Технологии сооружения свайных фундаментов и оснований (2011-01-11)
...
Все существующие отечественные и зарубежные технологии для сооружения свайных фундаментов и оснований можно разделить на два класса: забивную технологию и набивную технологию.
Технология и организация работ по устройству свайных фундаментов, как правило, определяется проектом производства работ (ППР), разработанным проектной организацией для данного объекта.
К свайным и сопутствующим им работам запрещено приступать без разрешения на строительство объекта, выданного административными органами, и без комплекта проектно-технической документации. Перед началом работ на строительной площадке проверяют ее соответствие требования строительных норм и правил, проекту производства работ (ППР).
Проект производства свайных работ предусматривает наиболее эффективные и безопасные способы ведения работ, учитывающие конкретные условия строительной площадки и вид возводимых конструкций.
В проект производства работ входят:
- стройгенплан объекта с нанесенными на нем границами и отметками котлована, осями свайных рядов, сетей электро- и водоснабжения; местами бытовых и производственных помещений;
- перечень необходимых машин и оборудования;
-технологические схемы основных производственных процессов (раскладки свай, их подтаскивания к копру, движения копров при забивке свай и т. п.);
-схемы с нанесением мест расположения монтажных кранов, компрессоров и других машин;
-схемы с размещением временных дорог, площадок складирования свай и сборных элементов;
-схемы с указанием мест хранения необходимых строительных материалов, оснастки и инвентаря;
-календарный план производства работ;
-графики поступления на объект свай, материалов; потребности в рабочих кадрах и основных строительных машинах по объекту;
-рабочие чертежи временных зданий и сооружений, подлежащих постройке на объекте (при отсутствии типовых решений);
- краткая пояснительная записка, содержащая расчет потребности в свайных агрегатах и вспомогательном оборудовании, технико-экономические обоснования принятых в ППР решений.
До начала производства основных работ на строительной площадке выполняют определенные подготовительные работы: очистка, планировка и ограждение территории строительства с обеспечением при необходимости отвода или понижения грунтовых вод; геодезическая разбивка, закрепление на местности осей сооружения, рядов свай и вертикальных отметок свайного фундамента с обозначением точек забивки свай; устройство временных автомобильных дорог; оборудование бытовых, хозяйственных, служебных помещений; прокладка временных водопроводных, электроосветительных и электросиловых линий; доставка и складирование свай на специально оборудованных площадках; доставка, монтаж и испытание на объекте основного и вспомогательного оборудования для выполнения свайных работ.
===============ТЕХНОЛОГИИ УСТАНОВКИ ЗАБИВНЫХ СВАЙ=================
Забивная технология - выбранный способ погружения свай заводского изготовления. К этому способу относят: ударный, вибрационный, вибровдавливающий, вдавливающий и завинчивающий.
+Ударная технология
Производство основных работ по устройству свайных фундаментов включает погружение свай, при необходимости срезку голов свай с выпуском арматуры требуемой длины и, после приемки заказчиком свайного поля, возведение ростверка. Выбор молотов определяется соответствующим расчетом по указанной в проекте расчетной нагрузке допускаемой на сваю. Выбранный молот должен обеспечивать минимально необходимую для погружения сваи энергию удара.
При разработке проекта организации работ по устройству свайных фундаментов выбирают схемы движения агрегатов для погружения свай с учетом особенностей грунтовых условий. Сваи погружают по рядовой спиральной или секционной схеме. Рядовая последовательность перемещения сваепогружающего агрегата применима для погружения свай в несвязные грунты. По спиральной схеме погружают сваи в слабосжимаемые грунты, а также в случае кустового расположения свай на свайном поле. Причем последовательность погружения свай назначают от центра к периферии во избежание уплотнения грунта и возникновения отказов при погружении последних свай. В связные грунты сваи погружают по секционной схеме в два этапа. Согласно схеме свайное поле разбивают на секции. На первом этапе сваи можно погружать одновременно в нескольких рядах с пропуском соседних рядов. На втором этапе погружают сваи в пропущенных рядах. Погружение свай по секционной схеме позволяет равномерно распределить нагрузку на грунт по всей площади свайного поля.
При забивке свай в обязательном порядке ведут журнал погружения каждой сваи.
+Вибрационная технология
Практика строительства дает многочисленные примеры преимуществ применения вибрационной технологии. Известно, что распространение свай-оболочек как экономичного вида фундаментов при устройстве опор высокой несущей способности и связанные с этим изменения в технологии производства работ, стали возможными благодаря использованию вибрационного метода. Применение виброметода при изготовлении набивных свай позволяет путем последовательного выполнения операций по вибрационному погружению и извлечению инвентарного элемента обеспечить комплексную механизацию всего процесса, включающего также извлечение грунта и уплотнение бетона. В основе вибрационного бурения лежат операции по погружению в грунт и извлечению трубчатого элемента с грунтовым керном, что обеспечивает высокую производительность при инженерных изысканиях. Вибрационное бурение получило распространение при устройстве скважин строительного назначения, которые используются при устройстве опор глубокого заложения, при водопонижении, устройстве траншейных стен, противофильтрационных завес, опор линий электропередачи; при бестраншейной прокладке трубопроводов и в других случаях. Скважины строительного назначения обычно имеют большой диаметр и бурятся преимущественно в мягких породах. В этих условиях использование буровых станков во многих случаях нецелесообразно или в связи с недостаточной производительностью или в связи с большой мощностью привода и громоздкостью. При работе станков ударно-канатного бурения затрачивается больше энергии на рыхление грунта, а станки вращательного бурения должны иметь опорные конструкции для восприятия реактивного крутящего момента. Вибрационное бурение скважин строительного назначения позволяет мобильными средствами получить существенную экономию трудозатрат. Ударно-вибрационная посадка труб обеспечивает не только повышение темпов работ; но и возможность экономии обсадных труб - за счет увеличения выхода их в породу, а, следовательно, и существенного уменьшения количества труб, требуемого для обсадки скважин. Эти трубы целесообразно извлекать из грунта после завершения эксплуатации скважин используя вибрирование. Погружение, и особенно извлечение металлического шпунта, в настоящее время, как правило, не осуществляется без применения высокопроизводительной вибрационной технологии, при этом оборачиваемость металлического шпунта обеспечивается только с применением вибрирования. Используя вибрационную технологию, можно во многих случаях взамен металлического шпунта сооружать тонкие противофильтрационные цементно-глинистые стенки. Процесс их устройства состоит из комплекса операций, включающих вибрационное погружение тонкостенных инвентарных элементов, и их вибрационное извлечение. Приведенные примеры, перечень которых мог быть и продолжен, показывают, что в основе технологического процесса лежат операции по вибрационному погружению в грунт или извлечению различных элементов, вследствие чего открываются возможности для существенного снижения трудозатрат и экономии материалов. Распространение вибрационного метода требует решить ряд проблем, основными из которых являются следующие: увеличение долговечности средств вибрационной техники; уменьшение уровня вибраций работающих с вибропогружателями грузоподъемных устройств; уменьшение уровня вибраций, передающихся по грунту окружающим зданиям и сооружениям.
