Рекомендации по устройству подземных конструкций и противофильтрационных завес способом "стена в грунте"

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ имен* Н.М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ ПОДЗЕМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЗАВЕС СПОСОБОМ "СТЕНА В ГРУНТЕ"

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНА научно-исследовательский институт ОСНОВАНИИ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИИ <»»■ Н.М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ ПОДЗЕМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ЗАВЕС СПОСОБОМ "СТЕНА В ГРУНТЕ"

МОСНВА—1983

смесь в воронке до ее заполнения.

2.28.    Для подъема и опускания бетонолитной трубы и воронки применяются грузоподъемные устройства: краны, лебедки ручные и электрические, обеспечивающие точность операций до 5-10 см. Грувоподьем ность указанных механизмов должна соответствовать суммарной массе трубопровода, воронки и бетонной смеси в их наибольших значениях.

Конструкции стыков между захватками

2.29.    При бетонировании методом ВПТ в связи с применением пластичного бетона с осадкой конуса 16-20 см необходимо в торцах захватки устанавливать ограничители, служащие опалубкой и придающие торцу необходимую форму для устройства принятого стыка между захватками.

2.30.    Ограничители, выполненные в виде металлических инвентарных труб, диаметр которых на 30-50 мм меньше ширины траншеи с при -варенными уголками (рис.2.2), одновременно служат опалубкой для формирования очертания стыка. Через 3-5 ч после бетонирования захватки они извлекаются, и торцы захватки получают полуцилиндрическое очертание. При бетонировании смежной захватки создается стык, имеющий форму полуцилиндра. Стыки такой конструкции рекомендуется устраивать при глубине траншей до 15 м.

2.31.    Ограничители в виде двутавров, устанавливаемых в траншею через 1,0-1,б м, могут служить заменой арматурного каркаса, и бетон в отом случае не армируется. Такой тип ограничителя может быть применен при глубине траншей до 20 м.

2.32.    Ограничители в виде стального листа привариваемого с одной стороны армокаркаса (рис.2.3), следует применить при глубинах траншей до 30 м.

2.33.    Вибронабивной стык выполняется при помощи инвентарных труб. Однако после начала схватывания бетонной смеси первой захватки инвентарная труба отрывается от схватывающегося бетона и оставляется в траншее. После бетонирования смежной захватки полость инвен -тарной трубы заполняется бетоном, а сама труба извлекается. Применение такого стыка рекомендуется при глубине траншей до 15 м.

2.34.    Неизвлекаемые железобетонные разделительные перемычки (рис.2.4) используют при отрывке и бетонировании захваток "через одну". Применять такие ограничители рекомендуется при глубине траншеи до 30 м.

Технология монтажных работ и процесса бетонирования

2.35.    Технология возведения монолитных стен в грунте включает в себя следующие операции:

II

монтаж разделительных элементов (ограничителей);

очистку дна траншеи от осадка;

замену загрязненной глинистой суспензии свежей;

монтаж арматурных каркасов;

монтаж бетонолятной установки;

укладку бетонной смеси;

демонтаж разделительных элементов (в случае необходимости).

2.36.    Перед опусканием арматурного каркаса в траншею устанав ливаются разделительные элементы (рис.2.б к 2.6)₍ с помощью хотор осуществляется отделение бетонируемой захватки от грунта.

2.37.    Ограничитель следует устанавливать в траншею при сомой крала в створ стыка между смежными захватками. При этом под дейс вмем собственного веса ограничитель должен врезаться на 30-50 ш вертикальные стены трением и погружаться на 300-500 мм ниже дна траншеи. Верх ограничителя должен надежно закрепляться на воротки траншеи. Этими мероприятиями обеспечиваются герметичность огранич теля и его устойчивость в горизонтальном направлении от сдвигов п воздействием давления бетонной смеся.

2.38.    При наличии плотных грунтов в дне траншеи для загдубле ния ограничителя рекомендуется бурить скважины глубиной 0,5 м в д траншеи. В целях предотвращения обвалов грунтовых стен траншеи ус навдивать ограничители способом вибропогружения не рекомендуется.

