Технология установки буронабивных свай — особенности буронабивных свай

Узнайте все о технологии установки буронабивных свай. В статье рассмотрены особенности и преимущества этого метода фундаментальных работ. Оптимизируйте процесс строительства с помощью буронабивных свай.

При проведении строительных работ в городской черте или в густонаселенном пригороде используется бурение скважин или обустройство свай прямо в отверстии в грунте, так как работы, вызывающие сильные вибрации грунта, применять категорически запрещено. Забивка свай копрами или другими методами может привести к разрушению или, как минимум, к деформации основания близлежащих сооружений, поэтому при соблюдении основного направления строительства – свайный фундамент – используют буронабивные сваи, которые сооружаются прямо в скважине, а значит, их возведение не может причинить вреда окружающей среде.

Создание буронабивной сваи

Использование буронабивной технологии не предусматривает работы ударной сваебойной спецтехники, и, кроме городской черты, такие сваи можно использовать для создания фундамента здания на переувлажненных, слабых и пучинистых грунтах. Что представляет из себя устройство буронабивных свай? Это железобетонная опора в виде столба, нижний торец которой упирается в грунт на глубине ниже уровня промерзания грунта в регионе. Благодаря такому расположению опоры фундамент на буронабивных сваях не подвержен отрицательным воздействиям сезонных подвижек грунта, поэтому такой тип основания практически универсален в индивидуальном строительстве – на нем можно возводить любые хозяйственные постройки и легкие одно-двухэтажные дома из дерева или ячеистых бетонов, используя бурение, а не забивку опор. Распространены несколько методик обустройства буронабивных опор – с использованием обсадной трубы, с укреплением глинистым раствором, и несколько других.

Схематичное устройство фундамента на буронабивных опорах

• Как оборудовать сваи в маловлажной почве
• Обустройство свай с укреплением стенок раствором глины
• Технология создания свай с обсадными трубами
• Полая буронабивная свая

Как оборудовать сваи в маловлажной почве

Что нужно для создания буронабивной сваи своими силами:

1. Уширитель – устройство на буре, расширяющее пространство под пяту сваи. Иногда уширение пяты проводят при помощи взрывных работ;
2. Армирующий каркас для сваи;
3. Вибратор, многосекционный вибросердечник, бетоносмеситель для приготовления и заливки раствора;
4. Глина, цемент, песок;
5. Труба, лотки или желоба для заливки бетона в отверстие сваи;
6. Донный клапан, дозатор и крепежные хомуты.

В полусухой почве бурение и создание свайной опоры можно уместить в шесть технологических шагов: монтаж буровой установки, непосредственно бурение отверстия в грунте, бетонирование, выемка земли, заливка раствором и монтаж в скважине армокаркаса.

Установка армирующего каркаса в трубу сваи

Начало работ – бурение и подготовка скважины. На устье отверстия под сваю крепится отрезок трубы для обсадки грунта, который удерживает кромку почвы от обрушения. Ковшовым буром или при помощи набора шнеков скважина разбуривается до расчетной глубины, ее диаметр также зависит от проектных расчетов. По достижении проектной глубины отверстия на буровую штангу надевается уширитель, и низ скважины расширяется для создания пяты сваи, увеличивающей ее устойчивость.

Если установка буронабивных свай проходит по упрощенному методу, без обсадных труб или обмазки глиной, то можно сразу устанавливать в отверстие армирующие каркасы буронабивных свай, которые связываются или свариваются заранее. Каркас фиксируется в скважине специальными замками, которые не позволяют прутьям каркаса соприкасаться со стенками отверстия и обеспечивают 50-60 мм слой бетона между грунтом и металлом каркаса. Заливка бетонного раствора поводится через секционную бетонолитную трубу, желоба или лотки.

Свая должна заливаться бетоном за один заход, поэтому раствор должен быть обеспечен заранее и в необходимом объеме. Для этого бетон заказывают на заводе-изготовителе или приготавливают на стройплощадке при помощи бетономешалки. По мере заполнение скважины бетон уплотняется глубинным вибратором, а свайный оголовок формируется в кондукторе. Такая методика изготовления буронабивных свай позволяет заливать скважины Ø 400-1200 мм на глубину до 30 метров, а высокая несущая способность буронабивной сваи обеспечивает ее широкое применение не только в частном, но и промышленном секторе.

Как устроена буронабивная свайная опора

Обустройство свай с укреплением стенок раствором глины

На участках со слабым грунтом применение буронабивных свай сопровождается укреплением стенок скважины раствором глины, который закачивается в отверстие и своей вязкостью и плотностью создает давление на стенки скважины, не позволяя им разрушаться. Отверстие пробуривается вращательным или ударным методом. Ударные инструменты применяются выборочно в скалистом грунте.

Раствор глины создает на стенках скважины плотную корку, препятствующую проникновению грунтовых вод, разрушающих конструкцию. Для приготовления глинистого раствора используются глиносмесители, специальные грязевые насосы и отстойники. Чтобы глина не разбрызгивалась по стройплощадке, ее заливают через желоба или лотки с уклоном 1:100 – по ним использованный глиняный раствор сливается в зумпф.

