Буронабивные сваи: технология устройства и расчет

Нюансы применения обсадных труб

Использование обсадных труб позволяет избежать такого негативного явления, как осыпание земли со стенок создаваемой скважины. Благодаря этому трубы данного типа активно применяют не только для создания фундаментных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, но и для укрепления стенок газовых, водяных и нефтяных скважин. Конструкция из обсадных труб составляется из отдельных отрезков таких изделий, соединяемых между собой при помощи сварки или посредством специальных зажимных устройств (типа «Като», «Бетоно» и др.).

После того как во внутреннюю часть обсадных труб помещен арматурный каркас, используемый для монтажа буронабивных свай, и залит бетонный раствор, сами трубы извлекают. В отдельных случаях, если это оговорено требованиями проекта, технология допускает оставление обсадных труб на месте.

Монтаж арматурного каркаса внутри обсадной трубы

Современные производители выпускают обсадные трубы различных диаметров, что позволяет оптимально подбирать такие изделия для обустройства скважин различного назначения. Международными нормативными документами, в положениях которых оговариваются требования к геометрическим параметрам обсадных труб, являются стандарты Leffer и Bauer. Согласно требованиям данных стандартов, внутренние диаметры обсадных труб для буронабивных свай могут находиться в интервале 620–2500 мм, а наружные составляют от 640 до 2580 мм.

Чтобы опустить обсадную трубу в предварительно подготовленную скважину, используются различные методики. Наиболее распространенными являются:

  • забивка обсадных труб, для выполнения которой применяется специальное вибрационное оборудование;
  • погружение обсадных труб с помощью бурения, которое может осуществляться по ударной или вращательной методике.

Установка обсадной трубы вращением

Применение вращательной методики предусматривает, что сначала в грунте выполняется скважина под первую секцию трубы, для чего предварительно снимаются все необходимые замеры. После того как первая секция обсадной трубы будет погружена в подготовленную скважину, бурят второй ее участок, при этом также ориентируются на геометрические параметры соответствующей секции. Таким образом, выполняя поэтапное бурение и погружая соединяемые между собой секции обсадных труб, монтируют всю трубную конструкцию для буронабивной сваи.

Суть ударного метода монтажа обсадных труб заключается в том, что секции труб просто забиваются в грунт, для чего применяется специальное оборудование. Осадка труб, осуществляемая при использовании данной технологии устройства буронабивных свай, может выполняться с опережением либо с некоторым отставанием по отношению к выполняемому забою. Все зависит от характеристик грунта, в котором выполняется скважина (в частности, от его проходимости).

Преимущества буронабивных свай

  • высокая несущая способность по грунту и по материалу опоры
  • погружение свай на глубину до 45 метров и в отдельных случаях даже глубже, что недоступно при копровом методе погружения
  • при изготовлении БНС отсутствуют мощные динамические воздействия через грунт на основания соседних зданий (как при забивке), поэтому этот способ широко используется в Москве и других городах с плотной застройкой
  • при устройстве БНС сохраняются прочностные свойства глинистых грунтов
  • обеспечивают устройство свайного фундамента в водонасыщенных, плывунных грунтах, с высоким уровнем фильтрации подземных вод (при использовании обсадных труб).


Группа буровых установок на устройстве фундамента опор эстакады на БНС в непосредственной близости от ж-д полотна — авто-дорожная развязка северо-восточной хорды, Москва Высокая несущая способность обеспечивается погружением на большую глубину в грунт, где по результатам геологических изысканий обнаружены более плотные слои. А также диаметром, достигающим 1500 мм, что даёт большую площадь опоры.

К минусам можно отнести значительно более высокую стоимость изготовления.

По технологии буровые сваи изготавливаются прямо по месту расположения. В пробуренную скважину подаётся бетон и усиливающий арматурный каркас. Используется бетон класса по прочности B10-B80. Арматурный каркас выполняется из арматурных стержней и проволоки. Свая готова после полного затвердевания бетона. Диаметр буронабивных свай от 400 до 1500 мм, а глубина погружения до 45 м. В промышленном и дорожном строительстве (больших мостов, например) диаметр может превышать 2000 мм, а глубина — 70 м.

