Защита винтовых свай

Защита винтовых свай

Определение требуемой защиты

Способы, предотвращающие негативные последствия при взаимодействии поверхности свай с грунтами, подземными водами и окружающей средой, разрабатываются еще на этапе проектирования. При этом учитываются конкретные условия площадки строительства, а именно:

  • климат;
  • химический состав и тип грунта;
  • характеристика агрессивных составляющих и их концентрация;
  • уровень грунтовых вод;
  • риски подтопления;
  • условия эксплуатации;
  • механические нагрузки на фундамент;
  • материал изготовления свай.

Данные принимаются, исходя из геологических изысканий участка, метеорологических карт, технического задания и расчетов. После обработки результатов принимается решение, каким образом можно будет защитить подземные конструкции от коррозии.

Железобетонные и металлические винтовые сваи имеют различные варианты антикоррозионной защиты, определенные в СНиП 2.03.11-85. Однако, указания нормативного документа не распространяются на радиационную коррозию изделий. В нем не рассматриваются, также, конструкции, выполненные из кислотостойких и полимербетонов, но определяются меры по максимальному устранению таких видов разрушения как:

  • механическое;
  • химическое;
  • электрохимическое.

По степени воздействия срéды бывают неагрессивными или мало-, средне- и сильноагрессивными. Они могут находиться в жидком, газообразном либо твердом физическом состоянии.

Защитить от коррозии и увеличить срок эксплуатации подземных конструкций поможет своевременное определение предохранительных мер в проектной документации.

Защита металлических свай

Наиболее значимой для винтовых свай является химическая коррозия, появляющаяся на границе соприкосновения металлических поверхностей с водой или кислородом. Скорость разрушения, в этих случаях, во многом зависит от уровня кислотности (рН) среды и типа грунта. Чем ниже показатель рН, тем быстрее происходит процесс коррозии.

По данным исследований, глубина проникновения ржавчины в стенки незащищенной сваи за год зависит от характеристик грунта и составляет при размещении фундамента:

  • в глине – 0,0032мм;
  • в песке – 0,00292мм;
  • на границе с водой/грунтом – 0,0814мм.

Также на скорость коррозии металлической сваи оказывает влияние размер ее заглубления. Под толщей грунта доступа кислорода к стенкам фундамента нет, поэтому его нижняя часть сохраняется лучше, хотя там свое действие может оказывать вода.

Защитить винтовые сваи помогает исключение взаимодействия воды и кислорода с металлом. Некоторые специалисты считают, что сама ржавчина, полностью покрыв поверхность, создает защитный слой, мешающий дальнейшему развитию коррозии. В результате негативные реакции прекращаются, и сваю с успехом вкручивают в грунт. Но разумнее будет, все же, воспользоваться более цивилизованными методами защиты, заключающимися в нанесении специальных пленок.

Не поддаются действию ржавчины винтовые сваи, изготовленные из нержавейки. Но они в несколько раз дороже изделий из черного металла.

Возникновение электрохимической коррозии связывают с попаданием электролита в виде водного раствора, находящегося в агрессивной почвенной среде, на стенки металлической сваи. Под действием блуждающих токов, появляющихся в результате различных утечек, в такой среде начинает происходить реакция электролитической диссоциации, разрушающая структуру металла. Единичные случаи во внимание не принимаются, но близость к трамвайным и железнодорожным путям, к подземной технике и метрополитену дают понять, что блуждающие токи могут иметь постоянный характер. На данный фактор следует обращать особое внимание.

Виды защитных мероприятий

В заводских условиях и непосредственно на стройплощадке винтовые сваи подвергаются целому комплексу антикоррозийных мероприятий, начиная с использования высоколегированных сталей и заканчивая заполнением свайного ствола цементным раствором, а также защитой участков, возвышающихся над землей. Технология монтажа фундамента требует тщательного соблюдения требований на каждом этапе работ. Только в этом случае металлические сваи получат 100% гарантию антикоррозийной защиты на длительный период времени.

Производители предлагают несколько видов покрытий:

  • битумную мастику;
  • лакокрасочные составы;
  • холодное цинкование;
  • полимерные смеси;
  • термоусаживаемую пленку;
  • комбинированную обработку и др.

Выбор защитного слоя зависит от многих факторов и заранее оговаривается с заказчиком. Цена и способ нанесения составов во многом влияет на формирование окончательной стоимости изделий.

Многие задаются вопросом о целесообразности антикоррозийной обработки винтовых свай в связи с тем, что покрытие, якобы, в процессе вкручивания стирается при взаимодействии с грунтом. Ради справедливости стоит отметить, что подобные случаи не редкость для металлических стволов с нанесенной на них битумной мастикой. Но свая, в этом случае, оголяется частично – только на острие и режущей кромке лопасти, а боковые поверхности остаются под слоем защиты.

