Добавить в закладки
Текущий рейтинг статьи:
Статьи

Буроинъекционные сваи и другие виды: общие положения и применение, технология изготовления

Сваями называются металлические, деревянные или железобетонные стволы (стержни), которые монтируют в грунт разными способами для того чтобы придать фундаменту предельную прочность. Все они различаются не только по составляющим, из которых сделан ствол, но и по типам. Среди них есть буроинъекционные сваи, которым здесь будет уделено основное внимание.

   X

Также мы коротко поговорим о других видах и, кроме того, вы увидите демонстрацию видео в этой статье по данной теме.

Монтаж свай на стройплощадке

Монтаж свай на стройплощадке

Типы свай

  Реклама


 

Технологии современного строительства подразумевают использование многих типов свай для укрепления фундаментов и котлованов, подбирая их по массе вышестоящей постройки, по составу грунта и климатических условий данной местности.

Среди них можно выделить три основных типа, это трубобетонные (ТБС), буросекущие (БСС), буронабивные (БНС) и буроинъёкционные (БИС). Так же их можно распределить, как сваи-оболочки, забивные, полые, грунтовые, шпунтовые, винтовые и составные или секционные.

Совет. Монтаж любого типа свай всегда должен быть согласован с заказчиком, также с ним обязательно нужно оговорить места временного отвала отработанного грунта и складирования материалов и техники.

Деревянные сваи

Монтаж деревянных свай

Монтаж деревянных свай

  • Деревянные сваи можно разделить на составные, пакетные и одиночные, которые могут применяться, практически, во всех областях строительства, но только при низких или средних нагрузках. Как правило, для стержней используется сосна, но иногда инструкция по использованию допускает применение дуба. Верхнюю часть ствола защищают бугелем (металлической дужкой), а заострённый конец заворачивают либо в листовое железо, либо надевают чугунный башмак.
  • Такие стержни устанавливаются путём забивания в грунт и для этого могут применяться паровые, дизельные, механические и вибрационные молоты, а также вибропогружатели. В некоторых случаях может оказаться, что длина сваи слишком мала, например, для моста, тогда один ствол просто наращивают другим.

Шпунтовые сваи

Шпунтовые сваи из стали

Шпунтовые сваи из стали

  • Шпунтовые сваи могут изготавливаться из дерева, железобетона или стали из которых возводятся гидротехнические сооружения разного рода типа мостов и набережных, а также для обустройства котлованов под ограждения. Для погружения в грунт используются копры и вибропогружатели, а устанавливаются они друг напротив друга, представляя собой стенку из водонепроницаемых сооружений (шпунтовая стенка).

Трубобетонные сваи

Монтаж трубобетонных свай

Монтаж трубобетонных свай

  • Трубобетонные конструкции представляют собой стальную трубу с острым конусным наконечником, которую загоняют в почву при помощи пневмоударной машины, а затем созданная полость заливается бетоном. В некоторых случаях бетонная заливка армируется, а в некоторых – нет, так как здесь всё зависит от характера нагрузки, к тому же такие стержни могут быть забиты, как строго вертикально, так и под уклоном.
  • Уклонный монтаж зачастую не позволяет применять тяжёлую специальную технику и может быть связано с дополнительным финансированием. Пневмоударные машины со своими относительно небольшими габаритами в состоянии выполнять работу на нестабильных грунтах, на дне высушенных водоёмов, а так же очень близко от промышленных и гражданских сооружений разного характера.

Винтовые сваи

Винтовые сваи готовы к установке

Винтовые сваи готовы к установке

  • Такое устройство представляет собой металлический полый стержень с приваренными на конусном конце одной или несколькими лопастями или же такой наконечник может быть монолитным, что гораздо прочнее, особенно для мёрзлых грунтов. Такое крепление фундамента наиболее популярно для монтажа маяков, мачт, столбов, заборов, укрепления почвы, а также для архитектурных форм малой и средней тяжести. Винтовые фундаменты в настоящее время регламентируются расчётом по СП 24.13330.2011.
  • Монтаж винтовых свай для фундамента осуществляется при помощи машин с различными гидравлическими механизмами, а также своими руками, что довольно часто встречается в частном строительстве жилых домов и хозяйственных подсобных помещений. В тех ситуациях, когда завинчивание крайне затруднено (обычно это происходит на скальных грунтах) перед установкой производится лидерное бурение скважин.
    Благодаря тому, что цена таких стержней вполне соответствует их эксплуатационным возможностям, винтовые сваи пользуются большим спросом как в гражданском, так и в промышленном строительстве.

