Главная страница >>  Свайные фундаменты >> Детали конструкции фундаментов и свай

Детали конструкции фундаментов и свай

Фундаменты мостов проектируют из бетона марки по прочности на сжатие не менее указанной ниже:

Форму и размеры плиты фундаментов назначают на основании результатов расчета фундаментов, особенностей размещения свай, размеров и формы надфундаментной части опор.

Размеры плиты (или железобетонной насадки) в плане назна­чают в зависимости от количества несущих элементов и размеще­ния их в плане, принимая расстояние от края плиты до ближайшей сваи в свету (свес плиты) не менее 25 см. Для оболочек диаметром   свыше 1,6 м допускается устройство плиты без свеса, вровень с по­верхностью оболочки. Высоту плит и насадок определяют расчетом и принимают не меньше размера, необходимого для осуществления заделки верха свай, оболочек или столбов, но не менее 40 см.

Расстояния в свету между забивными сваями в уровне их ниж­них концов принимают не менее двух толщин (диаметров) свай, а в уровне подошвы плиты - не менее половины толщи сваи. Между нижними концами свай-стоек расстояния в свету допускается умень­шать до половины их толщины.

Расстояния в свету между вертикальными оболочками или стол­бами в уровне их нижних концов (а при наличии уширенных пят в уровне наибольшего диаметра пяты) и в уровне подошвы плиты должно быть не менее 1 м. Для наклонно расположенных оболочек или столбов расстояния в уровне нижних концов следует назна­чать, как правило, не менее 2 м.

Указанные расстояния между сваями любых типов в уровне подошвы плиты фундамента допускается уменьшать при условии обеспечения возможности доброкачественного выполнения работ по установке и заглублению в грунт свай, а также армированию плиты.

Величину обреза фундамента и его положение по высоте опоры назначают исходя из обеспечения наиболее благоприятных условий судоходства, пропуска льда и лесосплава, а для городских мос­тов - также эстетических требований при минимально возможных затратах на устройство и разборку ограждений котлованов, в ко­торых сооружают плиту фундаментов.

Для плит, на которых расположено тело массивной опоры, до­пускается без расчета принимать линию уступов плиты или наклон ее боковых граней в вертикали не более 30° для бутобетона и 35° для бетона. При наклонах, превышающих указанные, размеры усту­пов следует проверять расчетом и при необходимости армировать.

Бетонную плиту фундамента в промежутках между сваями лю­бого типа рекомендуется армировать вблизи подошвы плиты, а при наличии тампонажного слоя бетона (уложенного подводным спо­собом) - над этим слоем. Вдоль и поперек оси моста следует укла­дывать стержни суммарным сечением 10-20 см2 на 1 м плиты, если по расчету не требуется более мощного армирования.

Тампонажный слой бетона (водозащитная подушка), уложен­ный подводным способом с целью возможности осушения затоплен­ных котловацов, не допускается использовать в качестве составного элемента плиты в расчетах несущей способности и деформируемо­сти фундаментов.

Толщину тампонажного слоя (подушки) следует определять в зависимости от величины давления воды на этот слой снизу (при осушенном котловане), диаметра свай, оболочек или столбов, рас­стояния между ними, а также прочности бетона к моменту начала водоотлива из котлована. Если бетонную смесь укладывают на искусственное дно котлована (из досок или железобетонной пли­ты), толщину слоя рекомендуется принимать   не   менее   1 м; при укладке смеси на грунтовое дно - не менее 1,5 м (при условии тщательных промеров отметки грунтового дна котлована).

Железобетонные полые сваи и оболочки в конструкции фунда­ментов допускается применять без бетонного заполнения их поло­сти при условии проверки прочности и жесткости стен и стыковых соединений секций на воздействие расчетных вертикальных и гори­зонтальных нагрузок. Полость оболочек и свай следует заполнять бетоном в случае устройства в их основании уширений, опирания на скальные породы или крупнообломочные отложения, а также при недостаточной прочности и жесткости стен и стыковых соеди­нений.

В полости оболочек, заглубленных с опережающей подводной выемкой грунтов, а затем заполняемых (на части высоты или на полную высоту) бетонной смесью, следует сохранять на последнем этапе погружения ядро (высотой 0,5-1 м из несвязных грунтов и 0,1-0,2 м - из связных грунтов), способствующее уменьшению разуплотнения основания.

В нижней части незаполненных бетоном на всю высоту оболочек диаметром 1 м и более (на поверхности грунтового ядра) следует предусматривать устройство бетонной пробки на высоту, определяе­мую расчетом и принимаемую не менее 3 м при условии осуществ­ления конструктивных мер по обеспечению передачи расчетных нагрузок от стен оболочки на пробку. Такие меры включают в себя придание искусственной шероховатости бетону с внутренней по­верхности оболочки, удаление туфообразного слоя бетона в оболоч­ках центрифугированного изготовления.

Наружную поверхность свай, оболочек и столбов, находящихся в зоне перемещающихся гравийно-галечных и гравийно-валунных отложений (при скорости течения в реке более 3 м/с), следует защищать от истирания, например, стальными гильзами, железобе­тонными фартуками и т. п.

Для защиты от истирания оболочек и столбов гильзы следует заглублять на 0,5-1 м ниже уровня возможного размыва крупно­обломочных отложений. Верх гильз в фундаментах с плитой, воз­вышающейся над грунтом, достаточно расположить на 1 м над уровнем естественной поверхности грунта (до его размыва).