Стершийся участок оказывается на глубине и практически не подвергается воздействию атмосферного кислорода, что значительно замедляет ржавление. Для сохранения покрытия в верхней части ствола, в точке установки сваи предварительно выкапывают ямки глубиной до 70см, благодаря которым защитный слой верха сваи остается нетронутым и цельным. После вкручивания конструкции до проектной отметки, ямки засыпают грунтом с послойной трамбовкой.

Защита от коррозии стенок винтовых свай с помощью полимерных составов и термоусаживающей пленки представляет собой более надежный, но дорогостоящий вариант обработки металлических поверхностей.

Битумная мастика

Высокоэластичная пленка создает водонепроницаемую пленку, способную надежно изолировать металл от негативных последствий воздействия влаги и кислорода. Мастика недорого стоит и легко наносится на поверхность, но также легко стирается при вкручивании металлической сваи. К тому же, битум оставляет черные пятна на поверхностях, с которыми соприкасается при транспортировке и хранении изделий, а также размягчается при высоких температурах.

Лакокрасочные покрытия

К данному сегменту относятся эмали, специальные краски и лаки. Такая защита считается надежной, наиболее простой и сравнительно недорогой. Она включает в себя нанесение грунтовочного и финишного слоя, в результате чего появляется покрытие, отличающееся:

  • водонепроницаемостью;
  • эластичностью;
  • повышенной твердостью;
  • химической и электрохимической пассивностью.

Вид ЛКМ выбирается в зависимости от марки стали, рельефности поверхности и габаритов металлической сваи, а также предполагаемых механических нагрузок (вибраций, ударов). Кроме того, учитываются внешние факторы, условия эксплуатации и ценовые критерии. К новому поколению красящих составов относятся смеси, в состав которых входят полиуретановые смолы, обладающие лучшими характеристиками по сравнению с эпоксидными аналогами.

Недостаток лакокрасочных покрытий очевиден. Далеко не все из них могут справиться с воздействием сил трения в момент вкручивания сваи в грунт, хотя современные полимерные составы показывают иные результаты. Их минусом является высокая стоимость.

Холодное цинкование

Металлическая поверхность обрабатывается специальными цинконаполненными красками, в составе которых содержится более 94% чистого цинка. Покрытие со временем уплотняется, образуя непроницаемый барьер и электрохимическую пару двух металлов. В результате все поры заполняются, что содействует появлению на сваях надежного щита, предотвращающего коррозию.

Холодное цинкование относится к дешевым, доступным и скоростным видам антикоррозионной защиты. Краска отличается высокой адгезией, но слой может легко разрушиться даже при малейших механических нагрузках.

После окончания электрохимической реакции, на поверхность сваи допускается наносить лакокрасочное покрытие.

Следует обратить внимание на одно важное требование, прописанное в СНиП.

Оно заключается в недопустимости использования оцинкованных и других защитных покрытий из металла в грунтах или жидких средах, относящихся к средне- или сильноагрессивным и имеющих показатель кислотности менее 3 и более 11. Данное условие должно учитываться на стадии проектирования.

Термоусадочные кожухи

Изготавливаются из материалов, устойчивых к механическим воздействиям и агрессивным средам. Как правило, термоусадочные трубки или пленки располагают на винтовых сваях в наиболее слабом месте – на выходе металлического ствола из грунта. Их устанавливают с запасом в обе стороны от планировочной отметки на 10-15см.

Пластичную насадку прогревают, после чего она уменьшается в диаметре, плотно охватывая сваю. В результате получается дополнительная герметичная изоляция.

Внутренняя защита

Полости винтовых свай не допускается оставлять незаполненными. После установки в проектное положение их бетонируют, во избежание попадания внутрь атмосферного кислорода и воды. В зимнее время в раствор добавляют специальные присадки.

Защита бетонных и железобетонных свай

В процессе коррозии бетона происходит выщелачивание его растворимых составляющих, образование соединений, не имеющих вяжущих свойств и накопление малорастворимых твердеющих солей. В результате неблагоприятные участки в холодный период времени замораживаются, после чего бетон подвергается механическому разрушению.

К первичной защите забивных, вибропогружных и буронабивных свай относится:

  • использование стойких к агрессивным средам бетонов;
  • применение специальных добавок, снижающих проницаемость и повышающих защитную функцию бетона по отношению к арматурным стержням, заложенным в свае;
  • соблюдение конструктивных требований.

Вторичная защита представляет собой обработку бетонных поверхностей уже готовых изделий различными составами:

  • мастичными обмазочными;
  • окрасочными;
  • пропиточными;
  • гидрофобизирующими;
  • антисептическими.

