Метод для устройства уширений
Для увеличения несущих способностей буронабивных свайных конструкций проявляется целесообразность увеличения площади их опираний на грунтовые слои.
Есть шесть методик основного типа для устройств свайных пятных уширений:
— методика механических трамбований бетонной смеси в скважине;
— методика виброударного изготовления набивной свайной конструкции;
-методика пневматических прессований стволов набивных свайных конструкций (такая методика применима для свайного устройства конструкции Боженкова и Гузеева);
— специальный разбуривающий механизм, который создает в нижней части забойного разъема пространственный шар, который превышает скважинный размер. Шаровидная полость заполняется бетонной смесью;
— методика камуфлетных взрывов. В скважинный проем опускается зарядное взрывчатое вещество, после чего скважина заполняется пластичной или литой бетонной смесью, потом производится детонация. Полостная емкость в нижнем забойном проеме, которая образуется при взрыве, сразу заполняется бетонной смесью, поступающей из скважинного ствольного проема;
— при помощи устройств с электромеханическим и электрогидравлическим действием, которое раздвигает грунтовый слой в скважинном основании.
Уширение оснований производится как отдельным, так и комплексным механизмом, который при бурительном способе скважинного образования образует пяточное уширение. Пример, Беното механизм свайного типа бурит скважину с обсадочным действием и, если есть необходимость уширяет свайные основания. Для описания такого технологического процесса идет совместное рассмотрение стволового устройства и пяточного уширения.
Технология срубки свай регламентируется выполнением всех требований норм и правил строительного процесса.
Конструктивная особенность фундамента с использованием сваи набивного типа
Особенность набивной сваи являет собой возможность восприятия значительного сосредоточенного нагрузочного эффекта до 1000 тонн, что позволяет при необходимости отказываться от ростверковых устройств, которые обычно нужны или уменьшить их размер. Набивная свая имеет целесообразность применения при устройстве зданий с увеличенным нагрузочным эффектом на фундаментною основу.
В цехе или промышленном здании точечная нагрузка на объекте металлургического типа достигает 4 тысяч тонн, а в главном корпусе электростанции до 10 тысяч тонн. Нагрузка на одной колонне составляет около 500 тонн. При жилом и гражданском типе здания с двадцатью этажами колонна воспринимает нагрузку больше 600 тонн. При этом простейшую набивную свайную конструкцию устраивают и под небольшую нагрузку, а это необходимо в строительной работе сельского типа.
Конструкцию набивной сваи возможно изменять в связи с грунтовой особенностью, схемой или нагрузкой. Причем при использовании камуфлетной, пневматической или гидронабивной сваи при сооружении меняется размер с обратной зависимостью от несущих грунтовых способностей.
Для обеспечений надежности в работе конструкции надземной части здания и при этом высокой эффективности по использованию несущих способностей применяемого материала в свайном фундаменте при проектной привязочной работе возможно изменение свайного шага, диаметральных сечений, величины уширений, глубины бурительных работ, маркировку бетонной смеси.
Главный плюс применения набивной сваи это незначительная абсолютная и относительная осадка сооружения. При этом, применение узлового соединения в виде сваи и колонны, которое затруднено при использовании фундамента с забивными сваями, можно создать при любом варианте набивной сваи. Верхняя свайная часть и естественно ростверковое устройство монолитного или сборного типа может располагаться на любых отметках без дополнительного переходного элемента, что почти невозможно при забивной сваи.
Большую несущую способность набивной сваи можно использовать для постановки одиночных свай вместо кустов забивного типа, которым необходим ростверк, а также для ведения работ монтажного типа на неразрыхленных поверхностях. Кроме этого, с применением набивной сваи становится меньше численного значения типоразмера сборного элемента.
Свая набивного типа имеет следующие элементы: свайный ствол, голова и пята, на которой может присутствовать уширение основания.
Свайную ствольную конструкцию возможно делать из различного однородного материала монолитного или сборно-монолитного типа конструкций. Отечественная практика изготовляет последний вид конструкции из железобетонного материала в форменном образовании колонной стойки с заданной длиной, погруженную на проектную отметку и имеющую окончание в виде монолита пятного уширения. При больших свайных длинах, большой величине нагрузки или при неблагоприятном гидрогеологическом условии применяется свая с оболочным стволом металлического типа, железобетонной трубой или кольцом. Зарубежная практика использует смешанную конструкцию обычно как гофрированную стальную оболочку, которая заполнена бетонной смесью. Для получения проектных значений длины свай используется специальное оборудование для срубки свай.
Ствол набивной сваи армируется обычно в свайном оголовке. Так как сплошным армированием ствола занимаются при необходимости воспринятий значительного изгибающего усилия или для применения набивной сваи как анкер. Это и есть одна из отличительных черт набивной сваи от забивной, армирование которых нужно для сохранной свайной конструкции при транспортировке и при забивочной работе.
