Буронабивные нагнетательные сваи: технология строительства и строительства, способы сборки и сфера применения BIS

Буронабивные нагнетательные сваи: технология строительства и строительства, способы сборки и сфера применения BIS

Буроинъекционные сваи: технология установки и устройство БИС

Буронабивные инъекционные сваи используются при строительстве объектов, расположенных в густонаселенных районах: жилых массивах города, крупных промышленных предприятиях. Это эффективная замена забивных столбов, при работе с которыми в слоях почвы возникают сильные динамические колебания. Это нарушает целостность близлежащих построек. BIS решает проблему негативного воздействия на конструкции, расположенные в непосредственной близости от строительной площадки.

Принцип технологии

Для бурения опор в земле проделываются ямы диаметром до 40 см. Когда отверстия достигают нужной глубины, их заполняют водоцементным или цементно-песчаным раствором, который закачивают внутрь под высоким давлением с помощью полого шурупа. Благодаря впрыскиванию раствора под высоким давлением его можно заливать в отверстия, сделанные как по горизонтали, так и по вертикали. Затем в неотвержденный бетон вставляется основание корзины с арматурой.

При высыхании смеси колодец становится монолитной железобетонной опорой, на которую затем устанавливается фундамент дома.

Требования к армированию и бетонированию

С учетом действующих СНиП существуют особые требования к бетонированию и применению арматуры в буронабивных сваях. Техника монтажа:

Поперечное сечение устанавливаемой рамы всегда должно быть на 14 см меньше диаметра просверленного отверстия. Это предотвращает заклинивание рамы в проеме. Для армирования используются пространственные леса, в которых продольные пояса расположены на равном расстоянии друг от друга. Минимальное количество продольных стержней – 6, класс арматуры А3 (сечение не менее 18 мм). К жесткости арматурных каркасов предъявляются повышенные требования. Элементы крепятся сваркой, дополнительно арматура должна быть усилена стальными кольцами, которые располагаются на внешней части каркаса на расстоянии 2 м. Кольца имеют ширину 5-10 см и толщину 8-10 мм. Максимальная длина арматуры – 11,7 м. При необходимости установки каркаса в проем большего размера отдельные части свариваются между собой на строительной площадке. Для буронабивных свай применяют бетон М300 с классом напряжений не ниже B22,5.

Также требуется залить слой бетона толщиной не менее 7 см вокруг защитного каркаса. Равномерное распределение арматуры в проеме достигается установкой ручки на металлические кольца жесткости.

Избыток раствора, вызванный заполнением ямы до очищения бетонного состава от пустот, не должен превышать 25% от запланированного объема стяжки одной сваи.

Условия монтажа

Также существуют требования к самому процессу установки BIS. С учетом СНиП необходимо соблюдение следующих условий:

При постоянных работах возможно бурение соседних скважин с шагом не больше диаметра уже установленных 3 свай. Если расстояние меньше допустимого, новую сваю можно пробурить только через день после заливки предыдущей сваи бетоном. Процесс заливки бетона происходит при непрерывном движении шнека вперед и назад. При заполнении полости важно поддерживать постоянное давление бетонной смеси; если давление сбрасывается, время извлечения гильзы долота должно быть сокращено. После завершения бетонирования МБУ должна покинуть скважину. Земля, которая была выкопана при сборке опоры, удаляется экскаватором. После расчистки площадки в устье проема устанавливается люлька, а надземная часть опорной колонны заливается бетоном. Укрепление сваи происходит после заполнения пустоты бетоном и очистки устья.

Примечание: Максимальный интервал времени между заливкой бетона и заделкой каркаса не должен превышать 20 минут.

Сфера использования

Чаще всего буровые колонны применяют, когда нет возможности установить забивные сваи. Но это не единственная область их применения. Строители также могут использовать эту технологию, когда:

    необходимо размещать фундамент на неустойчивых грунтах; Усиление основной конструкции необходимо при необходимости превышения проектных нагрузок – нагружение поверхности фасада облицовкой, возведение мансарды, монтаж надстройки; необходимо защитить природный ландшафт от разрушения при строительстве; скорректировать наклон здания за счет неравномерной усадки уже построенной конструкции оболочки.

Основное отличие инъекционных свай от фундаментных оснований – способ закачки бетонного раствора в скважину.

Учитывая качественный состав почвы и близость потока грунтовых вод, эта технология постоянно совершенствуется.

