Характерные примеры свайных фундаментов опор мостов
Фундамент русловой опоры железнодорожного моста (рис. 8.17) построен из 24 стальных трубчатых свай диаметром 47,6 см и длиной 25 м. Отверстие моста перекрыто стальными пролетными строениями длиной 33,6 м. В месте перехода залегает толща илов на глубину 16 м, под которой расположен 7-метровый слой песков, прикрывающих коренные глины. Глубина воды до 4,5 м. Все сваи забиты с наклоном 4:1 в разные стороны. Максимальная нагрузка на сваю 1028 кН. Сваи с закрытым нижним концом забили молотом, а затем заполнили бетонной смесью. Ростверк сооружали в котловане, огражденном земляной перемычкой в двойном деревянном шпунте.
Необходимость применения наклонных свай в рассматриваемом случае предопределена тем, что расположённый на значительную глубину ниже подошвы ростверка ил не может существенно сопротивляться перемещению фундамента из вертикальных свай при действии на опору горизонтальных нагрузок от торможения, давления льда или ветра. Только погрузив сваи в наклонном положении, можно было обеспечить требуемую жесткость фундамента, прорезающего большую толщу слабых грунтов.
При строительстве совмещенного моста с металлическими пролетными строениями длиной по 88 м для одного железнодорожного пути и двух полос автомобильного движения возвели опоры с фундаментами различных типов: из буронабивных свай; свай-оболочек, заполненных бетоном; бурообсадных свай переменного по высоте сечения.
Рис. 8.18. Фундамент устоя из буронабивных свай 1 — буронабивные сваи; 2 — ростверк
Фундамент каждого из устоев (рис. 8.18) состоял из 15 буронабивных свай диаметром 1,7 м и длиной от 12 до 18 м. Поверху сваи объединены монолитным железобетонным ростверком. Бурение скважин для устройства свай производили агрегатом МБС-1.7А с использованием избыточного давления воды для крепления их стенок. Бетонирование скважин осуществляли методом ВПТ после установки в них арматурного каркаса.
Рис. 8.19. Фундаменты русловых опор совмещенного моста
а — из свай-оболочек; б — из бурообсадных свай; 1 — ростверк; 2 — сваи-оболочки, заполненные бетоном; 3 — ствол буронабивной сваи
Фундаменты промежуточных опор были двух типов: 1) из 17 погруженных до проектной отметки и заполненных бетоном цилиндрических железобетонных свай-оболочек диаметром 1,6 м и длиной 32 м (рис. 8.19, а); погружение свай-оболочек осуществляли вибропогружателем ВП-170 с лидерным бурением скважин ниже ножа, выборку грунта производили грейфером; 2) из 17 бурообсадных свай, состоящих в верхней части из заполненных бетоном железобетонных свай-оболочек диаметром 1,6 м и длиной 22—24 м, а в нижней части из буронабивных свай диаметром 1,2 м и длиной 12—14 м (рис. 8.19,6) Во втором случае погружение свай-оболочек производили аналогично первому случаю, а бурение скважин ниже ножа оболочки осуществляли установкой «Като» с разработкой грунта грейфером.
Подошва ростверка промежуточных опор возвышается над уровнем меженных вод. По архитектурным соображениям она была скрыта сборным железобетонным фартуком, который был опущен ниже ростверка на 1,4 м по всему контуру. Армирование и бетонирование железобетонных ростверков промежуточных опор осуществляли насухо.
Сооружение фундаментов данного моста показало, что при больших размывах дна реки и наличии мощной толщи переслаивающихся песков, твердых суглинков и глин с прослойками скальных грунтов заглублять сваи-оболочки до несущего слоя грунта необязательно — можно применить бурообсадные сваи, состоящие в верхней части из свай-оболочек, заглубленных на 2—3 м ниже уровня размыва, а в нижней части из буронабивных свай.