Основные элементы технологии: бурение, армирование, заливка бетоном. Основные проблемы, с которыми сталкивается эта методика относятся к поддержанию должных технических условий. С проблемой осыпания почвы и защитой от грунтовых вод справляются несколькими способами.

По технологии изготовления БНС различают:

  • Устраиваемые под защитой инвентарных обсадных труб, в грунтах любых категорий; но, как правило в слабых, рыхлых, водянистых или с высоким уровнем грунтовых вод и при высокой скорости их фильтрации.
  • Под защитой бентонитового (глинистого раствора).
  • CFA-сваи, устраиваемые по методу НПШ (непрерывного полого шнека), есть ограничения по диаметру скважины и группам грунтов.
  • Раскатчиком грунта без его извлечения на поверхность, применим в прочных грунтах.
  • Шнековым бурением без защиты с последующим бетонированием, применим в прочных грунтах.

По конструкции БНС различают:

  • Равномерного круглого сечения по всей глубине.
  • Равномерного круглого сечения с расширением внизу.
  • С камуфлетной пятой, выполняемой взрывом небольшого пиротехнического заряда в забое скважины и заполняемой сверху бетоном.
  • Буроинъекционные — в небольшую по диаметру скважину под давлением по бетонолитным трубам подают раствор.
  • Буроопускные — в пробуренную скважину, заполненной несхватившимся раствором погружают забивную железобетонную сваю.

Область применения и разновидности технологии

Что такое буронабивные сваи (опоры) – ответ содержится в самом вопросе. Сначала в почве бурят отверстия, затем их заполняют бетоном и армирующими каркасами. Нижним основанием буронабивная свая опирается на несущие (твердые) пласты почвы (обязательно ниже уровня промерзания). После обустройства опор, они могут быть связаны между собой железобетонной лентой (ростверком). В результате всех работ получается ленточный фундамент с буронабивными сваями, для обустройства которых в настоящее время применяют следующие технологии:

  1. После бурения в скважину соответствующего диаметра под давлением подают специальный глинистый раствор, который образует на стенках плотную корку. Затем глинистую смесь удаляют из скважины, в нее опускают арматурный каркас и заполняют бетонным раствором.
  2. Осуществляют бурение скважины специальным приспособлением – полым шнеком, через который подают цементный раствор. Затем в залитую скважину под давлением опускают арматурный каркас.

  1. Бурение скважин без выемки грунта при помощи специальных установок, позволяющих делать уплотнение грунта с помощью раскачки и трамбовки.
  2. После бурения скважины в нее устанавливают обсадную трубу, которую используют в качестве опалубки для железобетонной опоры.

Именно последний способ является наиболее приемлемым в случае самостоятельного обустройства фундамента по технологии использования буронабивных свай с ростверком, так как не требует применения специальной техники для производства работ.

БЕТОНИРОВАНИЕ СКВАЖИНЫ

  • Бетонирование буронабивной свай выполнять методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ) пластичным бетоном класса *. Перед началом бетонирования лотом проверять отметку дна скважины. Если глубина скважины оказалась меньше, чем измеренная после окончания бурения, то ковшевым буром произвести дополнительную зачистку забоя скважины.
  • Подготовка скважины к бетонированию включает:

— измерение и занесение в журнал отметки забоя скважины;

— подготовку строп для перемещения звеньев бетонолитной и обсадной труб;

— установку обсадного стола (в случае необходимости) краном на обсадную трубу;

— сборку звеньев бетонолитной трубы с внутренним диаметром 245 мм. Низ бетонолитной трубы должен быть на 30-50 см выше забоя скважины. Стыки звеньев бетонолитной трубы должны быть герметичны.

