Буронабивные сваи

Данная технология известна давно, но ранее в строительстве жилья она не применялась. Изначально технология буронабивных свай использовалась только при проектировании сложных промышленных сооружений.

• специальная буровая установка "высверливает" отверстие, заданных проектировщиком размеров;
  

   

  
  
• в скважину опускается арматурный каркас и заливается бетоном;
  

   

  
  
• арматура сразу выпускается над поверхностью, чтобы обеспечить связку с последующими конструкциями.
  

   

В зависимости от грунта, основания буронабивных свай могут изготавливаться с применением извлекаемых инвентарных обсадных труб или без них.

В маловлажных структурно устойчивых глинистых грунтах бурение скважин можно производить без устройства обсадных труб, т.к. вследствие структурной прочности грунта, стенки скважины определенное время могут находится в устойчивом состоянии (при этом технология позволяет погружаться на глубину до 50 метров).

В водонасыщенных глинистых грунтах бурение скважин осуществляется под защитой глинистого раствора или с использованием обсадных труб.

В грунте проходят скважину с использованием установки ударного или вращательного способов бурения. 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).

В процессе бурения применяется глинистый раствор, который оказывает гидростатическое давление на стенки скважины, предохраняя их тем самым от обвала. Кроме того, восходящим потоком глинистого раствора частицы разбуренного грунта выносятся на его поверхность.

После изготовления скважины в нее опускается арматурный каркас, который в зависимости от вида внешней нагрузки может устанавливаться по всей длине сваи, на части ее длины или только у верха для связи с ростверком.

Затем скважина бетонируется методом вертикально перемещающейся трубы. При подъеме бетонолитной трубы в процессе бетонирования нижний конец ее должен быть всегда заглублен в бетонную смесь не менее чем на 1 м. Поданная бетонная смесь уплотняется с помощью вибратора, закрепленного на бетонолитной трубе. Другой метод бетонирования использует миксер с бетононасосом: бетонирование осуществляется с помощью бетононасоса - на забой скважины опускается бетоновод. Бетононасос под давлением закачивает бетон в скважину, бетоновод все время остается в первоначальном положении и извлекается только после окончания бетонирования, что определяется полным вытеснением глинистого раствора из скважины и появлением чистого бетона на поверхности. Такая технология бетонирования решает сразу две проблемы: полностью исключается возможность "пережима" сваи грунтом и обеспечивается высокое качество бетона в свае (бетонная смесь укладывается при постоянном давлении).

После бурения скважины в нее помещается свайный каркас в виде трубы. Обсадная труба позволяет: перекрывать горизонты плывунных грунтов; обеспечивает безопасность ведения свайных работ; позволяет контролировать параметры буровой скважины; обеспечивает высокое качество заполнения скважины бетоном.

Данная технология позволяет изготавливать сваи с уширением до 1200 мм, что дает возможность использовать несущую способность опорной толщи грунтов основания и увеличивает эффективность применения свай.

Конструкции проходных шнеков оснащены породоразрушающим инструментом с теряемым башмаком. Технология постановки свай бурением с использованием проходных шнеков обеспечивает сооружение свай без ударов и вибраций, что особенно важно при изготовлении свай вблизи существующих зданий и сооружений. При погружении шнек уплотняет стенки скважины, а выход выбуренного грунта не превышает 30-40% от объема скважины. Достоинством этой технологии является отсутствие «мокрого» процесса — глинистый раствор не нужен. Сваи заполняются литым бетоном через трубу шнековой колонны при помощи бетононасоса. Армирование осуществляют как через трубу в шнековой колонне, так и погружением армокаркаса в бетон заполненной скважины с помощью вибратора. Глубина погружения каркаса задается проектом. С целью исключения возможной деформации фундаментов рядом стоящих зданий и сооружений, сваи устраивают «в разбежку» (не менее 8-10 метров друг от друга) с возвращением к прежнему месту работ (около существующих домов) через 2-3 суток.

