Сваи буроинъекционные (БИС)
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
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.
Технология изготовления
В зависимости от состояния грунта и области применения существуют различные технологические схемы производства БИС.
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 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.
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.
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).
- 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.
Технология устройства корневидных свай
Технология устройства буроинъекционных свай состоит из бурения кладки фундаментов или стен сооружения, установки трубы-кондуктора, бурения скважины в грунте до заданной проектом отметки, заполнения скважины раствором, установки армированного каркаса и опрессовки скважины.
Бурение скважин производят станками колонкового бурения с применением продувки сжатым воздухом. При обводненных, неустойчивых грунтах бурение выполняют с промывкой скважин бентонитовым (глинистым) раствором, или же под защитой инвентарных труб. Размеры скважин в пределах реконструируемого здания делают такими, чтобы в них можно было установить трубы-кондукторы, которые имеют внутренний диаметр равный или же чуть больше расчетного диаметра буроинъекционных свай.
Скважину под кондуктор заполняют цементным раствором до тех пор, пока он не будет изливаться из устья скважины. Раствор подается через трубу-инъектор или рабочий орган бурового станка, опущенные до дна забоя скважины. Если уровень раствора в скважине понижается больше, чем на один метр, устройство скважины прерывают, выдерживают в пределах 22 — 24 часов и затем доливают до устья раствором цемента.
До того, как раствор начнет схватываться, в скважину монтируют трубу-кондуктор. Через 44 — 48 часов цементный камень в кондукторе разбуривается с одновременной продувкой сжатым воздухом. Затем бурение скважины продолжается до заданной отметки нижнего окончания сваи.
По окончании бурения скважина промывается через буровой став от шлама в течение трех — пяти минут свежим буровым раствором. После того, как скважину заполнили свежим раствором, в нее отдельными секциями опускают армированный каркас, который затем соединяют при помощи сварки. Заключительный этап — опрессовка сваи.
Области применения буроинъекционных свай
Буроинъекционные сваи идеально отвечают условиям работы в крупных мегаполисах. При их устройстве нет динамических нагрузок, соответственно, нет угрозы аварийности реконструируемых сооружений. Корневидные сваи применяются там, где невозможно , вблизи от зданий и других сооружений.
Буроинъекционные сваи применяют:
- для усиления фундаментов существующих сооружений в аварийных ситуациях;
- при реконструкции зданий и сооружений, при дополнительной нагрузке на фундамент;
- для надстройки зданий.
Широкое использование корневидных свай обусловлено небольшими габаритными размерами современного бурового оборудования и его техническими возможностями. Такое оборудование позволяет вести работы в помещениях двухметровой высоты, пробуривая скважины через бетон, железобетон и кирпичную кладку диаметрами до 300 мм и глубиной до 50 м под любым углом.
Буроинъекционные сваи для реставраций зданий
Хороший эффект в условии стесненных рабочих площадок дает применение буроинъекционных свай. Для устройства таких свай не требуется крупногабаритное оборудование, исключен большой объем земляных работ, а также отсутствуют вибрационные и динамические нагрузки. Буроинъекционные или корневидные сваи используются в основном для усиления фундаментов реконструируемых зданий. Уникальные технические возможности оборудования для устройства данного вида свай позволяют вести буровые работы в небольших помещениях, высота которых не превышает двух метров.
На данной странице представлена информация о буроинъекционных сваях. Мы рассмотрим преимущества и недостатки таких конструкций, сферу применения опор, технику, используемую для их обустройства и технологию монтажа.
Буроинъекционные сваи применяются при строительстве объектов, находящихся в зоне плотной застройки: исторический центр города, его спальные районы и пр. Они являются эффективной заменой забивных свай, при работе с которыми образуются мощные динамические воздействия на грунт, что приводит к разрушению целостности близлежащих зданий. Использование же буроинъекционных свай полностью решает проблему разрушительного воздействия на строения, находящихся в непосредственном соседстве с местом стройки.
Суть технологии буроинъекционных свай
Рис
.: Порядок работ по погружению буроинъекционных свай
По застыванию бетонного раствора скважина превращается в монолитную железобетонную конструкцию, которая в дальнейшем становится основой будущего фундамента здания или крепёжным элементом стен.