Железобетонные сваи

Сваи из железобетона

Сваи из железобетона

  • Такая продукция, как на фото вверху изготавливается из тяжёлого бетона и при сечении 300×300 мм имеют длину до 12м, но при увеличении сечения до 350×350 мм или 400×400 мм, их длина увеличивается до 16м (также существует вариант наращивания длины для нестабильных грунтов).
    Погружение или забивку таких свай осуществляют копрами с установленными на них гидравлическим или паровым молотом, что достаточно эффективно для такого процесса, но при этом отказ не должен быть более 0,01м, так как в ином случае это грозит осадкой нулевого цикла.
  • Учитывая, что фундаменты такого рода монтируются в основном для массивных сооружений, их несущая способность определяется по СНиП и статическому зондированию с определённым коэффициентом запаса. В тех ситуациях, если невозможно определить несущую способность грунта (как правило, это водонасыщенные пески) несущая способность сваи тестируются статическим испытанием, то есть, конкретной нагрузкой на данном участке. По данным динамическим испытаниям составляется особый технический отчёт об инженерно-геологических условиях данного участка.

Буронабивные сваи

Монтаж буронабивной сваи

Монтаж буронабивной сваи

  • Обустройство БНС чаще всего производится либо ударно-канатным бурением, либо непрерывно вращающимся шнеком, либо бурением в обсадной инвентарной трубе. Технология обустройства погружения заключается в следующем: в момент бурения скважины в неё по секциям погружается обсадная труба, и эти секции по ходу погружения скрепляются сваркой или же специализированных стыков. После завершения монтажа секции демонтируются для вторичного использования, но случается, что их решают оставить на месте.
  • Бурение скважины осуществляется буровым станком методом удара или поступательного вращения, а сама труба погружается при помощи вибропогружателя, с применением специализированных гидравлических домкратов. Когда скважина достигает проектной отметки, из неё удаляют скопившийся грунт и устанавливают внутрь металлический арматурный каркас, после чего заливается и уплотняется бетонная смесь. После извлечения или неизвлечения инсентарной трубы происходит формирование головки БНС формой-кондуктором.

Сваи буроинъекционные (БИС)

Стадии формирования буроинъекционных свай

Стадии формирования буроинъекционных свай

Монтаж БИС по большому счёту подразумевает замену отработанного грунта из скважины бетонным раствором, который подаётся туда под давлением через полый шнек, а затем в залитую смесь погружается арматурный каркас до определённой проектной отметки.

Вся технология — буроинъекционные сваи и их монтаж по несущим способностям определяется статическим испытанием согласно ГОСТ 5686-78. Стержни БИС отличаются гибкостью (l/d = 80-120) и малым диаметром (d = 120-250 мм), а название происходит от процесса изготовления, то есть, от инъёкции бетона в буровую скважину.

Общие положения и применение

Схематическое изображение распределения нагрузки на БИС

Схематическое изображение распределения нагрузки на БИС

  • По конструкции и способу изготовления БИС можно разделить на несколько видов: а) происходит вытеснение бурового раствора с опрессовкой 0,2-0,4 МПа; б) под защитой обсадной трубы с опрессовкой 0,2-0,4 МПа; в) инъекция в сухую, заранее выбуренную скважину; г) сброс бетона в пробитую скважину; д) винтонабивные.

Рекомендация. Применять инъекционные сваи целесообразно в следующих случаях: а) для усиления фундамента в связи с повышением нагрузки от вышестоящей конструкции; б) возведение в непосредственной близости новых объектов; в) ограничение по размерам на стройплощадке (внутри предприятия); г) усиление основания или ликвидация возникшего крена; д) реконструкция фундамента; е) строительство объект на сложном грунте.

