Общая информация о буронабивных сваях
Обсадные буронабивные сваи, как и буросекущие, могут выполняться исключительно из бетона, так же как новые железобетонные конструкции, укрепленные арматурой.
Мы будем рассматривать пример их производства, так как железобетонные буронабивные сваи по технологии CFA и буросекущие имеют серьезное усиление и большую несущую способность (см. таблица несущей способности), чем ленточный фундамент или винтовые трубы.
Их создание не требует существенных дополнительных затрат, а отзывы только положительные.
Фундамент на буронабивных сваях, превосходит винтовые и забивные железобетонные сваи, по следующим параметрам:
- бурение буронабивных свай гораздо дешевле, чем железные винтовые трубы и забивные железобетонные конструкции, при этом технологическая карта производства не уступает им в надежности производства и несущей способности (в статье приведена таблица, которую вы можете использовать для сравнения);
- Винтовые и забивные железобетонные сваи ограничены в диаметре, в то время как буронабивные, обсадные или буросекущие конструкции могут создаваться в любом размере, который зависит лишь от диаметра пробуренной скважины;
- Буронабивные или буросекущие фундаменты могут создаваться в условиях плотной городской застройки, так как их усиление и монтаж не сопровождается высоким уровнем шума и вибрации, который возникает, когда устанавливаются забивные железобетонные и винтовые сваи.
Подготовка к созданию буронабивных свай
Если вы приняли решение обустроить усиление или бурение фундамента из буронабивных свай своими руками, то позаботьтесь о наличии следующих инструментов:
- бур – бурение, в зависимости от глубины погружения сваи, бурение и усиление может выполняться как автоматизированными устройствами – буровыми установками, либо автономными бензобурами, так и типовая- обычным ручным садовым буром, с удлиняемой до нужного размера рукоятью трубы;
- бетономешалка, совковая лопата, мастерки, и ведра;
- болгарка для обрезки арматуры.
Необходимые материалы:
- обсадные трубы, либо рубероид;
- арматура на усиление и армирование буронабивных свай;
- цемент, песок, щебень – для создания бетона.
Классификация свай
Буронабивные сваи различаются по форме, материалу, способу изготовления и технологии армирования.
- Сваи могут быть в форме цилиндра одного сечения или разного, в том числе с уширением нижнего конца.
- Материал — бетон, смесь бетона и арматурной стали, раствор цемента и песка.
- По способу армирования бывают с армированными каркасами по всей длине или её части.
Способ изготовления будет зависеть от того, какие геологические и гидрогеологические условия на строительной площадке. Также на выбор технологии повлияет и тип рабочего оборудования.
Можно выделить основные способы изготовления свай:
- Обустройство специальных креплений стен скважин.
- Обустройство стен таким образом, который защищает их обрушения: чаще всего для этого применяют глиняный раствор или воду под большим давлением.
- Крепление стен скважины с помощью обсадных труб: неизвлекаемых или инвентарных.
В Своде правил под названием — СП 50-102-2003 есть полная классификация всех видов буронабивных свай. Там описано, как проектируются различные виды фундаментов, в основе которых установлены сваи.
Решение о применении того или иного вида свай в качестве фундамента или ограждающей стенки принимают, основываясь на результатах проведённых инженерно-геологических работ. Изыскания помогут определить свойства грунта и наличие грунтовых вод.
Устройство буроинъекционных свай
Для создания БИС используется бетонная смесь на основе цемента марок М400 и выше, с густотой не выше 29%. Соотношение цемента песка и воды — 1:1:0,4 либо 1:2:0,7. В состав раствора добавляют песок мелких фракций, размером не более 1 миллиметра.
Фактическая прочность бетона буроинъекционной сваи должна составлять не меньше 15 МПа спустя 7 дней после ее создания, и не меньше 30 МПа спустя 28 дней.Для армирования, в зависимости от габаритов БИС и типа грунта, могут использоваться как единичные арматурные прутья, так и арматурные каркасы. В исключительных ситуациях для армирования могут использовать стальные трубы
Совет эксперта! Армирование БИС обязательно для свай любой глубины и диаметра.