Рис
Согласно положениям действующих СНиП, к бетонированию и армированию буроинъекционых свай выдвигаются следующие требования:
Для армирования сваи используются пространственные каркасы, продольные пояса которых удалены на равномерное расстояние друг от друга. Минимальное количество продольных стержней — 6 штук, используются прутья диаметров свыше 18 мм (класс арматуры А3);
Диаметр используемого каркаса всегда на 14 см. меньше, чем диаметр разработанной под сваю скважины. Это предотвращает риск заклинивания каркаса в полости;
Максимальная длина одной секции каркаса — 11.7 метров, при необходимости армирования скважины больших размеров отдельные каркасы свариваются между собой непосредственно на строительной площадке;
К армокаркасам буроинъекционных опор предъявляются повышенные требования по жесткости. Соединение элементов конструкции выполняется посредством сварки, арматура дополнительно усиливается металлическими кольцами, которые расположены на внешней стороне каркаса с шагом в 2 метра. Используются кольца шириной от 6 до 9 см., толщина метала от 7 до 9 мм;
Обязательно наличие защитного слоя бетона вокруг арматуры толщиной свыше 7 см. Равномерное положение каркаса в скважине достигается за счет установки фиксаторов на стальных кольцах жесткости;
Для бетонирования сваи применяется бетон марок М300, соответствующий классу сжатия В22.5 и выше. Нормативное содержание цемента в смеси — 350 кг/кубометр. Объем заполнителя в составе — от 25%, в качестве заполнителя используется мелкофракционный щебень, крупностью от 10 до 20 мм;
Консистенция используемого для заполнения скважины бетона должна обеспечивать подвижность смеси и ее свободное прохождение по полости шнековой колонны. Удельное водоотделение бетона — в пределах 2%
Для получения пластичности смеси в состав бетона добавляется пластифицирующий компонент — ЛСТ (лигносульфонат, концентрация до 0.2% от общей массы), который увеличивает время отвердевания состава, что особенно важно при монтаже свай в жаркое время года;
Перерасход смеси, связанный с необходимостью заполнения скважины до тех пор, пока из полости не начнет вытекать чистый от шлама бетон, составляет 25% от планового объема буроинъекционной сваи.
Рис
Также определенные требования выдвигаются и к самому процессу монтажа свай:
- При непрерывной работе допускается бурение соседних скважин на расстоянии, превышающем 3 диаметра уже сформированной опоры. Если расстояние меньше требуемого, разрабатывать скважину можно лишь по истечению 24 часов после бетонирования предыдущей сваи;
- Обязательно поддерживание постоянного давления подачи бетона при заполнении скважины, при уменьшении давления необходимо снизить скорость извлечения шнековой колонны;
- Процесс бетонирования происходит при непрерывных возвратно-поступательных движениях шнека;
- Заполнение скважины прекращается в момент, когда из полости начинает выходить чистая от шлама и загрязнений бетонная смесь. После этого выполняется очистка территории от загрязненного бетона, в устье скважины монтируется кондуктор и производится бетонирование наземной части опоры;
- По завершению бетонирования МБУ отъезжает от скважины и почва, выработанная в процессе разработки полости, удаляется с площадки экскватором;
- Армирование опоры происходит сразу по завершению заполнения скважины бетоном и очистки устья полости. Максимальная пауза между бетонированием и армированием не должна превышать 20 минут.
Рис
Актуально для Вас:
Устройство буронабивного фундамента
Этот тип основания применяется не только в промышленном, но и частном строительстве. Возведение фундамента на буронабивных сваях требует спецтехники, но это быстрее и дешевле, чем заливка популярного ленточного основания. Важная особенность буронабивного фундамента – возможность его самостоятельного устройства с применением ручных или мотобуров.
Перед началом работ необходимо приготовить инструмент и материалы:
- рулетка, моток шнура, набор колышков и молоток для разметки;
- бур для скважин – ручной, с электрическим приводом или на ДВС;
- опалубка из рубероида, пластика, железобетона или асбестоцемента, чтобы их можно было оставить в скважине, для промышленного строительства понадобятся съемные обсадные трубы;
- арматура для опор и ростверка;
- инструмент для приготовления бетонного раствора, цемент, щебень, песок.
