Монтаж СВМГТ

Засыпка грунта

Окружающий грунт является неотъемлемой частью конструкции водопропускных труб. Поэтому очень важно выполнение засыпки из соответствующего материала и соответствующим способом. Минимальная толщина засыпки СВМГТ должна составлять 0,8 мот свода трубы до верха проезжей части. Необходимо соблюдать условие минимальной толщины слоя из оптимального грунта, который равен 0,5 м и определяет минимально допустимую высоту грунтовой обоймы над СВМГТ. Ширина грунтовой обоймы СВМГТ должна составлять не менее 4 м с каждой стороны трубы.

Виды грунтов для засыпки

Оптимальный грунт — грунт определенного фракционного состава, в котором все щебеночные и песчаные частицы, образующие скелет, касаются друг друга, промежутки между ними заполняют пылеватые и глинистые частицы. В качестве материалов для грунтовой обоймы, обеспечивающий компрессионный модуль деформации не менее 18 Мпа, могут быть использованы пески средней крупности, крупные и очень крупные (ГОСТ 8736-93), песчано-гравийные смеси С4-С6 и С9-С11 (ГОСТ 25607-94), гравелистые, щебенисто-галечниковые и дресвяно-гравийные грунты, не содержащие обломков размером более 50 мм. В качестве материалов для грунтовой обоймы, обеспечивающей компрессионный модуль деформации не менее 30 Мпа, могут быть использованы пески средней крупности, крупные и очень крупные (ГОСТ 8736-93), гравелистые, песчано-гравийные смеси С3-С13 (ГОСТ 25607-94), щебеночно-песчаные смеси (ГОСТ 3267-93), не содержащие обломков размером более 50мм. Возможно применение местных суглинков для грунтовой обоймы с обязательным использованием геосинтетических материалов, дренажных систем или цементации грунта. Такие обоймы называются геообоймами. Засыпку СВМГТ следует выполнять после освидетельствования качества засыпаемых грунтов и проверки соответствия проекту выполненных работ по укладке конструкций СВМГТ в проектное положение и устройства гидроизоляции при необходимости. Грунтовая обойма трубы должна быть отсыпана из оптимального грунта и уплотнена до величины не менее 0,95 максимальной стандартной плотности используемого грунта, что соответствует компрессионному модулю деформации 18 Мпа. Особое внимание необходимо уделять качеству уплотнения грунта в труднодоступных местах: в нижних четвертях звеньев СВМГТ и в гофрах.

Устройство засыпки вокруг СВМГТ

Материал засыпки вокруг СВМГТ должен укладываться слоями толщиной от 200 до 300 мм с обеих сторон конструкции, а затем уплотняться до коэффициента не менее 0,98 от стандартной плотности грунта засыпки. Укладка должна быть выполнена симметрично, чтобы высота засыпки была одинаковой по обеим сторонам конструкции (допускается разница в высотах, равная одному слою). Симметричная засыпка должна производиться по всей длине трубы. Грунт должен плотно прилегать к поверхности конструкции. Засыпка и уплотнение грунта в зоне свода — это важные этапы в строительстве искусственных сооружений. Заполнение пазушных зон и других труднодоступных мест производится вручную, с целью предотвращения пустот при формировании тела засыпки.

Уплотнение засыпки вокруг СВМГТ

Для обеспечения хорошей работы грунт должен быть уплотнен до коэффициента уплотнения больше 0,98 стандартной плотности в окружении конструкции и больше 0,95 стандартной плотности в остальной зоне вне сборной конструкции. Очень важна равномерность уплотнения грунтовой обоймы. Перед началом засыпки нового слоя необходимо убедиться, что предыдущий слой был уплотнен до требуемой величины. Грунт засыпки, прилегающей непосредственно к СВМГТ, нужно уплотнять ручным инструментом. Тяжелое оборудование следует применять на расстоянии не менее 1,5 м от конструкции для предотвращения изменения ее размеров или сдвига. Любые изменения размеров или сдвиг предупреждает о том, что тяжелое оборудование должно работать на большем расстоянии от стен сооружения. На время возведения грунтовой обоймы внутри трубы устанавливают вертикальные деревянные брусья для сохранения формы. Уплотнение грунта в зоне свода конструкции производится с помощью ручных инструментов. Например, бруса 50х100 мм, ручные вибротрамбовки (не легче 15 кг и иметь поверхность трамбовки не менее 400х250 мм) или вибрационные молотки с насадкой для уплотнения.

Соответствующее уплотнение

Чтобы избежать недоуплотненных мест вблизи конструкции, нужно руководствоваться принципом параллельного движения оборудования к оси сооружения.

Не соответствующее уплотнение

При перпендикулярном движении оборудования относительно оси сооружения, есть возможность появления недостаточно уплотненных мест или пустот вблизи стенок конструкции.