Итак, на сегодняшний день существуют следующие методы:

Инъекционные столбы с кожухом ямы устанавливают на участках с ослабленным грунтом, где зимой он часто промерзает. Корпус выполнен с помощью металлических гильз, установленных в просверленных отверстиях. Затем заливается бетонный раствор. BIS без дополнительной оболочки используется на устойчивых почвах с небольшим количеством грунтовых вод. Максимальный диаметр этих опор – 18 см. Просверленное отверстие армируют и заливают бетоном сразу после достижения необходимой глубины. Обмоточные опоры отличаются особой технологией устройства. Отверстия для них проделываются специальным наконечником в виде винта. Армирование производится вместе со сверлением.

Обшивка скважины увеличивает стоимость фундамента, но гарантирует его устойчивость и долгий срок службы.

Спецтехника для установки свай

Мобильные буровые установки (МБУ) используются для устройства буровых фундаментов. При устройстве фундаментов чаще всего используют МБУ на колесах.

Читайте также:  Давление в гидроаккумуляторе: оптимальные значения, расчет и регулировка

Буровые установки МБУ размещаются на основной платформе, которая с помощью шарниров крепится к транспортному шасси. В зависимости от типа платформы спецтехника может быть поворотной или стационарной. Для каждой последующей скважины МБУ с фиксированным механизмом должен менять свое положение, а наличие вращающегося оборудования позволяет машине одновременно пробурить несколько скважин с учетом их расположения.

Основная рабочая часть МБУ – бурильная колонна, состоящая из поворотной платформы, шнекового бура, подъемных цилиндров, ротатора и металлической мачты, по которой перемещается шнек.

Головка шнека оснащена заглушкой, предотвращающей заполнение ямы землей во время подготовки ямы. По окончании сверления при заливке бетона введенный в отверстие раствор выдавливает заглушку с места.

Раствор вдавливается в шнек бетононасосом. MBU соединяется с бурильной колонной с помощью поворотной платформы, к которой подсоединяются подводящие шланги. Допустимое давление подачи бетонного раствора – 10 МПа.

Подъемные краны используются для установки в нишу рамы. При установке опор размером до 5 м арматура опускается в проем под собственным весом, а при работе с более длинными конструкциями дополнительно используется вибропогрузчик для армирования.

Основные преимущества

Основное преимущество просверленных опорных колонн – абсолютное отсутствие вибраций при строительных работах.

Кроме того, преимущества заключаются в следующем:

    повышение прочностных свойств фундамента и непосредственно конструкции дома; сокращение сроков строительства, так как монтаж боронагнетательных свай максимально автоматизирован и не требует неквалифицированного рабочего персонала; возможность проводить монтаж в стесненных условиях; меньшие материальные затраты за счет сокращения сроков строительства; возможность установки без перемещения слоев почвы; огромная сфера применения – несущие конструкции домов, стены котлованов, фундаментные работы; использование технологии закачки в скважину позволяет возводить здания в местах, где нельзя использовать традиционные сваи из-за риска повреждения близлежащих домов; можно работать зимой.

Буронабивные сваи – это современная и высоконадежная технология, имеющая множество неоспоримых преимуществ.

Недостатки при обустройстве

Использование технологии впрыска с отверстиями также имеет некоторые недостатки. В результате при закладке этих свай, в отличие от забивных и буронабивных свай, грунт не уплотняется искусственно. Другими словами, их несущая способность находится на уровне естественного состояния.

Использование буронабивных свай часто не допускается из-за риска того, что грунтовые воды выдавят бетон из земли до того, как он полностью высохнет. Этот процесс может происходить в случае устройства фундаментов на орошаемых песчаных почвах с высоким коэффициентом фильтрации и активным движением грунтовых вод.

Определенные сомнения в качестве уже сделанных фундаментов может вызывать технология их выполнения. Часто бывает сложно погрузить арматурный каркас в бетон, который при низком давлении не проникает глубже 75-85% длины опоры. Последующее проседание арматуры, происходящее под действием повышенного давления, приводит к нарушению целостности арматуры, ее соскальзыванию с несущих стен. Это означает, что нижняя часть сваи практически не имеет армирования.

Однако на сегодняшний день не зарегистрировано ни одной серьезной аварии, связанной с деформацией основания буронабивных свай. Сфера их применения только в последнее время расширяется.

Формирование стоимости

Чаще всего при устройстве буронабивных свай выполняется весь комплекс строительных работ: разбивка свайного поля, бурение ям, сварка каркасов арматуры, установка арматуры в пустоте, заливка в отверстия бетонного раствора с помощью полого вибратора. Это означает, что общая стоимость буровых и нагнетательных свай складывается из следующих частей:

Стоимость работ по сверлению отверстий (глубина сверления). Цена водно-песчаного или песчано-цементного состава (необходимое количество раствора). Стоимость усиления и установки усиленного каркаса. Амортизация специализированной техники, которая используется на строительной площадке. Доплата, если процесс работы усложняется особенностями сайта (типом и сложностью сайта).

