Сваи центрифугированные
ЦС 56-7-2 фундаментные элементы, применяемые для придания достаточной жесткости и устойчивости линиям электропередач номинальным напряжениям до 55-500 кВт. Изделия данного вида конструктивно выглядят как стержень круглого сечения с заостренным концом. Скошенная часть позволяет забивать элементы в грунт более легко и быстро. Крепление к стойкам ЛЭП производится при помощи металлических скоб. Данные изделия целесообразно использовать при строительстве фундаментов глубокого заложения, так как это позволяет достичь значительной экономии материала.Центрифугированные энергетические сваи должны отвечать самым жестким требованиям по прочности, жесткости, надежности и долговечности, поэтому их изготавливают в соответствии с требованиями стандартов
Серии 3.407.9-146 . Это гарантирует, что готовые элементы будут легко справляться с вырывающими и сжимающими нагрузками, на которые они рассчитаны. Подбор свай производится по заданным параметрам с учетом достаточного запаса прочности.1. Варианты маркировки.
Обозначают сваи центрифугированные ЦС 56-7-2 в соответствии с требованиями стандарта Серии 3.407.9-146 . Маркировочные знаки записывают разными способами, что во всех случаях не является неверным написанием. Укажем их:
1. ЦС 56.7.2;
2. ЦС 56-7-2;
3. ЦС 56-7.2.
2. Основная сфера применения.
Сваи ЦС 56-7-2 применяют в строительной сфере в области энергетики. Это элементы, используемые для создания надежной опоры стоек ЛЭП. Актуально использовать сваи данного типа на сложных грунтах, когда почвогрунтовые условия не позволяют установить сооружение без фундамента. Оптимально использовать сваи данного типа для строительства линий электропередач на болотистой местности, а также в условиях промерзшего или талого грунта. Однако такие ЖБ-изделия не подходят круглые сваи для илистых, глинистых текучих, скалистых, вечномерзлых грунтов, торфов. Благодаря высокой прочности изделия эксплуатируются долгое время без вложения на ремонт и обслуживание.
Основная функция – передача воспринимаемых нагрузок и равномерное их распределение на естественное основание, таким образом, создавая устойчивую и надежную опору инженерному сооружению. Благодаря увеличению площади опирания ЛЭП приобретает надежный и прочный фундамент. Сваи ЦС применяют на "слабых" и жидких грунтах совместно с одноразмерными стойками ЛЭП тип ВЛ. Забивка производится либо строго вертикально, либо под небольшим углом на глубину не менее чем на 3-4 метра для придания большей прочности и устойчивости сооружению.
3. Обозначение маркировки.
Сваи центрифугированные
ЦС 56-7-2 обозначают согласно жестким требованиям Серии 3.407.9-146 . Буквенно-цифровая комбинация обязательно отражает тип изделия и основные размеры. Числовые данные записывают в дециметрах и с округлением до целого числа для удобства записи и чтения. Маркировка ЦС 56-7-2 обозначает:1. Ц – центрифугированная (метод изготовления свай);
2. С – свая;
3. 56 – диаметр, в дц.;
4. 7 – длина, в м.;
5. 2 – цифровой индекс армирования.
При использовании арматуры с предварительным напряжением в маркировку дополнительно вносят обозначение Н.
Знаки наносят на один из концов сваи чаще ближе к оголовку черной несмываемой краской. Дополнительно указывают данные о компании-производителе, дате выпуска партии ЖБИ и массе изделия.
Характеристики сваи ЦС 56-7-2 :
Длина = 7000 ;
Диаметр = 560 ;
Вес = 1840 ;
Объем бетона = 0,7 ;
Геометрический объем = 2,1952 .
4. Основные характеристики материалов.
Изготавливают сваи центрифугированные ЦС 56-7-2 из бетонов тяжелых марок класса прочности не менее В40. Материал также должен отвечать высоким параметрам по морозостойкости (не менее 150 циклов замораживания-размораживания), водонепроницаемости (марка W4) и трещиностойкости. Требования отражены в действующих регламентах. Эксплуатация свай ЦС может производиться при температуре до -40 градусов. Изделия армируют проволкой класса А400 с предварительным напряжением (натяжка прутков производится электротермическим способом) и стальные спирали класса А500. Используют закладные детали. Все металлические составляющие проходят антикоррозионную обработку. Обязательно создание над арматурой бетонного слоя толщиной 18 мм.