Технология изготовления

Технология изготовления БИС

Технология изготовления БИС

  • В зависимости от состояния грунта и области применения существуют различные технологические схемы производства БИС.
Для маловлажных глинистых грунтов, скважина до 18 см

Для маловлажных глинистых грунтов, скважина до 18 см

  • На верхнем рисунке в позиции I и II (позиция III – это уже бетонирование) показан принцип целесообразности шнекового бурения скважин диаметром от 13 до 18 см, где диаметр долота не должен превышать 10 мм. Это обеспечит затирание стенок на скважине более влажным грунтом, который поднимается по шнеку и препятствует осыпанию сверху. Для пробития скважин применяется пневмопробойник или станок БС-1М, после этого при помощи шланга производится инъекция цементно-песочным раствором прямо в забой.
Для маловлажных глинистых грунтов, скважина от 18 см

Для маловлажных глинистых грунтов, скважина от 18 см

  • Для маловлажных глинистых грунтов со скважиной более 18 см наиболее целесообразно свободное сбрасывание раствора в шурф с осадкой корпуса от 13 до 18 см. Если длина арматурного не превышает 5м, то лучше всего его устанавливать непосредственно в свежую бетонную смесь.
Схематическое изображение БИС с извлечением обсадки

Схематическое изображение БИС с извлечением обсадки

  • На схеме вверху вы видите принципы монтажа в водонасыщенных грунтах (I-IV) и I, V, VI – в сухих. При этом I: бурение; II, VI — установка арматурного каркаса; III, V – процесс бетонирование сваи; IV — опрессовка скважины и извлечение обсадки. Помимо этого на обозначениях: 1 — обсадные трубы; 2 – арматурный каркас; 3 — инъекционная труба; 4 – штуцер с оголовком; 5 — шланг растворонасоса; 6 — готовая БИС.
Устройство буроинъекционных свай с промывкой скважин бетонным раствором

Устройство буроинъекционных свай с промывкой скважин бетонным раствором

  • I — бурение скважин при помощи шарошечного долота (шарошка); II — монтаж арматурного каркаса; III- монтаж инъекционной трубы и заполнение скважины смесью: IV — монтаж тампона и опрессовка скважины с забоя: IVа — опрессовка скважины со стороны устья
    (1 — буровой став 2 – арматурный каркас; 3 — инъекционная труба; 4 — усиливаемое основание; 5 — устьевой лоток; 6 — тампон с сальником; 7 — расширенная часть сваи; 8 – БИС).
Схематическое устройство БИС с трубчатой арматурой

Схематическое устройство БИС с трубчатой арматурой

  • I — устройство скважины; II — наполнение шурфа инъекционной смесью; III — монтаж арматуры; IV – опрессовка.
    1 — обсадная труба; 2 — инъекционная труба; 3 — трубчатая арматура; 4 — инъектор с двойным тампоном
  • е) при монтаже буроинъекционных свай с винтовой навивкой по стволу (винтонабивные сваи) скважина создаётся путем завинчивания в грунт полого формирующего наконечника, который состыкован с вращательной инъекционной трубой, в которой монтируется арматурный каркас. БИС создаётся при вкручивании наконечника и подачи цементно-песочного раствора под давлением 0,2-0,3 МПа насосом в полость, образующуюся в грунте.

Рекомендация. Контроль прочности бетона, который укладывается в скважину, осуществляется путём отбора проб этой смеси из каждой поступающей на площадку партии бетона (партия подразумевает количество бетона, уложенного в одну сваю).
От каждой партии отбирается не менее одной серии образцов (3м3 размером 10×10х10 см) с последующим их испытанием по сроку 28 суток.
Выдержка осуществляется в обычных условиях застывания бетона при t 20°С (+2°С) и влажности 95% (±5%).

Заключение

Условия, в которых монтируются буроинъекционные сваи порой подходят лишь для них и неприемлемы ни для какого другого образца стержней. Сам по себе метод достаточно удобен и имеет относительно невысокую стоимость.



Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Рейтинг статьи:
Опубликовано: 27.03.2014

Оставить комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы - так ответ эксперта будет гораздо точней

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Ваше имя:
Ваш e-mail:




Top