Армирование свай (буронабивных, буроинъекционных и забивных)

Технология устройства буронабивных свай

Буронабивные сваи – особая технология и специальный метод в строительстве, который наиболее всего подходит и используется при высокой плотности застройки,  что так характерно для мегаполисов и современных городов. Чаще всего, для устройства фундаментов используются забивные сваи и в определенных случаях их использование оптимально. Но устройство буронабивных свай имеет ряд своих неоспоримых преимуществ, таких как возможность проведения строительно-монтажных  работ, в старой части города, где использование привычных технологий  представляет существенную опасность для стоящих рядом сооружений и проходящих коммуникаций.  Буронабивные сваи – это один из самых удобных способов организации фундамента строящегося здания. Диаметр свай, как правило, составляет 0,35 – 1,5 м. В большинстве случаев данную технологию устройства применяют при больших нагрузках, а также при глубоком залегании мало сжимаемых грунтов. Эта технология обеспечивает производство работ без ударов и вибраций, что особенно важно при изготовлении буронабивных свай вблизи существующих зданий и сооружений. Технология устройства буронабивных свай применяется – при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, на строительных площадках со сложными геологическими и инженерными условиями, в стесненных условиях городской застройки, вблизи существующих зданий и сооружений в которых могут возникнуть деформации при забивке или вибропогружении. Буронабивные сваи выполняются по технологии:

• CFA (НПШ-непрерывного полого шнека);
• под защитой бентонитового раствора;
• под защитой обсадных труб погружаемых дрейтеллером;
• под защитой обсадных труб погружаемых и извлекаемых с помощью вибропогружателя.

  Устройство буронабивных свай методом CFA (Continuous Flight Auger) или НПШ (Непрерывный Полый Шнек) – одна из наиболее распространённых за рубежом и постепенно обретающая популярность в России технологий. Суть метода заключается в том, что буровая колонна, состоящая из полых шнеков, погружается в грунт на проектную величину, при этом происходит выбуривание (подъём грунта посредством реборд спиральной навивки шнека) грунта на поверхность. Применение буронабивных свай выполненных по технологии CFA, за счёт заполнения под давлением пространства скважины бетоном, не допускает разуплотнения около свайного пространства. Основными преимуществами применения данного метода являются: – высокая производительность – в 3-12 раз выше по сравнению с устройством свай с обсадной трубой. Разброс может быть вызван затруднениями в поставках бетона, арматурных каркасов и подготовкой площадки под буровую технику; – гарантированное уплотнение забоя и стенок скважины, как следствие более высокая несущая способность при тех же параметрах; – меньший уровень шума при производстве в сравнении с методом при использовании обсадной трубы, т.к. нет необходимости “сбрасывать” грунт со шнека; – экологичность, т.к. время работы буровой техники значительно сокращается, что немаловажно при работе в заселённых городских центрах. При устройстве буронабивных свай под защитой обсадных труб обсадную   трубу  опускают в скважину одновременно с выбуриванием грунта, что предотвращает осыпание рыхлых слоев породы. Обсадная  труба настолько плотно прилегает к стенкам самой скважины, что позволяет избежать какой-либо деформации грунта.  К трубам  предъявляются достаточно строгие требования и в каждом конкретном случае труба должна быть четко установленного размера и диаметра. После бурения скважины на проектную глубину в нее опускается и монтируется заранее изготовленный арматурный каркас, затем происходит заливка бетона.   

Альтернатива буронабивным сваям – лидерное бурение под сваи

Прекрасной альтернативой изготовлению буронабивных свай является лидерное бурения скважин под сваи. Цена бурения одного погонного метра скважины – от 200 рублей, и зависит  от состояния грунта.

Наша техника позволяет, не меняя позиции тут же осуществлять погружение свай в пробуренные скважины. В чем преимущество такого метода?

• Такое погружения не создает высокого уровня вибрационного воздействия на соседние строения.

• Позволяет строить надежные свайные фундаменты даже в городской черте в условиях плотной застройки.

• Обеспечивает точную расчетную забивку свай в сложных грунтах (вечномерзлые грунты, участки с высоким уровнем грунтовых вод, грунты с плывунами и линзами и т. п.).

