В зависимости от особенностей проекта свайного фундамента, расположения свай в плане и инженерно-геологических условий строительной площадки, производство свайных работ может осуществляться точечным, линейным и координатным способом. Точечный способ производства свайных работ основан на установке сваевдавливающей машины при помощи крана на отметку вдавливания сваи. Наиболее эффективной областью применения технологии вдавливания свай точечным способом с использованием сваевдавливающей машины СО-450 является погружение железобетонных свай и шпунтов вблизи или внутри существующих зданий, в условиях плотной застройки, в исторических центрах городов, вблизи ветхих и аварийных сооружений, в оползнеопасных зонах и в других местах, где запрещено погружать сваи другими методами из-за недопустимости ударных, вибрационных и шумовых воздействий.
Производство свайных работ точечным способом
Технологическая карта рекомендуется для применения при проектировании, организации и производстве работ по погружению свай вдавливанием при устройстве фундаментов гражданских и промышленных зданий. Технологической картой предусматривается вдавливание свай в грунт точечным способом с использованием сваевдавливающей машины СО-450. Точечный способ применяется для вдавливания в грунт одиночных железобетонных свай, стабилизационных и анкерных сваи, а также сваи повышенной ответственности, в случае, когда определяющим фактором является обеспечение безопасности близлежащих строений.
В зависимости от сил сопротивления грунтов вдавливанию, процесс погружения сваи на проектную отметку может осуществляться с использованием дополнительных мероприятий: статического лидирования металлической инвентарной сваей, бурения лидерных скважин, замачивания лидерных скважин, гидроразмыва и др. Вдавливание свай без дополнительных мероприятий применяется в условиях, когда общее сопротивление грунта не превышает максимального усилия вдавливания, которое развивает сваевдавливающая машина.
В случае необходимости вдавливание сваи на проектную отметку ниже поверхности земли может осуществляться с использованием инвентарной (металлической) сваи. В этом случае инвентарная свая устанавливается краном на ось вдавливания основной сваи, опускается до соприкосновения с торцом основной сваи, центрируется и зажимается зажимными клиньями машины. Далее вдавливание основной сваи осуществляется через инвентарную сваю.
Технологический цикл вдавливания сваи в грунт точечным способом
Технологический цикл вдавливания сваи в грунт с использованием гидравлической сваевдавливающей машины СО-450 состоит из следующих основных процессов:
Технологический цикл вдавливания сваи точечным способом:
1 – кран вспомогательный, 2 – сваевдавливающая машина, 3 – анкерные грузы,
4 – свая железобетонная, 5 – инвентарный инструмент
-
Подготовка сваевдавливающей машины к работе. Включает в себя проверку технического состояния машины, подготовку площадки для установки машины на грунт и анкерных грузов, установку устройства "прицел".
-
Перестановка сваевдавливающей машины на отметку проектного положения сваи. Включает в себя подъем сваевдавливающей машины краном, перемещение ее на отметку вдавливания сваи, опускание машины на грунт.
-
Загрузка сваевдавливающей машины анкерными грузами. Включает в себя строповку и установку анкерных грузов на грузовую раму машины.
-
Строповка, подъем и загрузка сваи в направляющую ловушку сваевдавливающей машины. Включает в себя срезку грузоподъемных скоб с сваи, строповка сваи, подъем сваи краном, загрузка сваи в направляющую ловушку машины.
-
Центрирование сваи в машине. Включает в себя опускание сваи до касания земли, подъем на 50-100 мм, закрепление сваи зажимными клиньями машины.
-
Вдавливание сваи в грунт. Выполняется в автоматическом или ручном режиме.
-
Разгрузка сваевдавливающей машины. Включает в себя разгрузку анкерных грузов, перемещение сваевдавливающей машины краном на следующую отметку.
Методы труда рабочих
Вдавливание свай в грунт точечным способом с использованием сваевдавливающей машины СО-450 осуществляется бригадой из 4 человек.
Оператор машины (1 человек) - осуществляет управление сваевдавливающей машиной и руководит: перемещением сваевдавливающей машины по строительной площадке, установкой сваевдавливающей машины на отметку проектного положения сваи, загрузкой (разгрузкой) сваевдавливающей машины анкерными грузами. Осуществляет вдавливание сваи. Контролирует показания приборов и обеспечивает контроль над работой всех узлов и агрегатов сваевдавливающей машины. Ведет журнал погружения рабочих свай.