Контроль формы конструкции

В процессе монтажа и уплотнения конструкции СВМГТ могут изменять свою форму и положение. В ходе засыпки конструкции могут возникнуть три вида перемещения:

  • поднятие — вызванное боковым давлением уплотняемого грунта
  • продольный изгиб — возникший из-за несимметричной нагрузки конструкции засыпкой или из-за неоднородного уплотнения засыпки с одной из сторон
  • горизонтальный сдвиг конструкции из-за несимметричного заполнения засыпкой

Допускаются максимальные перемещения или местные прогибы порядка 3% от диаметра конструкции.

Простой способ контроля деформации состоит в подвешивании отвеса в нескольких местах по длине конструкции. Расстояние отвеса до дна конструкции порядка 50-75 мм позволяет легко измерить вертикальные деформации конструкции в процессе уплотнения. Если возникает продольный изгиб в одну из сторон, можно справиться с этим с помощью подсыпки и уплотнения засыпки с той стороны, на которой возник продольный изгиб. Если возникает поднятие конструкции, то следует отойти с тяжелым уплотняющим оборудованием на большее расстояние от конструкции или же догрузить ее. Возможно применение обоих решений . Если корректирующие действия не приносят эффекта, или если деформации превышают рекомендуемые границы, то следует заменить засыпку частично или полностью. Если деформация не была чрезмерной, металлическая конструкция вернет свою прежнюю форму после удаления засыпки.

Следует отметить, что все металлические гофрированные конструкции имеют склонность к поднятию в процессе уплотнения, а затем, по окончании засыпки, после возникновения нагрузки сверху, оказывают давление на боковую засыпку, вызывая реакцию грунта. Именно благодаря cвоей гибкости металлические гофрированные конструкции могут приобрести при совместной работе с окружающим грунтом значительную несущую способность. Если засыпка выполнена из очень слабого материала или уложена рыхло и без достаточного уплотнения, тогда боковые части конструкции будут сдвигаться во внешнем направлении, пока не будет достигнуто состояние предельных деформаций и возникнет продольный изгиб сечения. Из опытов следует, что 20-процентный прогиб может вызвать повреждение из-за продольного изгиба.

Уплотнение на входе и выходе

Оголовочные части труб могут быть:

  • со срезом перпендикулярно оси трубы
  • со срезом параллельно откосу

На входе и выходе конструкций, срезанных под насыпь, теряется кольцевая жесткость. Из-за особенности восприятия и распределения нагрузки на оголовочные части конструкций со срезами под насыпь рекомендуется применение легкого, ручного уплотняющего оборудования. В случае срезки под насыпь или укладки конструкции под углом по отношению к оси дороги, с целью предотвращения деформации сечения, рекомендуется применять жесткие дополнительные крепления (например, круговое мощение, железобетонный пояс, армирование геотекстилем).

Наrрузка от строительной техники на строительной площадке

Нагрузка от строительной техники на строительной площадке может вызвать нагрузки, превышающие проектные. При возникновении таких нагрузок следует возвести над трубой дополнительную временную насыпь, которая обеспечит движение поверху загруженной строительной техники. Высота данной насыпи минимум 1,20 м. Кроме того, важно избегать формирование колей, которые фактически уменьшают высоту насыпи.

Минимальный слой грунта сверху

Первые слои засыпки непосредственно над трубой должны уплотняться ручным оборудованием. После сооружения минимального слоя грунта (0,5 м) над металлической конструкцией можно продолжать дальнейшую отсыпку согласно технологиям строительства насыпей. Когда нагрузки от строительного оборудования больше проектных, то в компетенцию и ответственность исполнителя работ входит обеспечение защиты конструкции дополнительным слоем грунта сверху, высотой не менее 1,20 м, а также не допускать формирование колей.

Монтаж конструкции в воде

В местах, где нельзя перекрыть поток воды, самой распространенной практикой является сборка конструкции на берегу (возле водотока) и монтаж СВМГТ в подготовленный котлован. В таких условиях очень трудно обеспечить хорошую подготовку основания и засыпку трубы. Поэтому устройство основания и низших слоев засыпки трубы необходимо выполнить из песчаногравийной смеси С3-С13 (ГОСТ 25607-94), щебеночно-песчаные смеси (ГОСТ 3267-93), не содержащих обломков размером более 50 мм.

Резюме строительных этапов засыпки

  • Применение хорошего материала засыпки
  • Обеспечение надлежащей засыпки и уплотнения пазушных зон
  • Поддержание надлежащей ширины засыпки
  • Укладка грунта тонкими однородными слоями
  • Симметричная засыпка конструкции с обеих сторон
  • Уплотнение слоя перед засыпкой последующего слоя
  • Поддержание запроектированной формы сечения
  • Недопущение работ и движения оборудования над трубой без соответствующей защиты перед достижением минимальной высоты слоя грунта над конструкцией
  • Укладка и уплотнение засыпки параллельно конструкции
  • Ручная укладка и уплотнение засыпки возле входа и выхода СВМГТ