Буронабивные сваи сухим способом

Устройство буронабивных свай сухим способом

Сухой способ применим в устойчивых грунтах (просадочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины.

Технология устройства таких свай состоит в следующем.

Методами вращательного бурения (шнековая колонна) или ударным способом (ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину.

Грунт в забое скважины при ударном способе бурения разрушается ударами долота, присоединенного к бурильным трубам и канатам.

Бурение вращательным способом выполняется специальной насадкой со сплошным или кольцевым забоем (вращение бурового снаряда инициирует весьма малые величины ускорений, передающихся массиву грунта и расположенным рядом зданиям, поэтому здания не получают каких-либо дополнительных осадок, сохранность их обеспечена).

По достижении проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге и входящих в комплект бурового станка. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя, при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4. 5 операций срезывания и извлечения фунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м.

После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.

Применяемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автосмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из скважины.

При подъеме бетонолитной трубы в процессе бетонирования нижний конец ее должен быть всегда заглублен в бетонную смесь не менее чем на 1 м.

В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы.

По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее время защищают утеплителем.

По этой технологии чаще всего изготовляют буронабивные сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.

Источник

Изготовление буронабивных свай

Из всех видов набивных свай получили наибольшее распространение буронабивные сваи. Их устраивают в скважинах, образуемых в грунте бурением и извлечением грунта из скважины.

В скважину, независимо от того, есть ли горизонтальные усилия на сваю или нет, может устанавливаться арматурный каркас. В готовые скважины производится укладка бетонной смеси. Буронабивные сваи, в зависимости от их диаметра и передаваемой нагрузки на основание (грунт), могут изготавливаться с уширением и без него.

Технология изготовления буронабивных свай «сухим способом»

Буронабивные сваи «сухим» способом изготавливают в грунтах, где грунтовая вода отсутствует или расположена значительно ниже пяты сваи.

Бурение скважины может выполняться с креплением стенок скважины и без крепления (рис.1).

Скважины бурят методами вращательного бурения с помощью шнекового бура (сваи диаметром 400–600 мм) или ковшового бура (сваи большого диаметра, d — 800 м).

Скважину бурят в два этапа: сначала на глубину 1,5–2 м. После укрепления стенок скважины фартуком, с целью исключения осыпания грунта из устья в скважину, продолжают бурить скважину до пяты сваи. Если необходимо по проекту, то с помощью уширителей скважину внизу расширяют.

Для бетонирования сваи используют литую бетонную смесь с осадкой конуса 14–22 см. Укладку бетонной смеси ведут методом вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ). Подачу бетонной смеси в скважину осуществляют по бетонолитной трубе, которая состоит из звеньев длиной 6,0 м. В качестве бетонолитных труб используют стальные трубы диаметром 200, 273 мм. Перед бетонированием монтируют бетонолитную трубу на всю длину скважины. На нее устанавливается приемная воронка, через которую подается бетонная смесь из автобетоносмесителя.

Технология изготовления буронабивных свай под глинистым раствором

Этот способ изготовления буронабивных свай применяют в водонасыщенных, неустойчивых грунтах (рис. 2).

В качестве глинистого раствора применяют раствор плотностью 1,15–1,3 г/см3. Глинистый раствор готовят на месте производства работ в специальных приемниках рядом с изготавливаемой скважиной из бентонитовых глин.

По мере бурения скважины глинистый раствор подают в скважину, где он оказывает гидростатическое давление на ее стенки; кроме того, вследствие проникания раствора в грунт, на стенках скважины образуется глинистая корка, что способствует укреплению стенки скважины.

После завершения бурения скважины на проектную глубину, в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонирование ведут методом ВПТ. Бетонолитная труба, используемая для подачи литой бетонной смеси в скважину, состоит из звеньев длиной 1,5–2,0 м. Звенья соединяются между собой герметичными замковыми соединениями.

Перед опусканием в скважину нижний конец бетонолитной трубы снабжается затвором, который бывает закрыт при сборке звеньев бетонолитной трубы. Это необходимо для того, чтобы не произошло контакта и перемешивания глинистого раствора с бетонной смесью в трубе во время подачи бетонной смеси в бетоновод.

Затвор представляет собой сферический оголовок, по диаметру равный внутреннему диаметру трубы, который с помощью самосрезающихся болтов плотно прижат к ее нижней открытой части.

