WARUNKI WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH M WZMACNIANIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO KOLUMNAMI BETONOWYMI

Transkrypt

1 WARUNKI WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH WZMACNIANIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO KOLUMNAMI BETONOWYMI

2

3 1. WSTĘP 1.1. Przedmiot Warunków Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych Przedmiotem niniejszych Warunków Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych (WWiORB) są wymagania dotyczące wykonania i odbioru robót związanych z wykonaniem wzmocnienia podłoża gruntowego za pomocą kolumn betonowych dla obiektów mostowych w związku z budową obwodnicy Kościerzyny w ciągu drogi krajowej nr 20 Stargard Szczeciński - Gdynia Określenia podstawowe Określenia podane w niniejszych WWiORB są zgodne z aktualnie stosowanymi normami technicznymi oraz DM Wymagania ogólne. Inne określenia podstawowe: Kolumny betonowe CMC sztywne pionowe kolumny z betonu o małym module sprężystości (bez zbrojenia) formowane metodą świdra przemieszczeniowego wzmacniające słabe podłoże gruntowe. Platforma robocza warstwa nie zagęszczonego gruntu kruszywa, uformowana w celu umożliwienia ruchu ciężkiego sprzętu stanowiąca jednocześnie dolną część formowanego nasypu drogowego. Po wykonaniu kolumn betonowych wierzchnia warstwa platformy roboczej wymaga konwencjonalnego zagęszczania ciężkim walcem wibracyjnym. Nadsypka warstwa zagęszczonego gruntu kruszywa, uformowana w celu przeniesienia obciążeń z elementów konstrukcyjnych na głowice kolumn betonowych Ogólne wymagania dotyczące robót Wykonawca opracuje Projekt technologiczny wzmocnienia podłoża metodą kolumn betonowych w którym określi: ostateczną średnicę i rozstaw kolumn oraz ich długość. Wymagane jest zagłębienie kolumn w gruncie nośnym 1,0m. Ogólne wymagania dotyczące robót podano w WWiORB D-M "Wymagania ogólne". 2. WYROBY BUDOWLANE I MATERIAŁY 2.1 Ogólne wymagania dotyczące robót Ogólne wymagania dotyczące materiałów podano w DM Wymagania Ogólne. Wszystkie materiały i wyroby stosowane do wykonywania kolumn betonowych muszą być zgodne z odpowiednimi z normami oraz ze WWiORB dotyczącymi tych robót. Dostarczane materiały muszą być dopuszczone do stosowania w budownictwie i powinno to być odpowiednio udokumentowane (certyfikaty/deklaracje zgodności, aprobaty techniczne, atesty, oznakowanie CE itp.). Materiały powinny uzyskać akceptację Inżyniera. 2.2 Wymagania materiałowe Grunt do wykonania platformy roboczej Do wykonania platformy roboczej należy użyć gruntu naturalnego tj. Ż żwiru lub Po pospółki zgodnych z PN-B-02480:1886. Istnieje możliwość użycia gruntów dostępnych lokalnie np. żużel, spieki kopalniane, materiały z rozbiórki bez domieszek drewna, stali. Generalnym ograniczeniem jest zawartość cząstek ilastych 0,075mm<5%. Materiał platformy roboczej będzie stanowił część nasypu drogowego wobec czego powinien spełniać wymogi odpowiednich WWiORB Materiał do wykonania kolumn betonowych 103

