Статьи

5 Устройство свайных фундаментов опор мостов

5.3 Погружение забивных свай и свай-оболочек

5.3.1 Подготовительные работы следует выполнять в соответствии с 5.2.

5.3.2 Технология погружения свай должна разрабатываться в ППР и предусматривать следующие этапы:

— выбор способа погружения 5.3.3;

— сборку и монтаж направляющих каркасов 5.3.4;

— установку свай в направляющих каркасах 5.3.5;

— погружение свай в грунт 5.3.6;

— бетонирование полостей свай-оболочек 5.3.7.

5.3.3 Выбор способа погружения.

5.3.3.1 Забивные сваи следует погружать с помощью молотов, в качестве сваебойных установок необходимо использовать копры, смонтированные на самоходных грузоподъемных кранах или экскаваторах, оснащенных навесными или подвесными направляющими. Тип молота следует выбирать в зависимости от длины и массы свайных элементов в соответствии с ППР и СП 45.13330 (приложение Д).

5.3.3.2 Сваи оболочки следует погружать вибропогружателями или вдавливанием, соответствующее оборудование необходимо выбирать в соответствии с СП 45.13330 (приложение Е).

5.3.4 Сборка и монтаж направляющих каркасов.

5.3.4.1 Для фиксирования направления погружаемой сваи следует в соответствии с ППР устраивать направляющие каркасы.

5.3.4.2 Направляющие каркасы следует изготавливать на строительной площадке в соответствии с ППР из одной (одноярусные) или нескольких (многоярусные) решетчатых горизонтальных плоскостей с ячейками для пропуска свай. Плоскости каркасов должны быть объединены системой вертикальных связей в неизменяемую пространственную конструкцию. Контроль направляющих каркасов следует выполнять согласно 7.2.3.

Примечание – Применение каркасов разового использования, остающихся в бетоне, допускается в случае включения их в работу конструкции в качестве жесткой арматуры, это должно быть предусмотрено в проекте.

5.3.4.3 Одноярусные каркасы допускается применять при погружении вертикальных свайных элементов на водотоках со скоростью течения менее 1 м/с и глубиной до 15 м.

5.3.4.4 На водотоках со скоростью течения более 1 м/с, а также при погружении наклонных свайных элементов необходимо применять многоярусные каркасы.

Рекомендуется использовать многоярусные каркасы в качестве подмостей и распорных креплений ограждений глубоких котлованов.

5.3.4.5 При погружении свай в водотоках направляющие каркасы следует располагать на плавучих средствах, временных подмостях и опирать на дно водоема через маячные сваи.

Примечание – В качестве плавучих средств допускается использовать баржи, понтоны и т.п.

При глубине воды свыше 15 м, скорости течения менее 1 м/с и скорости ветра менее 15 м/c направляющие каркасы следует размещать на плавучих системах.

При скорости течения свыше 1 м/с и скорости ветра более 15 м/c направляющие каркасы в соответствии с ППР необходимо после установки их в проектном положении (по высоте и в плане) подвесить с помощью крана на ранее погруженные сваи, освободив от плавучих средств.

Плавучую систему с каркасом на месте ее установки необходимо раскрепить якорями.

Примечание –Направляющие каркасы массой до 50 т допускается устанавливать плавучими кранами в соответствии с СП 45.13330 (раздел 12). При отсутствии кранов необходимой грузоподъемности, а также в случаях, когда масса каркаса превышает 50 т, каркасы рекомендуется ставить плавучими системами.

5.3.5 Установка свай в направляющих каркасах.

5.3.5.1 Сваю следует устанавливать в ячейку направляющего каркаса с помощью крана. Забивную сваю необходимо центрировать по осям молота и стрелы копра, а затем зафиксировать ее положение наголовником. При вибропогружении или вдавливании сваю-оболочку следует завезти с помощью крана в зажимное устройство и зафиксировать ее вибропогружателем или гидравлическим цилиндром механизма вдавливания.

5.3.6 Погружение свай в грунт.

5.3.6.1 Забивные сваи и сваи-оболочки следует погружать на проектную глубину до получения расчетного отказа. Расчетные величины отказов должны быть указаны в ППР. Контроль погружения свай в грунт следует выполнять согласно 7.2.5.1.

Примечания

1 За отказ забивной сваи принимается величина погружения сваи от 10 ударов молота, за отказ сваи-оболочки – величина погружения сваи за 3 минуты работы вибропогружателя или вдавливающего устройства. Погружение сваи прекращается после того, как фактический отказ становится меньше расчетного.

2 Для облегчения погружения сваи в грунт в ППР могут предусматриваться следующие способы:

— подмыв свай. Сущность этого способа заключается в том, что под действием воды, вытекающей под напором у острия сваи, грунт частично размывается и значительно ослабляется, давая возможность углубляться свае с меньшим сопротивлением. Этот способ наиболее эффективен в несвязных грунтах по ГОСТ 25100, может применяться при погружении свай, расположенных на расстоянии не ближе 2 м от существующих сооружений. Подмыв необходимо прекращать не менее чем за 1 м от проектной отметки, после чего следует погрузить сваю до проектного отказа;

— лидерная скважина пробуривается на глубину не более 0,9 длины сваи. Размеры поперечного сечения лидерной скважины должны быть меньше соответствующих размеров сваи не менее чем на 10 % (за исключением скважины в мерзлых грунтах).