При создании в бетонолитной трубе и приемной воронке определенного, расчетного столба бетонной смеси, происходит срезание болтов, и затвор по направляющим опускается в нижнее рабочее положение. Бетонная смесь, вытекая из трубы, начинает заполнять забой скважины, а затем затрубное пространство, вытесняя вверх глинистый раствор.

В процессе бетонирования, по мере заполнения скважины бетонной смесью литой консистенции, постепенно поднимают бетонолитную трубу, удаляя последовательно звенья труб. При этом необходимо, чтобы соблюдалось следующее условие: после удаления очередного звена бетонолитной трубы, нижний конец трубы должен быть не менее чем на 1,5 м заглублен в бетон.

После заполнения скважины бетонной смесью, бетонирование продолжают до тех пор, пока верхний бетонный слой толщиной 0,5–1,0 м, постоянно находящийся в непосредственном соприкосновении с глинистым раствором, будет удален как дефектный.

Источник

ППР на свайные работы

Разработка Проектов Производства Работ на устройство свайных оснований

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Контакты

Телефон: 8-985-191-00-50
Основной сайт: www.ppr1.ru
E-mail:

Устройство свайных фундаментов

Устройство буронабивных свай

Погружение свай

Контроль качества

Геотехнический мониторинг

Охрана труда

Техника безопасности

2.2. Устройство буронабивных свай (опор) сухим способом.

2.2.1. Сухой способ устройства буронабивных свай применяется в условиях прорезки устойчивых связных грунтах, при не оплывающих и не обрушающихся после бурения и во время бетонирования скважинах. Технологическая схема устройства таких свай показана на рис. 2.2.1.

Рис. 2.2.1. Схема устройства буронабивных свай с уширенной пятой сухим способом:
I — шнековое бурение диаметром 400-600 мм; II — устройство уширенной полости при помощи расширителя; III — установка кондуктора — инвентарной опалубки и арматурного каркаса; IV — опускание воронки с бетонолитной трубой; V — заполнение скважины бетонной смесью класса В20 — В25 (М200-М300) с осадкой, конуса 10-12 см; VI — извлечение обсадной трубы с уплотнением бетона обратно-поступательными движениями трубы и формованием головы сваи; 1 — стреловой кран; 2 — навесное буровое оборудование типа СО-2; 3 — буровая скважина; 4 — расширитель; 5 — кондуктор-опалубка; 6 — арматурный каркас; 7 — воронка (бункер) с бетонолитной трубой; 8 вибробадья; 9 — уширенная пята

2.2.2. Работы по устройству буронабивных свай при кустовом расположении рекомендуется выполнять в котлованах, траншеях или на выровненных площадках с отметками под подошву ростверков, одиночных свай-колонн или опор-колонн — на спланированных площадках с отметками на 0,15 м ниже уровня пола подвала или первого этажа бесподвального здания, а на местности, покрытой водой, — с поверхности искусственных островков.

2.2.3. Бурение скважин производят самоходными буровыми машинами, комплектами навесного оборудования или с любыми другими установками, позволяющими бурить скважину диаметром на менее 400 мм до глубины, предусмотренной проектом.
При установке и центровке бурового станка смещения в плане и отклонения вертикальной оси штанги от проектного положения оси сваи не допускаются.

2.2.4. В процессе бурения каждой скважины необходимо визуально определять соответствие грунтов в основании сваи с указанным в проекте (по наименованию, плотности и влажности). В случае расхождения следует прекратить бурение и вызвать представителей проектного института и заказчика для решения вопроса об изменении глубины бурения.

2.2.5. Перерывы при бурении скважины без обсадных труб, а также между окончанием бурения скважины и разбуриванием уширения допускаются не более 8 ч. При этом производится обязательная контрольная проверка сохранности скважины и уширения с зачисткой забоя ковшовый буром, что записывается в журнале устройства сваи.

2.2.6. После окончания бурения глубина скважины намеряется с помощью бурового става (колонн), рейки или лота. Затем устанавливается кондуктор-опалубка с обсадным патрубком (рис. 2) и производится зачистка забоя (дна скважины) вращением цилиндрической бадьи с ножами и прорезями в откидном днище.

