Вспомогательные работы при погружении свай.  Способы ускорения погружения свай

Виды и объем вспомогательных работ зависят от местных условий, типа применяемых свай и способов погружения. К та­ким работам относятся: сопряжение звеньев составных железо­бетонных, металлических свай   и свай-оболочек   с устройством гидроизоляции, срезка голов свай, извлечение из грунта свай, по­груженных с отклонениями от проектного положения; извлече­ние шпунта временных ограждений; гидроподмыв грунта для ускорения погружения свай, свай-оболочек и шпунта; выемка размытого грунта из полости свай-оболочек; устройство лиди­рующих скважин и др.

Наращивать железобетонные сваи рекомендуется путем сты­кования их звеньев. На рис. 20 показаны конструкции рекомен­дуемых типов стыков.

Рис. 20. Способы соединения составных свай:
а - варкой; б - на болтах; в - клиновыми вкладышами; г - сты­ком  стаканного типа

Для облегчения погружения железобетонных трубчатых свай к концу нижнего звена в ряде случаев приваривают металли­ческий наконечник.

Звенья свай-оболочек длиной от 4 до 12 м диаметром от 1 до 6 м сопрягают в процессе работ с помощью фланцев на болтах или путем устройства сварных стыков на обечайках оболочек. Для облегчения погружения свай-оболочек большого диаметра применяют стальные ножи, прикрепляемые к фланцам оболочек.

Срезку голов железобетонных свай при устройстве ростверков производят отбойными молотками и специальными установками.

Для извлечения металлического шпунта и металлических ба­лок целесообразно применять вибропогружатели с подрессорной пригрузкой типа ВПП-2 и вибромолоты, подвешиваемые к крю­ку самоходных кранов, грузоподъемность которых должна быть в 2,5-3 раза больше суммарной массы вибропогружателя и извлекаемой шпунтовой сваи.

Гидроподмыв при погружении свай

Гидроподмыв грунта при погружении свай можно произво­дить на участках, удаленных не менее чем на 20 м от зданий и сооружений. Применяют способ подмыва для ускорения погру­жения всех видов свай в песчаные, гравелистые грунты, илисто-глинистые, суглинки и глины средней плотности. Струя воды, подаваемая под большим давлением к основанию сваи, умень­шает лобовое сопротивление и силы трения по боковой поверх­ности сваи. Подмыв грунта прекращают при достижении погружаемой сваи отмет­ки на 1 -1,5 м выше про­ектной отметки погруже­ния.

Технологическая   схема  вибропогру­жения вертикальных  железобетонных  свай с гидроподмывом приведена на рис. 21.

Рис 21. Технологическая   схема  вибропогру­жения вертикальных           
железобетонных  свай с гидроподмывом:
1 - кран МКГ-25; 2 - железобетонная свая; 3 - виб­ропогружатель с автоматическим наголовником; 4 - гидроигла; 5 - положение гидроиглы во время уста­новки сваи и передвижения крана; б - напорный шланг

При глубине погруже­ния свай более 20 м в песчаные грунты и супеси целесообразно сочетать подмыв с подачей сжато­го воздуха, нагнетаемого в зону подмыва через воздухопроводящие труб­ки с плоскими наконечни­ками.

На свае-оболочке эти трубки скрепляют с удерживающими хомута­ми, укрепляемыми на свае параллельно подмывае­мым трубкам. Низ        воздухопроводящих трубок нужно размещать на 1 м выше подмывных труб. В зависимости от массы сваи, вида грунта и глу­бины погружения свай необходимый напор у ост­рия сваи предусматрива­ют от 4 до 25 ат. Для уменьшения напора, рас­хода воды и мощности насосных средств необхо­димо сочетать подмыв с забивкой   сваи молотом.

Грунт   извлекают из-под ножа сваи-оболочки и внутренней ее полости с помощью грейфера или размывают его струей воды и удаляют эрлифтом с помощью гидроэлеватора или гидрожелонки. В плотных связных грунтах (глина, конгломераты), в которые необходимо погрузить сваи-оболочки на большую глу­бину, предварительно разбуривают скважины буровыми механиз­мами. После удаления размытого грунта из оболочки на глубину   0,4-0,5 м ниже ее торца включают электродвигатель вибропогру­жателя для ее погружения.

Электроосмос и обмазка поверхности свай полимерами для ускорения погружения свай

Для ускорения погружения свай применяют электроосмос или обмазку поверхности свай полимерами. Способ элек­троосмоса основан на том, что при кратковременном дейст­вии постоянного электрического тока во влажных глинистых грунтах возникает движение поровой воды от анода к катоду. Если одну из свай погружать обычным способом и присоеди­нить ее к положительному полюсу генератора постоянного тока, а другую к отрицательному полюсу того же генератора тока, то вблизи сваи-анода образуется зона грунта с пониженной влаж­ностью, а вокруг сваи-катода - зона водонасыщенного грунта. Вследствие этого снижается трение сваи о грунт, и она при забивке молотом или вибрировании ускоренно погружается. После погружения сваи-катода восстанавливается нормальная влажность и несущая способность грунта, окружающая сваю. Наибольший эффект применения этого способа достигается при погружении свай в водонасыщенные плотные глинистые грунты, моренные суглинки и моренные глины.

В журнале работ кроме записей, ведущихся при забивке свай обычным способом, заносят следующие данные: устройство элек­тродов, план расположения свай-электродов, напряжение тока, последовательность присоединения свай к разным полюсам и утечку тока.
Применение синтетических полимеров позволяет ускорить по­гружение свай и одновременно повышает несущую способность грунта.

Для ускорения погружения свай применяют в качестве об­мазки бетонит, разновидность глины. В отвердевшем состоянии бетонитовая суспензия обладает гидрофобными свойствами и может прочно связать частицы грунта, окружающие сваю.