В нормативах указывается, что для свай следует выбирать марку бетона по водонепроницаемости не ниже W6, а пропитки и покрытия должны быть настолько прочными, чтобы в процессе погружения фундаментного столба они не смогли потерять свои защитные свойства. Устойчивость окрасочного или обмазочного слоя проверяют после нанесения состава и сушки изделия путем предварительных испытаний.

Битумные защитные покрытия для забивных свай не рекомендуется использовать на участках с песчаными и гравелистыми грунтами.

В зависимости от агрессивности среды, в которой предполагается разместить забивные или вибропогружные свайные фундаменты, определяется вариант защитного покрытия, максимально ограничивающего появление коррозии:

  • при слабой агрессивности – допускается наносить холодные и горячие битумные мастики;
  • при средней агрессивности – выбор оставляют за составами на основе лака ХП734 или полиизоцианата;
  • при сильной агрессивности – используют полимерное эпоксидное покрытие, пиропласт, а также пропитку глубиной более 5мм стирольно-инденовыми смолами или полиизоцианатом.

Защита железобетонных свай от электрокоррозии производится в случае расположения строения в поле блуждающего тока или при использовании конструкции в качестве заземлителя. Меры, ограничивающие негативное влияние, описывают в проектной документации после досконального изучения проблемы.

Перемещение по разбитым дорогам – это всегда фактор риска.

Наиболее близко с возможными выбоинами и камнями на дорогах соприкасается днище автомобиля. Поэтому именно оно более всего нуждается в защите.

Устройство металлической защиты

Данный вариант предохранения дна автомобиля представляет собой пластину из металла, цельную или разделенную на несколько секций. Переднюю секцию еще называют «лыжи», поскольку она, встречая препятствие на дороге, скользит по нему, понижая силу столкновения до минимально возможной.

Для удобства пользования металлическая защита устанавливается в крепежные отверстия. Конструкция металлической пластины может быть:

  • состоящей из расположенных вдоль прутьев;
  • сплошной;

Виды металлической защиты

Пластины, из которых изготовлена защита днища, производят из различных металлов.

  1. Алюминиевые в виде плоского листа с поперечными изгибами, толщина которого составляет от 7 до 10 мм. Имеют отверстия для крепежа и вентиляции. Самые легкие из всех типов. Но и цена их выше остальных в 5 раз.
  2. Стальные пластины толщиной 2-3 мм – самый бюджетный вариант предохранения нижней части автомобиля от повреждений.
  3. Нержавеющие. Вобрали в себя все плюсы других типов пластин. Кроме того, являются стильным аксессуаром, украшающим машину.

Особенности монтажа металлической защиты

Любая защита днища устанавливается на несущие элементы кузова при помощи болтов. Если в заводском варианте сборки отсутствуют специальные гнезда с резьбой, то их изготавливают самостоятельно. Однако не стоит ими злоупотреблять, поскольку дополнительные просверленные отверстия уменьшают степень защищенности нижней части автомобиля.

При малой толщине металла в местах его соединения с дном авто крепления усиливают втулками. Между металлической пластиной и дном автомобиля должно сохраняться расстояние 20-25 мм.

Несмотря на внушительный вес, именно пластина из металла – самая надежная защита днища автомобиля, способная предохранить его не только от влаги, но и от камней и крупных частиц грунта.

Устал платить за штрафы? Выход есть!

Забудьте о штрафах с камер! Абсолютно легальная новинка — Глушилка камер ГИБДД, скрывает ваши номера от камер, которые стоят по всем городам. Подробнее по ссылке.

  • Абсолютно легально (статья 12.2);
  • Скрывает от фото-видеофиксации;
  • Подходит для всех автомобилей;
  • Работает через разъем прикуривателя;
  • Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Заказать со скидкой

ТЕХНОЛОГИИ ПОДВОДНОГО РЕМОНТА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ. // Судоходство (Одесса).- 29.10.2003.- C.52
Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей
Текст публикации:

Для реконструкции, ремонта и защиты гидротехнических конструкций от агрессивных воздействий окружающей среды в подводной зоне и на труднодоступных участках, где разрушение происходит наиболее интенсивно, «Корпорацией GT» разработаны ивнедрены в практику новые технологии. В основе технологических решений лежит применение специального подводно-технического оборудования — гермокамеры, которая позволяет проводить ремонтные работы в подводной зоне насухо, без вывода сооружений изэксплуатации. Необходимое оборудование и методы ремонта разработаны применительно к сооружениям различного конструктивного типа и назначения.

«Корпорация GT» — это международная организация, объединяющая научно-производственные, проектныеи строительные фирмы, работающие в области гидротехнического строительства в России и различных странах Европы. Наряду с новым строительством важное место в деятельности компании занимают реконструкция, усиление и ремонт гидротехнических причальных иоградительных сооружений.