2.39.    Сборные железобетонные разделительные перемычки после i вмонтировали* в траншею остаются в теле будущей стены. Желевобето: ные перемычки имеют ширину 680 и 780 мм, длину 7 и 9 м. Масса одн-перемычки длиной 9 м, шириной 780 мм составляет 3,9 т. В зависимо; ти от глубины траншеи перемычки стыкуются в единый разделительный элемент необходимой высоты по мере его опускания в траншею.

2.40.    В связи с тем, что в процессе разработки траншеи промс: дит загрязнение глинистого раствора и засорение дна траншеи пламен выпавшим в осадок, необходимо перед началом бетонирования очистил дно захватки и заменить загрязненную глинистую суспензию свежеприготовленной, чтобы уменьжить загрязнение верхнего слоя бетонной а си шламом и глинистой суспензией.

Дяя очистки дыа траншеи от шлама следует применять погружные насосы или врлифтные установки.

2.41.    Установка арматурных каркасов и бетонирование захватки должны выполниться в наиболее короткий срок после отрывки траншеи, который при слабых водонасыщенных грунтах не должен превышать оди»

суток, при грунтах средней плотности - двух-трех суток.

2.42.    В случае невозможности выполнения работ в такой срок перемешивать глинистую суспензию следует в траншее, а сжатый воздух по -давать по шлангу.

2.43.    Перед установкой в траншею арматурные каркасы должны бить приняты по акту представителями технического надзора и исполнителями работ. При осмотре каркасов проверяется:

правильность расположения в соответствии с проектом продольных стержней, поперечной арматуры, фиксаторов защитного слоя и диафрагм; диаметр рабочей и конструктивной арматуре; качество и расположение сварных соединений; прямолинейность всего каркаса;

Форша его поперечного сечения.

2.44.    Приведенные на стройплощадку каркасы складируются на спланированной площадке в один ярус на деревянных подкладках вблизи места их монтажа. Подтаскивание волоком каркасов запрещается.

2.45.    Монтаж арматурного каркаса выполняется при помощи жесткой траверсы (рис.2.7), исключающий его деформацию.

2.46.    Каркасы следует вывешивать на воротник с помощью поперечных балок (стержней). Стержни арматурных каркасов не должны опираться на дно траншеи, а отстоять от него на 200-300 мм.

2.47.    При значительной глубине траншеи арматурные каркасы собираются по высоте из отдельных блоков, соединяемых друг с другом сваркой по мере монтажа их в траншее (рис.2.8).

2.48.    Перед опусканием арматурных каркасов в траншею все стеря-ни следует смачивать водой для уменьшения толщины глинистой пленки, образующейся на арматуре и, как следствие этого, увеличения сцепления арматуры с бетоном.

2.49.    После установки разделительных элементов и арматурных каркасов необходимо:

установить на воротник опорную раму;

установить в траншею бетонолитную трубу с воронкой;

ааготовить пробку из пакли;

проварить монтажную оснастку;

подготовить к работе кран;

обеспечить бесперебойную доставку бетона;

обеспечить отвод глинистой суспензии в процессе бетонирования.

2.50.    Работы по бетонированию методом ВОТ следует производить в ссответствия е главой СНжП Ш-15-76.

УДК 624.134.16:624.1

В Рекомендациях приведены сведения и указания по сооружень; в траншеях под глинистой суспенвией монолитных и сборных лодвемпь стен, устройству противофильтрационных вавес, контроля качества i полнения этих работ и их приемке, а такхе по технике безопасности

Характеристика и область применения способа "стена в грунт указания по проведения подготовительных работ, технологии и механ эации разработки траншей под глинистой суспенвией изложены в изда ных в 1982 г. "Рекомендациях по технологии и механизации раэработ траншей для строительства подземных сооружений способом "стена в грунте".

