Классификация и конструкция буронабивных свай



БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ 

это железобетонные конструкции, скважина под монтаж которых формируется посредством бурения. Типичная конструкция буронабивной опоры состоит из двух элементов - бетонного тела и арматурного каркаса.

БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ: КАК ЭТО ДЕЛАЕТСЯ

На территории с застройкой повышенной плотности или при опасности сдвига грунтов (например, при использовании забивного метода установки свай) часто используют буронабивной способ устройства свай.

Для этого производят следующие виды работ:

1. проектирование свайного фундамента 

Схема 1 — Виды работ при внедрении буронабивных свай.

2. определение на местности точек бурения согласно проектуэтапы формирования буронабивного фундамента

3. бурение скважины и установка обсадной трубы

4. установка арматурного каркаса

Для армирования свай применяются готовые арматурные каркасы заводского производства. Тип каркаса — продольно-поперечный, он состоит из вертикальных арматурных прутьев, которые соединяются горизонтальными перемычками. Для создания продольного контура используется рифленая арматура, произведенная по горячекатаному методу (класс А1-А3). Диаметр прутьев подбирается исходя из размеров сваи, он может варьироваться в пределах 12-20 мм.

Армокаркас для бурнонабивных свай

Рис 1 — Арматурный каркас

5. заливка и трамбовка бетонной смеси

6. последовательное удаление обсадной трубы.

 

Технологии устройства буронабивных свай.

В зависимости от технологии обустройства, все буронабивные сваи классифицируются на три вида:

  • Опоры, сформированные без оболочки;

  • Опоры с извлекаемой оболочкой;

  • Опоры с постоянной оболочкой.

Обсадные трубы — стальные конструкции цилиндрической формы, связанные посредством резьбового либо анкерного соединения.

Возможно также бурение для последующего размещения свай как без оболочки (только в условиях устойчивого грунта), так и с оболочкой с последующим извлечением.Обсадные трубы для бурения под сваи

Рис 2 — Обсадные трубы для бурения под сваи

Технология создания буронабивных свай с извлекаемой оболочкой реализуется при работе в проблемных, насыщенных влагой грунтах. Обсадная труба, в данном случае, предотвращает обрушение стенок скважины и изолирует полость от грунтовых вод. Демонтаж обсадки происходит после заполнения скважины бетоном.

Создание свай с постоянной оболочкой практикуется при работе в глинистых грунтах, песках и супесях с высоким уровнем грунтовых вод, которые могут разрушить тело сваи на стадии отвердевания бетонного раствора.

ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ С ОБСАДНОЙ ТРУБОЙ

Процесс монтажа буронабивных свай начинается с перебазировки на объект спецтехники. Для обустройства опор привлекается три типа установок:

  • Буровая машина;
  • Стреловой кран;
  • Автобетоносмеситель.

После разметки свайного поля (точек бурения под сваи), буровая машина размещается на месте разработки скважины, выполняется проходка полости на глубину, идентичную длине первой секции обсадки. Далее шнек извлекается из скважины, установка фиксирует в несущем узле трубу и размещает ее в полости. Аналогичным образом устанавливается вторая секция обсадки, стыковка секций выполняется посредством резьбового соединения, после чего скважина углубляется до тех пор, пока верхний контур обсадной трубы не сравняется с уровнем грунта и процесс повторяется повторно.

Бурение с применением обсадной трубы

Рис 3 — Бурение с применением обсадной трубы

После проходки полости на требуемую глубину шнековая колонна изымается из скважины и посредством стрелового крана в полость загружается арматурный каркас. По завершению установки каркаса в устье скважины устанавливается бетонолитная труба, через которую выемка заполняется бетоном. В процессе нагнетания смеси выполняется последовательный демонтаж обсадки скважины.

Заполнение скважины под буронабивную сваю бетоном

Рис 4 — Заполнение скважины под буронабивную сваю бетоном

Технология погружения буронабивных свай.

В строительной практике часто прибегают к инъекционному методу обустройства буронабивных свай. Суть метода заключается в использовании полых буровых колон для разработки скважин под сваи, при этом бетонная смесь подается сразу же по завершению их проходки через канал внутри шнека. Данная технология называется CFA-бурение.