5.3.6.2 Возникающие в процессе погружения свай отклонения, превышающие допустимые размеры в соответствии с СП 45.13330 (раздел 12), требуют проектного решения о возможности использования данной сваи. Контроль отклонений следует проводить по 7.2.4.

5.3.6.3 В случаях недопогружения свай длиной до 10 м до проектной отметки на величину более 0,25 м и свай длиной более 10 м –на величину более 0,5 м, при отказе менее 0,2 см или скорости вибропогружения менее 5 см/мин, необходимо принятие проектного решения о возможности их использования или необходимости погружения дополнительных свай.

5.3.6.4 При погружении свай-оболочек выемку грунта из внутренней полости следует производить грейфером или эрлифтом. При этом необходимо следить, чтобы уровень грунта в скважине не был ниже конца погружаемой оболочки (см. 7.2.5.2).

5.3.6.5 Сваи-оболочки в зоне положительных температур грунта и воды (по всей их высоте или только в нижней части) следует заполнять бетонной смесью (см. 4.3) в соответствии с проектом после приемки работ по их погружению, извлечении из полости оболочки грунта, зачистки забоя сжатым воздухом и установки арматурного каркаса (если предусмотрено проектом). Технология устройства арматурных каркасов свай-оболочек аналогична технологии устройства арматурных каркасов для буронабивных свай (см. 5.4.5).

5.3.7 Бетонирование полостей свай-оболочек.

5.3.7.1 В зоне воздействия знакопеременных температур и ниже этой зоны на величину диаметра сваи, но не менее, чем на 1 м, работы по заполнению бетонной смесью полости железобетонных свай-оболочек следует выполнять с соблюдением специальных требований, указанных в проекте и ППР (в отношении подбора состава смеси, ее укладки, очистки внутренней боковой поверхности и т.п.).

5.3.7.2 Заполнение бетонной смесью полости свай-оболочек, погруженных в сухие пески в соответствии с СП 45.13330 (пункт 12.2.2) и СП 46.13330 (раздел 8), допускается производить без применения бетонолитных труб способом свободного сброса бетонной смеси с высоты до 6 м.

Примечание – Допускается укладывать бетонную смесь способом свободного сброса с высоты до 40 м при наличии бункера с направляющим патрубком длиной не менее 3 м. Бетонную смесь при этом следует принимать с подвижностью от 3 до 6 см. В соответствии с СП 46.13330 (раздел 8), чем глубже скважина, тем меньше должна быть подвижность смеси.

5.3.7.3 Не допускается укладка бетонной смеси способом свободного сбрасывания в наклонные и обводненные сваи-оболочки. Бетонную смесь в них следует укладывать методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) по указаниям пособия или бетононасосами.

5.3.7.4 Укладка бетонной смеси методом ВПТ производится без вибрации при осадке конуса не менее 16 см.

Перед заполнением внутренней полости сваи-оболочки методом ВПТ выходное отверстие бункера с бетонной смесью следует закрывать тампоном, набитым всплывающими в воде частицами (например, опилками или крошками пенопласта).

Примечание – Частицы должны всплыть на поверхности бетонной смеси, что свидетельствует о поступлении бетонной смеси в вертикально перемещаемую трубу.

Заполнение внутреннего пространства сваи-оболочки должно производиться при непрерывной подаче бетонной смеси в вертикально перемещаемую трубу при ее поднятии. Конец трубы должен быть все время погружен в уложенный бетон не менее чем на 0,8 м. Контроль погружения трубы следует выполнять согласно 7.2.5.3.

5.3.7.5 При вынужденном перерыве укладку бетонной смеси следует возобновлять, при условии, если длительность перерыва не привела к потере подвижности уложенной смеси. В противном случае укладку следует продолжить после осуществления мер, обеспечивающих качественное соединение укладываемой смеси с ранее уложенной. Контроль подвижности уложенной бетонной смеси должна проводить строительная лаборатория по ГОСТ 10181 и согласно 7.2.8.1. В противном случае, укладку следует продолжить после осуществления мер, обеспечивающих качественное соединение укладываемой смеси с ранее уложенной.

Примечание – В качестве меры, обеспечивающей качественное соединение укладываемой смеси с ранее уложенной, рекомендуется продувка поверхности ранее уложенного бетона сжатым воздухом.

5.4 Устройство буронабивных свай большого диаметра

5.4.1 Технология устройства буронабивных свай большого диаметра (более 0,7 м) разрабатывается в ППР и включает следующие основные этапы:

— подготовительные работы (см. 5.4.2);

— бурение скважин (см. 5.4.3);

— устройство уширений в основаниях буронабивных свай (см. 5.4.4);

— армирование буронабивных свай (см. 5.4.5);

— бетонирование скважин (см. 5.4.6).