Настоящие Рекомендации разработаны в НИИ оснований и подзе ных сооружений совместно с управлением "Главмосинжстрой" при Ыосг исполкоме, одобрены и рекомендованы к изданию секцией Научно-техн ческого Совета НИИ0С11. Работа выполнена коллективом авторов: Б.М. ража (ответственный исполнитель ), д-р техн. наук, проф.и.И.Сморо нов, канд.техн. наук Б.С.Федоров, А.А.Арсеньев (НИИОСП); Б.М.Прхд кий, В.Г.Лернер, Б.В.Маркин, Ю.И.Минаев (Главмосинжстрой).

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работ ков строительных и проектных организаций.

Предложения и замечания по содержанию Рекомендаций просьба направлять по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д.6, НИИОСП.

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений имени Н.М.Герсеванова,

I. ОВЦИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Рекомендации распространяются на производство абот по устройству подземных конструкций и противофильтрационных авес способом "стена в грунте", т.е. путем заполнения траншей стро-тельными материалами и конструкциями и замещения ими глинистой сус-ензии.

1.2.    Сведения о сущности и области применения способа "стена в рунте", указания по проведению подготовительных работ, технологии

механизации разработки траншей под глинистой суспензией, приготов-ению глинистых суспензий, технике безопасности при проведении этих ■абот, контролю качества их выполнения и приемке изложены в "Реко -ендациях по технологии и механизации разработки траншей для строи-ельства подземных сооружений способом "стена в грунте".

1.3.    В зависимости от вида заполнителя способом "стена в грун-е" устраивают:

а)    монолитные железобетонные подземные стены и фундаменты и •поры глубокого 8аложения;

б)    подземные стена и фундаменты из сборных элементов;

в)    противофильтреционные завесы.

1.4.    Монолитные железобетонные стены получают путем установки j траншее арыокаркасов и заполнения ее бетонной смесью.

1.5.    Стены из сборных железобетонных элементов возводят путем IX установки в транше©, тампонирования пазух между стенкой траншеи I поверхностью элементов и заделки стыков.

1.6.    Противофильтрационные завесы образуют путем заполнения траншеи глинистым материалом , получаемым при разработке траншеи

1аглинизированным грунтом, или специальней составами, включающими ) себя цемент, бентонитовые глины и другие добавки.

1.7.    Использование сборных элементов при устройстве подземных юоружений способом "стена з грунте" позволяет:

повысить индустриальность ведения работ; повысить точность расположения установки закладных и наклад-шх деталей, отверстий, пробок и т.п.;

применять конструкции рациональной формы: пустотные, тавро-зые, двутавровые и другие;

получать сооружения высокого качества.

Вместе с тем применение сборного железобетона требует специальной технологической оснастки для изготовления элементов, транспорти- ¹

ровка его на стройплощадку усложняется, а монтаж в траншеях треОус применения мощных грузоподъемных кранов, эксплуатация которых обхе дится дорого; стоимость I м¹ сборного железобетона больше етоимост I м¹ монолитного.

1.6. Применяются сбор>ные элементы как эародского производства так и изготовляемые непосредственно на строительной площадке. Во втором случае их габаритные размеры могут быть больше тех, которые допускаются по условиям транспортировки.

1.9. Ведение о целесообразности применения сборного или монолитного железобетона в конструкциях, возводимых способом "стена в грунте", следует принимать на основе технико-экономического анализа с учетом стоимости, трудоемкости и сроков работ, размеров капитальных вложений в основные н оборотные фонды строительной организации, наличия и возможности эффективного использования мощных гру эоподъемных кранов и другого оборудования.

технология ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ, БЕТ0Ш1ЫХ И ЕЕЛБЗОБСТОННЫХ СТЕЛ В ГРУНТЕ

2.1.    Технология возведения монолитных стен в грунте состоит не следующих этапов: разделение траншеи на отдельные секции-захватки путем установки в траншею ограничителей; заполнение бетонной смесьг сскций-эахваток последовательно или через одну с обеспечением плотного сопряжения секций стены между собой.