Рис. 1.6: Армокаркас для укрепления БИС
Тип армокаркаса определяется в зависимости от особенностей грунта и несущей нагрузки, которую будет испытывать свая. Каркас может быть либо однородным по все длине БИС (в неустойчивой почве), либо смешанным (сваренный цилиндрический каркас в месте наибольшего изгибающего давления на сваю, и одиночная арматура по остальной длине БИС) в нормальных грунтах.Армокаркас изготавливается из горячекатаной арматуры классов А5 и А4, диаметр которой для конструкций разного размера определяется требованиями СНиП 2.02.03-85.
Усиление фундамента буроинъекционными сваями
Усиление аварийных оснований посредством БИС необходимо выполнять сразу же после обнаружения их осадки, первые признаки которой — растрескивание стен
Также усиление является важной частью процесса подготовки существующих помещений к надстройке
Рис. 1.7: Усиление фундамента буроинъекционными сваями
Процесс усиления фундамента БИС выполняется в несколько этапов:
- Проводятся проектные расчеты и определяется оптимальный диаметр и глубина заложения свай;
- Рабочая площадка подготавливается к работе, развертывается буровая установка;
- По периметру аварийного фундамента создается ростверк, соответствующий проектным расчетам;
- Выполняется бурение скважин и их заполнение бетонным раствором;
- Сваи укрепляются арматурным каркасом и выполняется опрессовка (уплотнение) бетона.
Буроинъекционные сваи и их особенности
Отличительной особенностью таких свай является небольшой диаметр, редко превышающий 13 – 25 см и относительно большая глубина. Материалом для ствола буроинъекционых свай является мелкозернистый армированный бетон. Изготавливаются сваи путем инъекции бетона в скважину под давлением. Раствор для получения мелкозернистого бетона состоит из цемента, соответствующего марке раствора, требуемому сроку схватывания и агрессивности среды. Инертным заполнителем в растворе служит мелко- и среднезернистый песок, а пластифицирующей добавкой – бетонитовый порошок. Для устройства корневидных свай используют разнообразные растворы в зависимости от задач, которые они должны решить: цементные, цементно-песчаные, цементно-бетонитовые и растворы других составов. Устройство буроинъекционных свай для усиления фундаментов — наиболее частая область применения данных изделий.
1. Бурение скважины 2. Заполнение скважины мелкозернистым бетоном с одновременным подъемом буровой колонны 3. Установка армокаркаса в скважину 4. Инъекция цеметного раствора в нижнюю часть скважины через специальную трубку
В зависимости от видов грунта, залегающего под нижним концом, корневидные сваи подразделяются на висячие сваи и сваи-стойки. Конструкции, опирающиеся нижними концами на скалу, относятся к сваям-стойкам, а сваи, которые опираются на грунт нижним концом и боковой поверхностью – к висячим сваям. Последние применяются часто в сжимаемых грунтах. В зависимости от характера нагрузки буроинъекционные сваи армируются либо в верхней части сваи, либо на всю длину. Длина секции арматуры зависит от высоты помещения, в котором идут работы. Армированный каркас может устанавливаться как до опрессовки скважины, так и после нее, а также одновременно с ней. Арматура корневидных свай имеет специальные фиксирующие элементы, которые выполняют ее отцентровку в скважине для обеспечения проектной толщины бетонного слоя. Сварные стыки, соединяющие арматурные каркасы по всей длине сваи, обеспечивают равномерную прочность арматуры. Расстояние между отдельными стержнями продольной арматуры по контуру сваи должно составлять не меньше диаметра стержня.
Преимущества БИС
БИС ставятся на различную глубину, которая выбрана расчетом, при этом диаметр определяется в зависимости от нагрузки надземного строения. Метод без установки обсадки экономит средства за счет отсутствия металлических оболочек. Такой вариант применяется повсеместно, где есть водонасыщенные почвы. В сухих бетон быстро твердеет (отдает влагу), и нет возможности полноценно разместить арматурные вставки.
Шнековая выемка земли позволяет одновременно заполнять проход раствором, поэтому бетонирование начинают сразу после достижения отметки заглубления. Такой вариант набивки исключает осыпание стенок забоя и обрушения боковых слоев, поэтому часто используется недалеко от существующих оснований.
Методику БИС осуществляют не только для нового строительства, но и при корректировке наклона просевшего строения.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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:
- Бурение. Для формирования скважины используют специальную установку с оснащением вращательного или ударного типа.