4 Do wykonania kolumn betonowych należy stosować insekt beton wykonany na kruszywie naturalnym o wymiarach ziaren nie przekraczających 8mm i wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach dojrzewania w zakresie MPa Stal zbrojeniowa Do wykonania zbrojenia kolumn betonowych (o ile przewiduje Dokumentacja Projektowa) należy zastosować stal wg WWiORB M Grunt do wykonania warstwy nadsypki (poduszki) Do wykonania warstwy nadsypki należy użyć gruntu naturalnego tj. Ż żwiru lub Po pospółki zgodnych z PN-B-02480: SPRZĘT 3.1. Ogólne wymagania dotyczące sprzętu Ogólne wymagania dotyczące sprzętu podano w WWiORB DM Wymagania ogólne Sprzęt do wykonania kolumn betonowych Użyty sprzęt powinien zapewnić wykonanie kolumn betonowych (niezbrojonych) za pomocą świdra przemieszczeniowego o następujących parametrach: Średnica kolumn od 0,336 do 0,40m Długość kolumn przewidzianych w Dokumentacji projektowej do głębokości m.p.p.t., Pionowy nacisk na świder przemieszczeniowy w trakcie wiercenia otworu w gruncie ok. 150 kn (w kierunku pionowym), Automatyczną rejestrację wykonania kolumny, która obejmuje podstawowe parametry produkcyjne takie jak: numer kolumny, datę i godzinę rozpoczęcia wiercenia, ciągły zapis zagłębienia i prędkości penetracji świdra i oporu wiercenia, parametry betonowania: w tym ciśnienie mieszanki betonowej-objętość wbudowanego iniektu, czas wykonania. Rejestrowane parametry muszą pozwalać na bieżące śledzenie dokładności wykonywanych robót i formowanego trzonu kolumny. 4. TRANSPORT 4.1 Ogólne wymagania dotyczące transportu Ogólne wymagania dotyczące transportu podano w WWiORB DM Wymagania ogólne. 4.2 Transport mieszanki betonowej Mieszanka betonowa na plac budowy powinna być transportowana za pomocą betonowozów o maksymalnej pojemności 9m 3. Rozładowanie mieszanki betonowej następowało będzie za pomocą pomp umożliwiających pompowanie mieszanki betonowej na wysokość 20m i odległość 50m. 5. WYKONANIE ROBÓT 5.1 Ogólne zasady wykonywania robót Ogólne warunki wykonania robót podano w WWIORB D-M "Wymagania ogólne". 5.2 Wymagania projektowe Wzmocnienie podłoża zgodnie z zakresem podanym w niniejszych WWiORB należy wykonać wg Projektu technologicznego wzmocnienia podłoża metodą kolumn betonowych. Projekt technologiczny powinien zawierać: Plan rozmieszczenia kolumn betonowych, Szczegółową technologię wykonania kolumn betonowych Warunki kontroli wykonawstwa 104

5 5.3 Odcinek próbny Na początku robót Wykonawca powinien wykonać odcinek próbny w celu wykazania: - że zastosowany sprzęt jest właściwy pod względem technicznym i technologicznym - potwierdzenia uzyskania założonej średnicy kolumn - zademonstrowania działania systemu automatycznej rejestracji wykonania kolumny, - potwierdzenia zakładanej wydajności robót, - wstępnego określenia rzeczywistego zużycia mieszanki betonowej. Na odcinku próbnym wykonawca powinien użyć takich samych materiałów oraz sprzętu jakie będą stosowane do wykonania właściwych robót Wykonanie próbnego obciążenia kolumny CMC Postanowienia ogólne a) Określenie badanej cechy Nośność kolumny jest to zdolność kolumny do przenoszenia obciążeń b) Wymagania dotyczące personelu wykonującego badania oraz niektóre jego etapy Personel wykonujący badania powinien być: - przeszkolony w zakresie swoich obowiązków, - zaznajomiony z normą i procedurą. c) Miejsce przeprowadzania badania Badanie nośności kolumn odbywa się w miejscu ich wbudowania (teren budowy) Wyposażenie pomiarowe i badawcze Podczas badania stosuje się następujące urządzenia pomiarowe: Czujniki zegarowe - zakres pomiarowy 50mm - dokładność pomiaru 0,01mm lub 0,10mm Manometr mierzący ciśnienie - zakres pomiarowy 40 MPa - dokładność pomiaru 0,5 MPa Siłowniki hydrauliczne - zakres 0 do 1000kN, 0 do 1500kN - wysuw tłoka 0 do 20cm, 0 do 25 cm Pompa hydrauliczna - zakres działania 0 do63 MPa Sprawdzenie przed badaniem Przed przystąpieniem do badania należy: - sprawdzić stabilność konstrukcji, ze szczególnym zwróceniem uwagi na połączenia śrubowe, - sprawdzić szczelność układu hydraulicznego, - sprawdzić poprawność działania i umocowania czujników zegarowych Przebieg badania Warunki wykonania badania - przeprowadzenie badania jest możliwe w zakresie temperatur od -10 o C do +40 o C, przy umiarkowanych opadach atmosferycznych - sprawdzenie nośności kolumn obciążanych siłą pionową można przeprowadzać po upływie 28 dni od daty wykonania kolumny. Możliwe jest wykonanie badania wcześniej w przypadku wyrażenia zgody przez projektanta wzmocnienia, 105