2.2.    Длина захватки назначается в пределах от 3 до 6 м и определяется:

условиями обеспечения устойчивости транлеи;

принятой интенсивностью бетонирования;

типом машины, раэрабатываджей траншею;

конструкцией и назначением стен возводимого сооружения.

При длине захватки более 3 м бетонирование должно проводиться через две трубы одновременно.

2.3.    Работы по возведению монолитных стен в грунте должны быть максимально механизированы, выполняться поточным методом с макси -мальнш совмещением работ во времени.

Материалы, применяемые для возведения монолитных конструкций

2.4.    Осаоввым материалом конструкций подземных инженерных сооружений, возводимых способом "стена в грунте", является бетон. Со -став бетонной смеси должен подбираться таким образом, чтобы он соответствовал условиям производства работ при бетонировании методом

вертикально перемещающейся трубы (ВИГ).

2.5.    Приготовление бетонной смеси для заполнения траншей методом ВПТ должно производиться в соответствии с указаниями, изложен -нымк в главе СНиП Ш-15-76 "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные" и в настоящих Рекомендациях.

2.6.    Прочность бетона для бетонирования под слоем глинистой суспензии должна быть на 10-20£ вьие требуемой по техническим уело виям.

2.7.    При устройстве несущих стен и днищ из монолитного железобетона должен применяться тяжелый бетон плотной структуры марки не ниже 200.

2.8.    Состав бетонной смеси подбирается согласно указаниям главы СНиП Ш-15-76 "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные" исходя из требуемой прочности бетона и его удобоукладываемости.

2.9.    Бетонная смесь для несущих стен должна удовлетворять следующим требованиям:

иметь связность, обеспечивающую свободное прохождение по бето-нолитной трубе м распределение по площади аахватки без расслоения;

относительное водоотделение смеси, характеризующее ее связ -ность, должно составлять 0,01-0,02;

в период бетонирования осадка стандартного конуса должна быть 16-20 см;

сохранять подвижность в течении времени, необходимого для транспортировки и укладки ее в траншею (не менее 40 мин);

водоцементное отноаение должна составлять не более 0,6, срок схватывания бетонной смеси - не менее 2 ч.

2.10.    Д«я повышения пластичности бетона и его удобоукладываемости без увеличения расхода воды и цемента рекомендуется применять пластифицирующие добавки (сульфитно-спиртовую барду и др.).

Тип добавок и их до8ировку следует устанавливать по данньы лабораторных исследований в зависимости от вида и качества цемента, а также требований, предъявляемых к бетону.

Запрещается вводить в бетонную омесь химические ускорители твердения бетона (хлористый кальций, поваренную соль и др.).

2.11.    Исходные материалы, применяемые для приготовления бетона, должны отвечать требованиям действующих стандартов и обеспечивать получение бетона заданных марок.

2.12.    Размеры частиц крупного валолнителя не должны превышать ЭО мы. ²

лгматурные конструкции и требования к ним

2.13.    Для изготовления армокаркасов стен подземных сооружений должна применяться горячекатанная арматурная сталь периодического профиля класса А-П (марок Ст.5сп; ВКС Ст.5сп; ВМС Ст.5сп;

1ГТ; 18Г2С), класса A4U (марок 25Г2С; 35Г2С; 18Г2С; ЗхГ2С). Дня ко структивной арматуры и отгибов допускается использовать арматуру класса A-I. Применение для армокаркасов проката с гладкой поверхно стью не допускается.

2.14.    Диаметр, количество и расположение в армокаркасе рабочж стержней определяется расчетом в зависимости от вертикальной и горизонтальной нагрузок. Расстояние между стержнями рабочей арматуры 100-250 мм.