5.4.2 Подготовительные работы.

5.4.2.1 Подготовительные работы следует выполнять в соответствии с требованиями 5.2.

5.4.3 Бурение скважин.

5.4.3.1 Работы по бурению скважин следует производить в соответствии с технологическим регламентом в составе ППР и требованиями заводской инструкции по эксплуатации применяемого бурового оборудования.

5.4.3.2 Перед установкой секций обсадных труб их внутренние поверхности должны быть промыты водой. На строительной площадке должен быть организован участок для очистки и мойки обсадных труб.

5.4.3.3 Буровой агрегат с прикрепленной к нему нижней ножевой секцией обсадной трубы следует установить на ось сваи, при этом стрела бурового агрегата должна находиться в вертикальном положении. Контроль бурения скважин следует выполнять по 7.2.6.1.

После установки бурового агрегата на место бурения на его мачте в 1 м от поверхности земли должна быть нанесена линия условного уровня, от которой следует вести отсчет.

5.4.3.4. После установки нижней ножевой секции обсадной трубы ее необходимо погрузить на глубину, на которую позволяет грунт. Способ и средства погружения обсадных труб должны быть определены в ППР.

5.4.3.5. В процессе бурения скважины на всю глубины сваи следует:

— непрерывно совершать возвратно-вращательные и поступательные движения обсадной трубы;

— по мере необходимости наращивать обсадную трубу очередными секциями при помощи стрелового крана. Уровень нижнего конца обсадной трубы должен быть ниже уровня разрабатываемой скважины. Допустимая разница уровней устанавливается в ППР, но не должна быть менее 0,5 м. Контроль этого процесса следует выполнять согласно 7.2.6.4;

— высыпать извлекаемый грунт либо на огражденную площадку, с которой он должен позже вывозиться, либо сразу на транспортное средство, предназначенное для вывоза грунта.

Примечание – Для разработки грунта в полости обсадных труб применяются, в основном, способы, приведенные в таблице 1.

— по мере извлечения из скважины грунта фиксировать границы напластований различных грунтов по изменению их вида и консистенции. Контроль извлечения из скважины грунта следует проводить по 7.2.6.1.

Таблица 1 – Рекомендуемые способы разработки грунта

Характеристика грунта по ГОСТ 25100	Способ разработки по СП 45.13330, СП 46.13330, СТО НОСТРОЙ 2.5.74
Песчаные и глинистые в пластичной, полутвердой и твердой консистенции, в текуче-пластичном и текучем состоянии	Ударный (грейферный) или шнековый способ бурения
Скальные	Ударный (с помощью долот) или враща- тельный способ (скальными колонковы- ми бурами, ковшебурами)
Водонасыщенные (плывучие) пески, илы	Желонка с обратным клапаном

5.4.3.6 При разработке неустойчивых грунтов по ГОСТ 25100 в скважине необходимо поддерживать уровень воды не менее чем на 1,5 м выше уровня грунтовых вод для предупреждения наплыва воды и грунта в скважину. Это достигается периодическим добавлением в скважину воды, для чего на строительной площадке должны быть предусмотрены водоснабжение или доставка воды автоцистернами.

Величина избыточного уровня воды в обсадной трубе устанавливается в проекте.

Контроль уровня воды в обсадной трубе следует выполнять согласно 7.2.6.6.

Примечание – Периодичность добавления воды в скважину устанавливается в зависимости от скорости падения ее уровня.

5.4.3.7 Для крепления стенок скважин во всех случаях, когда отсутствует оборудование с инвентарными обсадными трубами и невозможно использовать избыточное давление воды, а также при бурении уширений в песчаных грунтах следует применять глинистый (бентонитовый) раствор.

Состав и условия применения глинистого раствора должны соответствовать требованиям СТО НОСТРОЙ 2.29.107 (приложение А).

5.4.3.8 При достижении забоем проектной отметки перед установкой арматурного каркаса забой должен быть зачищен от бурового шлама сжатым воздухом.

5.4.3.9 При невозможности преодоления препятствия, встретившегося в процессе бурения скважин, решение о возможности их использования для устройства свай должна принять проектная организация.

5.4.3.10 При возможной задержке бетонирования бурение необходимо приостановить, не доводя забой до проектной отметки на величину от 1 до 2 м. Возобновить работу следует после устранения причин задержки, непосредственно перед началом бетонирования.

5.4.3.11 Каждая пробуренная до проектной отметки скважина с уширением или без него должна быть очищена от шлама и грунта сжатым воздухом, после чего сдана по акту комиссии. К акту должна быть приложена схема скважины и уширения с указанием всех характерных размеров и отметок:

— диаметр скважины;

— отметка верха скважины;

— отметка дна скважины;

— диаметр уширения;

— отметка подошвы уширения;

— высота цилиндрической части уширения;

— отклонение скважины в плане вдоль моста;

— отклонение скважины в плане поперек моста.