6 - urządzenia do sprawdzania nośności kolumn powinny być tak ustawione, aby badana kolumna była obciążana osiowo. Podczas przeprowadzania badania, miejsce próbnego obciążenia nie powinno być narażone na wpływ wstrząsów pochodzących od ruchów lub pracy maszyn, pojazdów (jako brak wstrząsów przyjmuje się możliwość wykonania odczytów z dokładnością do 0,05mm) Wykonie badania Próbne obciążenia należy przeprowadzać w dwóch etapach: - pierwszy etap próbnego obciążenia należy doprowadzić do wartości nośności obliczeniowej kolumny, - wartość obciążenia należy zwiększać stopniami wynoszącymi 1/10 obciążenia obliczeniowego, oczekując na zanik osiadań kolumn (za wyjątkiem trzech pierwszych progów), rozumiany jako brak ich przyrostu w trzech kolejnych odczytach wykonywanych co 10 min (przyrost osiadań mniejszy niż 0,05mm), - odczyty przemieszczeń badanej kolumny należy notować, co 10 min (± 1min). Należy przy tym dopompowywać olej do siłowników tak, aby utrzymywać ciśnienie danego stopnia obciążenia pala. Jeżeli czas oczekiwania na zanik przemieszczeń na danym stopniu jest dłuższy niż 1 godzina, okres pomiędzy kolejnymi odczytami można przyjmować dłuższy niż 10 minut, - po osiągnięciu obciążenia zbliżonego do nośności obliczeniowej układ badawczy należy odciążać stopniami, bez oczekiwania na zanik przemieszczeń, - po całkowitym odciążeniu kolumny pomiary kontrolne należy prowadzić, aż do zaniku przemieszczeń, - drugi etap próbnego obciążenia należy doprowadzić do półtorakrotnej wartości obliczeniowej maksymalnej sile przekazywanej na kolumnę lub utraty nośności przez kolumny kotwiące, - w drugim etapie próbnego obciążenia siłę obciążającą należy zwiększać stopniami, przy czym do wartości nośności obliczeniowej nie oczekuje się na zanik osiadań, - po osiągnięciu wartości obciążenia badawczego należy na kolejnym stopniu oczekiwać na zanik osiadań, - maksymalne obciążenia badawcze należy utrzymywać do zaniku osiadań, - po osiągnięciu wartości obciążenia badawczego i zaniku osiadań, kolumnę należy odciążać stopniami bez oczekiwania na zanik przemieszczeń, - po odciążeniu kolumny, należy zmierzyć jej przemieszczenie po ustabilizowaniu się Pomiary wykonywane podczas badania nośności kolumn CMC W czasie próbnego obciążenia kolumn należy mierzyć: - wartości sil obciążających na podstawie odczytów na manometrze wskazującym ciśnienie oleju w siłownikach, - przemieszczenie pionowe kolumny badanej i kolumn kotwiących urządzenie obciążające (przemieszczenie obciążanej kolumny należy mierzyć co najmniej dwoma czujnikami, przemieszczenia pali kotwiących wystarczy mierzyć zgrubnie niwelatorem lub jednym czujnikiem), - dokładny czas wykonywania odczytów kontrolnych, - przemieszczenia kolumny badanej należy mierzyć po każdej zmianie wartości obciążenia oraz w okresie oczekiwania na zanik jego przemieszczeń. Kolumny kotwiące można sprawdzać co drugi stopień obciążenia, z tym, że w przypadku stwierdzenia istotnego ruchu pala kotwiącego należy zwiększyć częstotliwość odczytów Wyniki Sposób wyrażania ostatecznego wyniku badania Wyniki próbnego obciążenia kolumny należy przedstawić Projektantowi wzmocnienia podłoża Sposób dokumentowania badania Dane zbierane podczas badania dokumentowane są w protokole próbnego obciążenia kolumny dzienniku osiadań. 106