- Погружение обсадной трубы. Здесь задача выполняется двумя способами: гидродомкратами одновременно с бурением или путем забивания, вибропогружения.
- Армирование. Здесь варианты рассматривают по аналогии с «сухим» способом устройства свайного фундамента.
- Бетонирование проводится одновременно с удалением обсадных секций. Их перемещают вертикально, путем вращения или возвратно-поступательными движениями. В процессе дополнительно происходит уплотнение раствора.
- 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.
Преимущества и недостатки бурозаливного фундамента
Каждый вариант основания для здания обладает своими преимуществами и недостатками. Бурозаливной фундамент востребован в строительстве на участках со сложным грунтом, но перед сооружением этой основы следует знать её основные особенности:
- высокий уровень надёжности;
- защита здания от грунтовых вод;
- пригодность для строительства на мягком грунте;
- невысокие затраты на строительные материалы;
- непродолжительный период возведения.
Основной минус бурозаливного основания заключается в том, что такой фундамент подходит лишь для малоэтажного строительства нетяжелых зданий. Именно поэтому его часто используют при возведении частных домов до трёх этажей в высоту.
Фундамент на буронабивных сваях
В большинстве случаев, когда мы говорим о буронабивном фундаменте, речь идет о буронабивных свах как элементе, например, свайно-ленточного фундамента. Конечно, можно использовать буронабивные сваи непосредственно как фундамент, без обвязки бетонной лентой, например, для забора, бытовки или небольшой бани. Но для частного дома более оправдано применение свайно-ленточного или свайно-ростверкового фундамента, в котором все эти сваи жестко связаны между собой бетонной лентой (ростверком). Эта лента, во-первых, распределяет нагрузку между сваями, во-вторых, жестко связывает всю конструкцию будущего строения и в-третьих, формирует основание для несущих стен дома.
Формирование стоимости
Чаще всего во время устройства буронабивных свай производится целый комплекс строительных работ: разметка свайного поля, бурение скважин, сварка арматурных каркасов, установка армирования в полости, заливка бетонного раствора в скважины с использованием глубинного вибратора. То есть общая стоимость буроинъекционных свай состоит из следующих частей:
- Стоимость работ по бурению скважин (глубина бурения).
- Цена водо-песчаного или песчано-цементного состава (объем требуемого раствора).
- Стоимость арматуры и сборка армированного каркаса.
- Амортизация специальной техники, которая используется на стройплощадке.
- Доплата, если рабочий процесс осложняется с учетом особенностей местности (тип и сложность рельефа).
Правильно рассчитанный и грамотно установленный фундамент на буроинъекционных сваях подойдет для сооружения любых конструкций на неустойчивых грунтах. В отличие от ленточного основания, фундамент на сваях стоит гораздо дешевле. Установку буроинъекционных свай стоит доверять лишь опытным строителям. Только так получится сделать действительно прочную основу здания.
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 смесьюиз бетонолитной трубы:
|
| 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.
Какие есть виды буровых свай и в чем их отличия?
По технологии устройства боровые сваи делятся на силовые элементы с обсадной трубой и без нее. В первом случае инвентарный инструмент предотвращает обрушение скважины в процессе строительства. Шурфы без оболочки эффективны только в условиях с высокоплотным грунтом.
Помимо буроинъекционных свай, используют такие типы силовых конструкций:
Буронабивные опоры с одинаковым круглым сечением по всей оси – традиционный способ закладки фундамента в частном домостроении.
- Опоры с круглым сечением, имеющие уширение на конце – благодаря широкой подошве, размер которой превышает диаметр сваи, фундамент характеризуется максимальной устойчивостью и несущей способностью.
- Буроопускные сваи – металлические конструкции с круглым диаметром сечения. В нижней части столба имеется уширение с вертикальными ребрами жесткости. Такие фундаменты используют для строительства на вечномерзлом и тугопластичном грунте, а также на участках с содержанием крупных обломков.
Сравнение цен
Среднерыночная стоимость строительства свайно-бурового фундамента по различным технологиям:
| Тип силовой конструкции | Стоимость услуги, руб./м.пог. |
| Буронабивные опоры | 1000 |
| Буроопускные сваи | 1500 |
| Буронабивные опоры с уширением | 1400 |
| Буроинъекционные сваи по технологии CFA | 1900 |
| Буроинъекционные сваи по технологии DDS | 1500 |
Представленные выше цены являются ориентировочными и не могут рассматриваться в качестве оценки преимуществ той или иной технологии: каждый метод устройства фундамента практичен и удобен в своей сфере.
Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.
Технологии устройства буронабивных свай
Для изготовления множества конструкций буровых свай применяются лишь несколько способов:
- с помощью непрерывного шнека (НПШ), имеющего внутри полость для подачи бетонного раствора в самую нижнюю точку скважины;
- с защитой стенок обсадной трубой, погружаемой и извлекаемой вибропогружателем;
- с защитой от обсыпания стенок созданием противодавления бентонитовым раствором;
- используя обсадную трубу, погружаемую «дрейтейлером».
Способ НПШ используется в «прочных», не осыпающихся грунтах, например, в глинистых. По нему шнеком, имеющим трубу по всей его длине и грунтоудаляющую спираль, приваренную к этой трубе, бурят скважину. Внутренняя полость закрыта на конце заглушкой, которая имеет функцию обратного клапана и не дает попасть в полость разбуриваемому грунту. При вращении шнек рабочей бурильной частью дробит грунт и по спирали шнека подает его на поверхность.
На нужной глубине во внутреннюю полость под давлением подают бетонный раствор, который открывает заглушку и начинает заполнять скважину. По мере ее заполнения шнек поднимают на поверхность, вращая его или вытаскивая без вращения. Заполненную раствором скважину оставляют на временную выдержку для набора прочности бетоном.
Рис. 3 Стадии формирования свай
Если свая будет железобетонная, то в скважину с бетоном, используя вибратор, погружают арматурный каркас.
Технология с обсадной трубой используется при обводненных грунтах, и эта труба защищает скважину:
- от обрушения стенок при бурении;
- от давления слоев грунта вокруг скважины;
- от обрушения арматурным каркасом при его введении.
Погружают обсадную трубу отдельными секциями и также посекционно вынимают. Погружение осуществляют или механическим вдавливанием, или вдавливанием с вибрацией, или «дрейтейлом», т. е. вдавливанием с вращением.
Выбор одного из этих способов определяется особенностями грунтов, проходимых при бурении скважины и экономическими характеристиками свайного фундамента. В большинстве случаев обсадные трубы в скважине не оставляют. Нормативные документы разрешают их оставить только в исключительных случаях. Например, при оползневых грунтах на склонах или при скорости перемещения подземных потоков более 200 м в сутки. В каждом случае для этого должно быть составлено техническое обоснование.
Особенности буронабивных фундаментов
Основной особенностью данной технологии является усиление мелкозаглубленного или монолитного фундамента буронабивными сваями, расположенными в точках распределения общей несущей нагрузки. Технологически устройство буронабивных фундаментов предполагает монтаж следующих основных элементов.
Схема устройства фундамента на буронабивных сваях
Сваи
Для их устройства применяют:
- металлические или асбестоцементные трубы различных диаметров;
- армированный каркас с применением металлической сетки и рубероида.
Бурить отверстия под буронабивные сваи целесообразно ручным инструментом, оборудованным специальной насадкой, позволяющей выполнять в нижней части скважины отверстия более широкого диаметра. Расширение нижней части необходимо для лучшего закрепления опоры.
Ростверк
Так называют верхнюю часть фундамента, которая связывает буронабивные опоры и предусматривает единое с опорной арматурой армирование. Ростверк может быть трёх типов:
- мелкозаглубленный ленточный;
- подвешенный;
- монолитный.
В зависимости от вида будущей постройки и местности её расположения выбирается оптимальный вариант строительства связующей конструкции.
Пример конструкции ростверка буронабивного фундамента Единство этих основных элементов обеспечивает надёжное основание для здания любого назначения.
Технология создания буронабивных свай
Изготовить сваи можно садовым буром, но проще всего это сделать используя бур ТИСЭ или бензобур
Чтобы проведение расчетов и строительство дома на данных основаниях было верным, необходимо руководствоваться ГОСТ 12730.0-78; ГОСТ 12730.4-78; ГОСТ 12730.5-84, а также ТР 100-99. В данных нормативных документах указываются параметры готовых и приготовляемых свайных элементов. Поэтапно же технология выглядит так:
- Строительная площадка предварительно размечается посредством колышков и натягивается жилка для отметки места расположения свай.