  • Бетонирование начинать после заполнения приемной воронки бетонной смесью.
  • Перерывы в бетонировании сваи, за исключением технологических до 20-30 минут, не допускаются, т.к. приводят к образованию дефектов.
  • После подачи бетонной смеси в бетонолитную трубу выполнить замер расстояния от верха обсадной колонны до поверхности бетона. Если расстояние от низа обсадной трубы до поверхности бетонной смеси более 8,0 м, то следует демонтировать верхний элемент (4,0 м) обсадной трубы.
  • При демонтаже бетонолитной трубы нужно учитывать, что ее нижний конец поднимается на длину убираемых элементов и еще временно на 1,0 м (при двухметровых элементах). При этом необходимо, чтобы нижний конец был постоянно заглублен в бетонную смесь.
  • При завершении бетонирования скважины необходимо удалить загрязненный слой бетонной смеси. Произвести замер уровня заливки, при необходимости довести верх сваи в уровень проектной отметки. При этом разрешается использовать дозированную подачу с автобетоносмесителя.
  • Нештатные ситуации:

— при задержках бетонирования колонну обсадных труб необходимо периодически вращать во избежание схватывания поверхности трубы с твердеющей

бетонной смесью;

— закупоривание бетонолитной трубы устранять путем ее встряхивания;

— если закупоривание трубы не устранено, а также при прорыве воды в

— бетонолитную трубу через низ трубы из-за ее выдергивания из бетонной смеси, следует извлечь и промыть бетонолитную трубу. Колонну из оставшихся в скважине звеньев обсадной трубы демонтировать или приподнять обсадной стол так, чтобы уровень бетонной смеси в скважине оказался на 2,0-2,5 м выше зубьев ножевой коронки. Затем опустить буровой инструмент на поверхность бетона и выбурить его на глубину 1,0 м. После этого опустить бетонолитную трубу так, чтобы ее низ был на 30 см выше зубьев ножевой коронки, после чего выполнить бетонирование оставшейся части скважины.

Все операции по бетонированию сваи должны отражаться в «Журнале бетонных работ», заполняемом на строительной площадке, а также в «Акте скрытых работ». Исполнитель передает их Заказчику при сдаче исполнительной документации.

Способы создания буронабивных свай

Каждый способ предусматривает предварительное формирование скважины. Если работы проводятся в условиях неустойчивого грунта, то дополнительно стенки закрепляют глинистым раствором (как правило, из бентонитовой или комковой глины).

Его нагнетают в лунку по буровой штанге или деревянному желобу с уклоном в 1 см на погонный метр. В результате на поверхности образуется прочная водостойкая корка. Следующие действия проводятся по аналогии с «сухой» технологией.

Технология изготовления буронабивных свай «сухим» способом

Актуален такой способ устройства буронабивного фундамента в устойчивом грунте. Почва может быть тугопластичной, глинистой с твердой или полутвердой консистенцией. В районах с грунтовыми или промышленными агрессивными водами применение не рекомендуется. Глубина скважины может составлять 30 м, диаметр 0,4-1,2 м.

Алгоритм действий выглядит следующим образом:

  1. Бурение. Метод выбирается вращательный. Техника оснащена шнековой колонной или ковшовым буром. При необходимости нижнюю часть скважины увеличивают специальным расширительным оборудованием или посредством взрыва под небольшим количеством залитого бетонного раствора. Последний вариант позволяет дополнительно уплотнить грунт.
  2. Армирование. Здесь могут быть использованы металлические трубы, отдельные стержни диаметром 12 мм или заранее собранный из прутьев каркас (узловые соединения оформляются вязальной проволокой). Выбор арматуры проводится в соответствии с нормативами в ГОСТе 34028-2016. Его размеры должны быть меньше окружности скважины примерно на 3-5 см. Длину рассчитывают с запасом относительно посадочного места в 30 см. Рассматривается также вопрос сплошного усиления будущей сваи либо частичного с выходом на ростверк. Выбор делают на основании планируемых нагрузок на основание со стороны почвы и здания.
  3. Бетонирование. Раствор заливают с помощью загрузочного бункера или оснастки автосмесителя. Для рабочей массы рекомендуется использовать бетон класса В15 с водонепроницаемостью от W6. Он должен соответствовать СНиП 2.03.01-84. Постепенно из скважины вытаскивают бетонолитную трубу. На ее приемной воронке монтируют вибраторы для уплотнения смеси. Последнее действие проводится в течение 5-10 минут каждые 0,5 метров залитого раствора.
  4. В завершение отливают головную часть конструкции. Это делают в специальном кондукторе.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Обсадные трубы используют для монтажа буронабивных свай в условиях любого грунта вне зависимости от расположения грунтовых или промышленных вод. Отдельные секции соединяют между собой путем стыковки с применением болтов или с помощью сварочного оборудования.