Возведение фундамента из буронабивных свай начинается с тщательного исследования инженерно-геологических характеристик объекта. Достаточно часто на этом этапе также проводится исследования состояния фундамента окружающих зданий, поскольку даже при таком щадящем методе, как возведение буронабивных свай, невозможно полностью исключить деформацию и проседание грунтов основания.

На втором этапе работ изготавливаются опытные образцы буронабивных свай , проводятся испытания несущей способности, что позволяет еще на этапе подготовительных работ с высокой точностью принять допустимую расчетную нагрузку на сваю, а также определить требуемые конструктивные параметры: диаметр, длину, армирование. Данный этап очень важен для ведения всех последующих работ. Именно в этот период можно убедиться в правильности выбранных материалов, типа фундамента и типа армирования. В результате второго этапа работ создаются окончательные чертежи свайного поля и изготавливаются рабочие образцы.

На третьем этапе происходит непосредственное возведение буронабивных свай согласно установленным чертежам.

На четвертом этапе происходит сдача фундамента из буронабивных свай заказчику, завершение нулевого цикла строительства до состояния, пригодного для возведения наземной части здания. Все работы проводятся с постоянным мониторингом состояния фундаментов и грунтов основания окружающих зданий.

• Отсутствие при установке свайных фундаментов динамических воздействий на окружающие здания и сооружения (малая вибрация при проведении буровых работ, что практически исключает деформацию и сотрясение грунтов) делает данную технологию приемлемой для проведения работ как в сложных геологических условиях, так и в высокоплотной городской застройке.

  Например, в центральной части города множество зданий являются памятниками архитектуры, сохранность которых является одним из приоритетов при проведении работ. Кроме того, буронабивные сваи не разрушают уже существующие коммуникации.

  Буронабивные сваи применяются при строительстве зданий без подвальных помещений, что исключает рытье котлована. Их можно использовать как ограждающие конструкции котлованов - это позволяет не нарушать основания под соседними, близко расположенными объектами.

  
  

• Применение технологии буронабивных свай позволяет кардинально снизить уровень шума. Она настолько бесшумна, что позволяет в радиусе двух метров от машины спокойно разговаривать и слышать собеседника - можно работать в любое время суток без дискомфорта для окружающих.

  
  

• Важным достоинством адаптированной для жилищного строительства технологии буронабивных свай является способность выдерживать повышенные нагрузки, что позволяет возводить здания высотой до 250 метров.

  
  

• Отсутствие пустот в теле буронабивной сваи с одновременным уплотнением стенок скважины достигается с помощью регулируемой подачи бетона (бетон подается под давлением). Используется только гидротехнический бетон. Для повышения несущей способности применяют буронабивные сваи с уширением (они выдерживают 170-200 тонн), глубокого заложения, буронабивные сваи с закреплением грунтов под нижним концом с помощью цементации и закреплением стенок отбуренной скважины силикатным раствором. Такие сваи обладают повышенной прочностью и долговечностью. Несущие способности у них заметно выше, чем у традиционных забивных (что уменьшает количество свай в сравнении с забивными). При этом буронабивные сваи, в зависимости от их размеров, могут быть эффективны для восприятия больших нагрузок как высотных домов (взамен кустов свай), так и для малоэтажных зданий.

  
  

• На этапе строительно-монтажных работ основным достоинством является существенное сокращение сроков строительства, что актуально как для инвестора, так и для подрядчика.

  Применение технологии буронабивных свай уменьшает объем земляных работ, сокращает количество арматуры, уменьшает количество свай, дает возможность работать круглосуточно в три смены. Мобильность буровой техники обеспечивает высокие темпы работ: сокращается продолжительность свайных работ, и строительство обходится дешевле.

  
  

• Технология производства буронабивных свай позволяет сооружать как отдельно стоящие столбы, так и стены из свай. Область применения таких фундаментов широка - это и мостостроение, и гражданское (высотное) строительство, и строительство тоннелей, переходов, подземных пространств. Они подходят для установки деревянных домов и бань, а также для домов каркасной и панельной конструкции.