Кроме того, мы производим лидерное бурение под винтовые сваи и их установку. Обращайтесь, наши специалисты знают и любят свое дело!

Так же рекомендуем посмотреть:

1. Как закрыть свайный фундамент
2. Как рассчитать свайный фундамент

 Наша компания занимается забивкой свай — обращайтесь, поможем!

Армирование свай

Условия работы и монтажа забивных и буронабивных (или буроинъекционных) свай – различны и определяют армирование.

СНиП 2-02-03 85

Армирование забивных конструкций

Не допускается неполное (по длине) армирование.

Дополнительное армирование укрепляет части сваи, испытывающие повышенные нагрузки: Верхняя часть усиливается сетками (4-5 слоев на расстоянии 5 см). Такое армирование позволит свае лучше сопротивляться ударам бабы копра; Нижняя часть усиливается конической обоймой, соединенной с арматурой. Так укрепляется остриё сваи, испытывающее при забивки значительные нагрузки при встрече с камнями и скальным грунтом.

Армирование буронабивных и буроинъекционных конструкций

При однородных грунтах у висячих свай допускается неполное армирование (нижняя часть).

а – свая – стойка, б – висячая свая

Висячими называют сваю, опирающуюся на сжимаемые грунты за счет трения. В отличии от сваи-стойки, опирающейся нижней частью на несжимаемые слои грунта.

Схема армирования буронабивных и буроинъекционных свай повторяет схему армирования забивных свай, но следующих элементы отсутствуют:

• Усиления сетками оголовка сваи;
• Монтажные петли и центрирующий штырь;
• Конические обоймы в нижней части сваи.

Армирование продольного типа

В устойчивой среднеплотной почве (суглинок, глина, супесь) можно использовать продольное армирование. Это снижает стоимость сваи, но снижает сопротивление на изгиб и растяжение. Сваи, армированные продольным способом, не допускаются к использованию в строительстве гидротехнических сооружений и в сейсмоопасных районах.

При продольном армировании, арматурный каркас состоит из параллельных стержней, образующих объемный каркас (сваи до 30х30 см – 4шт. и 6-8 шт. на сваю 40х40 см). Диаметр арматурных стержней – 12-15 мм и класс A300 (A-II) или A400 (A-III).

Армирование продольно-поперечного типа

При продольно-поперечном армировании железобетона делается пространственный каркас, из продольной (диаметр 10-15 мм и класс A300 (A-II) или A400 (A-III)) и поперечной (диаметр 6-8 мм и класс A240 (A-I) или из того же материала что и продольная) арматур. Допустимо использовать армирующую сетку, свернутую в цилиндр (для свай круглого сечения) если подходит по сечениям продольной и поперечной арматуры.

Армирование по методу предварительного напряжения

Использование предварительно напряжённой продольной арматуры позволит значительно повысить сопротивление сваи нагрузкам на растяжение и на изгиб. Для предварительно напряженной арматуры используются стали 30-ХГ2С или 35-ГС. Размер 13 – 20 мм.

В частном строительстве железобетон с предварительно напряженной арматурой применяется не часто.

Армирование узла свая – ростверк

Требуется связать продольную арматуру сваи и продольную арматуру ростверка (1,3,5) с помощью скрутки или сварки. Металлическая арматура сваи загибается и связывается с продольной арматурой ростверка сваркой или скруткой проволокой. Для надежности узла длина заделки арматуры должна превышать 35 см. Неметаллическую арматуру загнуть не получится. В этом случае, так же соединяют продольную арматуру сваи и ростверка в местах пересечения и обеспечивают заделку арматуры сваи на глубину не менее 50 см.

Применяемое оборудование

Устройство таких анкерных свай требует минимального набора бурового оборудования – может быть использован любой даже малогабаритный буровой станок с вертлюгом, грязевой насос и смеситель цементного раствора. Все типы штанг устанавливаются одним и тем же способом, независимо от их размера и нагрузки на сваю, только буровое оборудование должно подходить по соответствующему типоразмеру. Для устройства анкеров при креплении подпорных стен наша компания применяет установку для струйной цементации грунтов PSM-20 фирмы «Soilmec» (рисунок 3) со станцией перемешивания-закачки раствора (рисунок 4). Использование данной установки в последующем при оснащении буровой головки форсунками и при увеличении давления нагнетания до 300 атм. позволит получить анкерные сваи увеличенного диаметра и повышенной несущей способности. 