Крановщик (1 человек) - осуществляет перестановку сваевдавливающей машины на отметку проектного положения сваи, загрузку (разгрузку) сваевдавливающей машины анкерными грузами, загрузку сваи и инструмента в направляющую ловушку сваевдавливающей машины.
Стропальщик (2 человека) - обеспечивает загрузку и разгрузку сваевдавливающей машины анкерными грузами, загрузку сваи в направляющую ловушку сваевдавливающей машины, установку сваевдавливающей машины на отметку вдавливания сваи.
Необходимо стремиться сохранять постоянство состава бригады на всё время выполнения свайных работ.
Технология и организация свайных работ
Производство свайных работ разрешается при наличии проекта свайного поля, плана разбивки осей и плана существующих подземных коммуникаций. До начала работ по вдавливанию свай в грунт должны быть выполнены следующие работы: устройство котлована (при необходимости); планировка площадки методом срезки или подсыпки грунта; устройство водостоков и водоотлива с рабочей площадки (дна котлована). При неустойчивых и водонасыщенных грунтах устройство котлованов необходимо производить под защитой шпунтового ограждения (устройством шпунтовых стен, подпорных стен и др.). Геодезическая разбивка осей и положения свай и свайных рядов производится в соответствии с проектом. Выполняются временные подъездные пути для сваевдавливающего оборудования и крана, подведятся силовые и осветительные электросети. Производится комплектация и складирование свай, в количестве, обеспечивающем двухдневную бесперебойную работу сваевдавливающего оборудования. Разбивочные оси зданий и сооружений, должны быть вынесены, закреплены на местности и переданы по акту к которому прилагаются схемы расположения знаков разбивки. Проверяется соответствие маркировки на сваях заводским паспортам. Доставляются и размещаются на стройплощадке: сваевдавливающая машина, кран, анкерные грузы, необходимые механизмы, приспособления, инвентарный инструмент.
Примечание. При разбивке осей свайных рядов, отклонение сваи от проектного положения в плане не должно превышать ± 5 мм. Проектное положение сваи рекомендуется закреплять на месте металлическими штырями, забитыми на глубину 0,2 - 0,3 м. При транспортировке, разгрузке и складировании свай заводского изготовления необходимо обеспечить их сохранность (укладка в штабель в горизонтальном положении головами в одну сторону при высоте штабеля не более 2 метров). Хранение в одном штабеле свай разных конструкций, длин и сечений не допускается. Раскладку свай в рабочей зоне сваевдавливающей машины производят с помощью вспомогательного крана на расстоянии не более 10 метров. Сваевдавливающая машина, анкерные грузы, сваи и кран размещаются на стройплощадке таким образом, чтобы кран с одной позиции мог безопасно обслуживать максимальное количество точек вдавливания свай. Минимальная грузоподъемность крана 25 тонн. Схемы передвижения сваевдавливающей машины СО-450 по строительной площадке, а также последовательность погружения свай устанавливают при привязке технологической карты в зависимости от размещения свай в плане фундамента.
Время выполнения технологических процессов и отдельных операций зависит от конкретных условий на строительной площадке и требований по технике безопасности.
-
Подготовка сваевдавливающую машину к работе, согласно инструкции по эксплуатации сваевдавливающей машины СО-450. Время 10-20 мин.
-
Проверка состояния свайного поля в предполагаемом месте работы перед началом каждой смены. Проверяются: ровность поверхности площадки, твердость грунта, наличие разметок или лидирующих скважин, отсутствие посторонних предметов, машин или оборудования мешающих работе. Время проверки 10 мин.
-
Установка в грузовую раму сваевдавливающей машины устройства "прицел".
-
Строповка сваевдавливающей машины, поднятие машины краном на высоту 50-70 мм и перестановка на отметку проектного положения сваи на свайном поле. Совмещение прицела с отметкой проектного положения сваи, и опускание машины на грунт. 5-10 мин.
-
Проверка горизонтального положения сваевдавливающей машины и совпадение перекрестия прицела с проектным положением вдавливаемой сваи. При отклонении от горизонта более 2 градусов, или при несовпадении с осью сваевдавливающей машины более чем на 50 мм, операция по установке машины повторяется. Время 5-20 мин.
