открытых площадках.Координатный (элементы располагаются в несколько рядов, по продольным либо поперечным прямым, — то есть «кустами»).

Характеризуется высокой скоростью и производительностью.Все процессы осуществляются с помощью сваевдавливателя – он же гидростатический гидравлический коптер. Это законченный механизм, состоящий из основной и грузовой рам. На первой крепятся основные установки (в том числе устройство для фиксации свай), на второй – грузы-противовесы.ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИВ чем же заключаются преимущества свайного фундамента?это одна из наиболее надежных конструкций для укрепления фундамента;она достаточно проста, так как не требует рытья ям;как уже говорилось выше, не требует устройства подвала;применяется в случае слабого верхнего слоя, либо, напротив, слишком плотного грунта;используется не только в гражданском, но и в промышленном строительстве;позволяет существенно сэкономить;не является источником разрушительных вибраций.Проверка за процессомОсобенности данного метода позволяют проводить компьютерный мониторинг работ, что повышает их качество в разы.

Но на этом достоинства не заканчиваются: так, применять технологию вдавливания можно, не проводя выравнивания площадки, а также без детального изучения типа грунта, на котором будет зиждиться будущая постройка. Кроме того, она не формирует столь высокий уровень шума, как иные вариации монтажа (особенно забивная). Это позволяет использовать данную технологию рядом с муниципальными и социально значимыми объектами, будь то детский сад, школа или больница.Впрочем, у этого способа есть и незначительные недостатки.

В том числе, необходимость использования специализированной крупногабаритной техники. Это вносит существенные ограничения в работу: к примеру, проводить ее можно лишь на строительных участках площадью не менее 500 м2. Однако на этом «минусы» вдавливания свай заканчиваются.ПОЭТАПНЫЙ ПЛАН ДЕЙСТВИЙПеред тем, как приступить к данному этапу строительства, необходимо провести ряд работ.

Алгоритм действий следующий:вырыть котлован;произвести планировку площадки;организовать в котловане водостоки и водоотливы;осуществить геодезическую разбивку осей и положения свай;обустроить пути для техники;подвести электрические сети;непосредственно складировать стержни в одном месте;доставить на строительную площадку все необходимые агрегаты и машины.Вдавливание фундаментаДля успешного проведения работ в них должны быть задействованы четыре специалиста. Среди них – оператор машины, которая будет производить вдавливание. Его задача – управлять ею и контролировать показания приборов.

Второй незаменимый участник процесса – крановщик, который переустанавливает технику. Кроме того, не обойтись и без пары стропальщиков. Они принимают активное участие в такелажных работах.ВСЕ ГЕНИАЛЬНОЕ – ПРОСТОА теперь подробнее остановимся на том, как происходит погружение свай путем вдавливания.

Для начала производится монтаж оборудования и загрузка блоков, выполняющих функцию противовесов. Стержни вертикально устанавливают и надежно закрепляют в зажимном устройстве. Затем их погружают в почву на глубину примерно в один метр (вдавливание осуществляется благодаря статистической нагрузке) и разжимают.

Далее шток домкрата устанавливают в верхнем положении, свая фиксируется повторно, и процедура вдавливания ее в почву повторяется. И так – до тех пор, пока свая не перестанет погружаться в грунт. Последний, в свою очередь, постепенно уплотняется вокруг остроконечного стержня.В результате всех манипуляций мы получаем опору, которая не разрушается под ударами.

Ее целостность остается без изменений, а фундамент может прослужить длительный период времени. Не разрушается и почва под зданием, что положительно сказывается на продолжительности беспроблемной эксплуатации фундамента и долговечности постройки в целом.НАПОМИНАНИЯ ОТ ПРОФЕССИОНАЛОВСтатическая технология актуальна для любых типов грунта, кроме скального. Следует оговориться, что технически возможно и это, однако велика вероятность, что данное решение приведет к поломке опоры.Важно, чтобы состав бригады, работающей на установке свай, не менялся на протяжении всего периода работы.

