-вторым шаром бурят скважины между готовыми сваями и устраивают сваи армировавнные, армировочный каркас опускают или до начала бетонирования (при наличии обсадной трубы) или после заполнения скважины бетоном (вибропогружателем).
Буронабивные сваи
На слабых грунтах (торф, болотистая местность), а также в городах для возведения фундаментов применяются бивные сваи. Их использование обусловлено спецификой грунта: возведение других фундаментов или невозможно технически, или экономически нецелесообразно.
Буронабивные сваи — это способ забивки свай, который состоит из бурения скважины и заливки ее бетоном. Бетонирование производится с применением металлической арматуры. В частном загородном строительстве в зависимости от грунта может устанавливаться или не устанавливаться опалубка (на устойчивых грунтах, где нет риска осыпания внутрь стенок скважины, опалубка не нужна). В более масштабном строительстве с той же целью применяются обсадные трубы
Где применяются
- В городских условиях, где другие методы забивки свай могут оказать динамическое воздействие на окружающие постройки.
- В сильно заболоченных местностях или на других типах слабых грунтов, когда несжимаемый слой расположен слишком глубоко
- При строительстве домов на крутом рельефе.
- Для постройки тяжелых промышленных зданий и объектов.
- Экономически не целесообразно возведение такого фундамента в качестве опоры для легких каркасных или деревянных построек
Наиболее полную классификацию буронабивных свай содержит Свод правил под обозначением СП 50-102-2003. Он описывает проектирование разных видов фундаментов на основе свай.
Сваи набивные по способу изготовления делятся на:
- устраиваемые погружением инвентарных труб, на конце которых металлический «башмак» или заостренная пробка из бетона, которые остаются в скважине, а труба вынимается при постепенном заполнении внутреннего пространства труб бетоном;
- устраиваемые виброштампованием в скважине заложенного бетона, который уплотняют заостренной на конце трубой с вибропогружателем;
- конусную или пирамидальную скважину выштамповывают в грунте и заполняют бетонным раствором.
Рис.1 Буронабивная свая
По устройству буровые скважины делятся на:
- равномерного сечения и с расширением снизу;
- круглого сечения с использованием вибросердечника из нескольких секций;
- с уплотнением забоя трамбовкой крупного щебня;
- с камуфлетной пятой (расширением внизу), получаемой взрывом заряда в нижней точке скважины и засыпаемой сверху раствором – полость после взрыва заполняется сыплющимся из скважины бетонным раствором;
- буроопускные с камуфлетной пятой – в скважину с камуфлетной полостью, заполненной не затвердевшим бетоном, погружают обычную железобетонную сваю;
- буроинъекционные (инжекционные) – в скважину небольшого диаметра инжектируют бетонный мелкозернистый раствор на основе цемента и каменного отсева;
Рис. 2 Погружение буронабивных свай
- буроинъекционные – после бурения скважины через полый шнек подают под давлением бетонный раствор и понемногу вынимают шнек;
- сваи инъекционные типа РИТ – грунт уплотняют по технологии импульсных разрядов;
- сваи-столбы – бурят скважины с уширением или без него и производят поочередно укладку раствора из цемента и песка и бетонных призматических или цилиндрических элементов.
Технология непрерывного проходного шнека, носит еще названия технология SOB-колонны, и технология CFA. Последнее название произошло от английского «continuous flight auger», что переводится как «бурение бесконечным шнеком».
Основные методы, используемые при устройстве буровых свай.
Специалисты нашего предприятия для изготовления скважин при создании буровых свай чаще всего применяют следующие методы:
а) непрерывного полого шнека (НПШ);
б) обсадных труб, которые погружают и извлекают с помощью вибропогружателя;
в) обсадных труб, погружаемых дрейтеллером.