Грамотно рассчитанный и правильно построенный фундамент на буронабивных сваях подходит для возведения любых конструкций на неустойчивых грунтах. В отличие от ленточных фундаментов, фундамент на сваях намного дешевле. Доверить установку буронабивных свай только опытным строителям. Это единственный способ создать действительно прочный фундамент для здания.

Читайте также:  Профильный трубогиб своими руками - схема, чертежи, видео

Буроинъекционные сваи

Инъекционные сваи (DIP) – это технология, широко используемая как в промышленном, так и в гражданском строительстве. BIS – это бетонные конструкции диаметром от 120 до 300 мм и глубиной до 20 метров, выполненные путем вдавливания бетона в отверстие во время бурения.

    Где используются буронабивные сваи? Типы бурильно-нагнетательных свай Оборудование для установки буронабивных нагнетательных свай Устройство буронабивных нагнетательных свай Укрепление фундамента сваями инъекционного бурения

БИС относится к категории «висячих» свай, так как свою основную несущую способность они достигают не за счет расширения опорной ножки, а за счет силы контакта боковой поверхности сваи с грунтом.


Рисунок 1. 1: Этапы строительства буронабивных свай.

Рассмотрим основные преимущества буронабивных свай:

    Несущая способность свай этого типа в почвах, насыщенных влагой, и в почвах, склонных к поднятию, на порядок лучше характеристик их аналогов; Буронабивные сваи имеют меньшие габариты по сравнению с буровыми конструкциями, но не уступают им по прочностным характеристикам; Технология бурения свай не оказывает отрицательного воздействия на грунт и фундаменты существующих построек, такие сваи можно делать в густонаселенных городских районах и в районах, подверженных риску оползней; Экономичность – в большинстве случаев технология закачки в скважину реализуется без обсадной колонны, что значительно снижает ее стоимость; Минимальный объем земляных работ определяет высокую скорость устройства фундамента из биинфузионных свай.

Важный! Из всех типов свайных фундаментов BIS – лучшее решение по соотношению цена-качество.

Где применяются буроинъекционные сваи

Буронабивные инъекционные сваи можно использовать в тех случаях, когда другие типы свайных фундаментов не могут быть использованы из-за типа грунта. Бывают также случаи, когда предпочтительным вариантом являются буронабивные сваи.


Рис. 1.2: Укрепление фундамента дома буронабивными сваями

Давайте посмотрим, в каких ситуациях лучше всего работают забуренные и забивные сваи:

    Необходимость усиления уже готового, перегруженного фундамента (при расширении помещений); Для усиления фундаментов при изменении эксплуатационных нагрузок зданий (замена производственного оборудования на более крупногабаритные, наращивание мостов); При возведении зданий в сильно застроенных районах города или при строительстве в замкнутом пространстве (на территории действующих заводов и предприятий); Коррекция пятки фундаментов в результате их осадки; При строительстве зданий на проблемных грунтах.

Буронабивные нагнетательные сваи часто используются при реконструкции фундаментов, поскольку технология нагнетания позволяет укрепить проблемные основания, не нарушая структуру грунта, на котором возводится здание, и тем самым не усугубляет аварийную ситуацию.

Совет эксперта! Армирование буровой инъекцией значительно сокращает объем земляных работ (не нужно рыть котлован вокруг здания), что значительно ускоряет темпы реконструкции.


Рис. 1.3: Укрепление грунта буронабивными сваями

Виды буроинъекционных свай

Классификация буровых и нагнетательных свай основана на технологии сборки, согласно которой можно выделить:

    BIS без дополнительной обвязки отверстий; БИС с обсадной колонной; BIS со спиральной намоткой.

Инъекционные сваи без обсадных труб используются для строительства фундаментов в нормальном грунте, содержащем минимальное количество грунтовых вод. BIS без корпуса имеет ограниченный максимальный диаметр, который не должен превышать 180 мм.

Тип подачи раствора при строительстве БИС без обсадной колонны выбирается исходя из их диаметра – это может быть как гравитационная подача в уже пробуренное отверстие, так и подача через нагнетательную трубу, заполняющую отверстие бетоном сразу после достижения его дно сверлом. БИС без опалубки необходимо укрепить арматурным каркасом.

В грунтах с недостаточной несущей способностью (грунты, насыщенные водой и почвы, подверженные смещению) практикуется усиление скважин под обсадными трубами BIS. Эти трубы представляют собой металлическую гильзу, вставленную в просверленное отверстие с заливкой бетона.


Рисунок 1.4: Расчет нагнетательной сваи с обсадной трубой.