Это гарантирует наилучшее качество их выполнения.Для того чтобы приемочная комиссия приняла свайный фундамент, необходимо предоставить:рабочий проект:паспорт свайных опор;журнал их погружения;акты геодезии;исполнительные планы свайных полей;информацию о проведенных статических испытаниях. к содержанию ↑ГОВОРЯ ЯЗЫКОМ ЦИФРИ напоследок – несколько важных цифр. Наименьшее расстояние, допускаемое между стержнями, составляет 0,3 м.

Средняя скорость работы сваевдаливателя (даже маломощного) составляет 2,5 м/мин, а максимальная и вовсе достигает отметки в 5,5 м/мин. В течение рабочего дня одна такая машина может погрузить в среднем 50 опор. Предельный вес одной сваи при этом – 3,5 т.ТЕХНОЛОГИЯ НА ВСЕ СЛУЧАИ ЖИЗНИПрибегнуть к методу вдавливания можно практически на любых типах почв, при индивидуальном и промышленном строительстве, включая строительство стадионов, противооползневых и гидротехнических сооружений и прочих крупных объектов.

Это позволяет освоить и получить прибыль от эксплуатации даже тех участков, которые изначально не подходили для возведения зданий.Она актуальна там, где есть потребность в низкой шумовой загрязненности, а также при необходимости скорейшего проведения строительных работ с низкими энерго- и трудозатратами. Так, чтобы вогнать трехметровую опору, диаметр которой составляет 30 см, придется вырыть не более 0,2 м3 почвы. Это намного меньше, чем объем, который пришлось бы извлечь при формировании, к примеру, ленточного фундамента.Однако применить данную методу удастся лишь на строительных площадках, отличающихся значительными площадями, где у крупной техники будет возможность для маневров.Способ укрепления фундамента, о котором шла речь выше, это симбиоз старого, хорошо проверенного способа, и промышленных достижений, которые пришли вместе с новым временем.

Погружение свай вдавливанием

Погружение свай вдавливанием — это один из популярных в современном строительстве способов закладки свайного поля, которое служит ключевым элементом свайного типа фундамента. Вдавливание свай применяют для строительства самых разных зданий и сооружений. При этом вносят некоторые коррективы в стандартную технологию, подстраивая ее для конкретного объекта.

Данная технология применяется на плотных грунтах – этот показатель определяется по результатам инженерно-геологических изысканиях. С помощью закладки свайного поля удается обеспечить прочность конструкции и его сохранность. Кроме того, сваи, забиваемые в грунт, дополнительно уплотняют его, создавая мощную опору в основании.

Когда и зачем необходимо вдавливание свай

Метод вдавливания свай особенно рационально использовать при больших объемах свайных работ. Если количество опор запроектировано в значительных масштабах, то эта технология послужит отличным решением вопроса монтажа. Вдавливание позволяет существенно сократить сроки проведения работ, а также финансовые затраты на создание всего свайного поля.

Технология вдавливания свай

Преимущества технологии, описанные ниже, определяют круг строительных объектов, на которых ее применяют наиболее охотно. При городском строительстве вдавливание свай особенно полезно в следующих случаях:

Строительство в непосредственной близости от старых зданий и сооружений.Проведение работ в зонах отдыха.При существующем запрете на производство ударных работ.При близости соседних существующих строений.На территории, где возможны оползни.Если участок имеет значительный уклон рельефа.Строительство в исторических центрах.

к оглавлению ↑

Способы погружения свай вдавливанием

Погружение свай методом вдавливания подразделяется на несколько типов и разновидностей.

На определение конкретного способа для определенного объекта влияет множество факторов, большинство из которых определяются по результатам предпроектных изысканий. Так, при разработке проекта фундамента и описания технологии выполнения работ важно знать полную и достоверную картину с точки зрения инженерно-геологических изысканий (уклон, состав и плотность грунтов). Расположение свай в составе поля накладывает свои рекомендации к выбору способа установки.

Разновидности методов вдавливания свай

Существует 3 основных вида вдавливания свай:

Точечный способ.Линейный способ.Координатный способ.

Точечная технология используется при работах в непосредственной близости от существующих строений и инженерных коммуникаций. При этой технологии сваи может быть установлена в 1 метре от существующей стены. Особенно ценным точечный способ является для проведения ремонтных работ существующего фундамента, проведения работ в подвальных помещения или шахтах лифтов.

