Приложение В (справочное). Сварка шпунтовых свай

Приложение В
(справочное)

Сварка шпунтовых свай

В.1 Общие положения

Для соединения стальных элементов друг с другом на строительной площадке во время сооружения конструкции шпунтовой стенки проводятся сварочные работы.

Настоящее приложение содержит информацию, относящуюся к следующим важным позициям:

a) стыковая сварка частей длинных элементов;

b) стыковое соединение с накладками;

c) примыкающие сваи в качестве соединения отрезка шпунтовой стенки с главной стенкой;

d) специальные угловые профили;

e) соединительные сваи из плоских профилей;

f) сваи коробчатого сечения;

ГАРАНТ:

Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником

q) герметизирующие сварные швы.

В.2 Стыковая сварка частей длинных элементов

Подготовку стыкового сварного шва следует проводить в соответствии с требованиями раздела 8 настоящего стандарта.

Отклонения от допусков при производстве приводят к тому, что шпунтовые сваи одинакового поперечного сечения могут отличаться друг от друга на несколько миллиметров по ширине и высоте. С особой тщательностью необходимо подходить к тому, чтобы замки в месте сварки были направлены по одной оси. Осевая установка по уровню может быть достигнута посредством создания протяжного шаблона, в который перед проведением сварки могут быть уложены концы шпунтовых свай, подлежащих соединению. Для того чтобы обеспечить прямолинейность сварной шпунтовой сваи по всей ее длине, опору следует снабдить подпорками. На рисунке В.1 изображены расположение, а также детали протяжного шаблона для стыковой сварки.

Сварка проводится по всей ширине шпунтовой сваи, за исключением замков. После этого для завершения работы над сварным швом, шпунтовая свая извлекается из протяжного шаблона. Необходимо избегать того, чтобы остатки свариваемого материала оставались во внутренней части замков. Перед использованием шпунтовой сваи следует тщательно проверить данное положение.

а - протяжной шаблон, закрепленный на опоре; b - стыковое соединение; с - части длинного элемента, подлежащие сварке

Рисунок В.1 - Расположение протяжного шаблона для проведения стыковой сварки

В.3 Сварка частей длинных элементов с накладками

В случае выполнения удлинений посредством накладок, которые навариваются на оба конца шпунтовой сваи, важно обеспечить по возможности равномерное распределение усилий по всему поперечному сечению шпунтовой сваи. На рисунке В.2 изображены два примера стыка Z-образной, двойной шпунтовой сваи и одинарной U-образной шпунтовой сваи. Скошенные накладки уменьшают риск, связанный с наличием острых кромок, вызванный концентрацией напряжений. Накладки должны быть приварены вдоль всего их периметра. Необходимо проверить, соответствует ли выполнение упомянутых сварочных работ требованиям 8.4.

а - Z-образная двойная свая, соединенная посредством накладок; b - U-образная одинарная свая, соединенная посредством накладок

Рисунок В.2 - Соединительный стык шпунтовых свай, произведенный посредством накладок

В.4 Примыкающие сваи (U-образные и Z-образные шпунтовые сваи) для соединения отрезка шпунтовой стенки с основной стенкой

В.4.1 Общие положения

На рисунке В.3 изображена стыковка сваи, состоящая из двойной Z-образной сваи с отрезком для замка. Изображенный на рисунке стальной уголок, при необходимости, можно опустить.

В.4.2 Вид сварки

При сварных швах D1 и D2 речь идет о прерывистых сварных швах с эффективной толщиной сварного шва a_eff от 5 до 6 мм. При этом общая длина прерывистых сварных швов составляет 30 % длины шпунтовой сваи. Данный показатель соответствует трем отрезкам сварных швов по 100 мм на каждый метр.

В случае наличия повышенной коррозионной опасности может потребоваться производство сплошного, герметизирующего сварного шва.

В.4.3 Соединение и сварка примыкающих свай

a) Подготовка и выравнивание отрезка для замка;

b) соединение отрезка для замка и стального уголка на горизонтальном основании;

c) сварка приварочными швами по всей длине;

d) выполнение окончательных сварных швов (длина 100 мм) сначала посередине (на длине, составляющей примерно 1 м), а затем выполнение сварных швов на обоих концах на длине, составляющей примерно 1 м;

e) выполнение сварных швов (длина 100 мм) в промежуточном участке сборки, используя обратноступенчатый способ сварки, начиная в середине и по направлению к концам сваи;

f) сварные швы D1 и D2 выполняются поочередно на обеих сторонах, как это изображено на рисунке В.3;

ГАРАНТ:

Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником

q) в случае деформации замкового элемента в процессе проведения сварочных работ его следует выпрямить, используя нагрев газовой горелкой или путем прессования, в ходе последующих технологических процессов.