- Отметить место бурения скважины, используя отвес, опускаемый с жилки на грунт. В точку вбить колышек.
- Убрать жилки, чтобы получился участок с точными местами разметок под бурение шурфов.
Изготовить сваи можно садовым буром, но проще всего это сделать используя бур ТИСЭ или бензобур. Таблица расчетов диаметра свай по СНиП и ГОСТ такова:
| Диаметр сваи (мм) | Площадь опоры (см2) | Несущая способность (кг) | Объем бетона (м3) | Количество вертикальных прутков арматуры (шт) | Расход арматуры (м/п) |
| 150 | 177 | 1062 | 0,0354 | 3 | 7 |
| 200 | 314 | 1884 | 0,0628 | 4 | 9 |
| 250 | 491 | 2946 | 0,0982 | 4 | 10 |
| 300 | 707 | 4242 | 0,1414 | 6 | 14 |
| 400 | 1256 | 7536 | 0,2512 | 8 | 18 |
В целом же данные СНиП применяются для расчетов только исходя из того, какая несущая способность буронабивной сваи требуется в каждом индивидуальном случае. Глубина погружения сваи должна быть ниже точки промерзания грунта минимум на 30 см. Поэтому необходимо для начала осуществить бурение скважин, а только потом заливать их бетоном, однако на практике и при изготовлении основы своими руками, данный вариант неприемлем: готовые шурфы могут осыпаться, пока идет бурение остальных шурфов.
Есть и менее трудоемкий способ, если взять штыковую лопату с краем ширины 10 см, удлинить ручку так, чтобы она доставала до дна шахты. Таким образом получается неплохой инструмент для обрезания грунта со стенок скважины до получения необходимого диаметра.
Для увеличения несущей способности фундамента необходима арматура. Армирование буронабивных свай используется для обустройства фундамента в грунтах, где есть риск нестабильности, подвижек – такие армокаркасы повышают стойкость свай на разрыв. А вот сделать армирование несложно: взять нужное количество арматурных прутов диаметра 10-12 мм, зафиксировать прутки в каркас посредством вязальной проволоки или сварки.
Осталось лишь погрузить на дно скважины обсадную трубу, залить смесь на треть, затем поднять трубу, уплотнить бетон, снова залить смесь на треть, не забывая армирование, утрамбовать, залить слой бетона и выполнить оголовок. Стоит помнить, что каркасы буронабивных свай из прутков погружаются с таким расчетом, чтобы наружу выходили прутья для связки с ростверком.
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. Буровая оснастка приводится в рабочее состояние и 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.
Рис: Бурение с применением обсадной трубы
Важно: в процессе бурения шнековая колонна вращается внутри обсадной трубы. Сама обсадка углубляется за счет выемки грунта из под ее стенок, под воздействием собственного веса и прикладного воздействия вибрационного блока, оказывающего на трубу возвратно-поступательные нагрузки
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.
Рис: Установка арматурного каркаса в скважину
Для повышения прочностных характеристик буронабивной сваи производится уплотнение смеси посредством глубинных электровибраторов, которые удаляют из бетона образовавшиеся в нем полости воздуха. К последующей эксплуатации (обвязке ростверком) опора пригодна спустя 25-30 дней после заливки (данное время необходимо для набора бетоном проектной прочности).
Рис: Заполнение скважины под буронабивную сваю бетоном
Необходимый инструментарий и приспособления
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.
Технологии устройства буронабивных свай
В зависимости от технологии обустройства, все буронабивные сваи классифицируются на три вида:
- Опоры, сформированные без оболочки;
- Опоры с извлекаемой и постоянной оболочкой
В качестве оболочки применяются обсадные трубы — цилиндрические стальные конструкции, стыкующиеся между собой посредством резьбового либо анкерного соединения
Бурение скважин под сваи без оболочки не сопровождается их использованием, что возможно лишь в условиях устойчивых (не склонных к обвалам грунтов) с минимальным уровнем грунтовых вод.Важно: при необходимости в процессе бурения без обсадных труб может использоваться бентонитовый раствор, который подается в разрабатываемую скважину, вымывает из нее грунтовые массы и оседает на стенках полости, формируя корку, препятствующую осыпаниям почвы
Рис: Обсадные трубы для бурения под сваиТехнология 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.