Этот вид вдавливания имеет невысокую продуктивность в сравнение с другими вариантами выполнения работ, но отличается сохранностью к близлежащим конструкциям.

Линейный и координатный способы вдавливания свай используют при возведении сплошных свайных полей. Разница между метолами заключается в простой геометрии: линейное вдавливание подразумевает установку свай строго по продольным осям будущего основания, а координатный метод подразумевает последовательное перемещением по продольным и перпендикулярным осям проекта.

Оба этих способа обеспечивают высокую скорость производства и используются при масштабных работах. Для оптимизации этих популярных процессов применяют специальные установки, называющиеся МКС – это модульная система, которая обеспечивает монтаж свай по продольным балкам, которые передвигаются с помощью гидроцилиндров.

к оглавлению ↑

Технология и оборудование при погружении свай вдавливанием

Вдавливаемые сваи, технология создания которых имеет большую историю, имеют в основе статическое продавливание опоры в грунт под высоким давлением и большой нагрузкой. В общем виде процесс включает в себя 2 этапа: погружение сваи вдавливанием и уплотнение грунта под давлением конструкции.

Непосредственное погружение сваи состоит из нескольких этапов:

Специальная установка, которая будет осуществлять погружение сваи, должна пройти необходимую проверку и подготовку. Уровень нагрузок, который ляжет на все механизмы машины.

Требует особого внимания к техническому состоянию техники.Дополнительно изучают состояние строительной площадки – плотность, отметки поверхности, проверяют разметку точек установки свай.Сваевдавливающая установка (СВУ) перемещается к оси вдавливания. Здесь устанавливают гидравлический узел на СВУ. С помощью крана технику устанавливают на первую точку будущего поля.Угол вертикали СВУ должен иметь значение не более 2 градусов – в противном случае потребуется переустановка СВУ.Снимают строповку и убирают кран с площадки.Подается электричество на систему и гидравлический уровень помещается в исходное положение.На грузовую платформу СВУ устанавливают особые анкерные пригрузы.

Их монтаж осуществляется последовательно и с осторожностью.После монтажа пригрузов снова проверяют горизонтальность установки СВУ. Если после этого машина просела в грунте, то необходимо снять анкеровку, поднять установку краном и уплотнить основание щебнем.Затем переходят к подготовке сваи: с ней срезают монтажные проушины, потом проводят строповку сваи и вывод ее в вертикальное положение.Сваю переставляют на ось погружения таким образом, чтобы острие сваи оказалось в размеченной под установку точке. Теперь ствол поднимается на 10 см.Свая окончательно выверена и установлена на месте.

Теперь она зажимается гидравлическим узлом, а стреловой кран опускается до уровня, обеспечивающего свободное натяжение тросов.Гидравлический узел перемещается по направляющим рамам и так передает давление на сваю, вдавливая ее в грунт. После выхода на нижний уровень, узел разжимается и перемещается в верхнюю часть сваи и вдавливание повторяется вновь. Так продолжается вплоть до достижения установленной проектом глубины заложения опоры.

Оборудование для погружения свай

При производстве работ по вдавливанию сваи в грунт применяется особое оборудование и техника. Процедура включает в себя сложные работы, требующие высокой мощности и прочности устройств. В строительстве применяют сваевдавливающие машины, которые также называют гидравлическими копрами или сваевдавливающими установками (СВУ).

При работе СВУ нет необходимости применять дополнительное оборудование. Технология производства работ таких систем происходит следующим образом:

Доставка разобранного оборудования на строительный объект.Выравнивание площадки в соответствие с требованиями строительства.Разметка точек под выполнение работы и переход к работе СВУ.

к оглавлению ↑

Преимущества вдавливания свай

Вдавливание свай своей технологией заслужило повсеместное распространение. Она обладает следующие практически важные достоинства в работе:

Отсутствие ударных нагрузок любого типа и масштаба.