Рис. 2.2.2. Формование головы сваи с помощью инвентарной опалубки:
1 — инвентарная разборная металлическая опалубка; 2 — арматурный каркас; 3 — бетон головы сваи

2.2.7. Кондуктор с обсадным патрубком можно не ставить в случаях, когда в устье скважины связный грунт достаточно устойчив, поверхность земли очищена от рыхлого грунта и обсыпание его исключается, воронка (бункер) с бетонолитной трубой опирается непосредственно на поверхность земли, обжимая грунт в устье скважины.

2.2.8. В скважинах без уширений вместо зачистки забоя допускается уплотнение основания втрамбовыванием слоя щебня или жесткого бетона толщиной 15-20 см с помощью какого-либо балансира, долота или гидроштампа. При этом стенки скважины должны быть закреплены инвентарной обсадной трубой.

2.2.9. Разбуривание уширений производят четырехфрезерным механическим расширителем с цилиндрической бадьей (рис. 2.2.3).
В откидном днище бадьи имеются ножи для зачистки забоя скважины и прорези, через которые стружки грунта поступает внутрь бадьи.
Механические расширители должны иметь ограничители раскрытия шарнирных ножевых лопастей до требуемых диаметров пяты на 1200, 1400, 1600, 1800 мм, а также стопоры удерживания раскрытия лопастей и вращения бадьи.

Рис. 2.2.3. Четырехфрезерный расширитель для устройства уширенной полости при сухом способе бурения

2.2.10. Перед началом работ производится тарировка расширителя, заключающаяся в следующем: на поверхности земли последовательно раскрываются лопасти расширителя по требуемым диаметрам с соответствующим замером опускания штанги; одновременно проверяется надежность стопоров удерживания раскрытия лопастей и вращения бадьи.

2.2.11. Если расширитель не приспособлен для постановки стопоров, тогда зачистку грунта в забое скважины можно производить другой бадьей бег раскрывающихся лопастей или ковшовым буром с обрезанным рыхлителем.

2.2.12. Проектное положение и размер уширенной пяты буронабивной сваи обусловливается неизменной отметкой опирания бадьи в забое скважины, что требует обязательной зачистки грунта в забое перед разбуриванием уширения с подъемом расширителя и выгрузкой грунта на поверхности земли.
Замер глубины скважины после зачистки забоя производится с помощью специальной мерной рулетки, лота или по разметке на буровой штанге, для чего на штангу наносятся краской или мелом две риски: нижняя риска соответствует глубине скважины после опускания расширителя с касанием бадьи забоя скважины и должна находиться на уровне поверхности земли; верхняя риска соответствует отметке препарированного опускания штанги, она показывает полное раскрытие ножевых лопастей расширителя до требуемого диаметра.

2.2.13. Перед разбуриванием уширения днище бадьи должно опираться на проектной глубине забоя скважины, при этом нижняя риска на буровой штанге должна быть на уровне устья скважины (поверхности земли), что проверяется с помощью линейки, уложенной на доску у устья скважины или другого какого-либо фиксатора.

2.2.14. Если положение нижней риски оказывается выше, это указывает на возможное обсыпание грунта в забой скважины и подъем отметки опирания бадьи (рис. 4). Тогда до разбуривания уширитель следует поднять, бадью и ножевые лопасти застопорить и произвести зачистку забоя с помощью ножей в днище бадьи. Затем колонна с расширителем поднимается и производится выгрузка грунта из бадьи. Только после этого снимаются стопоры с бадьи и разрешается цикл разбуривания уширения.

Рис. 2.2.4. Разбуривание уширения без зачистки рыхлого грунта в забое скважины

2.2.15. Спуск колонны с расширителем должен производиться на минимальной скорости со строгой центрировкой колонны во избежание обсыпания грунта со стенок и лопастей расширителя.

2.2.16. В процессе разбуривания уширения желательно заполнение бадьи грунтом на 3/4 высоты. При этом перед подъемом и выгрузкой бадьи расширителя на поверхности земли следует 2-3 раза поднять и опустить колонну по высоте на 0,8-1,0 м с целью сброса грунта с лопастей в бадью.

2.2.17. Чтобы не оставалось в основании уширенной пяты рыхлого грунта, циклы зачистки забоя и разбуривания уширения должны чередоваться и заканчиваться зачисткой.