-
Кран освобождается. Извлекается прицел из грузовой рамы сваевдавливающей машины.
-
Подсоединяется электрокабель к машине. Вдавливающая головка сваевдавливающей машины поднимается в исходное положение. Время 3-5 мин.
-
Устанавливаются анкерные грузы на раму сваевдавливающей машины с помощью крана. Загрузка машины производится последовательно, по одному грузу весом не более 12 тонн на каждую сторону, до необходимой величины (не более 200 тонн). Грузы стропятся за четыре грузоподъемных захвата, их техническое состояние проверяется перед каждой строповкой. Грузы распологаются строго симметрично относительно центральной оси сваевдавливающей машины. При загрузке контролуется горизонтальное положение головки сваевдавливающей машины. При его отклонении более чем на 2 градуса машину разгружают, доработывают площадку в месте установки сваевдавливающей машины и повторяют операцию. Для выравнивания площадки под сваевдавливающей машиной можно использовать: щебень, песок, доски толщиной не менее 40 мм. Для увеличения устойчивости сваевдавливающих машин разрешается использование металлических опор, размещенных по обе стороны грузовой рамы машины (дополнительные опоры для негабаритных грузов). Количество анкерных грузов должно соответствовать контрольному усилию вдавливания сваи на данной площадке, указанному в проекте. Этот процесс наиболее трудозатратный. Время 15-40 мин.
-
С загружаемой сваи срезаются грузоподъемные скобы при помощи болгарки. Выполняется строповка сваи стропом «удавкой» так, чтобы центр тяжести сваи был ниже места строповки, а свая при подъеме краном висела строго вертикально острием вниз, при этом верхний торец сваи не должен касаться подъемных стропов. Время 1-3 мин.
-
Свая поднимается краном и перемещается на ось вдавливания, при этом её нижний конец должен быть выше верхнего ограждения машины на 300-500 мм. Время до 5 мин.
-
Свая медленно опускается краном через направляющую ловушку и вдавливающую головку сваевдавливающей машины до касания с землёй. После касания свая приподнимается на 50-100 мм от поверхности земли. Время 1-3 мин.
-
Свая центрируется и фиксируется системой зажимных клиньев расположенных в головке сваевдавливающей машины. Время 30 сек.
-
Опускается крюк крана на 800-1000 мм, ослабив натяжение «удавки». Время 10-15 сек.
-
Производится рабочий ход вдавливающей головки сваевдавливающей машины до нижнего упора в ручном режиме. Время 30-40 сек.
-
Разжимаются клинья зажимного устройства сваевдавливающей машины и совершается обратный ход в ручном режиме. Время 10 сек.
-
Опускается крюк на 800-1000 мм, ослабив натяжение стропов «удавки». Время 20 сек.
-
Свая зажимается клиньями в головке сваевдавливающей машины и совершается повторный рабочий ход в ручном режиме. Время 30 сек.
-
Производится обратный ход по пункту 15, опускается крюк на высоту доступную стропальщику, свая расстропляется, стрела крана отводится в безопасное положение.
-
Сваевдавливающая машина переводится в автоматический режим работы (на вдавливание сваи в грунт). Усилие вдавливания сваи постоянно контролируется по манометру. При достижении сваей проектной отметки или контрольного усилия вдавливания, указанного в проекте, погружение сваи прекращается. На данной точке вдавливание не продолжается. Сваевдавливающую машину перемещают краном на отметку проектного положения следующей сваи по пункту 4. Время зависит от длины сваи (не более 15 мин).
-
При усилии вдавливания сваи меньше контрольного, вдавливание продолжается до достижения верхним торцом сваи отметки 1,5 м от уровня земли. Сваевдавливающая машина переводится в ручной режим и вдавливание продолжается до достижения верхним торцом сваи отметки 600 мм от уровня земли. Время 1-2 мин.
-
Головка сваевдавливающей машины переводится в исходное положение. Время 10 сек.
-
Далее следует застропить инвентарную сваю (короткая металлическая свая с плоскими торцами) аналогично основной свае. Инвентарная свая выводится на ось вдавливания, загружается в сваевдавливающую машину через направляющую ловушку и головку, до соприкосновения её с торцом основной сваи, центрировать её зажимными клиньями, затем опустить крюк крана на высоту доступную стропальщику, расстропить инвентарную сваю, стрелу крана отвести в безопасное положение. Время 1-3 мин.