Так снижается разрушительное воздействие на окружающие объекты, здания расположенные по соседству, а также специальные сооружения, имеющие жесткие требования к сохранности конструкции.Пользователь не нуждается в дополнительной технике при работе по возведению фундамента.Для монтажа сваи не нужно выполнять лидерное бурение.Скорость производства работ значительно выше прочих методик работы и обеспечивает создание больших объектов в кратчайшие сроки.Перед выполнением работ по вдавливанию сваи в грунт не требуется большое число мероприятий и подготовительных этапов.Уплотнение грунта при погрузке сваи позволяет создать дополнительную опору для фундамента. Как правило, диаметр уплотнения составляет 2-3 диаметра самой сваи.Работа СВУ возможна даже на обводненных грунтах. В этом случае большинство методик не могут быть применены, поэтому вдавливание расширяет возможности ведения строительства.

Подытоживая, можно говорить, что технология вдавливания сваи в грунт обеспечивает высокую скорость возведения высокопрочных зданий и сооружений, при минимальных финансовых затратах.

Дата: 07-08-2015Просмотров: 1314Рейтинг: 19

К настоящему моменту количество возводимых в нашей стране зданий значительно увеличивается, появляется необходимость в создании новых методов возведения фундамента, одним из которых является вдавливание свай. Свайный фундамент приобрел значительную популярность благодаря возможности укреплять грунты и увеличивать этажность построек.

Схема погружения опоры.

Говоря об этом методе погружения свайпри возведении фундамента, следует отметить, что его широкое распространение обусловлено рядом преимуществ по сравнению с другими методами.

Преимущества вдавливания свай

Описываемый метод практически не имеет недостатков, к числу неоспоримых его достоинств можно отнести следующие:

большая материалоемкость (в процессе вдавливания сваи происходит уплотнение окружающих ее грунтов, за счет чего повышается прочность всего фундамента и уменьшается стоимость его возведения);технология метода делает возможным полный компьютерный мониторинг (это дает возможность определения проектной нагрузки для каждой сваи, что, соответственно, повышает качество и надежность фундамента в целом);низкая энергоемкость технологии вдавливания (так как используется электроэнергия, а не горюче-смазочные материалы);возможность установки фундамента в любой вид грунта (кроме скального);технология позволяет уменьшить затраты времени при установке свайвдавливанием;увеличение прочности фундамента при использовании такой технологии погружения (для вдавливания используются элементы заводского изготовления, что предотвращает повреждение их целостности в процессе погружения);отсутствие вибро- и ударных нагрузок на грунт;низкий уровень шумов при проведении работ;увеличение несущей способности фундамента.

Таким образом, технология погружения свай вдавливанием позволяет сооружать фундамент в непосредственной близости с жилыми домами и иными сооружениями, а также там, где погружения методом вибропогружения или ударным способом запрещено.

Вернуться к оглавлению

Схема вдавливания грунтоцементных свай.

Технология, используемая при погружении вдавливанием, представляет собой процесс, состоящий из следующих этапов:

монтаж оборудования для вдавливания конструкции и его загрузка блоками контргруза;размещение оборудования в месте вдавливания;захват и подача сваи в зажимной копер оборудования;непосредственное вдавливание элемента в грунт.

В свою очередь, этап непосредственного вдавливания включает в себя следующие фазы:

вдавливание сваи посредством статической нагрузки;уплотнение грунта, расположенного вокруг острия элемента.

Вернуться к оглавлению

Погружение вдавливанием может осуществляться несколькими способами, технология которых несколько отлична, вот они:

точечный;линейный;координатный (кустовой).

В чем же их отличия?

Если необходима установка одиночных, анкерных или стабилизационных строительных элементов, применяется точечный способ. Этот способ незаменим. Особенно если необходимо сохранить целостность окружающих место работ конструкций или произвести реставрацию старого фундамента.

Линейный способ, как следует из названия, предполагает однорядное расположение элементов при возведении фундамента, этот способ остается наиболее распространенным при работе на открытых строительных площадках.

Координатный (кустарный) способ применяется при многорядном либо сплошном расположении элементов, он включает перемещение оборудования по продольным или поперечным прямым.

Последние два метода отличаются высокой скоростью исполнения строительных работ и позволяют увеличить производительность практически на 30-40% , по сравнению с другими методами погружения.

Вернуться к оглавлению

Схема системы для вдавливания.