2.2.18. Разбуривание уширения заканчивается, когда верхняя риска на штанге опустится и будет на уровне поверхности земли.
Несмотря на простоту устройства, во многих случаях из-за неполной зачистки рыхлого грунта в забое скважины и на опорной площадке уширения, несущая способность свай с уширенной пятой часто снижается до 50 % по сравнению с качественно выполненными уширениями.

2.2.19. Разбуренное уширение перед постановкой арматурного каркаса и бетонированием должно выборочно проверяться и приниматься технадзором заказчика или авторским надзором.
Заданный диаметр уширения проверяется посадкой протарированной штанги до риски, фиксирующей полное раскрытие лопастей расширителя.

2.2.20. Качество зачистки основания и сохранность свода уширения также должен проверять производитель работ (мастер) путем осмотра забоя с помощью электрической лампочки.

2.2.21. В журнале устройства буронабивных свай должны быть указаны отметка забоя скважин, диаметр уширенной пяты, дата и время разбуривания уширения и бетонирования, подпись прораба или мастера.

2.2.22. Арматурные каркасы длиной меньше глубины скважины следует подвешивать к опалубке сваи или поперечным балкам.

2.2.23. Бетонирование армируемых свай (опор) с уширенной пятой, а без уширений диаметром до 600 мм следует производить с подачей бетонной смеси через воронку (бункер) с бетонолитной трубой наружным диаметром на 25-30 мм меньше внутреннего диаметра арматурного каркаса и длиной на 0,5-0,6 м больше длины каркаса.

2.2.24. При достаточно устойчивых стенках буровых скважин и неармируемых сваях без уширений или армируемых только в верхней части ствола короткими стержнями, а также армируемых сваях (опорах) диаметром более 600 мм бетонирование следует производить свободным сбрасыванием бетонной смеси через воронку с бетонолитным парубком диаметром 325-350 мм, длиной 2-3 м без ограничения высоты сбрасывания (устанавливается строительной организацией по согласованию с технадзором заказчика).

2.2.25. Для бетонирования должна применяться бетонная смесь класса, соответствующего проекту, но не ниже B15(M200) с осадкой конуса 10-12 см.

2.2.26. Для бетонирования неармированных свай диаметром 600 мм и более допускается применение бетонной смеси пластичной консистенции с осадкой конуса 6-8 см, сбрасываемой через кондуктор или воронку с бетонолитным патрубком при обязательном уплотнении бетона в головной части глубинным электровибратором (вибробулавой или виброиглой).

2.2.27. Крупность гравия для изготовления бетонных свай должна быть не более 40 мм, а щебня — 30 мм.

2.2.28. Бетонную смесь с подачей непосредственно в воронку или бункер рекомендуется доставлять автобетоносмесителями. При доставке смеси автосамосвалами ее следует выгружать в вибробадью с секторным затвором, а к скважине подавать стреловым краном.

2.2.29. Если применяется товарная бетонная смесь, доставляемая на площадку автосамосвалами, то для ее приготовления должен применяться цемент со сроком начала схватывания не менее 2 ч.

2.2.30. Консистенция бетонной смеси должна проверяться непосредственно на месте бетонирования с помощью конуса. Отклонение от заданной подвижности допускается в пределах ±20 мм.

2.2.31. Подвижность смеси, должна, сохраняться в течение времени, необходимого для транспортирования и соблюдения нормальных режимов бетонирования. Водоотделение смеси, характеризующее ее связность, должно находиться в пределах 1-2 %.

2.2.32. Бетонировать буронабивные сваи необходимо без перерывов. Объем бетонной смеси, подаваемой через бетонолитную трубу, должен быть достаточным для заполнения скважины с небольшим превышением отметки головы сваи и для компенсации понижения уровня бетона при извлечении трубы за счет заполнения затрубного пространства и усадки при твердении.

2.2.33. В случаях перерыва в бетонировании ствола продолжительностью более 2 ч обсадная или бетонолитная труба не должна извлекаться. В таких случаях она оставляется в теле сваи, верхний слой расслоившегося бетона в трубе удаляется и бетонирование завершается после доставки бетонной смеси независимо от срока перерыва.

2.2.34. Если при перерыве бетонирования бетонолитная труба поднята выше уровня бетона к скважине или полностью извлечена, а затем ствол добетонирован без зачистки от обсыпавшейся земли и слабого бетона, то такую сваю следует считать дефектной и взамен ее должна быть назначена дополнительная.

Источник