+Сваевдавливающая технология
В наиболее податливые глинистые и супесчаные грунты текучей и текучепластичной консистенции забивные сваи возможно погружать вдавливанием. Чтобы противостоять большим реактивным силам сопротивления грунта, применяемое оборудование должно обладать большой массой. В противном случае оно будет отрываться от земли (подниматься над ней), не производя полезной работы. Обычно вдавливающее оборудование пригружают тяжелыми тракторами, которые наезжают на специальные откидные рамы, связанные с направляющей мачтой. Из-за большой материалоемкости вдавливающего оборудования и ограниченности грунтовыми условиями — возможностью работать только в слабых грунтах, его низкой производительности этот метод редко применяют в строительстве. С уменьшением влажности грунтов для погружения свай с использованием виброэффекта к ним требуется прикладывать большие статические или динамические (ударные) вертикальные нагрузки. Способы погружения свай сочетанием указанных нагрузок называют соответственно вибровдавливанием и виброударным погружением. Каждую из составных частей нагрузок при погружении свай вибровдавливанием (вибрационную и вдавливающую) передают на сваю различными механизмами вибровдавливающего агрегата. Виброударную нагрузку можно генерировать одним механизмом — вибромолотом. Вдавливающую нагрузку осуществляют за счет веса установки, при помощи лебедки или дополнительных гидроцилиндров. После некоторого застоя реконструкция зданий и сооружений в России переживает значительный подъем. Восстанавливается и реконструируется значительное число зданий, многие из которых находятся в сложных инженерно-геологических условиях. В строительной практике в условиях реконструкции действующих предприятий, а так же возведения жилых зданий в густонаселенных районах города широко применяются свайные фундаменты. Однако при погружении свай в грунт ударным или вибрационным способом в результате возникающих колебаний и выпора грунта с одновременным развитием неравномерных осадок фундаментов в надземных конструкциях близко расположенных зданий обычно обнаруживаются повреждения. Кроме того сопровождающий забивку шумовой эффект нередко превышает допустимый уровень, установленный государственными стандартами. Указанные недостатки можно полностью исключить при погружении свай методом вдавливания. Данный метод позволяет в несколько раз уменьшить напряжения в материале свай, значительно снизить объем разрушения стволов сваи и срубки голов, надежно контролировать несущую способность каждой сваи. Вдавливание в грунт сваи или шпунта – надежный и простой способ закладки свайных фундаментов и шпунтовых ограждений. Технологии, предусматривающие погружение свай заводской готовности методом статического вдавливания, признаны наиболее щадящими. Вдавливание свай может осуществляться в тех же грунтовых условиях, что и погружение ударным, вибрационным или другими способами. По опытным данным НИИпромстроя способ вдавливания рационально применять в пластичных грунтах, где сопротивление по подошве не более 40-50% общего сопротивления сваи. Несущая способность свай погруженных вдавливанием в глинистые грунты по данным экспериментальных исследований ВНИИГС на 10% выше несущей способности свай, погруженных в те же грунты ударным способом. В случае применения вдавливания свай при наличии прослоек прочных грунтов целесообразно использовать различные способы снижения сопротивления погружению.
Погружение свай вдавливанием рекомендуется применять в следующих случаях:
-при новом строительстве вблизи существующих зданий и сооружений;
-при строительстве вблизи существующих коллекторов и других подземных сооружений;
-при усилении фундаментов под каркас, оборудование и полы в процессе реконструкции промышленных зданий;
- при строительстве примыканий к существующим зданиям.
+Винтовые технологии
Поиск оптимальных конструкций свайных и анкеpныx фундаментов ведется по двум основным направлениям: повышение несущей способности свай за счет увеличения объема вовлекаемого в работу грунта; снижение расхода материалов на единицу несущей способности. Наиболее облегченными при высокой несущей способности являются сваи или анкеры с уширениями на нижнем конце. Такие сваи хорошо работают на вдавливающие и выдергивающие нагрузки.
Конструктивные особенности уширений на свае во многом определяют технологию и механизацию установки их в грунт. Так, погружать сваи и анкеры с раскрывающимися лопастями можно обычным сваебойным оборудованием, которым достаточно хорошо оснащены строительные организации. Широкое применение винтовых свай и анкеров требует специальных механизмов для их завинчивания в грунт. Вместе с тем, как показали исследования, они являются эффективным видом опор. Обоснована возможность эффективного применения винтовых свай в качестве опор магистральных трубопроводов, линий электропередач, радиомачт, мостов, эстакад и многих других специальных сооружений, а якорей - для крепления к ним различных сооружений. Важным достоинством винтовых свай и якорей является возможность многократного использования. Поэтому их можно рекомендовать в качестве быстро устанавливаемых временных связей с грунтом для различных сооружений, мобильных строительных машин, установок (монтажных лебедок, установок статического испытания свай, машин для статического зондирования грунта и др.). Установлено, что уже при двукратной оборачиваемости металлических винтовых свай затраты на их изготовление окупаются полностью. Винтовые сваи – универсальный инструмент для электросетевого строительства, строительства в нефтегазовой отрасли, мостостроения, железнодорожного и жилищного строительства. Целесообразно также применение винтовых свай во временных мостах и эстакадах при производстве строительных работ на грунтах со слабой несущей способностью. Использование винтовых свай, для временных сооружений в будущем можно будет вывинтить и использовать повторно, стволы сваи допускается не бетонировать. По сравнению с фундаментами из сборного или монолитного железобетона винтовые микросвайные фундаменты в 2 раза дешевле и в 10 раз меньше весом. Винтовые сваи обладают огромной несущей способностью как на сжимающие, так и на выдергивающие нагрузки и могут быть использованы в различных грунтовых условиях (кроме скальных). Высокую несущую способность винтовой сваи объяснить просто: при завинчивании межвитковые промежутки почвы не разрыхляются, а, наоборот, уплотняются лопастью винтовой сваи. Винтовые сваи противостоят силам морозного пучения. Особенно широкое применение винтовые сваи могут найти в обводнённых грунтах. Применение винтовых свай не требует копки котлованов и бурения лидерной скважины, что резко сокращает стоимость работ и сроки строительства.
Применение винтовых свай и анкеров по сравнению с традиционными методами устройства фундаментов (забивка, вибропогружение, вдавливание) дает заметный техноэкономический эффект:
-сокращается продолжительность и объем работ;
-уменьшается расход металла (возможно использование более коротких свай поперечного сечения);
- расход строительных материалов уменьшается на 30-50%.