Методом центрифугирования изготавливаются полые круглые сваи диаметром 0,4–0,8 м и сваи-оболочки диаметром до 2 м, длиной от 3 до 12 м. Армирование выполняется сварным цилиндрическим каркасом из арматурного прута и проволоки, материалом заливки являются специальные марки бетона.
Производство центрифугированных круглых свай ведется на специальном оборудовании с вращающейся разборной цилиндрической формой. В нижнюю половину формы закладывается арматурный каркас, присоединяется верхняя часть формы. После начала вращения (скорость 100–250 об/мин) в торцовые отверстия формы подается бетон, который под действием центробежных сил уплотняется на ее боковых стенках. После пропаривания и выдержки форма разбирается. Готовая свая получается полой внутри, толщина стенок составляет 80 – 200 мм.
Полые сваи, изготавливаемые центрифугированием, обладают рядом достоинств по сравнением с монолитными:
Центрифугированные сваи диаметром до 0,6 м погружают в грунт закрытыми снизу стальным или железобетонным башмаком. Для их погружения используются ударный и вибрационный методы. При большем, чем 0,6 м диаметре, свая, погружаемая с закрытым концом, может разрушиться от чрезмерного давления грунта на боковые стенки.
Сваи диаметром более 0,6 м погружают открытыми снизу, при этом грунт частично заполняет и внутреннюю полость сваи. В отдельных случаях грунт из внутренней полости сваи удаляют в процессе погружения, затем в образовавшуюся пустоту вводят бетонную массу. Для погружения применяется метод низкочастотной вибрации.
Погружение свай большого диаметра требует значительных усилий, поэтому в этих случаях используются особо мощные вибропогружатели, устанавливаемые на голове сваи, а нижний торец сваи снабжается приваренным к арматурному каркасу стальным кольцевым ножом, упрощающим продвижение в грунте.
При необходимости получения большой длины ствола сваи в процессе погружения наращиваются дополнительными свайными звеньями, при этом используются сварной и фланцевый болтовой методы соединения.
Изготовляются из бетона высокого качества, их средняя плотность имеет 2200-2500 кг/м3. Они используются под опоры для линий электропередач, напряжение которых 35-750 кВ. Их можно использовать со средой, оказывающей агрессивное действие на железобетон. Протяженность стоек от 22 до 26 м.
Цилиндрическая стойки предусмотрена производителем для стоек порталов раскрытых определительных приборов 220-330 кВ, молниеотводов, мачт и др. Столбы цилиндрической формы обширно используются при нормализации разных линий электропередач, а также на электрической железной дороге в качестве опор линий связи.
Для выдерживания очень большой нагрузки от электрических проводов используют опоры пространственной системы (например, когда расстояние между опорами 200-300м). Делаются все составляющие таковых опор центрифугированием. Стойки СЦП (Стойка цилиндрическая портальная), траверсы объединяют с использованием сварки железных сочетаний хомутов к закладным деталям.
Рассмотрим расшифровку опор на примере опоры Стойки СЦП (Стойка цилиндрическая портальная). Маркируются данные изделия последовательностью букв и цифр.
Помимо этого на одном из боков поверхности находится масса и дата производства опоры.
Поскольку стойки является несущей, то при производстве допускается максимальная ширина усадочных трещин не более 0,2 мм. Вместе с этим, длина столба не должна быть изменена на ±60-80 мм, сечение – ±6 мм.
Согласно требованиям технической документации опоры могут иметь отклонение в плоскости <30 мм, а толщина бетона до арматуры не может быть <5 мм от проектной величины.
Свая центрифугированная энергетическая ЦС 56.9-1– длинный цилиндрический стержень с заостренным концом, выполненный из тяжелых марок бетона.С помощью сваи создаются различные типы фундаментов под опоры линий электропередач. ВЛ 55-500 кВ и должны отвечать ряду строгих требований как прочности, так и безопасности. Сваи энергетические ЦС 56.9.1 идеально подходят для этого– они созданы для того, чтобы переносить вырывающие и сжимающие нагрузки.
Кроме своей главной функции – надежной фиксации конструкции, за счет создания увеличенной опорной плоскости, сваи энергетические справляются с жимающими и выдергивающими нагрузками.
Железобетонные сваи повсеместно применяются в электроэнергетике во всех видах грунтов, в которых существует возможность их погружения и экономическая целесообразность. Опирание нижних концов свай происходит на все виды грунтов, за исключением скальных и вечномерзлых, торфов, заторфованных грунтов, слабых грунтов типа илов, глинистых текучей консистенции и некоторых других.
