Технология производства работ методом "стена в грунте"

Стена в грунте

Принцип технологии "стена в грунте"

"Стена в грунте" является одной из перспективных технологий подземного строительства в плотной городской застройке.

Существует несколько способов строительства подземных сооружений, например открытым способом (котлован отрывают со шпунтовым ограждением или естественными откосами) или опускным способом (сооружение возводят в неглубоком котловане или на поверхности, а затем погружают в грунт на проектную глубину), однако лидирующие на рынке строительные компании выполняют работы по строительству подземных сооружений используя преимущественно технологию "стена в грунте".

Принцип технологии "стена в грунте" заключается в подготовке узких траншей глубиной до 50 метров, выемке грунта из траншей с последующим их заполнением монолитным бетоном или железобетоном. Выполненная таким образом стена одновременно является и ограждающей и несущей конструкцией подземного сооружения.

Область применения технологии "стена в грунте"

В современных мегаполисах в последнее время актуальное значение приобретает проблема наличия свободных площадок под строительство новых зданий и сооружений. Особенно остро эта проблема проявляется в центре городов. Увеличивающаяся плотность и этажность застройки диктуют строительным компаниям новые условия для строительства, а именно применение технологий подземного строительства, переноса активных объектов городского ландшафта - магазинов, парковок, пешеходных переходов - под землю. В последнее время актуальность задачи возросла в связи с появившимся и ежегодно растущим спросом на подземные многоуровневые автостоянки, расположенные под строящимися жилыми домами.

Многообразие заглубленных сооружений позволяет использовать метод "стена в грунте" в следующих областях:

Жилищно-гражданское строительство
  • подземные многоярусные автостоянки
  • фундаменты зданий
  • колонны-бареты
Транспортное строительство
  • подземные переходы под улицами с интенсивным движением
  • станции и тоннели метрополитенов
  • подземные автомагистрали
  • аэродромы
Гидротехническое строительство
  • насосные станции глубокого заложения
  • противофильтрационные диафрагмы в теле плотин и дамб
  • каналы
  • набережные и порты (причальные сооружения)

Преимущества технологии "стена в грунте"

Стена в грунтеСтена в грунте - технология, обладающая рядом преимуществ по сравнению с другими методами строительства. Одним из самых важных преимуществ метода является то, что устройство дает возможность разработки глубоких котлованов в непосредственной близости от существующих зданий и сооружений, поскольку не приводит к деформации фундаментов соседних зданий,что особенно важно при строительстве в стесненных городских условиях, а также при реконструкции зданий и сооружений.

Кроме того, метод применим для реконструкции уже существующих объектов, поскольку не приводит к деформации фундаментов соседних зданий, а также незаменим в сложных гидрогеологических условиях, так как не требует предварительного водопонижения, водоотлива или замораживания. Вместе с этим уменьшаются объемы земляных работ. Появляется возможность одновременного производства работ по устройству подземных частей зданий методом "up&down", что резко сокращает сроки строительства объектов.

Оборудование для выполнения работ

Для разработки траншеb применяется оборудование двух типов - плоский грейфер (ковш) и гидравлическая фреза. При помощи ковшового оборудования можно разрабатывать только дисперсные грунты (пески, глины), при этом велика вероятность отклонения оси стены от вертикали. Гидравлическая фреза способна разрабатывать все типы мягких и твердых грунтов - от дисперсных до полускальных (аргиллиты, алевролиты, песчаники), при этом обеспечивается высокая геометрическая точность до 1 см в плане, и поверхность стены после откопки котлована остается довольно ровной и готовой под облицовку.

Уникальный комплекс гидрофрезерного оборудования фирмы "BAUER" ВG28/ВС32, которым обладает ОАО "Нью Граунд", позволяет выполнять "стену в грунте" из монолитного железобетона глубиной до 35 м и шириной 0,6-0,8 м.

Проектирование стены в грунте

Проектный отдел компании выполняет проектирование технически сложных и уникальных объектов подземных частей зданий и сооружений с применением современных расчетных программ (scad, lira, plaxis, wall-3). Выполняется разработка проектов "стены в грунте" на стадиях "П" и "РД", ППР и согласование проектов в экспертизе.