-
Продолжается вдавливание основной сваи через вспомогательную сваю в ручном режиме до достижения верхним торцом основной сваи установленной проектной отметки. Останавливается вдавливающая головку машины и разжимаются клинья. Время 3-5 мин.
-
Стропится инвентарная свая, удаляется краном из машины, укладывается в безопасное и удобное для последующей работы место на строительной площадке. Время 3 мин.
-
Сваевдавливающая машина освобождается от анкерных грузов, которые удаляются поочередно по одному грузу с каждой стороны машины (аналогично анкеровке). Грузы укладываются в безопасное и удобное для последующей работы место на строительной площадке. Время 10-25 мин.
-
Сваевдавливающая машина стропится и переставляется на отметку проектного положения следующей сваи краном и далее, работа продолжается в последовательности указанной в предыдущих пунктах.
Примечание: В случае если расположение сваевдавливающей машины и анкерных грузов на строительной площадке выходит из зоны безопасной работы крана, работы останавливают и производят переустановку крана в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Время отдельных операций указанное в технологической карте может быть увеличено в связи с конкретными условиями на строительной площадке и требованиям по технике безопасности. Предусматривается повышение производительности труда за счет использования модульной системы передвижения машины (исключая операцию по загрузке-разгрузке машины анкерными грузами), а также максимального использования фронта работ, комплектной поставки свай на стройплощадку, рациональных решений по организации и технологии производства строительных работ.
Методы контрольных измерений
В процессе проведения работ по вдавливанию свай с использованием сваевдавливающих машин производят следующие контрольные измерения. Усилие вдавливания (сила сопротивления грунта) во время и в конце погружения сваи контролируется оператором с помощью тарированного манометра. Фактическая глубина погружения сваи может определятся по контрольным отметкам на теле сваи. Усилие вдавливания в конце погружения сваи должно быть больше или равняться контрольному усилию вдавливания, указанному в проекте. Контролировать глубину погружения свай в зависимости грунтовых условий можно по двум показателям: по контрольному усилию вдавливания и по заданной отметке нижнего конца сваи. Контроль по первому показателю производится в тех случаях, когда ниже кровли несущего слоя нет более слабых и более сжимаемых грунтов, чем грунты несущего слоя. В этих условиях предварительно назначенная в проекте длина сваи может изменяться в процессе её вдавливания, исходя из глубины погружения, обеспечивающей контрольное усилие вдавливания. При контроле по второму показателю независимо от усилий вдавливания свая должна быть погружена на проектную отметку. В этих условиях длину сваи уменьшать не допускается. Фиксируется и заносится в журнал погружения рабочих свай: отклонение сваи в плане, номер сваи в плане, марка свай, дата и время погружения свай. При необходимости погружения сваи до заданной отметки в грунты, сопротивление которых выше усилия вдавливания развиваемого сваевдавливающей машиной, вдавливание свай производится в лидирующие скважины, диаметр и глубина которых также фиксируется в журнале.
Требования к качеству и приемке свайного фундамента
Технический контроль качества работ на строительной площадке в процессе устройства свайных фундаментов производится на всех этапах непосредственно производителем работ совместно с представителем технической инспекции заказчика.
Приемка свайных фундаментов производится комиссией в составе представителя заказчика, генподрядчика и производителя работ. На первом этапе производят приемку свайного поля с составлением исполнительного плана свайного поля.
Приемочной комиссией представляют следующие документы: утвержденный рабочий проект, паспорта изготовленных свай, и акты освидетельствования их при приемке, журналы погружения свай и сводные ведомости свай, акты геодезической
разбивки и исполнительные планы свайных полей, данные полевых контрольных испытаний грунтов натурными сваями.
Техника безопастности при проведении свайных работ
-
Проектирование и производство работ по погружению свай в грунт методом вдавливания с использованием гидравлических сваевдавливающих машин должно осуществляться в соответствии с требованиями и правилами технической эксплуатации электроустановок и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок, а также руководством по эксплуатации сваевдавливающей машины и подъемного крана.