Применяются также винтовые металлические сваи, воспринимающие в равной мере как вдавливающие, так и выдергивающие нагрузки. Их используют, в частности, для заанкеривания трубопроводов, укладываемых в грунтах с подвижным поверхностным слоем, в качестве инвентарных анкерных устройств для стендовых испытаний конструкций на статические нагрузки и т.п.
==============ТЕХНОЛОГИИ УСТРОЙСТВА НАБИВНЫХ СВАЙ============
В настоящее время в строительстве применяют набивные сваи многих видов, которые можно классифицировать по различным признакам.
+Буронабивные сваи
Буровой агрегат, снабженный рабочим органом, действующим по принципу вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур), разбуривает скважину необходимого диаметра и глубины в зависимости от требований проекта и применяемого оборудования. Устье скважин обсаживают от возможного обрушения металлическим патрубком. Бурение чаще всего выполняют с периодической, по мере наполнения рабочего органа, выдачей грунта на поверхность в отвал с последующей погрузкой в автотранспорт. После того, как забой скважины достигнет проектной отметки в нижней части или по длине скважины разбуривают полость с помощью специального приспособления - уширителя. По окончании бурения скважину освидетельствуют. В скважину устанавливают арматурный каркас с фиксаторами положения в скважине для гарантированного создания защитного слоя бетона толщиной 50...60 мм на стволе сваи. Опускают в скважину бетонолитную трубу с приемной воронкой. Бетонолитные трубы, как правило, секционные, cо стыками различных конструкций или телескопические. При устройстве свай по описываемой технологии к стыкам бетонолитных труб не предъявляют особых требований по герметичности. Основная цель стыков - обеспечить быстрое и надежное соединение секций труб. Бетонную смесь подают в приемную воронку бетонолитной трубы непосредственно из автобетоносмесителя или из специального приемного бункера, в который выгружают бетонную смесь, приготовленную на месте или централизованно. Выполняют бетонирование сваи методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), т. е. постепенно извлекая бетонолитную трубу из скважины. Уплотнение бетонной смеси в скважине выполняют с помощью вибраторов, укрепленных на бетонолитной трубе. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе. По этой технологии изготовляют буронабивные сваи диаметром 400...1200 мм и длиной до 30 м. Такие сваи нашли широкое применение в промышленном и гражданском строительстве. Буронабивные сваи с креплением стенок скважин избыточным давлением воды или глинистым раствором, применяют при работе в неустойчивых обводненных грунтах. Бурение скважин чаще всего осуществляют вращательным или ударным способом, однако в случае необходимости проходки скальных включений и прослоек могут быть применены сменные рабочие органы yдapнoгo типа (грейферы и долота). В процессе бурения в скважину закачивают глинистый раствор, который гидравлическим давлением противодействует обрушению грунта стенок. Этому же способствует и образование на стенках скважины глинистой корки вследствие фильтрации раствора в грунт. Для приготовления глинистых растворов на стройплощадках размещают склад глины, глиносмесители, грязевые насосы, отстойники для чистого и отработанного раствора. Глину используют бентонитовую или местную комовую, если она по своему составу удовлетворяет техническим требованиям. Pacxoд глины зависит от заданной плотности раствора. Чтобы избежать загрязнения строительной площадки раствором, по ее периметру в грунте размещают деревянные желоба (уклон 1 : 100), по которым поступает в сборный зумпф отработанный раствор из скважин. Наряду с описанным способом в отдельных случаях крепление стенок скважин производят избыточным давлением столба воды. Если крепление стенок скважины, осуществляют избыточным давлением столба воды, то необходимым условием производства работ является превышение уровня воды в скважине над уровнем грунтовых вод. После производства буровых работ и зачистки забоя в скважину устанавливают арматурный каркас и бетонолитную трубу, с помощью которой выполняют бетонирование. В процессе бетонирования бетонолитную трубу постепенно извлекают из скважины, сокращая ее длину путем уменьшения числа секций. Для ускорения операции их расстыковки при меняют быстроразъемные хомуты. Опыт работ по бетонированию свай показал, что бетонолитные трубы рационально снабжать донным клапаном. Клапан имеет резиновое уплотнение, которое до момента открытия клапана прижимается к торцу трубы защелкой с пружиной. Бетонолитную трубу с закрытым нижним клапаном опускают в скважину до упора в ее дно, после чего трубу и ее приемный бункер заполняют бетонной смесью. Затем трубу перемещают вверх. Под давлением столба бетонной смеси клапан открывается и, смесь заполняет затрубное пространство бетонируемой скважины. Способы бетонирования и формования головы свай не отличаются от аналогичных способов устройства свай в сухих устойчивы грунтах. Буронабивные сваи с креплением стенок скважин обсадными трубами применяют практически в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы для удержания стенок скважин могут быть оставлены в грунте (входить в состав конструкции сваи). Однако наиболее рациональны инвентарные обсадные трубы, извлекаемые в процессе изготовления свай. Соединение секций обсадных труб осуществляют с помощью сварки или используют стыки болтовой конструкции, как например, в комплектах оборудования «Беното», «Kaтo» и некоторых других. Обсадные трубы погружают в грунт вдавливанием с помощью домкратов (при наличии специального бурового оборудования), забивкой или вибропогружением в процессе бурения скважины. При ударном бурении обсадную трубу погружают в грунт по мере разработки скважин, следом за забоем или опережая его в зависимости от вида проходных грунтов, до достижения проектной отметки. При этом секции обсадных труб наращивают по мере необходимости. Затем бетонируют сваю. При вращательном бурении скважин сваи устраивают следующим образом, (рис. 1.52). На длину секции обсадной трубы проходят пионерную скважину, в которую погружают обсадную трубу. Выполняют бурение следующего участка скважины и погружают в нее очередную секцию обсадной трубы. Таким образом, бурение ведут до проектной отметки. Затем выполняют зачистку забоя. Устанавливают в скважину арматурный каркас и заполняют ее бетонной смесью. При этом, как и при бетонировании скважин под водой или глинистым раствором, обычно применяют секционные бетонолитные трубы. По мере заполнения скважины бетонной смесью извлекают обсадную трубу с одновременным уплотнением смеси, происходящим в результате сообщения обсадным трубам возвратно-поступательного и вращательного движения. По окончании бетонирования скважин формуют голову сваи. В сухих скважинах бетонирование можно вести с помощью бункеров и контейнеров специальной конструкции. В наиболее сложных и ответственных случаях бетонирование скважин ведут методом восходящего раствора (ВР) или комбинированным. В последнем случае методом ВР заполняют нижнюю часть скважины ниже уровня грунтовых вод, а методом ВПТ - верхнюю. Трубу для подачи раствора при бетонировании методом ВР помещают в бетонолитную трубу и извлекают ее с переходом на бетонирование методом ВПТ.