Кроме того, должно быть указано наименование грунта основания скважины по ГОСТ 25100.

5.4.4 Устройство уширений в основаниях буронабивных свай.

5.4.4.1 Уширение в основании буронабивной сваи следует производить по специальному технологическому регламенту в составе ППР.

5.4.4.2 Работа по устройству уширения должна производиться в следующем порядке:

— с помощью отвеса с делениями устанавливается отметка дна скважины;

— при помощи гидропровода буровой установки поднимается обсадная труба до отметки на 3 м выше отметки дна скважины;

— к буровой штанге, вместо рабочего бура, крепится уширитель;

— первоначальное раскрытие режущих ножей устанавливается в соответствии с ППР;

— уширитель опускают в скважину и при достижении дна забоя, под действием веса штанги, происходит раскрытие ножей. Ножи уширителя должны быть собраны совместно с емкостью для сбора разработанного ими грунта;

— по окончании разбуривания, ножи уширителя складываются и буровая штанга поднимается для удаления грунта в отвал, после чего раскрытие ножей увеличивается на величину, указанную в ППР. Операцию по разработке грунта повторяют до тех пор, пока уширение не достигнет проектного размера.

5.4.4.3 Контроль уширения в основании буронабивной сваи следует проводить по 7.2.6.5.

5.4.4.4 Устройство камуфлетных уширений свай и контроль производства работ следует выполнять по специальному технологическому регламенту, разработанному в составе проекта моста.

5.4.5 Армирование буронабивных свай.

5.4.5.1 Устанавливаемый в скважину арматурный каркас должен соответствовать рабочим чертежам, иметь паспорт и быть принят представителем заказчика.

Тип и конструкция монтажных стыков между секциями должны разрабатываться в ППР и быть согласованы с проектной организацией.

Перед началом монтажа арматурного каркаса необходимо очистить арматуру от масла и грунта.

5.4.5.2 Процесс монтажа арматурного каркаса буронабивной сваи следует производить в следующем порядке:

— краном устанавливают нижнюю секцию каркаса в обсадную трубу и фиксируют в трубе на уровне, позволяющем пристыковать к ней следующую секцию;

Примечание – Для фиксирования секции арматурного каркаса в трубе рекомендуется подвешивать ее на швеллере, опирающемся на верхний торец обсадной трубы.

— совмещают стыкуемые стержни по окружности секций каркаса с учетом проектной длины их нахлестки и соединяют стержни в соответствии с проектом сваркой по ГОСТ 14098 или обжимными муфтами, например, по ТУ 4842-196-46854090-2005;

— устанавливают в соответствии с ППР и привязывают вязальной проволокой распределительную спиральную арматуру в зоне стыка каркаса.

Для монтажа последующих секций каркаса операции повторяются.

5.4.5.3 Способы строповки, подъема, перемещения и опускания каркаса в скважину должны быть предусмотрены в ППР. Эти способы должны исключать возможность появления остаточных деформаций каркаса или отдельных его стержней. Опускание каркаса производят в положении, обеспечивающем его свободное прохождение в скважину.

5.4.5.4 В целях предотвращения подъема арматурного каркаса в процессе бетонирования свай его необходимо закрепить на дне скважины с помощью отрезков металлических полос шириной от 50 до 100 мм и длиной 200 мм, приваренных непосредственно к нижнему кольцу жесткости.

5.4.5.5 Во время всех операций по установке арматурного каркаса следует производить вращение обсадных труб во избежание засасывания их в скважине.

5.4.5.6 После установки арматурного каркаса перед началом бетонирования скважина должна быть освидетельствована и принята по акту установленной формы, приведенной в пособии.

5.4.5.7 Контроль производства работ при опускании каркаса следует выполнять согласно 7.2.7.

5.4.6 Бетонирование скважин.

5.4.6.1 Перед укладкой бетона в скважину необходимо произвести продувку основания скважины воздухом в течение 20 минут для удаления со дна шлама. Продувку необходимо продолжать до исчезновения остатков шлама, о чем должна свидетельствовать прозрачность воды, переливающейся через край обсадной трубы.

5.4.6.2 Заполнение скважин бетонной смесью в соответствии с требованиями СП 45.13330 в неустойчивых грунтах по ГОСТ 25100 следует начинать после зачистки забоя скважины, но не позднее чем через 8 часов после окончания бурения, а в устойчивых грунтах – не позднее чем через 24 часа. При более длительном перерыве необходимо производить повторную зачистку забоя перед установкой арматурного каркаса.

5.4.6.3 Бетонирование буронабивной сваи следует проводить с помощью бетонолитной трубы.

5.4.6.4 При бетонировании буронабивной сваи на строительной площадке должно находиться в наличии не менее 1,5 комплектов секций бетонолитных труб.

5.4.6.5 После опускания секций арматурного каркаса устанавливаются укрупненные секции бетонолитной трубы, которую следует собирать в горизонтальном положении в плети длиной не более 16 м (например, 6+4+6 м).