В.4.4 Присадочные материалы для выполнения сварочных работ

Свойства выбранных присадочных материалов для выполнения сварочных работ приведены в 8.4.

Инструкции относительно активной газовой сварки металлов (АГСМ) и относительно сварки под флюсом приведены в таблицах В.1 и В.2.

D₁ и D₂ - сварные швы; а - стальной уголок; b - отрезок для замка; с - Z-образная двойная свая; d - очередность сварных швов

Рисунок В.3 - Пример примыкающей сваи, состоящей из Z-образной двойной сваи с отрезком для замка

В.5 Специальные угловые сваи

В.5.1 Общие положения

На рисунке В.4 изображены примеры конструкций специальной угловой сваи, выполненные посредством использования приваренного к шпунтовой свае предварительно изготовленного профиля замка.

В.5.2 Виды сварных швов

Сварной шов D: прерванный сварной шов с эффективной толщиной сварного шва a_eff от 5 до 6 мм. Общая длина прерванного сварного шва составляет 30 % длины шпунтовой сваи. Этот показатель соответствует трем сварным швам по 100 мм на каждый метр.

В случае повышенной коррозионной опасности вместо прерванных сварных швов может потребоваться производство сплошного герметизирующего сварного шва.

- угол, составляющий  90°, - угол между 90° и 135°; а - предварительно изготовленный профиль замка; b - специальная шпунтовая свая (одинарная или двойная); D - сварной шов

Рисунок В.4 - Примеры угловой сваи с установленным и приваренным предварительно изготовленным профилем замка

В.5.3 Соединение и сварка угловых свай

a) соединение профиля замка и шпунтовой сваи на горизонтальном основании. Чтобы обеспечить возможность использования оголовка сваи или зажимных клещей во время установки, профили замков, как правило, не достигают конца верхней части специальной сваи;

b) расположение профиля замка под желаемым углом (возможен угол, составляющий 90°, или угол между 90° и 135°);

c) сварка приварочными швами по всей длине;

d) выполнение окончательных сварных швов в соответствии с методом, описанным для примыкающих свай.

В.5.4 Присадочные материалы для выполнения сварочных работ

Аналогично примыкающим сваям (см. В.4.4).

В.6 Соединительные сваи из плоских профилей

В.6.1 Общие положения

Изготовление соединительных свай проводится посредством использования сварки, специальных профилей замков или посредством крепления болтами.

На рисунках В.5 и В.6 изображены примеры изготовления посредством использования сварки и специальных профилей замков.

В.6.2 Виды сварных швов для соединительных свай из плоских профилей

Сварной шов сплошной, с эффективной толщиной сварного шва a_eff как изображено на рисунке В.5.

В.6.3 Соединение и сварка соединительных свай из плоских профилей

Технологический процесс выглядит следующим образом:

a) подготовка и выпрямление одного или трех отрезков для замка(ов). Как правило, ширина отрезка для замка(ов) соответствует половине ширины всей шпунтовой сваи;

b) при необходимости снять фаску с детали(ей);

c) соединение детали(ей) со шпунтовой стенкой в сборе или с цилиндрическим стержнем проводится на горизонтальном основании. Угол соединения , как правило, расположен в диапазоне от 35° до 45°, а угол составляет 120°;

d) сварка детали(ей) приварочными швами по всей длине шпунтовой стенки в сборе или по всей длине цилиндрического стержня;

e) сварной шов Р1: Выполняется сначала на обоих концах, затем в середине соединительной сваи (на длину примерно 1000 мм). Затем сварной шов Р1 от середины к концам сваи посредством пильгерного процесса завершается (длина каждого шага сварки составляет примерно 1000 мм);

Р1 и Р2 - сварные швы; а - отрезки для замков

Рисунок В.5 - Соединительная свая из плоских профилей: примеры приготовления места соединения и сварных швов

Рисунок В.6 - Соединительная свая из плоских профилей: примеры специальных замковых профилей

------------------------------

* В соответствии с проектом.

а - одинарная свая; b - элемент сварного шва "С"; с - элемент сварного шва "R" (длиной обычно 500 мм в верхней и нижней частях)

Рисунок В.7 - Свая коробчатого сечения, замки в контакте

f) сварной шов Р2: сначала сварка каждой детали проводится по всей длине на одной стороне, а затем сварка каждой детали по всей длине проводится на противоположной стороне;

ГАРАНТ:

Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником

q) в случае если соединительная свая во время процесса сварки деформируется, то ее необходимо выпрямить посредством использования огня или пресса.

В.6.4 Присадочные материалы для выполнения сварочных работ, аналогично примыкающим сваям (см. В.4.4).