+Винтонабивные сваи
Винтонабивные сваи применяют в грунтах, которые допускают устройство скважин без выемки грунта ввинчиванием ведущей трубы с винтовым формирующим наконечником. Такие сваи включают в конструкцию фундаментов, сооружаемых в песчаныx и глинистых грунтах, где необходимы сваи длиной до 15 м с диаметром ствола 10...20 см. Винтонабивные сваи не рекомендуется применять в насыпных грунтах с включениями, в грунтах второго типа по просадочности. Винтонабивная свая имеет вид железобетонного (бетонного) цилиндра (ствол сваи) с винтовыми выступами по всей его длине или его части. Армируют винтонабивную сваю в зависимости от назначения и диаметра ствола сварными арматурными каркасами, одиночными стержнями и другой арматурой. Верхнюю цилиндрическую часть сваи без винтовых выступов армируют дополнительным каркасом. В отдельных случаях сваи, воспринимающие осевую сжимающую на, грузку, армируют только в их верхней части. Теряемые башмаки изготовляют литыми или штампованными из чугуна или стали с углом при вершине конуса 50...600. Винтонабивные сваи изготовляют из мелкозернистого (песчаного) бетона класса В 15. Проектную марку бетона по морозостойкости назначают в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию данного вида сооружений. При приготовлении бетонной смеси из сухой цементно-песчаной смеси, доставляемой в контейнерах на строительную площадку, рекомендуется применять гидрофобный портландцемент. Для выполнения операций по устройству скважин, армированию и бетонированию винтонабивных свай используют машины типа МС. Машина смонтирована на автомобильном шасси, имеет вертикальную ферму, по которой перемещается механизм вращения ведущей трубы с винтовым наконечником. В нижней части этого наконечника перед началом работ устанавливают теряемый конический башмак. В зимний период при глубине промерзания мерзлого грунта более 100 мм перед началом работ его прогревают в местах устройства свай, используя электронагрев, огневой или другой способ. Без отогрева грунта можно устраивать скважину на глубину промерзания способом вращательного бурения. Диаметр скважин при этом должен соответствовать диаметру винтового наконечника по винтовым выступам. Винтонабивные сваи устраивают следующим образом. Проходят скважину в две стадии. Верхнюю цилиндрическую часть скважины устраивают вдавливанием винтового наконечника в грунт без вращения. Глубже скважину образуют ввинчиванием наконечника. В плотных песчаных и тугопластичных глинистых грунтах сваи устраивают, проходя лидерные скважины шнековым бурением или ввинчиванием в грунт ведущей трубы с винтовым наконечником, диаметр которого в 1,5...2 раза меньше проектного диаметра свай. Сваи армируют готовыми каркасами или отдельными стержнями, как правило, жестко соединенными с теряемыми башмаками посредством сварки. Арматуру вводят в ведущую трубу через полый винтовой наконечник перед началом устройства сваи и закрепляют в ней с натяжением для плотного прижатия теряемого башмака винтовому наконечнику. Открепление арматуры и отделение теряемого башмака от винтового наконечника выполняют после устройства скважины на проектную глубину и подъема наконечника вывинчиванием на 50...100 мм над забоем скважины. Бетонирование сваи проводят по мере извлечения из нее ведущей трубы с винтовым наконечником при непрерывном нагнетании ее бетонной смеси в скважину по заданному режиму. Затем выполняют дополнительное армирование головы сваи и заканчивают бетонирование. Режим нагнетания бетонной смеси в скважину определяют по специальной методике, включающей прессиометрические исследования грунтов.
+ Буроинъекционные сваи
Буроинъекционные или, как их часто называют, «корневидные сваи» последним названием обязаны форме тела, которое они образуют в грунте, а также форме свайных стволов, имеющих по длине многочисленные местные уширения, получаемые при нагнетании раствора в скважину под давлением. Буроинъекционная свая представляет собой пучок относительно тонких свай, расходящихся под различными углами наклона и напоминающих корни дерева отличительными особенностями свай этого типа являются их малый диаметр (обычно 13-19 см) и большое относительное заглубление, которое характеризует отношение длины сваи к ее диаметру. Материал ствола - армированный мелкозернистый бетон; способ изготовления - инъекция бетона в скважину под давлением. Наибольшее распространение буроинъекционные сваи имеют при усилении оснований и фундаментов существующих реконструируемых и реставрируемых зданий и сооружений, в частности памятников архитектуры, в связи с чем изложенное ниже посвящено преимущественно этому аспекту их применения.
При изготовлении раствора для получения мелкозернистого бетона применяют:
-цемент, соответствующий заданной марке раствора, агрессивности среды, требуемому сроку схватывания (не менее 2 ч)
-бентонитовый порошок (ТУ 39-01-08-658-81) в качестве пластифицирующей добавки в растворе;
-песок мелко- и среднезернистый крупностью не более 1,0 мм в качестве инертного заполнителя в растворах.
Для устройства буроинъекционных свай используют растворы различного типа в зависимости от условий строительства и характера работы свай в конструкции. Это могут быть цементно-песчаные, цементно-бентонитовые и цементные растворы. В необходимых случаях возможно также применение растворов других специальных составов. Подбор состава растворов выполняет лаборатория в соответствии с заданной маркой раствора и условиями строительства.
Для заполнения скважин при бурении при меняют глинистый буровой раствор, состав, удельный вес и другие показатели которого обеспечивают устойчивость стенок скважин от оплывания и обрушений. Во многих случаях усиления оснований существующих зданий и сооружений их фундаменты используют в качестве ростверка в новом фундаменте. Устройству буроинъекционных свай в этих случаях, как правило, предшествует укрепительная цементация фундаментов. Технологический цикл цементационно-укрепительных работ включает бурение в грунте или теле существующего фундамента инъекционных скважин, цементацию фундамента и зоны контакта фундамента с грунтом, опрессовку скважин. Бурение цементационных скважин выполняют станками колонкового бурения с продувкой сжатым воздухом. Диаметр скважин назначают в зависимости от условий работы, состояния кладки существующего фундамента и его размеров. Обычно он не превышает 100 мм. Технологический цикл устройства самих буроинъекционных свай включает бурение кладки фундаментов и, в случае необходимости, стен и других конструктивных элементов зданий и сооружений; установку трубы-кондуктора; бурение скважины в грунте до проектной отметки; заполнение скважины раствором; установку арматурного каркаса и опрессовку скважины. Устройство свай необходимо выполнять в последовательности, которая приведена в проекте производства работ .