Конструкция спирально-навивной сваи отличается от конструкции обычных буронабивных свай. Отверстия для этих свай проделываются путем бурения грунта спиральной оправкой, установленной на нагнетательной трубе. На валу нагнетательной трубы установлен арматурный каркас, который одновременно с бурением скважины вбивается в землю.

Читайте также:  Как выбрать кофемашину для дома: какая модель лучше и что говорят обозреватели, недорогие хорошие устройства, автомат и электрический

Важный! Хотя обсадная труба увеличивает стоимость фундамента, это ключ к его прочности и долговечности, и им нельзя пренебрегать в целях экономии.

Оборудование для установки буроинъекционных свай

Скорость установки буронабивных свайных фундаментов напрямую зависит от оборудования, используемого для их установки.
Мобильное буровое оборудование с полым шнеком непрерывного действия (CFA) используется для сборки BIS, который представляет собой просто нагнетательную трубу. Буровые установки CFA визуально напоминают колонну традиционных сверл – те же спиральные лопасти, но внутри колонны есть канал для бетонного раствора.

Первый этап буровой установки CFA – проделать отверстие под будущую сваю – грунт поднимается лопастями буровой установки до достижения необходимой глубины отверстия. Полость нагнетания в бурильной колонне закрывается пробкой для предотвращения попадания грунта в скважину.

Затем в бурильную колонну закачивается бетонный раствор, бурильная колонна поднимается, а отверстие заполняется бетоном. Все современное оборудование CFA подает бетон под давлением, благодаря чему он уплотняется, а свая приобретает большую прочность. Затем на место бурильной колонны устанавливается вибродомкрат, а в заполненную бетоном скважину опускается арматурный каркас.


Рисунок 1.5: Буровая установка для бурения свай BM-881

Строительная компания «Богатырь» располагает парком современного оборудования для бурения скважин под буронабивные сваи:

    БМ-881 – установка с мощным двигателем, способная бурить скважины под нагнетательные сваи даже в мерзлых грунтах; КГ-12м – наша «тяжелая артиллерия», оснащенная приставной установкой СО-2, которая может просверливать сваи глубиной до 30 метров.

Важный! Современное буровое оборудование очень эффективно – фундамент под дом среднего размера можно закладывать за 1-2 рабочих смены.

Устройство буроинъекционных свай

Бетонная смесь, используемая в БИС, основана на цементе класса М400 и выше, с плотностью не более 29%. Соотношение цементного песка и воды составляет 1: 1: 0,4 или 1: 2: 0,7. В раствор добавляется песок с мелкой фракцией не более 1 миллиметра.

Фактическая прочность бетона на буронабивных сваях должна быть не менее 15 МПа через 7 суток с момента его реализации, а через 28 суток – не менее 30 МПа.
Для армирования, в зависимости от размеров BIS и типа грунта, могут использоваться как одиночные арматурные стержни, так и арматурные каркасы. В исключительных случаях для армирования можно использовать стальные трубы.

Совет эксперта! Армирование BIS обязательно для свай любой глубины и диаметра.

Рисунок 1.6: Армирование для армирования BIS

Тип арматурного каркаса определяется в зависимости от свойств грунта и нагрузки на сваю. Армирование может быть равномерным по всей длине БИС (в нестабильных грунтах) или смешанным (сварная цилиндрическая арматура в точке наибольшего изгибающего давления на сваю и одинарная арматура на оставшейся длине БИС) в нормальных грунтах.
Каркас арматуры 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

Укрепление фундаментов аварийного BIS следует производить сразу после наблюдения за их проседанием, первым признаком которого является растрескивание стен. Армирование также является важной частью подготовки существующих зданий для надстройки.


Рис. 1. 7: Укрепление фундамента буронабивными сваями

Процесс усиления фундаментов инъекционными сваями осуществляется в несколько этапов:

    Проведены проектные расчеты и определены оптимальный диаметр и глубина свай; Подготовлено рабочее место, смонтирована буровая установка; Периметр аварийного фундамента поддерживается балкой перекрытия согласно проектным расчетам; Отверстия просверливаются и заливаются бетонным раствором; Сваи армируются арматурным каркасом и бетон прессуется (уплотняется).

Наши услуги

Мы полагаемся исключительно на следующие услуги: забивка свай, забойное бурение, шпунт, а также статические и динамические испытания свай. У нас есть собственный парк бурильно-свайных машин и мы готовы доставить сваи на строительную площадку с последующей их погружением на строительной площадке. Цены на забивание свай на сайте: цены на забивание свай. Чтобы заказать услугу забивки железобетонных свай, оставьте, пожалуйста, форму запроса.

Оцените статью
Добавить комментарий