Необходимые расчеты
Чтобы правильно провести расчет количества буронабивных свай необходимо определить общую массу здания (вес стенок, плит перекрытий, коммуникаций, мебели и т.д.). Учитывая, что сваи изготавливаются из бетона М300, со стандартным армированием, несущую способность одной буронабивной сваи можно найти по таблице:
| Диаметр сваи, мм | Площадь опоры, см² | Несущая способность, кг | Объем бетона, м³ | Количество вертикальных прутков арматуры, шт | Расход арматуры, пог. м |
| 150 | 177 | 1062 | 0,0354 | 3 | 7 |
| 200 | 314 | 1884 | 0,0628 | 4 | 9 |
| 250 | 491 | 2946 | 0,0982 | 4 | 10 |
| 300 | 707 | 4242 | 0,1414 | 6 | 14 |
| 400 | 1256 | 7536 | 0,2512 | 8 | 18 |
При помощи портативных буров можно подготовить скважины диаметром до 200 мм, поэтому они чаще всего применяются в частном строительстве.
Чтобы рассчитать заглубление опоры, необходимо узнать глубину промерзания грунта в местности и прибавить 20 сантиметров. Например, если промерзание достигает 1,3 м, то буронабивные сваи погружаются на глубину 1,5 м. На пучинистых, сыпучих, болотистых и подвижных грунтах потребуются дополнительные исследования, а при заглублении нужно будет добираться до пластов с твердой породой.
Для расчета количества свай потребуется массу здания поделить на несущую способность одной опоры, а полученный результат умножить на коэффициент погрешности 1,2. Он учитывает возможные неточности при определении массы ростверка, мебели, снеговой нагрузки.
Подготовка и разметка
Планировка фундамента начинается со схемы свайного поля, на которой указываются расстановка буронабивных опор. Для этого на углах участка, чтобы убедиться, что он прямоугольный, нужно замерить диагонали, они должны быть равными.
Первые четыре буронабивные сваи устанавливаются по углам, остальные должны быть равномерно распределены под несущими стенками. В местах, где будут делаться скважины, забиваются колышки.
Расстояние между буронабивными сваями с ростверком по технологии не должно превышать 2 м, но не менее 3 свайных диаметров, чтобы не нарушить структуру грунта.
Монтаж
После подготовительных этапов можно приступать к монтажу буронабивных свай своими руками. Ручным, механическим или электрическим буром проделываем скважины на заданную глубину, согласно разметке.
В скважины опускается заранее изготовленные арматурные каркасы, устанавливаются обсадные трубы. Они могут быть из металла, пластика, рубероида, асбеста, железобетона. В частном строительстве они служат несъемной опалубкой для будущих буронабивных свай. Главное условие – точная вертикальная установка по уровню.
Пространство между обсадными трубами и скважиной заполняется грунтом, которые периодически утрамбовывается. При этом требуется контролировать вертикальность трубы. Высоту свай проверяют гидравлическим или лазерным уровнем, чтобы обвязка была горизонтальной. Если трубы выше, их срезают, арматурный каркас остается как основа для связывания ростверка.
В подготовленную опалубку заливается бетонный раствор марки М300, который уплотняется ручной трамбовкой или вибратором. Залитые буронабивные сваи оставляются до полного схватывания цемента в течение 2-3 недель.
Заливка ростверка
Чтобы достигнуть максимальной прочности буронабивной фундамент соединяется ростверком – железобетонной лентой или рамкой. Он равномерно распределяет давления на все сваи. Устройство ростверка схоже с технологией строительства стандартного ленточного фундамента. Единственное отличие – его нижняя часть находится на весу, не упираясь и не заглубляясь в грунт. Основой ростверка служат оголовки свай, поднятые над землей на проектную высоту.
Ширина ростверка равняется толщине несущих стен, высота – для деревянных, пенобетонных стен равна ширине. Для каменных и кирпичных зданий – на 50% больше ширины. Ростверк заливается в несколько этапов:
Виды свай
Основное назначение свай — воспринимать на себя нагрузку от строения и передавать ее на грунт.
Они представляют из себя длинные стержни из различных материалов, которые устанавливаются в землю. Сваи классифицируются по следующим признакам:
Существуют деревянные, бетонные, железобетонные и металлические сваи.
Сваи бывают винтовые, забивные, буронабивные, вибро погружаемые, вдавливаемые.
По взаимодействию с грунтом
Сваи могут передавать нагрузку на скальный грунт напрямую – тогда их называют сваи-стойки, либо же с помощью силы трения распределять вес здания – это делают висячие сваи.