Колонна полых шнеков

Рис 5 — Колонна полых шнеков

Процесс обустройства свай по технологии CFA следующий:

  • Разрабатывается скважина на проектную глубину (при необходимости — под защитой обсадной трубы);

  • Через шнек в скважину нагнетается бетон, выполняется планомерное извлечение колонны по мере заполнения полости;

  • В залитую бетоном скважину с помощью вибропогружателя устанавливается армокаркас.

При реализации данного метода временные затраты на монтаж буронабивных свай значительно сокращаются.

 

Преимущества буронабивных свай

Малошумность процесса, что позволяет проводить работы вблизи жилых зданий.

Нет необходимости в закупке, перевозке и хранении большого количества готовых свай, а также в привлечении мощной сваебойной установки.

Высокая несущая способность, что позволяет применять сваи при большом сосредоточении горизонтальных и вертикальных нагрузок.

Возможность устройства свай разной длины при залегании прочных грунтов, служащих основанием, на разных отметках.

Диаметр буронабивных свай может быть любым, в отличие от стандартных свай заводского изготовления, что позволит лучше работать на горизонтальную нагрузку.

Армирование свай в нижней части, где нет передающих моментов и нагрузок, можно исключить.

Сокращение сроков и стоимости строительства, что немаловажно для заказчика и инвестора.

 

Технология Джет-граутинг (Get-grouting)

Создание грунтоцементных свай при помощи технологии Джет-граутинг

– это способ решения задач, возникающих при подземном строительстве, либо укрепления существующих подземельных опорных конструкций. Она заключается в разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струей цементного раствора, исходящего под высоким давлением из монитора, расположенного на нижнем конце буровой колонны. В результате в грунтовом массиве формируются сваи диаметром 0,6 — 1,5 м из нового материала — грунтобетона с достаточно высокими несущими и противофильтрационными характеристиками.

Технология струйной цементации или струйная геотехнология, позволяет получать практически любой формы и размеров грунтоцементный массив, который обладает достаточно высокими прочностными, деформационными характеристиками, более чем на порядок превышающими характеристики грунта.

Устройство свай из грунтобетона по технологии «Джет граутинг» (Jet Grouting) можно поделить на несколько основных этапов, которые в целом описывают процесс прямого и обратного хода буровой колонны.

  Основные этапы укрепления грунтов по методике Jet Grouting

Предварительным этапом работ становится испытания грунтов на участке строительства, необходимое для выявления оптимально подходящей технологии цементации, необходимого состава стабилизирующего раствора, а также глубины бурения. Изготовление грунтоцементных свай включает в себя следующие шаги:

Рис. 6 – Создание грунтоцементной сваи по технологии Джет-граутинг

где:

а – закачка бетона,

b – бурение до проектной отметки,

c – подача бетона под давлением,

d – формирование тела сваи.

Последним этапом укрепления грунтов является извлечение монитора с одновременным созданием тела грунтоцементной сваи. В процессе обратного хода производят подъем колонны с одновременным ее вращением. При этом поднимают давление цементного раствора, который поступает в сопла монитора, создающие струю с высокой кинетической энергией.

Технология струйного цементирования обеспечивает решение таких задач как:

  • сооружение одиночных свайных фундаментов;
  • создание туннелей и других подземных объектов;
  • укрепление грунта вокруг уже строящихся подземных сооружений;
  • сооружение ленточных в плане конструкций типа «стена в грунте»;
  • устройство анкерных креплений;
  • усиление оснований и фундаментов существующих зданий;
  • проведение противооползневых мероприятий;
  • создание противофильтрационных завес;
  • цементационное упрочнение разрушенных скальных грунтов;
  • уплотнение стыков между панелями траншейных «стен в грунте»;
  • укрепление откосов, берегов водоемов.

   Основные преимущества технологии Джет-граутинг:

— возможность создавать массивы из грунтоцемента различной конфигурации с заданными характеристиками;

— высокая производительность,

— относительная простота и экономичность, за счёт одновременного выполнения двух технологических операций,

— отсутствие негативных ударных воздействий и возможность работы в стесненных условиях (в том числе вблизи существующих зданий), в сложных инженерно-геологических условиях.

ООО «ПРАГМА» © 2020