5.4.6.6 Укрупнительная сборка бетонолитной трубы должна производиться в следующей последовательности:

— краном застропить секцию длиной 6 м в горизонтальном положении, поднять и уложить на подкладки для сборки;

— произвести очистку фланцев металлическими щетками;

— на канавку фланца нанести слой солидола по ГОСТ 1033 для удержания уплотнительного кольца при стыковке со следующей секцией трубы;

— втопить в канавку фланца уплотнительное кольцо;

— застропить следующую секцию в горизонтальном положении, поднять краном и подвести к стыкуемому фланцу секции, ранее выложенной на подкладках;

— совместить фланцы, установить зажим и закрепить его;

— собрать укрупненные секции и, последовательно стыкуя их, опускать внутрь арматурного каркаса, затем подвесить всю систему на обсадной трубе;

— перед бетонированием дно бункера должно находиться в закрытом состоянии.

5.4.6.7 Перед опусканием бетонолитной трубы необходимо проверить отметку дна скважины отвесом с делениями, затем опустить бетонолитную трубу, используя для этого разметку, так, чтобы ее низ возвышался над дном скважины не менее чем на 20 см, и опереть ее верх на обсадную трубу.

5.4.6.8 Заполнение бетонолитной трубы бетонной смесью необходимо проводить по технологии 5.3.7.3 –5.3.7.5.

5.4.6.9 Укладку бетонной смеси в скважину рекомендуется проводить на всю глубину без перерывов (в один этап). При большой глубине скважины допускается бетонирование в несколько этапов, неизбежно вызываемых технологическими перерывами, связанными с извлечением (демонтажем) отдельных секций бетонолитных и обсадных труб.

5.4.6.10 Уровень столба бетонной смеси на каждом этапе должен быть таким,

чтобы уложенный бетон не начал схватываться до подъема обсадной и бетонолитной труб, но не менее чем на 2 м выше низа ножевой секции обсадной трубы.

5.4.6.11 Укладку бетонной смеси следует вести при обеспечении скорости заполнения скважины не менее 4-х погонных метров в час. После заполнения очередных 4-х погонных метров скважины производится подъём обсадных и бетонолитных труб и демонтаж их верхних секций. Перед демонтажем бетонолитных труб в процессе бетонирования необходимо полностью выгрузить из автобетоносмесителя бетон и уложить его в скважину.

5.4.6.12 Параллельно с укладкой бетонной смеси в скважину с целью уплотнения бетона при помощи гидравлического привода буровой установки следует создавать вращательно поступательное движение обсадной трубы с последовательным ее подъемом на 30 см и опусканием на 15 см. Это обеспечит одновременно с бетонированием извлечение обсадной трубы и демонтаж ее отдельными секциями.

5.4.6.13 Суммарное время доставки бетонной смеси на место укладки ее в скважину, извлечения бетонолитных и обсадных труб не должно превышать сроки

ее схватывания, устанавливаемые строительной лабораторией по результатам испытаний опытных образцов по ГОСТ 10180 и ГОСТ 10181.

5.4.6.14 При расположении верха буронабивной сваи в грунте бетонирование ведут до отметки на 0,8 м выше проектного положения из расчета всплывания шламового бетона, который должен быть удален.

5.4.6.15 В зимний период после окончания бетонирования сваи ее верх должен быть защищен от промерзания.

Примечание – В качестве способов защиты можно применять засыпку головы сваи грунтом, опилками или теплоизолирующими материалами.

Температура бетонной смеси в момент укладки должна быть не ниже плюс 5 °С.

5.4.6.16 Контроль производства работ при бетонировании скважин приведен в 7.2.8.1.

5.4.7 Нештатные ситуации при устройстве буронабивных свай.

5.4.7.1 В случае падения грейфера в буровую скважину из-за обрыва грузового каната необходимо, используя стропы с крюками, вытащить грейфер.

5.4.7.2 Если после установки арматурного каркаса при прокручивании обсадной трубы и при ее подъеме на величину от 10 см до 15 см вместе с обсадной трубой поднимается арматурный каркас, необходимо опустить трубу и произвести демонтаж секций каркаса для замера его диаметра и устранения дефекта.

5.4.7.3 Закупоривание бетонолитной трубы следует устранять путем ее встряхивания (резким подъемом и опусканием в пределах допускаемого заглубления) или включением вибратора, располагаемого в основании воронки. Возможно применение обоих способов.

Если закупоривание трубы не устранено, бетонирование следует прекратить и извлечь бетонолитную трубу.

5.4.7.4 В случае прорыва воды в бетонолитную трубу через неплотности во фланцевых соединениях или через низ трубы вследствие ее недостаточного заглубления в смесь, а также при неосторожном подъеме, бетонирование следует немедленно прекратить и извлечь бетонолитную трубу.

5.4.7.5 Сухие и осушенные скважины в соответствии с СП 46.13330 (пункт 8.13) допускается бетонировать без применения бетонолитных труб методом свободного сбрасывания бетонной смеси через приемный бункер по руководству [4].