 ​ 

Рисунок 3 – Устройство анкерного крепления ограждения котлована

Рисунок 4 – Станция приготовления и подачи раствора

Основные преимущества корневидных свай:

– Полностью исключаются ручные земляные работы. Бурение скважин ведется непосредственно через фундамент, не затрагивая коммуникаций, проходящих около зданий и в подвалах.

– Используя малогабаритное оборудование, можно вести работы из подвала высотой 2,0 – 2,5 м. В случае необходимости работы можно вести с первого этажа здания.

– Совершенно не изменяется внешний вид конструкции, что немаловажно при работе на памятниках архитектуры.

– Можно вести работы на действующих предприятиях без остановки производственного процесса.

– Затраты ручного труда на всех технологических операциях минимальные; способ экономичен, с низким расходом материалов.

– Очевидна экологическая чистота способа по сравнению с химическими методами закрепления, что важно в условиях жесткого экологического контроля.

Укрепление буронабивных свай

В нынешнее время, когда на рынке любого товара такой огромный выбор, так хочется выбрать самое лучшее. При этом каждый стремится к максимальной финансовой экономии.

Большим спросом пользуются различные строительные материалы. Это связано с возрастающей потребностью в удобстве, уединении, собственной жилой площади.

Буронабивные сваи это бетонные колоны, укрепленные армированием радиально и по вертикальным линиям.

Такая процедура требует приличных вложений, да и экономить на ней опасно. Зачастую место заложения фундамента предполагает проведение серьезных работ из-за сложного строения грунта, например, на болотистой местности.

Несмотря на все это, сэкономить на фундаменте можно, да еще и облегчив проводимые монтажные работы. Решением будет служить использование армированных буронабивных свай в качестве основы под фундамент.

Армирование буронабивных свай способно значительно снизить затраты на строительство.

Предназначение буронабивных свай

Схема бурения скважин для свай.

В общем, буронабивные сваи представляют собой бетонные колонны, укрепленные решетчатым армированным скелетом. Прочность сваям придает именно армирование, устроенное радиально и по вертикальным линиям.

При этом средняя толщина армированной проволоки должна составлять около 1 см, а общий минимальный радиус одной колонны — не менее 15 см. Бетонные сваи размещаются непосредственно под фундаментом в почве.

Их закладывают в первую очередь, еще на этапе проведения разметки расположения фундамента. Для подготовки лунок под сваи используют специальную буровую технику.

Совет

Сваи предназначены для равномерного распределения нагрузки массы дома при малом углублении фундамента.

На неровных поверхностях, болотистых почвах лучше закладывать фундамент, в основе которого будут содержаться именно буронабивные сваи. Они обеспечат надежную опору для строения.

Обустройство буронабивных свай предполагает равномерное их распределение рядами на протяжении всего периметра строения, а также под несущими стенами.

Необходимое их количество, которое нужно установить под фундаментом, рассчитывается индивидуально и зависит, главным образом, от размера и общей массы строения.

Для равномерного распределения нагрузки на опоры при увеличении массы объекта расстояние между опорами уменьшают.

Виды набивных конструкций

Набивные опоры различаются по виду материалов заполнения тела скважины:

• Бетонные и железобетонные с арматурой.
• Песчаные и грунтовые.
• С металлическими или асбоцементными трубами – оболочками.

Свайные опоры на площадке застройки могут располагаться одиночными конструкциями, полосами или свайными кустами. Набивные конструкции заглубляются в землю по вертикальной или наклонной оси.

Горизонтальное сечение стержня сваи может иметь вид сплошного или кольцевого круга, а вертикальное сечение может быть:

• коническое;
• цилиндрическое;
• гофрированное.

Способ заделки свай может быть в виде свободной верхней части (головы) или бетонного ростверка.

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.