Источник информации:
сайт завода "Строймаш" г.Стерлитамак www.svaeboy.ru
.
.
Технология и организация работ по устройству свайных фундаментов, как правило, определяется проектом производства работ (ППР), разработанным проектной организацией для данного объекта.
К свайным и сопутствующим им работам запрещено приступать без разрешения на строительство объекта, выданного административными органами, и без комплекта проектно-технической документации. Перед началом работ на строительной площадке проверяют ее соответствие требования строительных норм и правил, проекту производства работ (ППР).
Проект производства свайных работ предусматривает наиболее эффективные и безопасные способы ведения работ, учитывающие конкретные условия строительной площадки и вид возводимых конструкций.
В проект производства работ входят:
- стройгенплан объекта с нанесенными на нем границами и отметками котлована, осями свайных рядов, сетей электро- и водоснабжения; местами бытовых и производственных помещений;
- перечень необходимых машин и оборудования;
-технологические схемы основных производственных процессов (раскладки свай, их подтаскивания к копру, движения копров при забивке свай и т. п.);
-схемы с нанесением мест расположения монтажных кранов, компрессоров и других машин;
-схемы с размещением временных дорог, площадок складирования свай и сборных элементов;
-схемы с указанием мест хранения необходимых строительных материалов, оснастки и инвентаря;
-календарный план производства работ;
-графики поступления на объект свай, материалов; потребности в рабочих кадрах и основных строительных машинах по объекту;
-рабочие чертежи временных зданий и сооружений, подлежащих постройке на объекте (при отсутствии типовых решений);
- краткая пояснительная записка, содержащая расчет потребности в свайных агрегатах и вспомогательном оборудовании, технико-экономические обоснования принятых в ППР решений.
До начала производства основных работ на строительной площадке выполняют определенные подготовительные работы: очистка, планировка и ограждение территории строительства с обеспечением при необходимости отвода или понижения грунтовых вод; геодезическая разбивка, закрепление на местности осей сооружения, рядов свай и вертикальных отметок свайного фундамента с обозначением точек забивки свай; устройство временных автомобильных дорог; оборудование бытовых, хозяйственных, служебных помещений; прокладка временных водопроводных, электроосветительных и электросиловых линий; доставка и складирование свай на специально оборудованных площадках; доставка, монтаж и испытание на объекте основного и вспомогательного оборудования для выполнения свайных работ.
===============ТЕХНОЛОГИИ УСТАНОВКИ ЗАБИВНЫХ СВАЙ=================
Забивная технология - выбранный способ погружения свай заводского изготовления. К этому способу относят: ударный, вибрационный, вибровдавливающий, вдавливающий и завинчивающий.
+Ударная технология
Производство основных работ по устройству свайных фундаментов включает погружение свай, при необходимости срезку голов свай с выпуском арматуры требуемой длины и, после приемки заказчиком свайного поля, возведение ростверка. Выбор молотов определяется соответствующим расчетом по указанной в проекте расчетной нагрузке допускаемой на сваю. Выбранный молот должен обеспечивать минимально необходимую для погружения сваи энергию удара.
При разработке проекта организации работ по устройству свайных фундаментов выбирают схемы движения агрегатов для погружения свай с учетом особенностей грунтовых условий. Сваи погружают по рядовой спиральной или секционной схеме. Рядовая последовательность перемещения сваепогружающего агрегата применима для погружения свай в несвязные грунты. По спиральной схеме погружают сваи в слабосжимаемые грунты, а также в случае кустового расположения свай на свайном поле. Причем последовательность погружения свай назначают от центра к периферии во избежание уплотнения грунта и возникновения отказов при погружении последних свай. В связные грунты сваи погружают по секционной схеме в два этапа. Согласно схеме свайное поле разбивают на секции. На первом этапе сваи можно погружать одновременно в нескольких рядах с пропуском соседних рядов. На втором этапе погружают сваи в пропущенных рядах. Погружение свай по секционной схеме позволяет равномерно распределить нагрузку на грунт по всей площади свайного поля.
При забивке свай в обязательном порядке ведут журнал погружения каждой сваи.
+Вибрационная технология
Практика строительства дает многочисленные примеры преимуществ применения вибрационной технологии. Известно, что распространение свай-оболочек как экономичного вида фундаментов при устройстве опор высокой несущей способности и связанные с этим изменения в технологии производства работ, стали возможными благодаря использованию вибрационного метода. Применение виброметода при изготовлении набивных свай позволяет путем последовательного выполнения операций по вибрационному погружению и извлечению инвентарного элемента обеспечить комплексную механизацию всего процесса, включающего также извлечение грунта и уплотнение бетона. В основе вибрационного бурения лежат операции по погружению в грунт и извлечению трубчатого элемента с грунтовым керном, что обеспечивает высокую производительность при инженерных изысканиях. Вибрационное бурение получило распространение при устройстве скважин строительного назначения, которые используются при устройстве опор глубокого заложения, при водопонижении, устройстве траншейных стен, противофильтрационных завес, опор линий электропередачи; при бестраншейной прокладке трубопроводов и в других случаях. Скважины строительного назначения обычно имеют большой диаметр и бурятся преимущественно в мягких породах. В этих условиях использование буровых станков во многих случаях нецелесообразно или в связи с недостаточной производительностью или в связи с большой мощностью привода и громоздкостью. При работе станков ударно-канатного бурения затрачивается больше энергии на рыхление грунта, а станки вращательного бурения должны иметь опорные конструкции для восприятия реактивного крутящего момента. Вибрационное бурение скважин строительного назначения позволяет мобильными средствами получить существенную экономию трудозатрат. Ударно-вибрационная посадка труб обеспечивает не только повышение темпов работ; но и возможность экономии обсадных труб - за счет увеличения выхода их в породу, а, следовательно, и существенного уменьшения количества труб, требуемого для обсадки скважин. Эти трубы целесообразно извлекать из грунта после завершения эксплуатации скважин используя вибрирование. Погружение, и особенно извлечение металлического шпунта, в настоящее время, как правило, не осуществляется без применения высокопроизводительной вибрационной технологии, при этом оборачиваемость металлического шпунта обеспечивается только с применением вибрирования. Используя вибрационную технологию, можно во многих случаях взамен металлического шпунта сооружать тонкие противофильтрационные цементно-глинистые стенки. Процесс их устройства состоит из комплекса операций, включающих вибрационное погружение тонкостенных инвентарных элементов, и их вибрационное извлечение. Приведенные примеры, перечень которых мог быть и продолжен, показывают, что в основе технологического процесса лежат операции по вибрационному погружению в грунт или извлечению различных элементов, вследствие чего открываются возможности для существенного снижения трудозатрат и экономии материалов. Распространение вибрационного метода требует решить ряд проблем, основными из которых являются следующие: увеличение долговечности средств вибрационной техники; уменьшение уровня вибраций работающих с вибропогружателями грузоподъемных устройств; уменьшение уровня вибраций, передающихся по грунту окружающим зданиям и сооружениям.