Допустимо устройство как временной, так и несъемной опалубки. Оставляют трубы в соответствии с нормативными документами, техническим обоснованием. Например, в случаях с оползнями, водонасыщенными почвами, на склонах, при высокой скорости подземных потоков (свыше 200 м/сутки).

Алгоритм действий по этой технологии выглядит так:

  1. Бурение. Для формирования скважины используют специальную установку с оснащением вращательного или ударного типа.
  2. Погружение обсадной трубы. Здесь задача выполняется двумя способами: гидродомкратами одновременно с бурением или путем забивания, вибропогружения.
  3. Армирование. Здесь варианты рассматривают по аналогии с «сухим» способом устройства свайного фундамента.
  4. Бетонирование проводится одновременно с удалением обсадных секций. Их перемещают вертикально, путем вращения или возвратно-поступательными движениями. В процессе дополнительно происходит уплотнение раствора.
  5. В завершение формируют головную часть кондуктором.

Существует технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой, которая называется фундэкс. Здесь добавлены особенности инъекционного способа: без ударного или вибрационного воздействия на грунт, диаметр до 0,6 м. Этот метод актуален для строительства в сейсмически непостоянных районах, в условиях плотной застройки.

Монтаж основания своими руками

Одно из преимуществ буронабивной технологии – возможность закладки свайного фундамента своими руками. При этом частный застройщик должен следовать установленным правилам строительства в проектировании и монтаже.

Проектирование

Согласно своду правил 24.13330, перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

  • сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
  • грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

  1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
  2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
  3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
  4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
  5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
  6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
  7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
  8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
  9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

  • разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
  • строительство опалубки для ленточного ростверка;
  • гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
  • монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
  • бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

  • разметка участка;
  • бурение скважин;
  • устройство обсадной трубы;
  • монтаж армирующего каркаса;
  • бетонирование шурфа;
  • устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
  • строительство опалубки по периметру плиты;
  • гидроизоляция рулонным материалом;
  • монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
  • связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
  • заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Ребра жесткости в данном случае представляют собой фрагменты мелкозаглубленной ленты под несущими стенами сооружения, которые вместе со сваями являются опорой для монолита.

III. УКАЗАНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА

Комплекс работ по устройству буронабивных свай с применением буровой установки «Като» выполняет комплексная бригада в три смены в составе 15 чел., в том числе 9 строительных рабочих и 6 машинистов. В каждом звене – 5 рабочих в составе:

Машинист буровой установки «Като» 6 разр………………… 1 чел.

Машинист крана 6 разр…………………………………………………. 1 чел.

Копровщик 5 разр…………………………………………………………. 1 чел.

Монтажники конструкций 4 разр………………………………….. 2 чел.

Кроме того, копровщик может совмещать профессию бетонщика, электросварщика и такелажника, а два монтажника конструкций профессию бетонщика и такелажника, причем один из них еще и профессию арматурщика.

Копровщик осуществляет все операции по использованию оснастки буровой установки для погружения обсадной трубы и извлечения грунта из скважины. Во время установки и наращивания арматурного каркаса он выполняет работу сварщика по прихватке электросваркой рабочих стержней, соединенных внахлестку. При бетонировании он работает в составе звена на всех операциях, связанных с монтажом и установкой бетонолитной трубы, укладкой бетонной смеси с поднятием и демонтажом бетонолитной трубы, а также уплотнением бетонной смеси с извлечением обсадной трубы. Он также возглавляет операции, связанные с перемещением буровой установки, выполняя такелажные работы по перекладке плит и шпал, установке выносных опор и стяжного хомута.

Один монтажник конструкций совместно с копровщиком занят на установке и наращивании секций обсадной трубы и арматурного каркаса. В составе всего звена он, владея профессиями бетонщика и такелажника, выполняет все операции по бетонированию методом ВПТ и перебазированию буровой установки на очередное рабочее место. Совместно со вторым монтажником конструкций в часы, свободные от установки и наращивания обсадной трубы, выполняет работы по очистке и промывке ее секций, а также звеньев бетонолитной трубы, и частичную откидку извлеченного грунта от обсадной трубы.

Второй монтажник конструкций выполняет все работы комплекса, кроме операций, связанных с установкой и наращиванием обсадной трубы.