Метод крепления стенок скважины раствором глины

После того, как бурение закончено и отверстие скважина зачищено, в отверстие опускается армокаркас и труба, через которую смесь заливается в отверстие. Если скважина неглубокая, то разрешено использовать желоба или лотки, что принесет такие же результаты. При заливке бетона через бетонолитную трубу ее вынимают из отверстия в грунте, по ходу выемки снимая лишние секции. Чтобы разъединение проходило быстро и без потерь, обсадные трубы оборудуются донным клапаном с резиновым уплотнителем, что предотвращает выливание раствора при разъединении трубных секций.

Труба для заливки бетона с донным клапаном

Процесс происходит следующим образом: бетонолитная труба для заливки рабочей смеси опускается на дно скважины, клапан при этом должен быть закрыт. Бункер и труба заливаются раствором, и труба поднимается вверх на высоту одной секции. Давление массы раствора открывает клапан, и раствор попадает в пространство за трубой. Так создаются буронабивные сваи технология обустройства которых аналогична технологиям обустройства свайных буронабивных опор в плотном и сухом грунте.

Технология создания свай с обсадными трубами

Методика укрепления стен скважины трубами, диаметр которых необходимо рассчитать заранее, может использоваться в любых геологических и климатических условиях. Кроме того, обсадную трубу можно не вынимать из скважины, но наиболее оптимальный вариант – использование инвентарных труб, диаметр и длина которых подбираются в зависимости от размера скважины, которые можно вынимать после заливки бетона.

Секционное соединение обсадных труб проводится сваркой или болтовым соединением. Труба, диаметр которой не должен быть равным или превышать диаметр скважины, вдавливается в грунт домкратом, забиванием или вибропогружением. Бурение ударным способом предусматривает заглубление труб по ходу разрабатывания скважины, секции добавляются, исходя из добавленной глубины.

Инвентарные трубы

Методика бурения метод вращения основана на создании пионерной скважины с укреплением обсадной трубой. В проекте расстояние между буронабивными сваями определяется согласно расчетам, учитывающим свойства грунта, геологические и климатические условия. Бурение соседней скважины начинается только после погружения в нее следующей обсадной секции, и так – до проектной глубины, после чего забой скважины зачищается, в отверстие опускается армокаркас, и скважина заливается смесью бетона. Обсадная труба вынимается постепенно, по ходу заполнения скважины бетоном, смесь уплотняется глубинным вибратором, а затем устраивается оголовок.

В сложных грунтах скважину можно бетонировать методом поднятия бетона или комбинированным способом. Комбинированная технология заливки скважины – это заполнение бетоном нижней части скважины, которая находится ниже подземных вод, а верхняя часть скважины заполняется по технологии вертикально передвигающейся трубы. Методика, направленная на испытание буронабивных свай, описана в соответствующих СНиПа и ГОСТ 5686-94.

Схема статического испытания свай

Полая буронабивная свая

Такая опора состоит из набора обсадных труб, колец для бандажа, размещенных снаружи и внутри, и арматуры. Полые свайные опоры монтируются с помощью вибросердечника, состоящего из нескольких секций, каждая секция имеет свой виброуплотнитель, позволяющий утрамбовывать бетонную смесь дифференцированно.

Буронабивные полые свайные столбы рекомендуется обустраивать в плотном грунте с укреплением скважины любым из вышеперечисленных методов. Отверстие пробуривается шнеком или ковшовым буром, затем монтируется бункер-дозатор для приема смеси бетона. В скважине закрепляется армокаркас, снабженный специальными направляющими скобами, чтобы конструкция не отклонялась от центра отверстия относительно поперечного сечения опоры, а вибросердечник не отклонялся относительно арматурного каркаса. Скважина заливается смесью на высоту 3-4 метра.

Полая свая

После погружения вибросердечника на 50 см в бетон, начиная от нижнего края, его следует зафиксировать кронштейнами на бункере-дозаторе, а затем нужно уплотнить вибратором раствор в оставшейся полости. Через 5-10 минут после виброукладки вибросердечник можно вынимать. Вибраторы необходимо выключать по ходу их вынимания из секций. Далее обустраивается полноценный (не полый) ствол на верху сваи.

Что такое буронабивные сваи?

Буронабивные сваи — это сваи, которые устанавливаются путем вращательного бурения земли, за которым следует ударная установка сваи. Буронабивные сваи применяются в случаях, когда установка свай при помощи привода путем удара сваи по грунту невозможна из-за особенностей грунта или условий строительства.

Установка буронабивных свай начинается с вращения буром, который проникает в грунт и создает отверстие необходимого диаметра и глубины. Затем в отверстие опускается свая, на которую наносится удар, чтобы вбить ее в грунт. После этого свая закрепляется в грунте за счет ее собственного веса и силы трения.

Преимущества буронабивных свай включают быстроту установки, отсутствие необходимости в использовании тяжелой техники и возможность работы вблизи существующих зданий и сооружений. Однако, установка буронабивных свай может быть более дорогостоящей, чем другие методы, и может быть непригодна для определенных типов грунтов или глубоких фундаментов.