+Сваевдавливающая технология
В наиболее податливые глинистые и супесчаные грунты текучей и текучепластичной консистенции забивные сваи возможно погружать вдавливанием. Чтобы противостоять большим реактивным силам сопротивления грунта, применяемое оборудование должно обладать большой массой. В противном случае оно будет отрываться от земли (подниматься над ней), не производя полезной работы. Обычно вдавливающее оборудование пригружают тяжелыми тракторами, которые наезжают на специальные откидные рамы, связанные с направляющей мачтой. Из-за большой материалоемкости вдавливающего оборудования и ограниченности грунтовыми условиями — возможностью работать только в слабых грунтах, его низкой производительности этот метод редко применяют в строительстве. С уменьшением влажности грунтов для погружения свай с использованием виброэффекта к ним требуется прикладывать большие статические или динамические (ударные) вертикальные нагрузки. Способы погружения свай сочетанием указанных нагрузок называют соответственно вибровдавливанием и виброударным погружением. Каждую из составных частей нагрузок при погружении свай вибровдавливанием (вибрационную и вдавливающую) передают на сваю различными механизмами вибровдавливающего агрегата. Виброударную нагрузку можно генерировать одним механизмом — вибромолотом. Вдавливающую нагрузку осуществляют за счет веса установки, при помощи лебедки или дополнительных гидроцилиндров. После некоторого застоя реконструкция зданий и сооружений в России переживает значительный подъем. Восстанавливается и реконструируется значительное число зданий, многие из которых находятся в сложных инженерно-геологических условиях. В строительной практике в условиях реконструкции действующих предприятий, а так же возведения жилых зданий в густонаселенных районах города широко применяются свайные фундаменты. Однако при погружении свай в грунт ударным или вибрационным способом в результате возникающих колебаний и выпора грунта с одновременным развитием неравномерных осадок фундаментов в надземных конструкциях близко расположенных зданий обычно обнаруживаются повреждения. Кроме того сопровождающий забивку шумовой эффект нередко превышает допустимый уровень, установленный государственными стандартами. Указанные недостатки можно полностью исключить при погружении свай методом вдавливания. Данный метод позволяет в несколько раз уменьшить напряжения в материале свай, значительно снизить объем разрушения стволов сваи и срубки голов, надежно контролировать несущую способность каждой сваи. Вдавливание в грунт сваи или шпунта – надежный и простой способ закладки свайных фундаментов и шпунтовых ограждений. Технологии, предусматривающие погружение свай заводской готовности методом статического вдавливания, признаны наиболее щадящими. Вдавливание свай может осуществляться в тех же грунтовых условиях, что и погружение ударным, вибрационным или другими способами. По опытным данным НИИпромстроя способ вдавливания рационально применять в пластичных грунтах, где сопротивление по подошве не более 40-50% общего сопротивления сваи. Несущая способность свай погруженных вдавливанием в глинистые грунты по данным экспериментальных исследований ВНИИГС на 10% выше несущей способности свай, погруженных в те же грунты ударным способом. В случае применения вдавливания свай при наличии прослоек прочных грунтов целесообразно использовать различные способы снижения сопротивления погружению.
Погружение свай вдавливанием рекомендуется применять в следующих случаях:
-при новом строительстве вблизи существующих зданий и сооружений;
-при строительстве вблизи существующих коллекторов и других подземных сооружений;
-при усилении фундаментов под каркас, оборудование и полы в процессе реконструкции промышленных зданий;
- при строительстве примыканий к существующим зданиям.
+Винтовые технологии
Поиск оптимальных конструкций свайных и анкеpныx фундаментов ведется по двум основным направлениям: повышение несущей способности свай за счет увеличения объема вовлекаемого в работу грунта; снижение расхода материалов на единицу несущей способности. Наиболее облегченными при высокой несущей способности являются сваи или анкеры с уширениями на нижнем конце. Такие сваи хорошо работают на вдавливающие и выдергивающие нагрузки.
Конструктивные особенности уширений на свае во многом определяют технологию и механизацию установки их в грунт. Так, погружать сваи и анкеры с раскрывающимися лопастями можно обычным сваебойным оборудованием, которым достаточно хорошо оснащены строительные организации. Широкое применение винтовых свай и анкеров требует специальных механизмов для их завинчивания в грунт. Вместе с тем, как показали исследования, они являются эффективным видом опор. Обоснована возможность эффективного применения винтовых свай в качестве опор магистральных трубопроводов, линий электропередач, радиомачт, мостов, эстакад и многих других специальных сооружений, а якорей - для крепления к ним различных сооружений. Важным достоинством винтовых свай и якорей является возможность многократного использования. Поэтому их можно рекомендовать в качестве быстро устанавливаемых временных связей с грунтом для различных сооружений, мобильных строительных машин, установок (монтажных лебедок, установок статического испытания свай, машин для статического зондирования грунта и др.). Установлено, что уже при двукратной оборачиваемости металлических винтовых свай затраты на их изготовление окупаются полностью. Винтовые сваи – универсальный инструмент для электросетевого строительства, строительства в нефтегазовой отрасли, мостостроения, железнодорожного и жилищного строительства. Целесообразно также применение винтовых свай во временных мостах и эстакадах при производстве строительных работ на грунтах со слабой несущей способностью. Использование винтовых свай, для временных сооружений в будущем можно будет вывинтить и использовать повторно, стволы сваи допускается не бетонировать. По сравнению с фундаментами из сборного или монолитного железобетона винтовые микросвайные фундаменты в 2 раза дешевле и в 10 раз меньше весом. Винтовые сваи обладают огромной несущей способностью как на сжимающие, так и на выдергивающие нагрузки и могут быть использованы в различных грунтовых условиях (кроме скальных). Высокую несущую способность винтовой сваи объяснить просто: при завинчивании межвитковые промежутки почвы не разрыхляются, а, наоборот, уплотняются лопастью винтовой сваи. Винтовые сваи противостоят силам морозного пучения. Особенно широкое применение винтовые сваи могут найти в обводнённых грунтах. Применение винтовых свай не требует копки котлованов и бурения лидерной скважины, что резко сокращает стоимость работ и сроки строительства.
Применение винтовых свай и анкеров по сравнению с традиционными методами устройства фундаментов (забивка, вибропогружение, вдавливание) дает заметный техноэкономический эффект:
-сокращается продолжительность и объем работ;
-уменьшается расход металла (возможно использование более коротких свай поперечного сечения);
- расход строительных материалов уменьшается на 30-50%.