В процессе установки фундамента описываемым методом для вдавливания элемента в грунт может быть использовано различное оборудование, а именно:

сваевдавливающие машины;сваевдавливающие установки.

Сваевдавливающая установка представляет собой опорную раму с установленным на ней зажимным устройством, которое и фиксирует монтажируемый элемент.

С опорной рамой зажимное устройство соединяют направляющие и гидроцилиндры прямого и обратного хода, что позволяют погружать элемент в грунт. Чтобы достичь необходимого веса установки, применяются анкерные грузы. Для обеспечения необходимого давления используются гидравлические насосы, которые устанавливаются на отдельной раме, либо установка подключается к гидравлической системе крана или другого строительного оборудования.

Сваевдавливающая установка имеет особый порядок работы: она помещается в место вдавливания, которое подается в зажимное устройство установки, затем оборудование анкеруется грузами, происходит ручное выравнивание установки, свая вдавливается. Далее оборудование освобождается от анкерных грузов, и установка перемещается в место следующего погружения, процесс повторяется заново.

Если есть необходимость, чтобы установка быстро перемещалась к следующей точки погружения, то применяют оборудование, установленное на самоходном шасси.

Наряду с относительно невысокой стоимостью такая установка имеет и очевидные недостатки:

необходимость дополнительного оборудования;необходимость длительной подготовки к погружению.

Таким образом, при использовании сваевдавливающей установки возникает необходимость существенной подготовки строительной площадки к проведению работ по возведению фундамента.

Вернуться к оглавлению

Схема сваевдавливающей машины.

Машина такого типа представляет собой основную раму (на ней крепятся следующие установки: становка перемещения машины, крановая и сваевдавливающая) и грузовую раму, служащую для закрепления анкерных грузов. Два крепления сваевдавливающей установки, боковое и центральное, позволяют работать в непосредственной близости от существующих зданий.

Такое оборудование представляет собой функционально-законченный механизм, для работы которого не требуется вспомогательное оборудование.

Технология работы сваевдавливающей машины следующая: в разобранном виде оборудование доставляется на строительную площадку, подготовка которой занимает гораздо меньше времени, чем для работы сваевдавливающей установки.

Для этого достаточно лишь чернового выравнивания площадки и разметки точек вдавливания. При этом площадка может даже иметь небольшой уклон (до 15%), так как в процессе работы машины благодаря имеющимся гидравлическим цилиндрам этот недочет будет устранен. Кроме того, весь процесс работы по вдавливанию полностью контролируется, соответственно, после ее проведения нет необходимости в дополнительных статических испытаний установленных элементов.

Конечно, стоимость такой машины довольно высока, но так как она включает в себя и шасси, и кран, и сваевдавливающую установку, то эта стоимость вполне адекватна и не превышает суммарную стоимость, которую имеет все это оборудование.

Преимущества сваевдавливающей машины:

не требуется дополнительное оборудование для возведения фундамента;отсутствие вибрационных и ударных нагрузок на грунт и расположенные в непосредственной близости здания и сооружения;отсутствие необходимости в лидерных скважинах;отсутствие необходимости в принятии дополнительных мер по подготовке площадки к проведению работ;высокая скорость проведения работ.

Схема элементов сваи.

Справедливости ради следует отметить и то, что данная технология имеет и некоторые недостатки:

не всегда есть возможность проведения работ на небольших строительных площадках из-за габаритов применяемой техники;для доставки на строительную площадку требуется гораздо больше техники, что увеличивает цену перевозки;стоимость погружения одного погонного метра превышает цену на погружение, к примеру, забивных свай.

Таким образом, возведение свайного фундамента методом вдавливания свай является наиболее прогрессивным способом проведения работ.Он отличается энергоемкостью, высокой производительностью и скоростью проведения работ, позволяет избежать дополнительных работ по проведению подготовки строительной площадки. Прогресс не стоит на месте, и вместе с ним растет число применяемых в строительстве методов.

В каждом конкретном случае следует выбирать тот, который будет отвечать запросам постройки и возможностям использования определенного оборудования.

Источники:

• myremdom.ru
• stroykarecept.ru
• moifundament.ru