Устройство стены в грунте

При строительстве методом "стена в грунте" выполняются следующие основные технологические процессы:

  • монтаж оборудования (завода по очистке бентонита);
  • устройство форшахты;
  • разработка траншеи под бентонитом отдельными захватками;
  • армирование и бетонирование захваток.
Перед началом сооружения конструкции стены в грунте должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

  • установка ограждения стройплощадки;
  • вскрытие и перекладка подземных коммуникации, попадающих в габариты стен;
  • разбивание осей стен;
  • планировка поверхности и устройство временных дорог;
  • установка временных административно-бытовых  помещений;
  • подготовка мест для складирования строительных материалов и конструкций;
  • завоз и монтаж технологического оборудования;
  • при необходимости проведены пробные испытания грунтовых анкеров крепления стен.
Устройство форшахты
Форшахта - специально возводимая на строительной площадке вспомогательная направляющая конструкция для последующего устройства монолитной траншейной "стены в грунте", предназначенная для обеспечения:
  • заданного направления разработки грунта в траншее,
  • защиты бортов траншеи от обрушения,
  • проектного расположения арматурных каркасов в траншее и качественного бетонирования траншеи.

Применяемая при устройстве монолитной траншейной «стены в грунте» (ТСГм) форшахта имеет второе название – воротник.

Устройство форшахты выполняют по принятой геодезической схеме разбивки осей ТСГм в плане относительно разбивочных осей строящегося сооружения. Форшахты в технологическом процессе устройства ТСГм применяют для обеспечения: 

  • устойчивости верхней части траншеи (или ее захватки) от обрушения при ее разработке армировании и бетонировании;
  • заданных в РД размеров и конфигурации ТСГм в плане.

Применяемые форшахты могут быть различной конструкции и располагаться ниже отметки строительной площадки (заглубленные) или на отметке строительной площадки (наземные):

  • железобетонные (монолитные, сборные, сборно-монолитные);
  • металлические.

Состав работ по устройству форшахты назначается в зависимости от принятой в РД конструкции и расположения форшахты в устье траншеи. 

Наземные форшахты монолитной, сборной или сборно-монолитной железобетонных конструкций должны применяться, как правило, в глинистых грунтах с показателем текучести I ≤ 0,4.

Наземные форшахты пригружаются специальными грузами для исключения смещения в процессе разработки траншеи. Для пригруза форшахты допускается использовать местный грунт.

Извлекаемые (инвентарные) сборные конструкции форшахт должны иметь петли для их подъема и перемещения по направлению устройства ТСГм. Длина захватки форшахты должна, как правило, превышать длину захватки траншеи не менее чем в два раза.

Расстояние между стенками форшахты должно превышать ширину разрабатываемой траншеи на 10 − 15 см.

Разработка траншеи

Разработка траншеи производится после набора прочности бетоном в форшахте на одноосное сжатие не менее 15 МПа (150 кгс/см2 ). При разработке траншеи тангенс угла φ (градус отклонения вертикальной оси траншеи от проектного положения) не должен превышать 1/200 на каждом метре по глубине траншеи, а также на всей ее глубине.

Разработка траншеи включает следующие основные технологические операции:

  • разработка захватки на проектную глубину с одновременным ее заполнением суспензией;
  • зачистка дна захватки;
  • устройство ограничителей между захватками.

Оптимальная длина захватки должна быть не более 6 м, а объем захватки при ширине траншеи от 0,40 до 1,00 м не должен превышать 60 м3. Длина и объем захватки должны назначаться в ППР, с учетом технических характеристик технологического оборудования, применяемого для:

  • приготовления требуемого при производстве работ объема суспензии, подачи суспензии в захватку и восстановления технологических свойств после применения;
  • доставки, укладки и уплотнения бетонной смеси;
  • разработки траншеи, монтажа арматурных каркасов и устройства стыков между секциями.

Процесс разработки траншеи должен производиться под защитой суспензии из бентонитовых или местных глин с соблюдением требований ППР. Приготовление суспензии из бентонитовых или местных глин организуется непосредственно на строительной площадке.

Приготавливаемая суспензия должна обеспечивать устойчивость стенок траншеи или ее захватки на требуемое время, необходимое для монтажа арматурных каркасов или их секций и бетонирования.

Приготовление суспензии из бентонитовых или местных глин включает:

  • монтаж и наладку технологического оборудования для приготовления и очистки суспензии;
  • осуществление контроля качества суспензии, с оформлением журнала;
  • сооружение накопительной емкости для суспензии.

Объем накопительной емкости должен превышать технологический расход суспензии не менее чем на 20 %. Суспензия с помощью насоса по трубопроводу подается в разрабатываемую траншею и откачивается из траншеи в процессе бетонирования. Уровень суспензии в разрабатываемой траншее поддерживается на постоянной отметке, которая должна быть выше низа форшахты не менее чем на 0,5 м.

