Разработку котлованов с закладными креплениями, как правило, применяют при ширине котлована до 4 м, глубине не более 5 м и значительном притоке воды. Для простого закладного крепления толщину досок принимают равной 4 см, для грунтов естественной влажности и 5 см для песчаных и повышенной влажности. В связанных грунтах естественной влажности при глубине котлована до 3 м доски можно ставить с зазором через одну, при большей глубине или в увлажнённых и песчаных грунтах – без зазоров.
При устройстве закладного крепления необходимо соблюдать следующие требования:
- если грунты I и II категорий, а глубина котлована до 3,75 м, то стойки надо устанавливать не реже чем через 2 м, при большей глубине не реже чем через 1,5 м, в грунтах же IIIи IV категорий независимо от глубины – не реже чем через 2м;
- расстояния между распорками по вертикали необходимо давать более 1 м, а под распорками в обязательном порядке устанавливать поддерживающие бобышки;
- верхние доски креплений должны выступать не менее чем на 15 см над бровкой котлована для предупреждения падения инструмента, комьев земли и т.п.
Последовательность работ по устройству закладного крепления сводится к следующему. По мере разработки и удаления грунта доски закладывают за стойки, которые периодически осаживают вниз, раскрепляя распорками.
Котлованы в шпунтовом ограждении на местности, не покрытой водой, устраивают в неустойчивых и водоносных грунтах, в стеснённых условиях, вблизи действующих железных и автомобильных дорог и других сооружений.
Ограждения из деревянного шпунта применяют при глубине погружения его до 4-6 м и отсутствии в грунтах включений, препятствующих погружению шпунта. Наилучшая форма гребня и паза шпунта – прямоугольная.
Шпунтины забивают в грунт свайными молотами. Для ускорения забивки и улучшения качества шпунтовой стенки шпунт сплачивают в пакеты из двух – трёх шпунтин.
Для обеспечения правильного положения погружаемых шпунтин через 2-3 м забивают маячные сваи из брёвен диаметром 18-24 см и прикрепляют к ним горизонтальные схватки.
Ограждения из металлического шпунта применяют при глубине погружения в грунт более 6 м, а также в плотных глинистых и гравелистых грунтах.
Шпунтовые ограждения раскрепляют горизонтальными поясами по внутреннему контуру котлована и системой поперечных распорок и угловых подкосов из прокатного металла, а иногда из дерева.
Если котлованы под мостовые опоры устраивают в зоне грунтовых вод или на водооттоке, то необходим водоотлив. Количество воды, проникающей в котлован через дно и шпунтовые стенки, зависит от водонепроницаемости грунта, уровня грунтовых вод и качества шпунтового ограждения.
Применяют также временное понижение грунтовых вод в котловане с помощью глубинного водоотлива иглофильтрами.
В осушенном грунте котлован, как правило, разрабатывают с креплением. После устройства фундаментов водопонижающую установку убирают, и грунтовые воды снова повышаются до своего обычного уровня.
3. Устройство свайных фундаментов
Доставляемые на строительную площадку призматические сваи укладывают в штабеля правильными рядами, не более четырёх рядов по высоте, головами к копру. Максимальная высота штабеля не превышает 2/3 его ширины и не более 2м.
Трубчатые сваи укладывают в один – два яруса. Сваи в штабеле опирают на прокладки шириной не менее 15см и высотой на 2см больше высоты монтажной петли, это обеспечивает свободную строповку сваи и сохранность петель. Прокладки располагают рядом со строповочными петлями, что соответствует расчётной схеме работы сваи на монтажные нагрузки.
Перед установкой в копровую стрелу сваю осматривают и размечают краской по длине через 0,5-1м.
Самоходные копры на рельсовом ходу перемещаются на место забивки очередной сваи по предварительно уложенным на балласте и отрихтованным
Звеньям рельсового пути. Несамоходные копры передвигают при помощи копровой лебёдки, канат от которой зачаливают за неподвижный анкер; при этом молот должен быть опущен в нижнее положение (примерно на уровень нижней рамы копра). Сваи подтягивают к копру через отводной юлок, закреплённый на нижней раме копра.
Последовательность забивки сваи должна быть такой, при которой сводятся к минимуму непроизводительные затраты времени на перемещение копра или крана. Во избежание сильного уплотнения грунта при большом количестве свай их следует забивать по спирали, начиная от середины, и идти к краям или применить секционную последовательность, а для свайных фундаментов, вытянутых в плане,- рядовую.
Сваи, как правило, погружают до получения расчётного отказа, т.е. до средней величины погружения сваи от одного удара в залоге. За залог принимают группу последовательных ударов. Свая, не давшая расчётного отказа, должна подвергаться контрольной добивке после «отдыха».
Качество свайных работ (оценка их несущей способности) обычно контролируют динамической нагрузкой (контрольной бойкой молотом). В отдельных случаях сваи испытывают статической нагрузкой. При контроле динамической нагрузкой сваи добивают после их «отдыха».