Традиционно ремонт гидротехнических сооружений в зоне переменного уровня и в подводной зоне выполняется подводно-техническими методами с помощью водолазов. Такие методы, как известно, имеют существенные недостатки, ккоторым относятся низкая производительность работы водолазов, отсутствие пооперационного контроля, недолговечность ремонта в подводных условиях. Повышение эффективности реконструкции и ремонта причальных сооружений требует комплексного подхода,учитывающего производственную загруженность действующих терминалов, появление новых строительных материалов, новые требования к надежности и безопасности. Прогресса в области ремонта портовых сооружений удалось достигнуть на основе практическойреализации принципа выполнения ремонтных работ ниже горизонта воды в условиях воздушно-сухой среды, создаваемых с использованием специального подводно-технического оборудования — гермокамеры. При этом выполнение работ предусматривается без перерыва вэксплуатации сооружения. Гермокамера представляет собой плавучую металлическую конструкцию специальной формы, которая устанавливается вплотную к сооружению и позволяет создать рабочую зону, изолированную от водного бассейна. После установки и закреплениягермокамеры из рабочей зоны откачивается вода, и все работы ниже ватерлинии можно выполнять насухо. Применение гермокамер обеспечивает:

— высокое качество всех операций ремонта и возможность осуществления послеоперационного контроля;

-выполнение ремонта без вывода сооружений из эксплуатации;

— использование при работе в подводной зоне материалов и методов, проверенных в практике гидротехнического и промышленного строительства;

— экологическую безопасность ремонтныхработ.

Специалистами «Корпорации GT» разработаны принципы проектирования гермокамер, изучены вопросы их взаимодействия с ремонтируемым сооружением и окружающей средой. Специальное оборудование является интеллектуальной собственностьюкомпании и защищено патентами. Конкретные технические решения по ремонту сооружений из гермокамер выбираются с учетом ремонтируемой конструкции, степени повреждений, условий окружающей среды и требований заказчика. В связи с разнообразием задач иконструктивных типов конструкций разработано большое семейство гермокамер. Гермокамеры различаются по типу сооружений, для ремонта которых они предназначены (для вертикальных и наклонных стенок, отдельных свай, свайных кустов), и по расположению зоныработ. Имеется практический опыт работ из гермокамеры на глубине до 12,0 м. Основные виды повреждений металлических конструкций — шпунтовых стенок, свай, труб — связаны с коррозионным износом, который через 10-15 лет при неблагоприятных ситуациях можетдостигать 30 %.

Известны случаи, когда в шпунтовой стенке действующего сооружения обнаруживалось множество сквозных отверстий коррозионного типа. Применение гермокамер позволило при относительно небольшой коррозии выполнять в зоне переменного уровня иниже поверхности воды окрасочные #защитные#покрытия. По многолетнему опыту корпорации высокое качество защиты можно обеспечить при использовании полиуретановых материалов — цинконаполненного грунта и #защитных слоев повышенной механической прочности. Вслучае значительных повреждений предусматривается приварка металлических листов, устройство тонкой железобетонной стенки непосредственно на поверхности ремонтируемой конструкции, устройство #защитных бандажей из высокопрочных полимерных материалов. Принеобходимости увеличить несущую способность существующей шпунтовой стенки устанавливаются дополнительные анкерные устройства, в том числе инъекционные грунтовые анкеры. Новая технология ремонта железобетонных конструкций (призматических свай исвай-оболочек, капителей, балок и плит ростверка) учитывает вид и степень повреждения, характер работы элемента в составе сооружения и его расположение. В общем случае предусматриваются инъекция трещин, восстановление и усиление арматурного каркаса,восстановление и защита бетонного слоя. Особое внимание уделяется тщательной подготовке поверхности бетона, антикоррозионной защите арматуры, созданию условий для надежного сцепления старого и нового бетона, что обеспечивает долговечность конструкцийпосле ремонта. В необходимых случаях для повышения несущей способности балок, плит и свай на поверхности конструкций закрепляются пояса из высокопрочных углеводородных материалов.

Указанные технологии ремонта сооружений были реализованы в портахБалтийского, Черного, Азовского, Средиземного морей и морей Дальнего Востока. Опыт показывает, что применение гермокамер при ремонте конструкций в подводной зоне и в стесненных условиях вблизи уровня воды не только обеспечивает высокое качество, но такжедает и экономические преимущества. Экономическая эффективность предлагаемых технологий становится особенно высокой, если принять во внимание непрерывность эксплуатации сооружений в процессе производства ремонтных работ.

Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей
Внимание! Администрация библиотеки предупреждает всех своих пользователей, что за всеми публикациями, представленными в библиотеке, сохраняется право автора на использование своего произведения или иного владельца исключительных прав на использование произведения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *