Стена из секущих свай представляет собой разновидность свайного ограждения котлована. Железобетонные и обычные бетонные сваи разрезаются и заделываются, образуя стену из свай, сцепленных друг с другом. Сдвиговая сила может передаваться между сваями в определенной степени, и, удерживая грунт, эффективно препятствует проникновению воды, что делает ее подходящей для использования в районах с высоким уровнем грунтовых вод и ограниченной площадкой.
Проектирование стены из секущих свай
Теоретически, поскольку соседние бетонные и железобетонные сваи сцепляются, образуя стену, бетонные и железобетонные сваи оказывают совместное воздействие при напряжении и деформации свайной стены. Для железобетонных свай наличие бетонных свай увеличивает их изгибную жесткость, что можно учесть при расчете методом эквивалентной жесткости, если это применимо на практике.
Однако исследование практического проекта показывает, что вклад в жесткость бетонной сваи составляет всего около 15% при появлении трещин в основании котлована. Поэтому при больших изгибающих моментах жесткость бетонной сваи учитывать нельзя; при малых изгибающих моментах вклад жесткости бетонной сваи можно корректно учитывать при расчете деформации ряда свай, а жесткость железобетонной сваи можно умножить на коэффициент повышения жесткости в 1,1–1,2 раза.
Строительство стены из секущих свай
Обычные сваи предварительно заливаются сверхзамедленно затвердевающим бетоном. Перед началом затвердевания обычных бетонных свай бетонные участки, пересекающие соседние сваи, обрезаются буровой установкой, после чего заливаются бетонные сваи для обеспечения их герметизации.
Процесс строительства стены из одиночных секущих свай выглядит следующим образом:
(а) Установка защитного ограждения: Когда направляющая стенка будет достаточно прочной, с помощью крана переместите ограждение на место и установите центр основного держателя трубы в центре отверстия в направляющей стенке.
(b) Формирование отверстия для одиночной сваи: При вдавливании первой секции защитного цилиндра (глубина 1,5–2,5 м) дуговой ковш забирает грунт из защитного цилиндра, захватывает его и продолжает вдавливать до полного вдавливания первой секции (обычно оставляя 1–2 м на земле для облегчения соединения цилиндров), чтобы проверить вертикальность. После прохождения испытания подключается второй защитный цилиндр, и так далее по циклу, пока давление не достигнет расчетной высоты основания сваи.
(c) Подъем арматурного каркаса: Для сваи B арматурный каркас следует устанавливать после подтверждения соответствия требованиям по проверке скважины. При этом высота арматурного каркаса должна быть правильной.
(d) Инъекция бетона: Если в скважине есть вода, необходимо использовать метод подводной инъекции бетона; если воды в скважине нет, следует использовать метод сухой перфузии скважины, уделяя особое внимание вибрации.
(e) Затягивание барабана в сваю: во время заливки бетона вытяните защитный цилиндр, следя за тем, чтобы нижняя часть защитного барабана находилась на глубине ≥2,5 м ниже поверхности бетона.
Процесс возведения свайного ряда выглядит следующим образом:
Для ряда перекрывающих свай процесс строительства выглядит следующим образом: A1→A2→B1→A3→B2→A4→B3 и так далее.
Конкретные ключевые показатели:
Для определения времени замедления бетонирования сваи А необходимо рассчитать это время по следующей формуле после определения времени t, необходимого для формирования отдельных свай А и В:
T=3t+K
Формула: K — резервное время, обычно 1,5 т.
В процессе образования отверстия в свае В, поскольку бетон сваи А еще не полностью затвердел и находится в текучем состоянии, он может устремиться в отверстие сваи В из места пересечения свай А и В, образуя «трубчатый поток». Меры по преодолению этой проблемы следующие:
(а) Контролируйте осадку бетона сваи А до значения <14 см.
(b) Обсадная труба должна быть вставлена как минимум на 1,5 м ниже дна скважины.
(c) Наблюдайте за тем, проседает ли бетонная верхняя поверхность сваи А в режиме реального времени. Если обнаружено проседание, следует немедленно прекратить выемку грунта для сваи В и, максимально надавливая на защитный цилиндр, засыпать сваю В грунтом или водой (уравновешивая давление бетона сваи А) до тех пор, пока не прекратится «трубопроводный скачок».
Другие меры:
При обнаружении подземных препятствий, поскольку в свайном фундаменте используется стальная облицовка, оператор может опустить скважину для удаления препятствий, как только будет установлено, что окружающая среда безопасна.
При извлечении обсадной трубы сваи можно поднять установленный стальной каркас. В качестве профилактических мер можно выбрать уменьшение размера частиц бетонного заполнителя столба B, или же к нижней части стального каркаса можно приварить тонкую стальную пластину, немного меньшего размера, чем сам каркас, чтобы повысить его противовсплывающую способность.
При возведении свайной стены с секущими сваями необходимо учитывать не только медленное схватывание обычных бетонных свай, но и время возведения соседних бетонных и железобетонных свай, а также контролировать вертикальность свай, чтобы предотвратить срыв строительства железобетонных свай из-за чрезмерного увеличения прочности бетона. Или из-за большого отклонения перпендикулярности готовых бетонных свай, что приводит к плохому сцеплению с железобетонными сваями, даже к протечкам в котловане и разрушению. Поэтому при строительстве свайной стены с секущими сваями следует принять разумные меры, а для обеспечения бесперебойного строительства необходимо вести строительную документацию. Для контроля точности забивки отверстий в свайном блоке в соответствии с требованиями проекта и соответствующих спецификаций следует применять полный контроль точности забивки отверстий. На сваебойной машине можно установить две линейные колонны для контроля перпендикулярности внешней стенки защитного цилиндра, ориентированного с юга на север и с востока на запад, а для проверки перпендикулярности отверстий можно использовать два клинометра. Корректировки и исправления следует вносить своевременно при обнаружении отклонений.
Аналогично строительству подземной непрерывной стены, при строительстве полностью обсадной стены из секущих свай также необходимо изготовить направляющую стену перед бурением сваи, которая обеспечивает контроль плоскостного положения буримой окклюзионной сваи и служит платформой для строительной техники, предотвращая обрушение скважины, обеспечивая вертикальное положение обсадной трубы секущей стены и бесперебойную работу буровой установки с полной обсадкой. Требования к конструкции направляющей стены можно найти в соответствующих требованиях к подземной диафрагменной стене.
Дата публикации: 17 ноября 2023 г.