Значительное увеличение пят набивной сваи — это основное преимущество и источник экономической эффективности. Диаметрально уширение в 3 раза шире ствольного диаметра, а это увеличивает в 10 раз площадь свайных опираний на грунтовый слой. Уширительный предел и пятовая геометрическая форма зависят от типа набивной сваи, а также используемого комплекса механизмов.
Увеличение несущей способности короткой набивной сваи возможно при устройстве некоторого количества ствольных уширений.
Увеличение несущих свайных способностей в пару раз за счет уширения более экономично относительно результата при диаметральных увеличениях и увеличениях глубин погружения. Уширение также имеет целесообразность по трудозатратам и материальной составляющей.
Такой результат дает уменьшение расходов бетонной смеси на устройство ствольного уширения на свае.
Конструкция объекта, который опирается на свайное основание, и нагрузка конструкций каждой свайной головы имеет два варианта: ростверковая (с бетонной площадкой и арматурными выпусками) и колонная со штыревым монтажным столиком или стаканом.
Конструкция монолитного ростверка имеет те же особенности, что и их аналогия с использованием забивной сваи.
Элементы сборного ростверка, рандбалки, имеют сопряженные узловые стыковые соединения сборного или сборно-монолитного характера. Сборный стык имеет закладную деталь, свариваемую при помощи накладной пластины или с арматурным выпуском, который фиксирует расположение рандбалок с помощью специального канала; сборно-монолитный стык использует только арматурный выпуск.
Существует характерная конструкционная особенность фундамента с использованием набивной сваи. Например, фундамент с подземной частью дома, которая имеет техническое подполье. Оно устраивается в бесподвальном здании с несущей стеной продольного типа, а также несущей перегородкой поперечного типа. Кроме этого используется в каркасном доме.
Здание бесподвального типа строится на короткой набивной свае. При этом каждая поперечная несущая стена или перегородка имеет пару сборных рандбалок, которые опираются на четверку свай с использованием камуфлетного расширения каждая. Сборная рандбалка имеет соединение со свайными оголовками несколькими стержнями арматурного каркаса.
Каждая свая, имеющая расчетную нагрузную величину в 50 тонн, имеет одни габариты размера и различается по конструкции закладного элемента. Свайное диаметральное сечение равно 40 сантиметрам, а уширение 100 сантиметрам, при этом свайная длина вместе с размером пяты равна 3 метрам. Тогда для трех секций пятиэтажки потребуется около 111 свай.
Такой проектный расчет подразумевает использование трех вариантов подземных частей с использованием камуфлетной сваи: стойка и рандбалка сборного типа; свая и балка из монолита; смешанная конструкция с монолитной сваей и сборной рандбалкой.
Все это ведет к положению сборного железобетонного ростверка на отметке в два уровня: на наружную стену по самой свае, а на продольный тип стены закреплен на отметке 0.73. Получаем смонтированную ростверковую конструкцию в 49 рандбалочных элементов из марок 5 типов. Соединительная система имеет вертикальный канал размером 8 на 8 сантиметров. При завершении монтажной работы каждый канал заполняется растворной смесью, а все балки свариваются и закрепляются.
Для минимальной земляной работы, половая отметочная точка технического подполья поднимается до 1.4 метра по всей подвальной площади, за исключением пунктов элеваторных типов и щитовых, где грунтовый слой должен быть разработан до точки в 2.6 метра вниз. Коммуникационное подполье обязано иметь высоту в метр-полтора. При такой методике ручная земляная работа почти отсутствует, как при засыпочной работе, так и уплотнительной работе. Устройство фундамента производится с нерыхленной грунтовой поверхностной плоскости, а это способствует благоприятному условию, в том числе при производственной работе при условии глинистого грунта.
Существуют и другие конструктивные решения, в том числе фундаментная основа на камуфлетной свае. В данном случае применяется два вида свай с различным размером длины. Также здесь используется другое объектное пересечение плоскостных осей и, естественно, главная особенность — это сборный монолитный ростверк, который обладает большой трудоемкостью, но в то же время является более крепким и надежным, по сравнению со сборным видом ростверка. Такой вид ростверка необходимо строить только в летний период, так как зимние условия увеличивают сроки работы в разы.
Фундаментные конструкции для каркасно-панельных домов используются для всех объектов каркасного типа, при этом соблюдается нагрузка на колонны в пределе несущих свайных способностей каждой сваи отдельно. Чаще всего такую фундаментную основу создают из сборного железобетонного башмака-подлокотника и консольной колонны, которые поддерживают цокольную панель. В такой проектной системе используется трехтиповое свайное назначение. Один из свайных типов используется для стоечного фундамента, два других под взаимодействие с колонной системой. Отличием данного проекта является стыковка колонны со сваей при помощи приваривания к монтажному столику. Большинство зданий с такой проектной основой сейчас строятся на сборных железобетонных стойках.