Применяются также винтовые металлические сваи, воспринимающие в равной мере как вдавливающие, так и выдергивающие нагрузки. Их используют, в частности, для заанкеривания трубопроводов, укладываемых в грунтах с подвижным поверхностным слоем, в качестве инвентарных анкерных устройств для стендовых испытаний конструкций на статические нагрузки и т.п.
==============ТЕХНОЛОГИИ УСТРОЙСТВА НАБИВНЫХ СВАЙ============
В настоящее время в строительстве применяют набивные сваи многих видов, которые можно классифицировать по различным признакам.
+Буронабивные сваи
Буровой агрегат, снабженный рабочим органом, действующим по принципу вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур), разбуривает скважину необходимого диаметра и глубины в зависимости от требований проекта и применяемого оборудования. Устье скважин обсаживают от возможного обрушения металлическим патрубком. Бурение чаще всего выполняют с периодической, по мере наполнения рабочего органа, выдачей грунта на поверхность в отвал с последующей погрузкой в автотранспорт. После того, как забой скважины достигнет проектной отметки в нижней части или по длине скважины разбуривают полость с помощью специального приспособления - уширителя. По окончании бурения скважину освидетельствуют. В скважину устанавливают арматурный каркас с фиксаторами положения в скважине для гарантированного создания защитного слоя бетона толщиной 50...60 мм на стволе сваи. Опускают в скважину бетонолитную трубу с приемной воронкой. Бетонолитные трубы, как правило, секционные, cо стыками различных конструкций или телескопические. При устройстве свай по описываемой технологии к стыкам бетонолитных труб не предъявляют особых требований по герметичности. Основная цель стыков - обеспечить быстрое и надежное соединение секций труб. Бетонную смесь подают в приемную воронку бетонолитной трубы непосредственно из автобетоносмесителя или из специального приемного бункера, в который выгружают бетонную смесь, приготовленную на месте или централизованно. Выполняют бетонирование сваи методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), т. е. постепенно извлекая бетонолитную трубу из скважины. Уплотнение бетонной смеси в скважине выполняют с помощью вибраторов, укрепленных на бетонолитной трубе. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе. По этой технологии изготовляют буронабивные сваи диаметром 400...1200 мм и длиной до 30 м. Такие сваи нашли широкое применение в промышленном и гражданском строительстве. Буронабивные сваи с креплением стенок скважин избыточным давлением воды или глинистым раствором, применяют при работе в неустойчивых обводненных грунтах. Бурение скважин чаще всего осуществляют вращательным или ударным способом, однако в случае необходимости проходки скальных включений и прослоек могут быть применены сменные рабочие органы yдapнoгo типа (грейферы и долота). В процессе бурения в скважину закачивают глинистый раствор, который гидравлическим давлением противодействует обрушению грунта стенок. Этому же способствует и образование на стенках скважины глинистой корки вследствие фильтрации раствора в грунт. Для приготовления глинистых растворов на стройплощадках размещают склад глины, глиносмесители, грязевые насосы, отстойники для чистого и отработанного раствора. Глину используют бентонитовую или местную комовую, если она по своему составу удовлетворяет техническим требованиям. Pacxoд глины зависит от заданной плотности раствора. Чтобы избежать загрязнения строительной площадки раствором, по ее периметру в грунте размещают деревянные желоба (уклон 1 : 100), по которым поступает в сборный зумпф отработанный раствор из скважин. Наряду с описанным способом в отдельных случаях крепление стенок скважин производят избыточным давлением столба воды. Если крепление стенок скважины, осуществляют избыточным давлением столба воды, то необходимым условием производства работ является превышение уровня воды в скважине над уровнем грунтовых вод. После производства буровых работ и зачистки забоя в скважину устанавливают арматурный каркас и бетонолитную трубу, с помощью которой выполняют бетонирование. В процессе бетонирования бетонолитную трубу постепенно извлекают из скважины, сокращая ее длину путем уменьшения числа секций. Для ускорения операции их расстыковки при меняют быстроразъемные хомуты. Опыт работ по бетонированию свай показал, что бетонолитные трубы рационально снабжать донным клапаном. Клапан имеет резиновое уплотнение, которое до момента открытия клапана прижимается к торцу трубы защелкой с пружиной. Бетонолитную трубу с закрытым нижним клапаном опускают в скважину до упора в ее дно, после чего трубу и ее приемный бункер заполняют бетонной смесью. Затем трубу перемещают вверх. Под давлением столба бетонной смеси клапан открывается и, смесь заполняет затрубное пространство бетонируемой скважины. Способы бетонирования и формования головы свай не отличаются от аналогичных способов устройства свай в сухих устойчивы грунтах. Буронабивные сваи с креплением стенок скважин обсадными трубами применяют практически в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы для удержания стенок скважин могут быть оставлены в грунте (входить в состав конструкции сваи). Однако наиболее рациональны инвентарные обсадные трубы, извлекаемые в процессе изготовления свай. Соединение секций обсадных труб осуществляют с помощью сварки или используют стыки болтовой конструкции, как например, в комплектах оборудования «Беното», «Kaтo» и некоторых других. Обсадные трубы погружают в грунт вдавливанием с помощью домкратов (при наличии специального бурового оборудования), забивкой или вибропогружением в процессе бурения скважины. При ударном бурении обсадную трубу погружают в грунт по мере разработки скважин, следом за забоем или опережая его в зависимости от вида проходных грунтов, до достижения проектной отметки. При этом секции обсадных труб наращивают по мере необходимости. Затем бетонируют сваю. При вращательном бурении скважин сваи устраивают следующим образом, (рис. 1.52). На длину секции обсадной трубы проходят пионерную скважину, в которую погружают обсадную трубу. Выполняют бурение следующего участка скважины и погружают в нее очередную секцию обсадной трубы. Таким образом, бурение ведут до проектной отметки. Затем выполняют зачистку забоя. Устанавливают в скважину арматурный каркас и заполняют ее бетонной смесью. При этом, как и при бетонировании скважин под водой или глинистым раствором, обычно применяют секционные бетонолитные трубы. По мере заполнения скважины бетонной смесью извлекают обсадную трубу с одновременным уплотнением смеси, происходящим в результате сообщения обсадным трубам возвратно-поступательного и вращательного движения. По окончании бетонирования скважин формуют голову сваи. В сухих скважинах бетонирование можно вести с помощью бункеров и контейнеров специальной конструкции. В наиболее сложных и ответственных случаях бетонирование скважин ведут методом восходящего раствора (ВР) или комбинированным. В последнем случае методом ВР заполняют нижнюю часть скважины ниже уровня грунтовых вод, а методом ВПТ - верхнюю. Трубу для подачи раствора при бетонировании методом ВР помещают в бетонолитную трубу и извлекают ее с переходом на бетонирование методом ВПТ.