На перебазировании буровой установки занят весь состав звена. Установку и снятие секций обсадной трубы производят копровщик и монтажник с участием двух машинистов. Второй монтажник в это время занят очисткой и промывкой секций обсадной трубы и звеньев бетонолитной трубы без участия крана. Погружение обсадной трубы и ее извлечение, а также зачистку забоя выполняет копровщик с участием машиниста буровой установки. В это время два монтажника с помощью крана выполняют часть работ по очистке и промывке секций труб, а также укрупнительную сборку бетонолитной трубы, что связано с выполнением грузоподъемных операций. Во время извлечения грунта из скважины, производимого при участии машиниста буровой установки, копровщика и монтажника, второй монтажник с использованием крана также выполняет часть операций по подготовке звеньев бетонолитной трубы.

Опускание и наращивание арматурного каркаса с установкой вспомогательных приспособлений выполняют копровщик и два монтажника с участием обоих машинистов, причем копровщик, владея смежной профессией электросварщика, производит прихватку соединений стержней внахлестку.

При бетонировании два рабочих 4 разр. принимают бетонную смесь в бадью, стропят ее и очищают кузов автомобиля – самосвала от налипшего бетона, рабочий 5 разр. выгружает бетонную смесь из бадьи в бункер бетонолитной трубы.

Использование смежных профессий позволяет, как видно из «Графика выполнения производственного процесса», производительно работать стабильному составу звеньев в течение всего рабочего времени.

Машинист буровой установки управляет машиной на всех этапах ее использования, а также участвует в приведении ее в рабочее и транспортное положение, а в часы технологических перерывов занимается профилактикой и подготовкой машины к работе.

Машинист крана управляет машиной, выполняет необходимые профилактические и подготовительные мероприятия.

Монтаж буронабивных свай

Строительство свайного фундамента позволяет исключить земельные работы, что значительно ускоряет строительство. Применяются при строительстве промышленных и гражданских объектов, не подходят для построек, в которых планируется возводить под домом подвал. О том, как происходит монтаж свай, смотрите в этом видео:

Представляет собой сваи, погруженные в грунт и объединенные между собой бетонными балками или плитой.

Технология устройства буронабивных опор


Согласно СНиПа 2.02.03-85 применяются следующие методы устройства буронабивных опор:

  • буроинъекционное строительство основано на методе нагнетания мелкодисперсного бетона в заранее подготовленную скважину. Инъекционным способом устанавливаются сваи диаметром до 250 мм.
  • обустройство свай диаметром более 800 мм основывается на принципе погружения сердечника в шахту, частично заполненную раствором из цемента и песка;
  • сплошное бетонирование скважины с расширением нижней части;
  • погружение с использованием вибрационного сердечника, полой обсадной трубы с наваренной пяткой в виде конуса и набивания ее бетоном;
  • сплошное бетонирование производится как с использованием опалубки, так и без нее. В случае использования опалубки извлекается по окончанию работ.

Этапы монтажа буронабивных опор


Перед бурением сделайте разметку расположения свай Установка буронабивных свай происходит в следующей последовательности:

  1. Согласно проекту отмечаются места расположения свай.
  2. Бурится скважина по технологии: первые 1500-2000 мм почвы выбирается буровой насадкой, далее бурение проводится с использованием шнека.
  3. На дно будущей сваи насыпают слой песка толщиной 300-400 мм, песчаная подушка способствует повышению несущих свойств.
  4. Затем, используя кран, в скважину вводят металлический арматурный каркас. Он изготавливается из вертикальных прутьев диаметром 1-1,6 см с горизонтальной обвязкой.
  5. Скважина заполняется бетоном, вследствие чего обсадная труба по мере наполнения раствором поднимается к поверхности. Беспрерывно вводится раствор бетона до полного заполнения скважины.
  6. Обсадная труба удаляется, формируется голова сваи. О том, как бетонируют буронабивные сваи с рубероидной рубашкой смотрите в этом видео:

Чаще всего сваи монтируют через одну рядом стоящую опору, каждую из которых обустраивают только после того, как предыдущая затвердела на 25%.