Метод НПШ (Непрерывного Полого Шнека) представляет собой самый распространенный за пределами России технологический прием производства буровых бетонных и железобетонных свай. Суть его в том, что бурят скважину шнеком, который имеет внутри полость (трубу), закрытую заглушкой, не дающей грунту попасть в полость. Достигнув заданной глубины, шнек, оснащенный спиральными ребордами, начинает «выбуривать» грунт на поверхность. Одновременно с этим, бетононасосом через внутреннюю полость шнека начинают под давлением закачивать бетонный раствор, постепенно поднимая шнек. Заполнив скважину полностью бетоном, шнек отводят в сторону и вибратором погружают в бетон арматурную конструкцию, или оставляют сваю не армированной. Подача бетонной смеси под давлением дополнительно уплотняет грунт вокруг скважины и тем самым увеличивает ее несущую способность.
Обсадные трубы представляют собой трубу, имеющую диаметр чуть меньше диаметра скважины. Они предназначены для:
— сдерживания давления слоев грунта, окружающих скважину;
— защиты скважины от обрушения ее стенок при бурении скважины;
— защиты стенок скважины при опускании стального каркаса, предназначенного для армирования сваи.
Дрейтейлер (Drehteller) – это термин, пришедший из немецкого языка, и означающий переходное устройство для подсоединения обсадных труб, имеющих разный диаметр, к ротору (вращателю) буровой установки.
Выбор вами технологии изготовления буровых железобетонных свай в первую очередь определяется параметрами их экономической целесообразности, а также геологическими условиями того участка, который выбран для строительства здания или сооружения.
Обсадные трубы при устройстве буровых скважин обычно из скважин удаляют. Оставлять их разрешается только при той ситуации, когда буровая скважина устраивается в таких грунтовых пластах, у которых скорость фильтрации подземных грунтовых вод составляет более 200 м в сутки, а также при закреплении неустойчивых оползневых склонов и в некоторых других случаях, которые технически обоснованы.
Буронабивные сваи (БНС), оборудование и технологии
Буровые и буронабивные (скважинные) сваи выполняются цилиндрическими и с уширением (увеличением диаметра) в нижней части. Для их устройства в практике строительства могут быть использованы самые разные технологии. Например, без укрепления стенок скважины обсадными трубами или с применением этих труб, с взрывным или вибрационным уплотнением грунта, окружающего скважину и другие. Такие сваи могут быть использованы для строительства зданий и сооружений разного назначения – жилых, общественных и производственных зданий и т. д. Они используются и при сосредоточенных горизонтальных и вертикальных нагрузках большой величины, а также на строительных площадках, грунты которых характеризуются сложными и тяжелыми геологическими условиями строительства.
Наши специалисты-проектировщики рекомендуют использовать буронабивные сваи тогда, когда их проектная длина превышает 12 м, а при меньшей длине гораздо правильнее будет использование железобетонных погружных свай, изготавливаемых заранее на заводе ЖБИ (железобетонных изделий). Используют такие погружные (забивные) сваи под средние или легкие нагрузки, например, при строительстве зданий сельскохозяйственного назначения.
Но иногда буронабивные сваи используют по строительной производственной необходимости, причина которой в отсутствии в этой местности производственной базы для качественного изготовления и правильного применения погружных свай из бетона или железобетона и/или большие транспортные расходы на их доставку из других местностей.
Буронабивные сваи также рекомендуют использовать в случаях, когда требуется прорезка слоев насыпного грунта, содержащего в большом количестве твердые включения – крупный строительный мусор, обломки разрушенных зданий и конструкций из железобетона, камня или просто бетона, а также россыпи валунов и/или моренные гряды и т. п. Т. е. в тех случаях, когда погружение железобетонных свай вдавливанием или забивкой затруднено или даже невозможно.
Наше предприятие для изготовления этих буровых свай использует оборудование итальянской фирмы Casagrande. Эта фирма производит роторные буровые установки, которые в рабочем состоянии имеют массу от почти 30 до 115 тонн и обеспечивают вращающий момент на роторе (вращателе) этой установки не менее 430 кНм. Новые технологии, сосредоточенные в модели ХР, дают возможность использовать мощность собственного дизельного двигателя с максимальным к.п.д. Получают это с помощью электронного перераспределения усилий, создаваемых гидростанцией.
Буровая установка этой модели идеально выполняет:
— бурение скважин, использующих обсадные трубы, которые устанавливаются с использованием гидравлического обсадного стола или вращательного привода, которые приводятся в работу буровой установкой.
