Допуски отклонения свай по оси

Очень часто в строительстве используют технологию закладки свайных фундаментов. Разные типы свай дают возможность выполнять различные задачи в области строительной отрасли.

При погружении свайных столбов необходимо контролировать качество выполняемых работ, соблюдение всех требований проекта, в том числе и допустимые отклонения устанавливаемых свай (СНиП 2.02.03-85 и СНиП 3.02.01-87).

Разновидность свай

Разновидность свай зависит от нескольких параметров:

• От материала для их изготовления бывают из бетона, железобетона, металла и дерева.
• По форме стержня: квадратные, прямоугольные (полнотелые или пустотные), круглые, с кольцевым сечением.
• От способа монтажа свай: винтовые, забивные, буронабивные.

При подготовке работ по монтажу свайной конструкции необходимо учитывать ряд факторов:

• Геологические характеристики площадки отведённой для строительства и технические параметры применяемого оборудования;
• Гидрометеорологические условия на время проведения работ, особенно с буронабивными сваями;
• Схему расположения в зоне проведения работ электрических кабелей, подземных сооружений, близлежащих зданий с целью предотвращения их повреждений.

Какие ошибки могут возникнуть при монтаже свай

При самостоятельном монтаже свай могут возникнуть серьёзные ошибки. Чтобы не допустить этого следует разобраться, где могут возникнуть проблемы.

• Первое на что требует обратить внимание – неправильное расположение. Необходимо, чтобы установка произошла конкретно по намеченной линии схемы размещения фундамента. То есть, сваи могут быть расположены не по прямой, а отклонены влево или вправо от оси. Неправильное размещение может привести к неравномерному распределению нагрузки и дальнейшему проседанию или перекосов здания.
• Следующая ошибка – это отклонение вертикального положения монтируемой конструкции. Если стержень накренился даже на маленький угол относительно вертикальной оси, то это грубое нарушение. Такую ошибку исправить при дальнейшем погружении невозможно.Вертикальность расположения конструкции необходимо контролировать постоянно, начиная с первого этапа и до точки упора.

Допустимое отклонение сваи по вертикали до 2 градусов. В ином случае ошибка размещения приведёт к шаткости конструкции, что вызовет потерю её жёсткости.

• Часто допускаются ошибки при выравнивании горизонтально уровня стержней. Некоторые, упрощая себе работу, выравнивают горизонталь способом выкручивания столбов. Правильно это делать, обрезая лишнюю длину с помощью болгарки. При выкручивании сваи, теряется степень жёсткости. Это чревато проседанием конструкции, неустойчивости и шаткости.
• Если столбы не погружены на необходимую глубину, то это тоже влечёт за собой грубейшую ошибку. Правильно установленная свая, это когда её основание упирается та почву повышенной плотности. Именно это обеспечивает конструкцию высокой жёсткостью и повышает её несущую способность.

Свая должна ввинчиваться на глубину, равную глубине промерзания грунта плюс 10–20 см. На глинистых и торфяных почвах до полного упора в прочные слои грунта.

• Следующая ошибка, отказ от бетонирования столбов. В этом случае произойдёт скопление влаги в его полости, что повлечёт к возникновению ржавчины и разрушению конструкции.
• Размещение свай по отношению друг от друга на расстоянии более трёх метров также является грубейшей ошибкой.

Допустимые отклонения

В отличие от других, монтаж свай по своей технологии предполагает некоторые отклонения от проектных показателей в горизонтальной и вертикальной плоскости. Постепенное ввинчивание свай требует постоянной проверки всех уровней.

Даже если вначале процесса конструкция выставлена идеально, то при погружении в любой момент могут возникнуть отклонения. Причиной этого может быть неоднородность почвы или любые иные препятствия.

Выполняя работы по устройству свай, следует вести постоянный контроль уровней. Необходимо учитывать возможность возникновения отклонений от оси следить за тем, чтобы они не превышали допуски.

Приведём некоторые показатели допустимых отклонений при углублении свай. Во время монтажа стержней прямоугольной и квадратной формы, полых, а также круглых забивных диаметром менее 50 см допустимые отклонения при расположении в одном ряду составляют вдоль оси ряда – 0,3d, поперёк – 0,2d (d – диаметр сваи с круглым сечением или длина меньшей стороны стержня прямоугольной формы). Для одиночных стержней – 5 см, для колонн – 3 см. Если стержни располагаются в несколько рядов, так называемым кустовым или ленточным способом, то допустимые отклонения составляют:

• для крайних: по оси ряда – 0,3d, на пересечении ряда – 0,2d;
• для остальных: по оси ряда – 0,3d, на пересечении ряда – 0,3d.

Отклонения для пустотных стержней с диаметром 0,5–0,8 м и буронабивных свай с диаметром, превышающим 0,5 метра:

• при ленточном размещении: по оси ряда – 15 см, на пересечении ряда – 10 см;
• при кустовом размещении: по оси ряда – 15 см, на пересечении ряда – 15 см.

Для пустотелых круглых стержней под колонны допустимые отклонения составляют 8 см.

Общее количество свай с отклонениями от количества их по проекту не должны превышать:

• при ленточном размещении – не более четверти всех используемых свай;
• при сваях колоннах – 5% от всех установленных свай.

Такие отклонения не считаются критичными и почти полностью устраняются в процессе монтажа обвязки или крепления оголовков. Вертикальное размещение стержней необходимо осуществлять намного точнее.

Отклонения в размещении буронабивных свай

Буронабивные сваи заливают после изучения грунта, перенесения на участок схемы размещения и подготовки скважин. Объём скважины должен составлять до 10% объёма обсадных труб, которые опускаются в скважину. Посмотрите видео, как разместить сваи без ошибок.