5.4.7.6 После перерыва в бетонировании работы разрешается продолжить, осушив скважину с помощью имеющегося насосного оборудования и удалив поверхностный слой шлама и слабого бетона сжатым воздухом.

5.4.7.7 Если скважину не удается осушить для продолжения прерванных работ по бетонированию сваи, решение о возможности использования сваи в составе фундамента должно приниматься проектной организацией.

5.4.7.8 Укладку бетона после перерыва разрешается возобновлять только при достижении бетоном прочности не менее 2,5 МПа и осушении скважины.

5.4.7.9 В случае продолжительной задержки в подаче бетонной смеси и невозможности возобновления процесса укладки, необходимо извлечь бетонолитную трубу и продолжить расхаживать обсадную трубу для последующего ее извлечения.

Решение о возможности использования сваи в составе фундамента должно приниматься проектной организацией.

5.5 Погружение свай в вечномерзлые грунты

5.5.1 Погружение свай в вечномерзлые грунты должно выполняться одним из следующих способов с учетом требований СП 45.13330 (раздел 12.5):

— буроопускной способ (см. 5.5.3);

— опускной способ (см. 5.5.4);

— бурозабивной способ (см. 5.5.5).

5.5.2 Подготовительные работы следует выполнять в соответствии с требованиями раздела 5.2.

5.5.3 Буроопускной способ погружения свай.

5.5.3.1 При буроопускном способе сваи согласно СП 45.13330 (раздел 12.5)

следует опускать в предварительно пробуренные скважины, диаметр которых превышает (на 5 см и более) наибольший размер поперечного сечения сваи; полость между стенками скважины и сваей следует заполнять цементно-песчаным раствором (см. СТО НОСТРОЙ 2.29.107 (раздел 4)) в соответствии с ППР. Контроль пробуренных скважин следует выполнять согласно 7.2.2.

5.5.3.2 Свая должна быть погружена не позднее чем через 4 ч после устройства скважины.

5.5.3.3 Заполнять скважину цементно-песчаным раствором следует непосредственно перед погружением сваи. Объем раствора, подаваемого в скважину, должен быть определен в ППР.

5.5.3.4 После погружения сваи следует проверить соответствие отметки нижнего конца сваи проекту, а также правильность расположения сваи в плане и по вертикали. Контроль допустимых отклонений см. 7.2.4.

5.5.4 Опускной способ погружения свай.

5.5.4.1 При опускном способе сваи должны погружаются в оттаянный грунт.

5.5.4.2 Оттаивать вечномерзлый грунт следует открытыми или закрытыми нагревателями с помощью пара, воды, электрического тока и др.

Примечание – Рекомендуется применять нагреватели открытого типа, в котором источником тепла является пар, поступающий из наконечника нагревателя (паровая игла) непосредственно в грунт.

5.5.4.3 Для ведения работ по оттаиванию скважин паром необходимо подготовить следующее оборудование и материалы:

— паровой котел;

— магистральные и распределительные паропроводы, паровые иглы с наконечниками;

— распределительную гребенку со шлангами для подвода пара к иглам;

— инвентарные подмости для установки игл и поддержания их в вертикальном положении.

5.5.4.4 Магистральный и распределительный паропроводы следует прокладывать на низких строительных кóзлах или деревянных прокладках с уклоном в сторону котельной. Для удобства монтажа распределительный паропровод должен состоять из отдельных секций и присоединяться к магистральному паропроводу с помощью тройников по ГОСТ 17376 с установкой вентиля в месте присоединения. На магистральном паропроводе в местах присоединения распределительных линий необходимо ставить заглушки по ГОСТ 17379. Обязательно устройство теплоизоляции по СП 61.13330 (раздел 6) труб магистральных и распределительных паропроводов.

5.5.4.5 Оттаивание мерзлого грунта в месте погружения сваи должно производиться одной или несколькими одновременно действующими иглами. Число одновременно оттаиваемых скважин должно определяться в ППР с учетом того, что на одну паровую иглу необходимо иметь от 4 до 5 м2 поверхности нагрева котла. Для эффективного оттаивания грунта на каждую иглу следует подавать не менее 300 кг пара в час.

5.5.4.6 При содержании в грунтах крупнообломочного материала по ГОСТ 25100 более 20 % необходимо вначале в мерзлом грунте пробурить скважину диаметром от 100 до 150 мм и затем через эту скважину паровой иглой оттаивать грунт.

5.5.4.7 Глубина оттаянной скважины в глинистых грунтах по ГОСТ 25100 должна быть равна проектной глубине погружения сваи.

В грунтах песчаных и содержащих крупнообломочный материал по ГОСТ 25100 скважину следует оттаивать на глубину, превышающую проектную глубину погружения свай на величину от 0,5 м до 1,0 м.

Иглу в процессе погружения в соответствии с ППР выдерживают последовательно на глубине 0,5 м от поверхности земли и далее через каждые 0,5 м в течение промежутка времени равного значению от 10 до 20 минут на каждой отметке.