В процессе разработки траншеи осуществляется постоянная регенерация суспензии, предназначенная для обеспечения ее технологических характеристик и последующего использования. Частичная потеря и увеличение расхода суспензии, которые происходят в процессе разработки траншеи, компенсируется постоянным добавлением суспензии в разрабатываемую траншею из емкости для ее хранения.

При отключении электроэнергии или других непредвиденных обстоятельствах должна быть обеспечена непрерывная подача суспензии в траншею.

С целью устранения (снижения влияния) аварийного обрушения или оплывания стенок траншеи в процессе ее разработки на растворном узле должен находиться дополнительный (аварийный) объем суспензии, равный объему одной захватки траншеи. Необходимость подачи в траншею дополнительного (аварийного) объема суспензии определяется по резкому понижению уровня суспензии в траншее.

В случае если после подачи в траншею дополнительного (аварийного) объема суспензии понижение уровня суспензии продолжается, захватка траншеи засыпается песком.

Аварийный запас песка, равный двойному объему захватки траншеи, должен постоянно находиться на строительной площадке.

После завершения разработки траншеи производится зачистка дна траншеи от шлама. Зачистка производится с целью обеспечения надежности, несущей способности и противофильтрационной эффективности ТСГм. Для зачистки дна траншеи от шлама применяются глубинные насосы, эрлифтовые установки и другое оборудование.

Извлеченный шлам складируется в отстойнике  и хранится не менее одного дня, по истечении которого шлам грузится в автотранспорт и вывозится за пределы строительной площадки.

После зачистки дна от шлама необходимо проверить соответствие фактической глубины разработанной траншеи на каждой захватке принятой в РД и ППР глубине с помощью составной измерительной штанги.

Фактическая глубина траншеи не должна отличаться от принятой в РД глубины на величину более ± 100 мм. В подготовленную для бетонирования захватку траншеи устанавливаются специальные ограничители, выполняющие функцию торцевой опалубки, придающие торцу захватки форму стыка, конструкция которого принята в РД.

Для создания водонепроницаемой ТСГм на ограничителях устанавливаются специальные элементы − гидрошпонки, которые препятствуют поступлению подземных вод через «холодные швы» между захватками траншеи.

Армирование траншеи

Армирование траншеи включает изготовление и монтаж арматурных каркасов в разработанную захватку траншеи, заполненную суспензией. Армирование траншеи выполняется арматурными каркасами, изготавливаемыми непосредственно на строительной площадке или доставляемыми на площадку в виде готовых к применению секций каркасов, изготовленных в заводских условиях.

Геометрические размеры монтируемого в траншею или ее захватку арматурного каркаса должны быть:

  • по длине − меньше глубины траншеи на 0,2 – 0,3 м;
  • по ширине − меньше длины захватки на 0,10 – 0,15 м;
  • по толщине − меньше ширины траншеи на 0,12 – 0,15 м.

Внутри арматурных каркасов должны быть предусмотрены технологические проемы для установки ВПТ. Арматурный каркас перед установкой в траншею должен быть очищен от коррозии, налипшего на него грунта, льда, снега и других загрязнений, ухудшающих сцепление бетона с арматурой.

До установки арматурного каркаса в траншею необходимо проверить качество зачистки дна траншеи от шлама, а также заменить, в случае необходимости, загрязненную суспензию на свежеприготовленную.

Строповка арматурного каркаса должна обеспечивать вертикальное погружение арматурного каркаса в траншею на принятую в РД глубину и исключать возможность повреждения арматурным каркасом стенок траншеи. В случае повреждения арматурным каркасом стенок траншеи и их локального обрушения, необходимо извлечь арматурный каркас из траншеи, произвести повторную зачистку дна траншеи от шлама и заменить загрязненную суспензию на свежеприготовленную.

Для фиксации арматурных каркасов в рабочем положении необходимо применять ограничители различной конструкции, в том числе устанавливаемые на конструкцию форшахты. Продолжительность нахождения арматурного каркаса в заполненной суспензией траншее от момента его погружения до момента начала бетонирования не должна превышать 4 ч.


Стена в грунте Стена в грунте Стена в грунте Стена в грунте Стена в грунте Стена в грунте

<<< Все виды работ


Москва
(495) 643-78-54
Уфа
(917) 378-07-48
Ижевск
(3412) 56-62-11
Новосибирск
(983) 508-17-15
Казань
(843) 296-66-61
Ростов-на-Дону
(863) 311-36-36
Крым
(988) 240-90-82
(978) 939-38-33
Краснодар
(861) 240-90-82
Тюмень
(3452) 74-49-75
Красноярск
(391) 208-17-15
Челябинск
(351) 223-24-53