Если взамен столбов применяют сваи сплошного сечения, то для предотвращения их истирания подошву плиты фундамента рекомендуется заглубить на 0,5-1,0 м ниже зоны возможного размыва отложений.

В случаях когда нецелесообразно заглублять в грунт плиту, можно использовать для защиты свай от истирания (вместо специ­ально устраиваемых навесных фартуков) тонкостенный железобе­тонный колодец, который опускают на 1 м ниже уровня возмож­ного размыва, а затем соединяют выпусками арматуры с бетони­руемой плитой фундамента. В местах, где размываются гравийно-песчаные грунты, можно применять столбы из бетона марки 400-500, имеющего крупный заполнитель из высокопрочных магматичесиих пород.

Верхние концы свай, оболочек и столбов следует заделывать в бетонируемую на месте плиту фундамента (выше слоя бетона, уложенного подводным способом) или в железобетонную насадку (ригель), как правило, не менее чем на две толщины ствола элемен­та, а при толщине ствола более 0,6 м - не менее чем на 1,2 м.

Допускается заделка элементов в монолитной или сборной пли­те на длине не менее 15 см при условии, что остальная часть за­делки осуществляется с помощью выпусков стержней продольной арматуры (без устройства отгибов и крюков) на длине, определяе­мой расчетом, но не менее 20 диаметров стержня при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержня при гладкой арматуре.

Для составных свай, свай-оболочек и сборных насадок рекомен­дуется использовать конструкции стыков, которые проверены в практике строительства фундаментов. Для не заполняемых бетоном полых свай и оболочек следует использовать преимущественно свар­ные или клееные стыки.

С плитами, бетонируемыми на месте строительства фундамен­тов, или плитами сборно-монолитной конструкции сваи, столбы и оболочки лучше всего соединять с помощью выпусков стержней продольной арматуры. Для соединения этих элементов с плитами из сборного железобетона целесообразно использовать преиму­щественно стыки сварной конструкции. Болтовые соединения эле­ментов фундаментов рекомендуется применять, как правило, в слу­чаях, если болты воспринимают усилия сдвига, а не отрыва.

Напряжение в бетоне плиты от давления, передаваемого торцом сваи (оболочки или столба), как правило, не должно превышать более чем на 30% расчетное сопротивление бетона плиты (по нор­мам для осевого сжатия по всей площади). Для выполнения этого требования в необходимых случаях допускается для плиты исполь­зовать бетон более высокой марки. Если напряжения превышают расчетное сопротивление бетона плиты, над верхним концом каж­дой сваи следует укладывать одну (в случае превышения напря­жениями на 15-20% расчетного сопротивления бетона плиты) или две (при напряжениях, превышающих на 20-30% расчетное сопро­тивление бетона) сетки из стержней диаметром 12 мм. Длина каж­дой стороны сетки должна превышать на 0,5 м толщину ствола элемента. Размеры ячеек сетки рекомендуется назначать от 10х10 см для свай до 15x15 см для оболочек и столбов. Нижнюю (или одиночную) сетку следует располагать непосредственно над торцом элемента, а верхнюю - на расстоянии 10-15 см от нижней.

Для восприятия растягивающих напряжений в бетоне столбов их следует армировать каркасами, длина и мощность которых оп­ределяются расчетом в зависимости от характера эпюры изгибаю­щих моментов по высоте столбов.

В бурообсадных столбах с железобетонными оболочками, имею­щими сварную конструкцию стыков в расчетах на действие изги­бающих моментов, рекомендуется, учитывать армирование оболо­чек. Дополнительное армирование столбов каркасом производится в местах отсутствия железобетонных оболочек, а при недостаточ­ной мощности армирования оболочек каркас размещают в их по­лости.

Сваи, оболочки, столбы и плиты фундаментов мостов следует проектировать, применяя, как правило, стержневую арматуру. Ре­комендуются стержни диаметром не менее 16 мм, хомуты и спи­ральная арматура не менее 8 мм. Полые сваи и оболочки центри­фугированного изготовления допускается армировать продольными стержнями диаметром 14 мм. Для элементов фундаментов других" сооружений диаметр продольной (рабочей) арматуры должен быть не менее 8 мм для свай и 12 м для оболочек. Диаметр поперечной и косвенной арматуры должен быть не менее 6 мм.

В качестве продольной арматуры столбов, бетонируемых под­водным способом в грунтах и скальных породах, рекомендуется использовать стержни диаметром не менее 26 мм. Если скважины пробурены с применением глинистого раствора, следует использо­вать арматуру периодического профиля.

Применяемое по расчету армирование столбов, бетонируемых подводным способом, должно удовлетворять следующим требова­ниям: толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 10 см; расстояние между продольными стержнями и шаг спирали следует принимать равным 15-20 см; для соединения продольных стерж­ней со спиралью в местах взаимного пересечения следует исполь­зовать контактную сварку (или вязальную проволоку), так как дуговая сварка для этой цели не допускается; для обеспечения поперечной жесткости арматурного каркаса с его наружной сторо­ны на расстоянии 2-3 м друг от друга следует приваривать коль­ца из стержней такого же диаметра, что и продольная арматура.

На нижних концах свай и свай-оболочек необходимо предусмат­ривать устройство наконечников для облегчения погру­жения в грунт и предохранения от разрушения при встрече с пре­пятствиями, при бурении скальных пород или устройстве уширений с помощью взрывчатых веществ.