Примечание – Необходимо учитывать, что грунт под наконечником иглы оттаивает на 0,3 м в песках и илах, на 0,2 м –в глине и на 0,1 м –в щебенистых грунтах по ГОСТ 25100.

5.5.4.8 В однородные глинистые грунты следует сразу погружать паровую иглу до проектной глубины, а оттаивание грунта производить в процессе извлечения иглы из грунта последовательной выдержкой ее на отметках кратных 0,5 м.

5.5.4.9 Длительность выдержки паровой иглы должна быть определена в ППР в зависимости от размеров оттаиваемой скважины и степени льдистости грунта по ГОСТ 25100.

5.5.4.10 Для погружения сваи следует использовать стреловые или башенные краны. Свая в оттаянный грунт должна резко опускаться с высоты от 2 до 3 м. В случае недопогружения сваи до проектной отметки, в скважину следует подсыпать щебень до заполнения полости между дном скважины и концом сваи, а сваю до вмерзания ее в щебень удерживать в проектном положении краном.

Примечание – С целью облегчения погружения опускных свай в песчаные грунты по ГОСТ 25100 рекомендуется после их оттаивания в процессе погружения сваи к нижней части скважины подавать воздух, который перемешивает и рыхлит оттаянный песок. Погружение свай в оттаянные песчаные грунты наиболее эффективно с помощью вибропогружателей.

5.5.4.11 Погружать сваи в предварительно оттаянный грунт зимой и весной следует не позже, чем через сутки после окончания оттаивания, летом или осенью – не ранее, чем через 12 часов и не позже, чем через двое суток.

5.5.5 Бурозабивной способ погружения свай.

5.5.5.1 Бурозабивной способ погружения свай допускается применять в пластичномерзлых грунтах без крупнообломочных включений по ГОСТ 25100.

Примечания

1 Возможность применения бурозабивного способа устанавливается по материалам

инженерно-геокриологических изысканий, выполняемых при проектировании, а также пробной забивке свай.

2 Бурозабивным способом следует погружать только сваи со сплошным поперечным сечением.

3 В зимнее время не допускается, чтобы перед погружением бурозабивных свай грунт на стенках скважины перешел из пластичномерзлого в твердомерзлое состояние по ГОСТ 25100.

5.5.5.2 При бурозабивном способе погружения свай в вечномерзлые грунты, сваи следует забивать в предварительно пробуренные лидерные скважины, диаметр которых менее наименьшего размера поперечного сечения сваи на 2 см.

Если бурозабивные сваи погружаются в зимнее и весеннее время, скважина на глубине промерзания грунта должна иметь диаметр, превышающий диагональ поперечного сечения сваи.

5.5.5.3 Во всех случаях следует применять сваебойные машины с весом ударной части, превышающей вес сваи с наголовником.

5.6 Устройство буронабивных свай малого диаметра по бурошнековой технологии

5.6.1 Общие положения.

5.6.1.1 Требованиями настоящего раздела следует руководствоваться при устройстве буронабивных свай диаметром до 700 мм, сооружаемых с помощью полого непрерывно перемещаемого шнека, завинчиваемого машиной в грунт до заданной глубины, с последующим заполнением образующейся скважины бетоном и установкой арматурных каркасов.

5.6.1.2 Проходка и бетонирование скважин методом бурошнековой технологии должны осуществляться при соблюдении следующих условий:

— наличие разметки свайного поля (см. 5.2.4);

— наличие на площадке принятых по акту установленной формы согласно пособию [2] необходимого количества арматурных каркасов для немедленного их погружения в заполненные свежеуложенным бетоном скважины;

— наличие на площадке автобетоновоза с пусковой бетонной смесью и автобетоновозов с товарным бетоном, объем которого превышает объем одной сваи в 1,5 раза при проходке скважин в песчаных грунтах по ГОСТ 25100 и в 1,3 раза в других грунтах;

— наличие предусмотренного в ППР бурошнекового оборудования и бетононасоса.

5.6.1.3 Работы следует выполнять в соответствии с ППР и с учетом требований СП 46.13330 по следующим этапам:

— подготовительные работы (см. 5.6.2);

— бурение скважин (см. 5.6.3);

— бетонирование скважин (см. 5.6.4);

— установка арматурного каркаса (см. 5.6.5).

5.6.2 Подготовительные работы.

5.6.2.1 Подготовительные работы следует проводить по указаниям раздела 5.2.

5.6.2.2 До начала буровых работ в месте устройства сваи необходимо удалить техногенный слой и пройти шурф глубиной от 2 до 4 м.

5.6.3 Бурение скважин.

5.6.3.1 Перед бурением скважин следует подготовить бетоновод и шнек для подачи бетонной смеси в скважину. Для этого необходимо выполнить следующие технологические операции:

— гибкий шланг бетоновода бетононасоса следует соединить с приемным фланцем шнека буровой машины;

— прокачать бетононасосом по всему тракту бетоновода пусковую смесь, а затем и бетонную смесь;

— закрыть клапан на нижнем конце шнека;

— установить шнек с помощью крана на проектную точку и проверить его вертикальность (теодолитом, отвесом или уровнем);

— вдавить конус шнека в грунт на 15 см до прилегания режущей кромки шнека и отверстия бетоновода к грунту.