4. Монтаж сборных железобетонных опор
При постройке свайных опор важной задачей является обеспечение точной забивки свай в плане и по вертикали, а также последующее объединение омоноличиванием насадок со сваями.
Точность забивки свай обеспечивается применением направляющего деревянного или стального инвентарного каркаса, который может быть использован в качестве подмостей для работ по монтажу насадок. Если направляющий каркас не применяется, то после забивки свай необходимо собрать и закрепить на сваях инвентарные подмости, представляющие собой брусья, попарно охватывающие сваи. Через каждую пару брусьев пропускают стяжные болты, а по брусьям укладывают настил из досок толщиной 4см.
Головы погружённых свай оказываются, как правило, на разных уровнях. Перед монтажом насадки с помощью нивелира и рулетки намечают проектную линию срезки голов сваи. Бетон срубают пневматическими отбойными молотками, а лишнюю арматуру обрезают автогеном, очищают и выпрямляют так, чтобы она беспрепятственно вошла в отверстие насадки. Проверяют вертикальность свай и соответствие расстояний между осями сваи и осями отверстий в насадках, намечают краской установочные риски. Положение верха насадки контролируют нивелированием и регулируют подбивкой клиньев под насадку. Если насадка состоит из нескольких блоков, то сваривают выпуски арматуры, устанавливают инвентарную опалубку, омоноличивают стыки.
Технология монтажа стоечных опор состоит из следующих операций:
- установка стоек (колонн) в гнёзда = стаканы в фундаментах опоры или в подколонники, закрепляемые на верхнем обрезе фундамента;
- установка блоков ригелей;
-омоноличивание стыков.
Подколонники устанавливают на цементный раствор сразу в проектное положение, фиксируемое штырями, заранее заложенными в теле фундамента. Перед монтажом стоек проверяют их поперечные сечения и длины, нивелиром проверяют отметки дна каждого гнезда – стакана опоры и подливают раствор в него с таким расчётом, чтобы компенсировать возможную небольшую разницу в длинах стоек. Стойки устанавливают в гнёзда – стаканы, выверяют их по осям и по заранее намеченным краской установочным рискам. Проверяют створ и вертикальность с помощью отвеса и теодолита, временно расклинивают деревянными клиньями.
Перед укладкой бетона омоноличивания выполняют повторный геодезический контроль. Клинья извлекают по истечении 2-х суток твердения бетона, а места их заполняют бетонной смесью.
Опоры – стенки, состоящие из вертикальных плит, устанавливаемых вплотную друг к другу и объединяемых общим ригелем, монтируют аналогично стойкам.
При монтаже массивных опор из сплошных блоков и контурных блоков сплошной блок должен быть плотно посажен по всей постели на слой раствора, толщину которого фиксируют стальными прокладками. Дополнительно подливать раствор под блок нельзя. При монтаже опор из контурных блоков с внутренним блочным заполнением блоки укладывают попеременно. При этом укладка блоков заполнения должна опережать укладку контурных, начиная со второго блока снизу. Перед укладкой каждого последующего блока на предыдущем автогеном срезают петли, а на контурных блоках петли загибают внутрь ударами кувалды. По мере монтажа через каждые 1,5 м по высоте опоры устанавливают анкеры 3, на которые закрепляют подвесные подмости, необходимые для расшивки швов и отделки наружных поверхностей опоры.
Если грузоподъёмность крановых средств недостаточна для установки ригеля целиком, то его собирают частями и омоноличивают на опоре после установки блоков в проектное положение.
5. Установка пролётных строений в проектное положение
Основные методы установки пролётных строений в пролёт – это продольная и поперечная передвижка по капитальным и стационарным вспомогательным опорам, передвижка на катучих опорах и перевозка на плавучих средствах. Все эти методы обеспечивают горизонтальные перемещения, которые могут происходить при расположении пролётных строений в проектном или отличном от проектного уровнях. В последнем случае установка в проектное положение дополняется операциями подъёма или опускания пролётных строений с помощью домкратов, полиспастов и песочниц.
Наименее сложную технологическую операцию представляет собой установка пролётных строений кранами. Для установки цельноперевозимых пролётных строений мостов под железную дорогу применяют консольные железнодорожные краны.
При строительстве новых стальных мостов собранные на насыпи подхода пролётные строения передвигают (перекатывают) вдоль по оси моста без поперечной передвижки. Наиболее удобно надвигать пролётные строения в проектном уровне. С этой целью устой возводят до отметки подферменной площадки и до такой же отметки отсыпают насыпь подхода. После передвижки бетонируют шкафную часть устоя и досыпают насыпь до проектных отметок. Передвижка в проектном уровне избавляет от сложной операции опускания конструкций, необходимой в случае сборки пролётных строений на полностью законченной насыпи.