По способу устройства (способы погружения)
- забивные — самый отработанный с точки зрения технологии и наиболее широко распространенный в России; сюда же можно отнести забивку свай с использованием метода лидерного бурения. Эти сваи погружаются в грунт с использованием специального оборудования – пневматических молотов. Сначала проводятся расчеты по глубине погружения стержня, силе удара и времени работы. После этого она устанавливается перпендикулярно поверхности грунта и погружается в землю посредством ударов по ней.
- Буронабивные сваи изготовляемые на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления.
- погружаемые методом ввинчивания отличаются типом наконечника (литые и сварные) и некоторыми конструктивными особенностями для применения на разных грунтах
- буро-набивные (устраиваемые прямо в грунте в заранее пробуренной скважине) организуются при помощи бурения на нужном месте глубокой выемки, погружения в нее арматурного каркаса и последующего нагнетания бетона в получившуюся конструкцию. Чаще всего имеют цилиндрическую форму.
- вибро погружаемые — использующие свойство грунта изменять свою структуру при вибрационном воздействии; устанавливается при помощи воздействия вибрации на почву и грунт. Под таким воздействием он изменяет свою структуру, и конструкция медленно погружается вниз. Требует специфического и недешевого оборудования
- вдавливаемые — способ, разработан для погружения свай рядом с эксплуатируемыми строениями; при этом исключено вибрационное влияние на их фундаменты. Используются в местах, где вибрация почвы может нарушить целостность фундаментов других зданий. Технология установки этих стержней подразумевает их вдавливание в почву при помощи специального оборудования, при этом воздействие вибрации на землю нивелируется.
- комбинированный способ
По материалам изготовления сваи делятся на:
- железобетонные,
- деревянные,
- бетонные,
- стальные,
- комбинированные
Возможные конструкции свай (виды и типы)
- квадратные,
- трубчатые,
- прямоугольные
- многоугольные,
- с уширением и без него,
- цельные и составные,
- призматические
- конические,
- сплошного сечения
- пустотелые,
- винтовые
- сваи-колонны
Основные конструкции железобетонных свай:
Применение каждого типа сваи выбирается в соответствии с грунтами и проектной документацией.
Чаще всего они имеют прямоугольное и квадратное сечение. Кроме того, иногда внутри них есть полость в форме цилиндра. Их главное отличие в том, что монолитная свая цельная и имеет неизменимую длину.
Данный тип свай отличается возможностью собирать из нескольких небольших свай одну длинную. Они представляют из себя блочные железобетонные конструкции, которые соединяются между собой.
По характеру службы (передача нагрузки на основание)
- сваи-стойки (передают нагрузку концами на твердый несжимаемый грунт),
- висячие сваи (передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи)
Наша компания осуществляет погружение свай методом забивки, включая и способ с использованием лидерного бурения скважин под сваи.
Этот метод позволяет снизить не только уровень воздействия вибрации на соседние здания до безопасного, но и значительно облегчить процесс забивки, помимо этого лидерное бурение повышает точность погружения свай.
При проведении работ мы используем высокопроизводительную технику:
| КГ-12МУзнать цену | УСАУзнать цену | БМ-811Узнать цену |
sdfsdfsdf
Устройство буронабивных свай
Свыше 70 % объёмов работ по бурению скважин традиционно приходится на бурение под буронабивные сваи различного диаметра. Для выполнения буровых работ мы располагаем установками вращательного бурения диаметром 450-1200 мм глубиной до 27 м – Bauer MBG-12. После зачистки скважины от бурового шлама производится установка арматурного каркаса в проектное положение и укладка бетонной смеси методом ВПТ.
Также применяются другие буровые установки: MAST-BUD M150, БКМ 516. За последние 15 лет фирма участвовала в строительстве более 70 зданий и выполняла установку свай в Екатеринбурге и за его пределами.
Буронабивные работы
Буронабивные работы востребованы при создании зданий с глубоким заложением фундамента. В первую очередь, речь идет о многоэтажных жилых домах, коммерческих зданиях, крупных промышленных строениях. Кроме того, установка буронабивных свай производится при создании опор под мосты, эстакады и другие сооружения с высокой нагрузкой.