5.6.3.2 Бурение должно проводиться по одному из двух способов, указанному в ППР:

— способ 1, в устойчивых грунтах по ГОСТ 25100 –разработка грунта шнеком до проектной отметки и извлечение шнека перед началом бетонирования скважины. При достижении проектной отметки подачу шнека в забой следует прекратить и произвести зачистку стенок скважины путем вращения шнека;

— способ 2, в неустойчивых грунтах по ГОСТ 25100 – извлечение шнека из скважины одновременно с нагнетанием в скважину бетонной смеси.

5.6.4 Бетонирование скважин.

5.6.4.1 При использовании способа 1 (см. 5.6.3.2) бетонирование скважины следует выполнять в соответствии с указаниями 5.4.6.

5.6.4.2 При использовании способа 2 (см. 5.6.3.2) бетонирование скважины следует выполнять в следующем порядке:

— прокачать бетононасосом бетонную смесь по всему тракту бетоновода до появления сигнала на индикаторе бортового компьютера о наличии давления 0,5 МПа в бетоноводе шнека;

— шнек следует подавать в грунт при постоянно заполненном тракте бетоновода до проектной отметки, давление бетона на забой следует контролировать индикатором бортового компьютера и регулировать изменением давления в бетононасосе;

— поднять шнек на высоту до 30 см, достаточную для открытия клапана на его нижнем конце;

— поднять клапан на нижнем конце шнека для начала подачи бетонной смеси из бетононасоса под давлением, не допуская падения давления в тракте бетоновода шнека ниже 2,0 МПа (это достигается подбором необходимого давления в бетононасосе (см. 7.2.8.1));

— поднять шнек без вращения с одновременным заполнением скважины бетонной смесью под давлением. При наличии водонасыщенных грунтов по ГОСТ 25100 избыточное давление смеси в бетонируемой скважине всегда должно быть больше давления подземных вод;

— прекратить подачу бетонной смеси в скважину после выхода бетона на поверхность;

— зачистить устье скважины до дневной поверхности от выбранного из нее грунта и шламового слоя свежеуложенного бетона сваи.

5.6.5 Установка арматурного каркаса.

5.6.5.1 Арматурный каркас перед опусканием в скважину следует проверить на соответствие проекту (см. 7.1.1), очистить от грязи, масла, наледи и снега согласно 7.2.7.1, убрать транспортные распорки. Для обеспечения защитного слоя бетона на каркасе должны быть установлены фиксаторы в соответствии с проектом.

5.6.5.2 Для закрепления арматурного каркаса на дне скважины к нижнему кольцу жесткости приваривают металлические уголки или полосы шириной от 10 до 15 см по ГОСТ 5264, выступающие за низ каркаса на длину от 20 до 30 см.

5.6.5.3 Для обеспечения контроля положения каркаса по глубине скважины после его установки и в процессе укладки бетонной смеси необходимо к одному из продольных стержней приварить стержень, такой длины, чтобы его верх возвышался над обсадной трубой не менее чем на 20 см.

5.6.5.4 Опускание арматурного каркаса в скважину должно производиться в следующем порядке:

— присоединить цепными стропами вибропогружатель к оголовку каркаса и подать сцепку для опускания каркаса в скважину;

— установить каркас вертикально по центру скважины;

— опустить вибропогружатель до плотного контакта посадочного гнезда вибропогружателя с пластиной, приваренной к оголовку арматурного каркаса;

— погрузить каркас под собственным весом и весом вибропогружателя;

— погрузить каркас на проектную отметку.

5.6.5.5 Время между окончанием бетонирования и погружением в скважину арматурного каркаса не должно превышать 30 мин.

5.6.5.6 При выполнении работ при круглосуточных отрицательных температурах окружающего воздуха необходимо предусматривать меры по обеспечению температуры бетонной смеси, подлежащей укладке в скважины, не ниже плюс 5 °С.

Примечание – В качестве меры по обеспечению температуры бетонной смеси, подлежащей укладке в скважины, рекомендуется применять покрытия из различных теплоизоляционных материалов.

5.7 Устройство ростверка свайного фундамента

5.7.1 После завершения работ по погружению свай в соответствии с ППР необходимо уложить тампонажный слой бетона и откачать воду из котлована под ростверк.

5.7.2 Срезку голов свай следует производить по технологическому регламенту в составе ППР с обеспечением предусмотренных проектом выпусков арматуры.

5.7.3 После срезки голов свай на проектной отметке должны выполняться работы по устройству свайного ростверка.

5.7.4 Технология производства работ для устройства ростверков свайных фундаментов аналогична технологии устройства фундаментов на естественном основании приведенной в СТО НОСТРОЙ 2.29.107 (раздел 5).