-
Перед началом вдавливания свай ответственный за проведение свайных работ должен получить разрешение на производство работ от организаций, эксплуатирующих подземные коммуникации. При наличии на строительных площадках таких коммуникаций к разрешению должна быть приложена схема с указанием их расположения и глубины заложения. До начала свайных работ следует установить знаки, указывающие места расположений подземных сооружений. При обнаружении во время вдавливания свай или бурения лидирующих скважин, не отмеченных на схеме подземных коммуникаций необходимо приостановить работы до выявления характера обнаруженных сооружений и получения дополнительного разрешения.
-
Вдавливание свай сваевдавливающей машиной необходимо выполнять под руководством начальника участка назначаемого приказом начальника строительной организации. На него возлагается ответственность за выполнение мероприятий по технике безопасности непосредственно на строительной площадке.
-
Все рабочие, независимо от профессии, должны пройти инструктаж по технике безопасности и приемам работ в установленном порядке. Рабочие к самостоятельной работе могут быть допущены после проверки знаний по технике безопасности и приемам выполнения работ.
-
Рабочие на свайных работах, должны иметь удостоверение текелажника-стропальщика.
-
До начала работ бригадир обязан проверить рабочее место бригады, осмотреть сваевдавливающую машину, убедиться в надежности креплений сборочных единиц, проверить состояние лебедок и тросов, автоматического управления, вспомогательного оборудования и инструментов.
-
В случае обнаружения неисправности в механизмах сваевдавливающих машин работы по погружению свай должны быть немедленно прекращены.
-
При перестановке, загрузке анкерными грузами, работе и передвижении сваевдавливающих машин по строительной площадке должны быть приняты меры против их опрокидывания.
-
Строповку сваи для загрузки в сваевдавливающую машину производить стропом, охватывающим сваю петлей "удавкой". Подъем непосредственно за петли не допускается. Строп должен быть ровным, без узлов и перекрутки. Сваю следует стропить только в фиксированных точках. Запрещается поднимать сваи с неизвестным весом, оставлять сваю на весу, а также отрывать сваи, примерзшие к грунту. Все операции связанные с переводом свай в вертикальное положение, производить плавно, без рывков и ударов.
-
Запрещается поднимать груз, вес которого превышает грузоподъемность крана, и посторонние грузы. Проверять техническое состояние грузоподъемных захватов анкерных грузов перед каждой строповкой.
-
Обслуживающий персонал сваевдавливающих машин обязан работать в защитных касках.
-
Все работы по вдавливанию свай должны начинаться только по сигналу оператора сваевдавливающей машины, а также убедившись в отсутствии на установке и в радиусе её действия посторонних лиц и обслуживающего персонала. Между оператором сваевдавливавщей машины и крановщиком должна быть установлена надежная сигнальная связь. Каждый сигнал должен иметь только одно значение и подаваться одним лицом.
-
При вдавливании свай запрещается находиться в зоне работы сваевдавливающей машины, радиус которой 10 м. Не допускать посторонних лиц на рабочую площадку. Подступы к сваевдавливающей машине должны быть свободны.
-
При работе в ночное время должно быть обеспечено достаточное освещение.
-
Сваевдавливающие машины и модульные сваевдавливающие системы должны иметь надежное заземление. Запрещается работать при неисправном конечном выключателе.
-
При работе вблизи существующих зданий и сооружений в каждом конкретном случае проектом производства работ должны быть предусмотрены дополнительные мероприятия по безопасному ведению работ.
По окончании работ на стройплощадке следует провести следующие мероприятия: Остановить и обесточить все сваевдавливающие машины и вспомагательные механизмы, произвести необходимые отметки в сменном журнале о работе сваевдавливающих машин.
При проектировании, производстве и приемке работ по погружению свай гидравлической сваевдавливающей машиной кроме технологической карты следует руководствоваться следующими нормативными документами:
ДБН В.2.1-10:2018 Основания и фундаменты зданий и сооружений. Основные положения.
Устройство свайных фундаментов
ДСТУ-Н Б В.2.1-28:2013 Руководство по проведению земляных работ, устройству оснований и сооружению фундаментов, а также проектирование и устройство свайных фундаментов
Соблюдать требования нормативных документов по организации строительного производства, геодезическим работам, технике безопасности, правилам пожарной безопасности при производстве строительных работ и охране окружающей среды.