Объём обсадных труб рассчитывается по внешнему диаметру.

Уровень заглубления в прочный слой грунта колеблется от 20 см до 50 см. Чем плотность почвы больше, тем меньше глубина. Допуски при размещении буронабивных свай при отсутствии проектных составляют:

• размещение ленточное: поперёк ряда – 0,2d, но не должно превышать 0,1 м, вдоль ряда – 0,3d, но не более 0,15 м;
• кустовое размещение – в обоих видах 0,3d, но не более 0,15 м;
• сваи одиночные под колонны – 0,15d, но не более 0,08 м.

Если скважины бурятся на слабых грунтах или при наличии большого скопления грунтовых вод, то следует применять буровые механизмы с обсадными трубами. При отсутствии таковых стенки скважин укрепляют напором воды с большим давлением. Такой способ применяется вдали от строений. Расстояние должно составлять не менее 35–40 метров. Если же данные условия невыполнимы, то для укрепления стенок скважин применяют раствор из глины. Основания скважин укрепляется с помощью монтирования патрубка длиной не менее двух метров. После подготовки скважины, её защищают от возможности попадания посторонних предметов, воды или снега. Оставлять скважину без бетонирования надолго нельзя. Этот процесс необходимо произвести в течение 24 часов, а в слабых грунтах, подверженных осадке, простой не должен превышать 8 часов.

Если время заливки просрочено, необходимо произвести повторное освидетельствование скважин.

Отклонение шпунта

Рассмотрим теперь, какие существуют отклонения шпунта и способы их устранения.

• Веерность – это отклонение шпунта от вертикального уровня в плоскости створа. Веерность с наклоном вперёд обычно возникает при забивке одного шпунта или нескольких сразу на полную глубину. Она увеличивается с забиванием каждого последующего шпунта. Для устранения отклонения веерности необходимо механизм забивки смещать от центра тяжести погружаемого шпунта в противоположную сторону отклонения на 10–20% от ширины шпунта. При небольших отклонениях устранить веерность можно оттягивая шпунт во время его углубления в противоположную сторону направления отклонения. Если его показатель превышает допуски, то устранение его происходит с помощью применения клиновидных шпунтов. Клиновидность шпунта (отношение разности ширины нижней и верхней части к её длине) должна составлять до 0,5%.

• Уход из створа – это отклонение от вертикального уровня в плоскости перпендикулярной створу.Обычно возникает при недостаточном отслеживании вертикального уровня размещения шпунта. Это может произойти ещё на начальной стадии закладки, когда его длина над нулевым уровнем достаточно большая. Причины увлечения шпунта от его вертикально положения могут быть разные. Это недостаточная жёсткость направляющего устройства, давление троса от крана на верхний конец шпунта в горизонтальном направлении или же в элементарном присутствии в грунте каких-либо препятствий. Если это отклонение не превышает проектной нормы, то выправить его можно при погружении последующих шпунтов путём оттягивания тросом в противоположную отклонению сторону. Если же превышает допуск, то его следует убрать и произвести погружение заново, соблюдая все уровни

Отклонение шпунта по уровню погружения

Уход шпунта ниже проектной отметки из-за погружения смежного шпунта возникает при углублении соседнего шпунта из-за большого сопротивления в замке. Чтобы предотвратить такое отклонение, необходимо соединить между собой с помощью сварки или соединительных болтов ранее погружённые шпунты до проектной отметки. Погружение шпунта на недостаточную глубину из-за возникающих препятствий в грунте или сильного трения в замках. Способ устранения такого отклонения заключается в поднятии нескольких погружённых шпунтов на 0,5–0,8 м и обратном их погружении на необходимую глубину. Если же причина обусловлена наличием постороннего предмета, то углубление проблемного шпунта следует прекратить и перейти к погружению последующих конструкций. После успешного их погружения, возвращаемся к проблемному шпунту и погружаем по направляющим его двух соседних шпунтов.

Если отклонения шпунта устранить всеми, приведёнными выше, способами не удалось, необходимо решать этот вопрос совместно с проектными организациями.

Контроль качества установки свай

Качество монтажа свайной несущей конструкции следует контролировать во время всего процесса проведения работ. На него влияет:

• Качество материала, используемое при монтаже конструкции;
• Неукоснительное выполнение всех утверждённых правил погружения свай;
• Правильное размещение свайных стержней согласно проекту;
• Качественное проведение работ при углублении свай;
• Контроль обеспечения высокой прочности свайного основания.

Из всех перечисленных областей нестандартным является последняя. Для выполнения этого контроля применяют два метода: статистический и динамический. Для набивных – только статистический.

Статистический способ

Статистический способ контроля несущей способности применяют после выполнения работ по монтажу свайной конструкции, перед началом проведения дальнейших работ по строительству будущего здания. Для этого необходимо нагружать конструкцию определённым грузом или обеспечить давление на неё, используя гидравлический пресс до момента появления незначительного движения.

По оказанному усилию делают вывод о несущей способности сваи. Этот метод является достаточно надёжным, но требует больших усилий и траты времени (от 4 до 12 суток). Поэтому в основном он применяется для контроля качества буронабивных свай.

Динамический способ

Динамический способ – это условное оценивание несущей способности свайных стержней по показателю отказа. Для его определения используют разные способы. Например, применение отказомера – прибора со шкалой с передвигающимися вдоль него указателями. Этот прибор располагают прямо на грунт или прикреплять на сваю. В период углубления сваи сдвигается один из стержней. Положение его указывает значение остаточного отказа. Во время незначительного обратного движения сваи второй указатель перемещается вверх и указывает значение упругого отказа.

При выполнении контроля качества установки свай следует постоянно следить за тем, чтобы отклонение свай не превышало проектные допуски.