В.7 Сваи коробчатого сечения

В.7.1 Общие положения

На рисунке В.8 изображен пример сваи коробчатого сечения, состоящей из двух U-образных шпунтовых свай.

а - свая коробчатого сечения из U-образных свай; b - цепная тяга; с - основание для монтажных работ

Рисунок В.8 - Пример обычного приспособления для монтажа свай коробчатого сечения из U-образных свай

В.7.2 Виды сварных швов

a) Сварной шов "С": внешний, сплошной продольный шов с эффективной толщиной сварного шва, соответствующей заданным в проекте параметрам (a_eff  от 5 до 9 мм, в зависимости от толщины профиля);

b) сварной шов "R": внутренний, продольный шов с эффективной толщиной сварного шва a_eff  5 мм, как правило, на расстоянии в 500 мм на верхней и нижней частях сваи коробчатого сечения.

В.7.3 Соединение и процесс сварки для сваи коробчатого сечения

Отдельные этапы для соединения и выполнения сварочных работ выглядят следующим образом:

a) соединение двух отдельных шпунтовых свай на горизонтальном основании;

b) приведение разницы в ширине шпунтовых свай в соответствие посредством использования цепной тяги или других средств (см. рисунок В.7);

c) сварка приварочными швами по всей длине;

d) выполнение сварного шва "R" на обоих концах сваи коробчатого сечения (см. рисунок В.8);

e) выполнение сварных швов "С" по длине, составляющей примерно 1000 мм. Сначала на каждом конце, а затем в середине сваи коробчатого сечения (см. рисунок В.8);

f) завершение сварного шва "С" от середины к концам сваи посредством пильгерного процесса (длина каждого шага сварки составляет примерно 1000 мм);

ГАРАНТ:

Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником

q) в случае если свая коробчатого сечения во время процесса сварки деформируется, ее необходимо выпрямить посредством использования огня или пресса.

В.7.4 Присадочные материалы для выполнения сварочных работ

Аналогично примыкающим сваям (см. пункт В.4.4).

В.8 Герметизирующие сварные швы

На рисунке В.9 изображен пример герметизирующего сварного шва.

В - лабиринтный сварной шов в верхней и нижней части шпунтовой сваи; С - основной сварной шов; D - противоположный сварной шов; а - сторона выемки грунта; е - длина основного сварного шва, равная длине шпунтовой сваи

Рисунок В.9 - Пример герметизирующих сварных швов на U-образных шпунтовых сваях

Таблица В.1 - Рекомендуемые присадочные материалы для производства сварочных работ при проведении активной газовой сварки металлов

Горячекатаная сталь согласно ЕН 10248-1:1995	Сталь холодной формовки согласно ЕН 10249-1:1995	Сталь для трубообразных несущих элементов согласно ЕН 10219-1:1997 (Таблицам А.1, В.1 и В.2)	ЕН 440:1994
S240GP	S235JRC	S235xxx	G2 Si
S270GP	S275JRC	S275xxx	G2 Si
S320GP		-	G2 Si
S355GP	S355JOC	S355xxx	G2 Si
S390GP		-	G3 Si1
S430GP		S420xxx	G3 Si1
		S460xxx	G3 Si1

Таблица В.2 - Рекомендуемые присадочные материалы для производства сварочных работ при проведении порошковой дуговой сварки

Горячекатаная сталь согласно ЕН 10248-1:1995	Сталь холодной формовки согласно ЕН 10249-1:1995	Сталь для трубообразных несущих элементов согласно ЕН 10219-1:1997, таблицам А.1, В.1 и В.2	ЕН 756:1995
S240GP	S235JRC	S235xxx	S1
S270GP	S275JRC	S275xxx	S1
S320GP		-	S2
S355GP	S355JОС	S355xxx	S2Si
S390GP		-	S4
S430GP		S420xxx	S2Ni1
		S460xxx

Таблица В.3 - Температура подогрева для сварки шпунтовых свай из стали, в градусах Цельсия

Качество стали согласно ЕН 10248-1:1995 и ЕН 10249-1:1995	S240GP	S320GP		S390GP
	S270GP	S355GP		S430GP
	S235JRC S275JRC	S355JOC
ЕН 10219-1:1997	S235xxx	S355xxx		S240xxx
	S275xxx			S460xxx
Энергия растягивания	15 < 25 кДж/см	15 кДж/см	25 кДж/см	15 кДж/см	25 кДж/см
Толщина изделия, мм:
8	5	5	5	5	5
10	5	5	5	5	5
12	5	5	5	5	5
14	5	5	5	50	5
16	5	5	5	90	5
18	5	30	5	110	5
20	5	60	5	130	5
22	5	85	5	150	30
24	5	100	5	155	55
26	5	110	5	160	75
28	5	120	5	165	90
30	5	130	5	170	95