+Винтонабивные сваи
Винтонабивные сваи применяют в грунтах, которые допускают устройство скважин без выемки грунта ввинчиванием ведущей трубы с винтовым формирующим наконечником. Такие сваи включают в конструкцию фундаментов, сооружаемых в песчаныx и глинистых грунтах, где необходимы сваи длиной до 15 м с диаметром ствола 10...20 см. Винтонабивные сваи не рекомендуется применять в насыпных грунтах с включениями, в грунтах второго типа по просадочности. Винтонабивная свая имеет вид железобетонного (бетонного) цилиндра (ствол сваи) с винтовыми выступами по всей его длине или его части. Армируют винтонабивную сваю в зависимости от назначения и диаметра ствола сварными арматурными каркасами, одиночными стержнями и другой арматурой. Верхнюю цилиндрическую часть сваи без винтовых выступов армируют дополнительным каркасом. В отдельных случаях сваи, воспринимающие осевую сжимающую на, грузку, армируют только в их верхней части. Теряемые башмаки изготовляют литыми или штампованными из чугуна или стали с углом при вершине конуса 50...600. Винтонабивные сваи изготовляют из мелкозернистого (песчаного) бетона класса В 15. Проектную марку бетона по морозостойкости назначают в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию данного вида сооружений. При приготовлении бетонной смеси из сухой цементно-песчаной смеси, доставляемой в контейнерах на строительную площадку, рекомендуется применять гидрофобный портландцемент. Для выполнения операций по устройству скважин, армированию и бетонированию винтонабивных свай используют машины типа МС. Машина смонтирована на автомобильном шасси, имеет вертикальную ферму, по которой перемещается механизм вращения ведущей трубы с винтовым наконечником. В нижней части этого наконечника перед началом работ устанавливают теряемый конический башмак. В зимний период при глубине промерзания мерзлого грунта более 100 мм перед началом работ его прогревают в местах устройства свай, используя электронагрев, огневой или другой способ. Без отогрева грунта можно устраивать скважину на глубину промерзания способом вращательного бурения. Диаметр скважин при этом должен соответствовать диаметру винтового наконечника по винтовым выступам. Винтонабивные сваи устраивают следующим образом. Проходят скважину в две стадии. Верхнюю цилиндрическую часть скважины устраивают вдавливанием винтового наконечника в грунт без вращения. Глубже скважину образуют ввинчиванием наконечника. В плотных песчаных и тугопластичных глинистых грунтах сваи устраивают, проходя лидерные скважины шнековым бурением или ввинчиванием в грунт ведущей трубы с винтовым наконечником, диаметр которого в 1,5...2 раза меньше проектного диаметра свай. Сваи армируют готовыми каркасами или отдельными стержнями, как правило, жестко соединенными с теряемыми башмаками посредством сварки. Арматуру вводят в ведущую трубу через полый винтовой наконечник перед началом устройства сваи и закрепляют в ней с натяжением для плотного прижатия теряемого башмака винтовому наконечнику. Открепление арматуры и отделение теряемого башмака от винтового наконечника выполняют после устройства скважины на проектную глубину и подъема наконечника вывинчиванием на 50...100 мм над забоем скважины. Бетонирование сваи проводят по мере извлечения из нее ведущей трубы с винтовым наконечником при непрерывном нагнетании ее бетонной смеси в скважину по заданному режиму. Затем выполняют дополнительное армирование головы сваи и заканчивают бетонирование. Режим нагнетания бетонной смеси в скважину определяют по специальной методике, включающей прессиометрические исследования грунтов.
+ Буроинъекционные сваи
Буроинъекционные или, как их часто называют, «корневидные сваи» последним названием обязаны форме тела, которое они образуют в грунте, а также форме свайных стволов, имеющих по длине многочисленные местные уширения, получаемые при нагнетании раствора в скважину под давлением. Буроинъекционная свая представляет собой пучок относительно тонких свай, расходящихся под различными углами наклона и напоминающих корни дерева отличительными особенностями свай этого типа являются их малый диаметр (обычно 13-19 см) и большое относительное заглубление, которое характеризует отношение длины сваи к ее диаметру. Материал ствола - армированный мелкозернистый бетон; способ изготовления - инъекция бетона в скважину под давлением. Наибольшее распространение буроинъекционные сваи имеют при усилении оснований и фундаментов существующих реконструируемых и реставрируемых зданий и сооружений, в частности памятников архитектуры, в связи с чем изложенное ниже посвящено преимущественно этому аспекту их применения.
При изготовлении раствора для получения мелкозернистого бетона применяют:
-цемент, соответствующий заданной марке раствора, агрессивности среды, требуемому сроку схватывания (не менее 2 ч)
-бентонитовый порошок (ТУ 39-01-08-658-81) в качестве пластифицирующей добавки в растворе;
-песок мелко- и среднезернистый крупностью не более 1,0 мм в качестве инертного заполнителя в растворах.
Для устройства буроинъекционных свай используют растворы различного типа в зависимости от условий строительства и характера работы свай в конструкции. Это могут быть цементно-песчаные, цементно-бентонитовые и цементные растворы. В необходимых случаях возможно также применение растворов других специальных составов. Подбор состава растворов выполняет лаборатория в соответствии с заданной маркой раствора и условиями строительства.
Для заполнения скважин при бурении при меняют глинистый буровой раствор, состав, удельный вес и другие показатели которого обеспечивают устойчивость стенок скважин от оплывания и обрушений. Во многих случаях усиления оснований существующих зданий и сооружений их фундаменты используют в качестве ростверка в новом фундаменте. Устройству буроинъекционных свай в этих случаях, как правило, предшествует укрепительная цементация фундаментов. Технологический цикл цементационно-укрепительных работ включает бурение в грунте или теле существующего фундамента инъекционных скважин, цементацию фундамента и зоны контакта фундамента с грунтом, опрессовку скважин. Бурение цементационных скважин выполняют станками колонкового бурения с продувкой сжатым воздухом. Диаметр скважин назначают в зависимости от условий работы, состояния кладки существующего фундамента и его размеров. Обычно он не превышает 100 мм. Технологический цикл устройства самих буроинъекционных свай включает бурение кладки фундаментов и, в случае необходимости, стен и других конструктивных элементов зданий и сооружений; установку трубы-кондуктора; бурение скважины в грунте до проектной отметки; заполнение скважины раствором; установку арматурного каркаса и опрессовку скважины. Устройство свай необходимо выполнять в последовательности, которая приведена в проекте производства работ .
Источник информации:
сайт завода "Строймаш" г.Стерлитамак www.svaeboy.ru
.
.