— бурение скважин большой глубины, не защищенных обсадными трубами, но стабилизированных буровым раствором, в качестве которого может использоваться густой раствор глины в воде;
— специальные методики бурения, например, скважины под сваи FOW, бурение с вытеснением грунта (метод «раскатки» – FDP), системы со смешиванием грунта – типов CSM и SMW;
— бурение, выполняемое с использованием штанги Келли (телескопической штанги), т. е. без использования осциллятора обсадной трубы.
Наше предприятие для устройства буронабивных свай (БНС) применяет в основном такие технологии:
Технология НПШ обладает в разы более высокой производительностью — благодаря технологическим особенностям сокращены трудовые затраты и сроки выполнения работ.
Преимущества буронабивных свай
При выборе буронабивных свай руководствуются такими их преимуществами:
- Минимальное влияние через грунт на фундаменты окружающих построек.
- Отсутствие сокрушительных явлений на коммуникации, расположенные под землёй.
- Сваи закладываются на глубине промерзания грунта это поможет предотвратить их пучение, грозящее трещинами на фасаде.
- Не требуется вывозить грунт со строительной площадки.
- Небольшой уровень вибрации и шума, позволяющий вести работы рядом с жилыми домами.
- Длительный срок службы.
- Высокая скорость изготовления.
- Снижение стоимости и сокращение сроков строительства.
- Технология не причиняет вред располагающемуся рядом рельефу и применима на неравномерных почвах и плохих грунтах.
Классификация и конструкция буронабивных свай
Технология устройства буронабивных свай представляет собой использование бетона и арматурных стержней.
Для производства фундамента используются способы исходя от вида залегающего грунта на стройплощадке:
- Сухой способ. Применяется для свай, не требующих подготовки по укреплению стенок скважин. Рекомендуется использовать для грунтов, не оползающих при пробуривании скважины и не обваливающихся после и во время заливания бетона. Пример таких грунтов: глинистые тугопластичные и от полутвёрдой до твёрдой консистенции.
- Укрепление стенок скважин повышенным водяным давлением или раствором глины. Метод применяется от обваливания при прорезании водонасыщенных неустойчивых грунтов (глинистые мягкопастичной и текучепластичной консистенции).
- С использованием трубчатых оболочек (трубобетонные). Используется при строительстве на водонасыщенных разнородных глинистых грунтах текучей консистенции с прослойками песков и супесей. Применение при возведении особо ответственных сооружений и при стройке на территории, покрытой водой.
- С использованием обсадных труб. Используются в слабых, водянистых грунтах и с повышенной высотой грунтовых вод.
Строительная площадка с подготовленными для заливки бетоном обсадными трубами с арматурой Источник izhevsk.ru
Достоинства: высокая скорость работ, производительность, отсутствуют шум и вибрации. Применение – в условиях плотной городской застройки. Стоимость работ уменьшает отсутствие операций вывозки грунта.
Виды набивных свай
Буронабивные сваи делятся на подвиды, и главным критерием является технология изготовления:
- Метод непрерывного полного шнека. Шнек – это полая труба, имеющая обратный клапан, благодаря которому изымаемый грунт в нее не попадает. На трубе закреплен спиральный бур. Пространство скважины заполняется бетоном под давлением. Конструкция усиливается армирующим каркасом, который вводится с помощью мощного вибратора.
- Метод обсадной трубы. Применяется для зыбкого грунта. Наличие трубы необходимо, чтобы грунт не обрушивался в момент введения арматуры или под давлением раствора. В грунте бурят скважину, соответствующую сечению трубы. В нее вдавливают обсадную конструкцию. Затем производится извлечение бура и установка арматуры, покрытой защитным слоем бетона (0,6см). После этого заливают бетонную смесь и извлекают обсадную трубу.
Технологические особенности
Буронабивная свая подбирается по диаметру на основе данных, которые получают в ходе геодезического исследования площадки, а также анализа других природных факторов.
В ходе создания проекта рассчитывают массу дома и определяют, сколько свай потребуется для строительства.
Буровые сваи и их несущая способность представлены табличными данными.