Особые требования к производству и проектные чертежи включает в себя Серия 3.407.9-146 . Согласно серии, энергетические сваи выпускаются длиной от 6 до 12 метров. Центрифугированные сваи имеют диаметр –560см. При производстве такие сваи собирают из отдельно изготовленных звеньев.
По своей конструкции ЦС 56.9-1аналогичны обычным круглым сваям - имеют заострение на конце для легкого прорезания грунта. Это позволяет легко заглублять сваи и надежно их фиксировать.
Для выпуска центрифугированных свай выбирают один из прочнейших бетонов – прочность на сжатие должна быть не менее В40. Такой бетон имеет не только высокую плотность, но и хорошую морозостойкость – не ниже F150 и водонепроницаемость не ниже W4. В случае, когда сваю предназначают для эксплуатации в агрессивных к бетону средах или в условиях экстремально низких температур (ниже – 40С) класс морозостойкости и водонепроницаемость существенно возрастают.
Преимущества бетонной сваи в ее повышенной надежности - с помощью нее конструкции можно в сжатые сроки возводить в болотистой местности, в условиях глубоко промерзшего и талого грунта.
Армирование сваи происходит в зависимости от предполагаемой на нее нагрузки, а также от того сколько свай будет составлять конечную конструкцию фундамента. Центрифугированная свая, как правило, армируется предварительно напряженной арматурой в виде связанных проволокой каркасов и спирали из стали класса A-V. Каркас надежно защищен - слой бетона сваи составляет 18 мм. Наконечник для прорезания грунта армируется отдельным каркасом.
Масса энергетической свая ЦС 56.9.1 составляет 2170 кг, подъем осуществляется за заложенные в конструкцию подъемные стальные петли.
Монтаж свай для линий электропередач – ответственная часть процедуры установки новой ЛЭП. Создание односвайного фундамента происходит путем приварки к оголовкам свай наголовников для крепления башмаков свободностоящих опор. Или же путем крепления к оголовкам свай с помощью болтов/скоб для закрепления оттяжек опор; путем установки на верхнем обрезе свай опорных сферических плит для закрепления стоек опор с оттяжками. Сваю, воспринимающую выдергивающие или горизонтальные нагрузки, погружают на глубину не менее 4,0 м, а для фундаментов деревянных опор — не менее 3,0 м.
Маркировка изделия
Условное обозначение энергетической сваи состоит из буквенно-цифровой комбинации. Указывается тип изделия С – свая, при использовании напряженной арматуры дополняется буквой Н. Далее указывают длину в метрах и цифровой индекс армирования.
Для примера рассмотрим ЦС 56.9-1 (9000х 560х 560мм):
Масса, дата изготовления и маркировка сваи находятся на одной из боковых поверхностей ближе к оголовку.
Контроль качества изделия
Центрифугированная свая ЦС 56.9.1 как основная несущая конструкция, свая ни в коем случае не должна иметь в своем бетоне трещин. Максимальная ширина едва заметных усадочных трещин – 0,2 мм.
Шаг спирали, которой армируется свая не должен отклоняться более чем на 25 мм. Длина железобетонного изделия не должна быть искажена более чем на ±30 мм, а сечение - ±25 мм. Отклонения от плоскости сваи могут быть не более чем на 30 мм в любую сторону. Не должно быть у сваи и открытых обнаженных концов арматуры, толщина бетонного слоя до нее не должна быть меньше проектной на 5 мм.
Раковины, которые допустимы в небольшом количестве на поверхности железобетонных свай, не должны быть шире 20 мм, околы бетона – не более 20 мм глубиной.
Приемо-сдаточные испытания энергетических бетонных свай ЦС 56.9-1проводят по показателям прочности бетона, качеству и соответствию арматурных и закладных изделий, прочности сварки соединений, соответствиям размеров, толщины защитного слоя бетона до арматуры, наличия и ширины возможных трещин поверхности сваи и категории бетонной поверхности.
Хранение и транспортировка
Для того чтобы сохранить сваи в пригодном для забивания состоянии, внимание уделяют их правильному хранению и перевозке. Складирование железобетонных свай возможна только в штабелях горизонтально и с единой ориентацией торцов. Рядом с подъемными петлями между рядами свай укладываются прокладки. Высота стопки свай не должна превышать ширину штабеля более чем в два раза и не должна быть свыше 2,5 метров. Перевозка свайЦС 56.9.1 осуществляется как грузовым автотранспортом так и железнодорожными вагонами с надежным закреплением предохраняющим сваи от повреждений и падений.