7 5.4 Roboty przygotowawcze Przed rozpoczęciem robót przy wzmacnianiu podłoża gruntowego, należy na powierzchni podstawy nasypów zakończyć roboty przygotowawcze Zdjęcie humusu Przed przystąpieniem do robót wzmocnienia podłoża metodą kolumn betonowych, na całym terenie zostanie zdjęta warstwa gleby urodzajnej Platforma robocza Przed wykonaniem robót wzmocnienia podłoża na całym terenie musi zostać wykonana stabilna i odwodniona platforma robocza pozwalająca na swobodne poruszanie się sprzętu przez cały okres trwania prac. Grubość platformy roboczej zostanie zdeterminowana przez aktualne warunki gruntowo-wodne, przy czym jej grubość minimalna powinna wynosić 0,5m. Ostateczna grubość platformy roboczej zostania określona przez inżyniera po konsultacji z kierownikiem robót geotechnicznych. Platforma robocza powinna zostać wykonana za pomocą spycharek i odpowiednio zagęszczona Miejsce składowania materiału i drogi serwisowe Na terenie prac zostanie wykonana uprzednio sieć dróg serwisowych i przygotowane miejsca do postoju betonowozów w odległościach nie większych niż 20m od miejsca formowania kolumn betonowych. 5.5 Ogólne zasady technologii wykonania kolumn betonowych Zasada wzmocnienia podłoża kolumnami betonowymi, polega na stworzeniu kompozytu gruntu i kolumn betonowych. Do wykonania kolumn betonowych stosowany jest odpowiednio zaprojektowany świder przemieszczeniowy, który rozpychając istniejący grunt tworzy przestrzeń, w której zostaje wykonana kolumna betonowa. Precyzyjne wykonanie otworu zapewnia maksymalną wartość tarcia na pobocznicach kolumn betonowych. Kiedy wykonujący otwór świder osiągnie wymaganą głębokość rozpoczyna się pompowanie mieszanki betonowej pod dużym ciśnieniem prze otwór umieszczony w rdzeniu świdra. Zakończenie procesu formowania kolumny następuje w chwili zaobserwowania na urządzeniu rejestrującym wyraźnego wzrostu oporu wiercenia co sygnalizuje osiągnięcie przez świder warstwy gruntu o większej nośności. Średnie zagłębienie kolumny w warstwie gruntu o większej nośności wynosi 0,5m. Kolumna wykonywana jest równolegle z podciągnięciem wiertła do góry, niemal natychmiast po przemieszczeniu gruntu poza obręb otworu. Dzięki takiej technologii kolumna wykonywana jest precyzyjnie zgodnie z założeniami projektowymi. Wyeliminowane zostaje niebezpieczeństwo uszkodzenia ścian otworu podczas procesu wykonywania kolumny. Nie dochodzi do mieszania się gruntu z podawaną mieszanką betonowa Dane charakterystyczne Typowa nośność kolumna betonowa przenosi obciążenie pionowe od 30 do 50 ton Typowa średnica 0,4m Typowa długość kolumny od 5 do 18 m Typowa wydajność Jedna jednostka robocza mb/zmianę Warstwa przejściowa nadsypki Po wykonaniu prac wzmacniania podłoża zostanie wykonana warstwa przejściowa pomiędzy głowicami kolumn, a spodnią częścią ścian z gruntu zbrojonego. Warstwa przejściowa jest to warstwa dobrze zagęszczonego gruntu o miąższości ok. 0,7m module E v2 >80Pa. Parametry gruntu warstwy przejściowej zgodne z punktem Miąższość warstwy przejściowej musi być 107

8 wystarczająca aby odległość pomiędzy dolnym pasem gruntu zbrojonego a głowicą kolumny była większa od 1,0m. 6. KONTROLA JAKOŚCI ROBÓT 6.1 Ogólne zasady kontroli jakości robót Ogólne zasady kontroli jakości robót podano w WWIORB D-M "Wymagania ogólne". 6.2 Program badań Badania przed rozpoczęciem budowy Przed przystąpieniem do robót Wykonawca powinien przeprowadzić badania płytą dynamiczną platformy roboczej w celu potwierdzenia wymaganych parametrów Kontrola w czasie robót Kontrola procesu formowania kolumn Kontrola wykonywania kolumn obejmuje zapis na rejestratorze parametrów określonych w pkt. 3.2 niniejszych WWIORB i bieżące śledzenie (na podstawie w/w parametrów) dokładności formowania kolumny. Przynajmniej 70% wykonanych kolumn powinno mieć metryki wykonania otrzymane z automatycznego urządzenia rejestrującego. Projektowaną długość każdej kolumny należy zweryfikować w trakcie wykonywania na podstawie obserwacji oporu wiercenia świdra w czasie penetracji w podłoże nośne. Trzon kolumny powinien być ciągły i mieć średnicę określoną w projekcie warsztatowym zweryfikowaną na podstawie ilości betonu i długości obliczeniowej kolumny. Średnica kolumny nie powinna być mniejsza niż 3cm od projektowanej Kontrola po wykonaniu robót Kontrola wykonanych kolumn betonowych obejmuje; - wyrywkowe sprawdzenie liczby i zgodności rozmieszczenia kolumn z dokumentacją techniczną w ograniczonym rejonie, wg wskazań Inżyniera. Rzeczywista odległość między kolumnami nie powinna odbiegać od projektowanej więcej niż 0,2m - sprawdzenie zgodności z Dokumentacją Projektową i WWIORB - wykonanie próbnych obciążeń-jedno próbne obciążenie na 500 wykonanych kolumn betonowych 7. OBMIAR ROBÓT Nie dotyczy 8. ODBIÓR ROBÓT Ogólne zasady odbioru robót podano wg WWIORB DM Wymagania Ogólne Roboty uznaje się za wykonane zgonie z Dokumentacją Projektową WWIORB i wymaganiami Inżyniera, jeżeli wszystkie pomiary i badania dały wyniki pozytywne. 9. PŁATNOŚĆ Nie dotyczy 10. PRZEPISY ZWIĄZANE PN-B Grunty budowlane. Określenia symbole, podział i opis gruntów PN-B Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie PN-S Drogi samochodowe. Roboty ziemne. Wymagania i badania 108