Этапы монтажа опор с использованием раскатчика


Раскатчик устанавливают на нижний край бура Возведение буронабивных свай с помощью раскатчика относится к нетипичным элементам строительства фундамента, которое осуществляется в следующей последовательности:

  1. На нижний край бура устанавливают раскатчик, являющийся аналогом воронки, выполненной в форме конуса. Раскатчик опускается на необходимую глубину, затем приступают к обустройству скважины методом вдавливания почвы в стенки скважины.
  2. Когда отверстие под сваю готово, вал вынимается, а раскатчик остается внутри и служит пятой будущей опоры.
  3. Погружаются трубы, которые выполняют функцию опалубки.
  4. В них устанавливают металлический каркас, выполненный в форме цилиндра.
  5. Полость заливается бетонным раствором.

Монтаж свай с применением полого шнека


Полый шнек Обустройство опор с использованием полого шнека предполагает сборку надежной конструкции любой необходимой глубины залегания опоры. Этапы устройства свай:

  1. Полый бур с рабочего торца закрывается забурником, с помощью него в грунте бурится отверстие под опору. До необходимой длины бур наращивается с помощью специальных вставок.
  2. Когда бур достигает проектной глубины, начинается подача бетона. Буровую установку включают на реверс, по мере наполнения скважины бетоном бур выкручивается, поднимаясь на поверхность.
  3. С помощью вибровдавливателя в свежий бетонный раствор погружают стальной каркас.

Необходимый инструментарий и приспособления


Арматурный каркас Для более оперативного выполнения всех монтажных работ потребуется заблаговременно подготовить следующие инструмент и материалы:

  • уширитель для пяты сваи;
  • каркас из арматурных прутьев;
  • бетонолитную обсадную трубу;
  • автоматизированную бетономешалку;
  • вибратор для погружения и выдергивания свай;
  • раствор глины;
  • деревянные доски, из которых будут изготавливаться желоба;
  • набор быстроразъемных хомутов;
  • донный клапан;
  • составной вибросердечник;
  • дозирующий бункер;
  • головной кондуктор.

Использование электрического и автоматизированного оборудования существенно упрощает процесс строительства, а также экономит временные и трудовые ресурсы.

Бетонировании свай методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ)

При бетонировании свай методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяются бетонолитные трубы герметичной конструкции из секций с быстроразъемными стыками с внутренним диаметром 250…325 мм. Суть метода заключается в следующем:

Порядок работ
1 Перед началом работ бетонолитную трубу собирают, проверяют на герметичность и размечают по длине.
2 Перед опусканием бетонолитной трубы проверяют отметку дна скважины лотом, затем опускают бетонолитную трубу, используя для этого разметку так, чтобы ее низ возвышался над дном скважины на 20…30 см и опирают ее на обсадную трубу.
3 Производят первоначальное заполнение бетонной смесью из бетонолитной трубы:
  • в горловине бункера бетонолитной трубы устанавливают предохранительную пробку на подвесе с обеспечением плотного прилегания пробки к боковой поверхности трубы, исключающее возможность вытекания раствора и обеспечивающее свободное прохождение пробки в трубе под действием веса бетонной смеси;
  • бункер над пробкой заполняют бетонной смесью;
  • пробку освобождают от подвеса и обеспечивают ее выход из трубы под действием давления бетонной смеси (объем первой порции смеси должен обеспечить заглубление бетонолитной трубы в уложенную смесь на величину >0,8 м; в дальнейшем необходимо обеспечить заглубление бетонолитной трубы в уложенную смесь на величину не менее 2 м).
4 После освобождения предохранительной пробки от закрепления следят за опусканием бетонной смеси в воронке и когда уровень бетонной смеси в воронке достигнет горловины, продолжают ее подачу.
5 Укладку бетонной смеси ведут из условий обеспечения заполнения не менее 4 м скважины в час; после заполнения очередных 4 м производят демонтаж секций обсадных и бетонолитных труб.

Укладку бетонной смеси при большой глубине сваи допускается осуществлять в несколько этапов, неизбежно вызываемых технологическими перерывами, связанными с извлечением (демонтажем) отдельных секций бетонолитных и обсадных труб.