Фундамент на буронабивных сваях имеет целый ряд преимуществ перед фундаментами других типов, основным является его высокая несущая способность. Кроме того, технология создания таких свай исключает возникновение ударных нагрузок на грунт, что обеспечивает бережное отношение к расположенным поблизости зданиям. Установка свай компанией «ВИСБАС» выполняется качественно и недорого. Преимущества нашего предложения:
- работаем с 1982 года;
- располагаем всей необходимой техникой;
- гарантируем самое высокое качество выполняемых работ;
- выполняем работы в самые короткие сроки;
- у нас очень выгодные цены.
Установка буронабивных свай
Технология создания буронабивных свай предусматривает три этапа работ:
- бурение скважины;
- установка арматурного каркаса;
- заполнение скважины бетоном.
В зависимости от характера грунта, сваи могут выполняться с обсадными трубами или без них. В маловлажных грунтах бетон может заливаться непосредственно в скважину с предварительно установленным арматурным каркасом. Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб оправдано в водонасыщенных грунтах. В этом случае применяются обсадные трубы из металла, после заливки бетона трубы могут извлекаться, что удешевляет строительство.
Арматурные каркасы должны обеспечивать высокую несущую способность готовых свай. Как правило, используется стальная горячекатаная арматура периодического профиля, обеспечивающая высокое качество сцепления с бетоном.
Мы выполняем весь спектр работ по установке буронабивных свай, цена за м3 в нашей компании – одна из самых выгодных в регионе.
Устройство буронабивных свай, расценки
Бурение буронабивных свай выполняется опытными специалистами с использованием специализированной техники:
- Bauer MBG-12 – позволяет создавать скважины диаметром 450-1200 мм и глубиной до 27 метров;
- MAST-BUD M150 – глубина бурения до 24 метров, диаметр скважины 300-1500 мм;
- БКМ 516 – глубина бурения до 5 метров. Диаметр скважины до 800 мм.
Мы гарантируем качественную профессиональную установку свай «под ключ». Вы можете узнать точные расценки, связавшись с нами и предоставив информацию о том, сваи какого диаметра и глубины заложения вам необходимы.
Сваи других типов
- буроинъекционных свай;
- бурокасательных свай;
- буросекущих свай.
Буроинъекционные сваи являются разновидностью буронабивных и главным образом отличаются сферой применения. Устройство буроинъекционных свай оправдано при выполнении таких работ, как укрепление фундаментов уже построенных зданий, стенок котлованов, создания подпорных стенок и т.д. Они монтируются без обсадных труб, поэтому отличаются низкой ценой.
Бурокасательные сваи позволяют создать в грунте сплошную стену, что и определяет сферу их применения. В частности, устройство бурокасательных свай применяется при укреплении бортов котлованов. При монтаже сваи располагаются вплотную, касаясь друг друга. Учитывая, как часто монтируются бурокасательные сваи, смета при их использовании будет достаточно высокой. В то же время мы гарантируем, что стоимость бурокасательных свай за м3 в нашей компании – одна из самых низких на рынке.
Буросекущие сваи чаще всего применяются при укреплении котлованов. Устройство буросекущих свай позволяет создать сплошную герметичную стену. Используются два типа свай: с каркасом и без него, они чередуются через одну. Сначала монтируют сваи без каркаса с использованием обсадных труб, после бетонирования трубы удаляются. Далее бурятся скважины под сваи с арматурой, при этом края свай без арматуры частично срезаются. После установки каркаса и заливки бетона в грунте образуется очень прочная и герметичная стена.
Преимущества буроинъекционных свай
БИС ставятся на различную глубину, которая выбрана расчетом, при этом диаметр определяется в зависимости от нагрузки надземного строения. Метод без установки обсадки свай экономит средства за счет отсутствия металлических оболочек. Такой вариант применяется повсеместно, где есть водонасыщенные почвы. В сухих бетон быстро твердеет (отдает влагу), и нет возможности полноценно разместить арматурные вставки.
Шнековая выемка земли позволяет одновременно заполнять проход раствором, поэтому бетонирование начинают сразу после достижения отметки заглубления. Такой вариант набивки исключает осыпание стенок забоя и обрушения боковых слоев, поэтому часто используется недалеко от существующих оснований.
Методику буроинъекционных свай осуществляют не только для нового строительства. Она допускается и при корректировке наклона просевшего строения.