2.15.    Арматурный каркас должен воспринимать монтажные нагрузш без остаточных деформаций, быть на 10-12 см ыеньле имряны траншей

и иметь направляющие катки или салазки, расположенные по обе стороны каркаса в трех точках по горизонтали и через 3-4 м по высоте, Ж не менее чем в трех сечениях, которые обеспечивают правильную установку каркаса в траншее и создание защитного бетонного слоя между арматурой и стенкой трамоеи.

2.16.    Предусмотренные проектом закладные детали в армокаркаса? должны монтироваться до установки каркасов в траняею.

2.17.    В армокархасах проектом должны быть предусмотрены для бе тонолитных труб сквозные проемы с направляющими из продольных глад ких стержней, предотвращающие зацепление фланцев за арматуру.

2.18.    Если стержни рабочей арматуры перед сборкой арматурного каркаса стыкуются, то стержень не должен иметь более трех стыков.

2.19.    Стыковка армокаркасов по высоте прм укрупнмтельной сборке должна производиться с соблюдением следующих правил:

стыки продольных стержней выполняются вразбежку;

в плоскости любого поперечного сечения каркаса должно быть не более 50£ стыков;

стыки соседних стержней сдвигаются относительно друг друга на величину, равную длине стыка.

2.20.    Хранить готовые армокаркасы на стройплощадке следует в штабелях на деревянных подкладках под навесом.

Оборудование и механизмы для бетонирования

2.21.    Оборудование для бетонирования траншей под глмнжетш рас вором методом вертикально перемещающейся трубы (ВИГ) должно включал в себя:

6

комплект металлических бетонолитных труб с длиной звеньев 1-6 м для подачи бетонной смеси в траншею;

загрузочную воронку на трубе в форме опрокинутой усеченной пирамиды или усеченного конуса;

приспособления для изоляции бетонной смеси от глинистого раствора при первоначальном 8аполнении трубы;

приспособления для подвешивания, подъема и опускания труб; подмостья для размещения оборудования и людей; автобетоносмесители, бетононасосы и другие приспособления к устройства для транспортирования бетонной смеси к установке ВПТ.

2.22.    Оборудование и механизмы для бетонирования должны обеспечивать непрерывность укладки бетонной смеси в траншею с интенсив -ностью не менее 0,3 м®/м* и равномерное заполнение бетонной смесью всей бетонируемой захватки.

2.23.    Для подачи бетонной смеси в траншею следует применять круглые металлические цельнотянутые трубы диаметром 250-300 мм с толщиной стенок 8-10 мм без вмятин и наплывов на стенках.

2.24.    Загрузочный бункер-воронка (рис.2.1) должен изготавли -ваться иэ листовой стали толпщиной 3-5 мы с обвязкой из угловой стали и иметь уклон примерно 45°. Геометрическая вместимость воронки должна быть не менее внутреннего объема бетонолитной трубы при на -ибольшей глубине бетонирования.

2.25.    Длина бетонолитной трубы должна приниматься равной высоте бетонируемой секции. При установке в траншею между нижним концом бетонолитной трубы и дном траншеи должен быть обеспечен зазор 6 -

10 см.

2.26.    Стыки бетонолитных труб следует выполнять прочными, плот-ными и быстроразъемньми. Замки между секциями труб не должны иметь выступающих частей, которые могли бы задевать зв арматурный каркас при подъеме и опускании труб. До начала работ собранную бетонолит-ную трубу необходимо проверить на герметичность водой под давлением О,2-0,3 МПа. Для контроля за заглублением трубы в траншее на ней следует яркой краской нанести через I м деления и цифры, обозначающие длину трубы, начиная с нижнего конца.

2.27.    Дня предохранения бетонной смеси, поступающей в начальный период в бетонолнтную трубу, от смешивания с глинистым раствором должны применяться скользящие пробки из мешковины, пакли, мешков с опилками или надувные устройства. При этом в горловине воронки над пробкой должен устанавливаться съемный клапан, удерживающий бетонную

7

Рис.2.3. Стык с плоской диафрагмой:

I- металлическая диафрагма; 2 - швеллер; 3 - уголок; 4 - арматурный каркас

9

1

2