При бетонировании высота укладки бетонной смеси до начала подъема обсадной трубы должна задаваться возможно большей, но такой, чтобы уложенный бетон не начинал схватываться до подъема обсадной и бетонолитной трубы. Во всех случаях высота столба бетона в скважине на каждом этапе должна не менее чем на 2 м превышать низ ножевой секции обсадной трубы.

В течение всего процесса бетонирования обсадным трубам придается возвратно-вращательное движение во избежание их засасывания.

Для уплотнения бетонной смеси и обеспечения лучшего контакта бетона с грунтом извлечение трубы производится поступательными и вращательными движениями с последовательным подниманием ее на 20…30 см и опусканием на 10-15 см.

В процессе производства работ постоянно контролируют следующие параметры:

Параметры
1 подвижность бетонной смеси
2 интенсивность укладки
3 уровни бетонной смеси в бетонолитной трубе и в скважине
4 уровни нижних концов бетонолитной и обсадной труб с целью соблюдения их минимальных заглублений в бетон
5 в зимних условиях температуру смеси и температуру наружного воздуха
6 объем фактически уложенного бетона в сваю для сравнения с проектным значением

Контроль прочности бетона, укладываемого в скважину, осуществляют путем отбора проб бетонной смеси из каждой поступающей на строительную площадку партии смеси. Согласно п. 2.1. ГОСТ 1810-86 в партию включают бетон, формируемый на одном технологическом комплексе из бетонной смеси одного номинального состава по одной технологии в течение не менее одной смены. Набор прочности осуществляется в тех же условиях, что и в стволе сваи.

Для определения действительной несущей способности буронабивных свай проводят статические испытания вдавливающей нагрузкой или применяют динамический метод. Масса ударной части молота для динамических испытаний доходит до 25 т при несущей способности свай до 4000…4500 тс.

Для определения сплошности буронабивных свай применяют ультразвуковые, акустические и прочие неразрушающие методы контроля. Они позволяют обнаружить дефекты типа разрывов и неоднородностей с размерами до 10% от диаметра, а также определить фактическое положение подошвы свай.

В фундаментах мостов применяют забуриваемые стальные трубы диаметром 1…1,5 м с последующим заполнением их бетоном. Такие конструкции могут использоваться в свайных ростверках, а также в безростверковых опорах.

Стальные трубы погружают с помощью буровых машин, например, КАТО 50 THC, которые одновременно вдавливают стальную трубу и с помощью ударного грейфера извлекают грунт из ее внутренней полости. После погружения стальной трубы её заполняют бетоном, а при необходимости армируют каркасом.

Особенности буронабивных свай

Буронабивными сваями называются предварительно изготовленные скважины, заполненные армированным бетоном. По мере застывания бетона в грунте образуется железобетонный стержень с высокой несущей способностью, погруженный без копровых установок и другого сваебойного оборудования. Основное преимущество этого метода – отсутствие вибраций при погружении. Нет вибрационных нагрузок на грунт – нет риска для расположенных поблизости сооружений и ландшафта в целом. В этом фундаментальное отличие буронабивных свай от всех прочих (за исключением винтовых).

Винтовые металлические сваи погружаются завинчиванием, это тоже безопасный метод для ландшафта. Но их габариты ограничены, а значит, ограничена и несущая способность (чаще всего винтовые сваи используются для возведения частных загородных домов).

Это важно!

У буронабивных свай ограничений по нагрузке нет. Значения несущей способности зависят от габаритов сваи и расчетного сопротивления грунта (т.е. от его состава).

Примеры (сечение скважины – от 10 до 50 см):

  • гравелистый и крупный песок – допустимая нагрузка на сваи от 275 до 8831 кг;
  • песок средней крупности – от 196 до 6869;
  • мелкий маловлажный – от 157 до 5888;
  • мелкий водонасыщенный – от 196 до 6869;
  • твердая глина – 236-11775;
  • пластичная глина – 79-5888;
  • крупнообломочный грунт, гравий и др. – 393-11775.

Этими двумя особенностями объясняется основное назначение буронабивных свай: фундаменты под жилые многоэтажки, тяжелые производственные корпуса в черте города и в зонах плотной промышленной застройки.

Если вы обратитесь к нам, мы рассчитаем для вас ожидаемые нагрузки на вашем объекте и поможем выбрать тип фундамента, подходящий по характеристикам и стоимости.