Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Буроинъекционные сваи технология

Буроинъекционные сваи технология

Буроинъекционные сваи были разработаны в Италии после окончания Второй мировой войны. Поврежденные во время войны итальянские памятники архитектуры остро нуждались в восстановлении. Для реставрации зданий и памятников истории требовалась специальная технология, обеспечивающая минимальное вмешательство в уже существующую застройку и, в то же время, усиливающая основания и фундаменты сооружений.

Иногда буроинъекционные сваи называют корневидными. Поводом к появлению такого названия стала форма тела, которую сваи образуют в грунте. Свайные стволы по всей длине имеют обширные многочисленные уширения, которые получаются при нагнетании раствора. Пучок тонких свай, которые расходятся под различным наклоном, вызывает ассоциации с корнями деревьев.

Особенности буроинъекционных свай

Буроинъекционными сваями принято считать конструкции, которые возникают при замещении выбуренного грунта заранее подготовленной смесью бетона.

Пример устройства можно рассмотреть в подаче бетонной смеси в скважинный забой через наполненный шнек под воздействием давления.

Представленная технология усиления фундаментов основывается на армокаркасе. Устройство буроинъекционных свай происходит в заранее уложенный бетон фундамента до уровня достижения проектной отметки.

Пример такой технологии можно увидеть в том случае, когда сваями производится укрепление фундамента для:

  • гражданских строений;
  • промышленных зданий;
  • уже существующих фундаментов;
  • зданий, находящихся на просадочном грунте;
  • ограждающих конструкций.

Такая технология усиления фундамента активно применяется в специфических условиях стесненных строительных площадок.

Технология усиления фундаментов не требует применения крупногабаритного оборудования и исключает большие объемы земляных работ.

Наиболее яркий пример преимущества усиления буроинъекционных свай – это скорость, с которой происходит усиление фундамента.

Кроме того, укрепление фундамента производится с применением компьютерной контрольно-измерительной аппаратуры, что являет собой пример высокой степени надежности конструкции.

Особенности устройства буроинъекционных свай позволяют применять их для усиления несущих способностей объекта и повышению уровня требований к его прочности.

Пример технологии устройства буроинъекционных свай

Как пример – расширение фундамента, увеличение этажности, расширение мостов, установка дополнительных конструкций.

Устройство таких свай позволяет проводить усиления фундаментов в уже существующих постройках даже в тех случаях, когда уровень плотности застройки предельно высокий.

Кроме того, усиления с помощью буроинъекционных свай могут проводиться на тех площадках, которые отличаются проблемными геологическими условиями.

Сейчас существует большое количество таких строительных объектов, которые отличаются расположением нового объекта на небольшом расстоянии от уже существующего. Усиление фундаментов, в таком случае, относится к числу технически сложных задач.

Благодаря особенностям устройства буроинъекционных свай, фундамент может быть надежно защищен от постоянно возникающих вибраций и повышенного уровня нагрузок во время проведения строительных работ.

Также при последующей эксплуатации строения, его структура подвергается укреплению с участием представленных свай. Устройство таких свай помогает сократить деформационные риски и неправильную осадку грунта при проведении строительных работ.

Устройства, представленные в виде малогабаритных буровых машин и передвижных бетонозаводов, позволяют производить манипуляции по монтажу и установке буроинъекционных изделий даже в таких условиях, где пространство достаточно ограниченно. Устройство таких свай позволяет активно применять их при:

  • строительстве туннелей;
  • надстройке зданий;
  • укреплении уже существующего фундамента;
  • создании подземных паркингов.

Такие явления как внезапное повышение уровня грунтовых вод, чрезмерное увлажнение грунта и постепенный износ несущих конструкций, в большинстве случаев приводят к тому, что здание начинает неравномерно оседать.

Пучки тонких свай расходящихся под разными углами наклона

Это происходит из-за того, что оно было возведено на фундаменте плитного или ленточного типа. Наиболее эффективным методом остановки таких разрушительных процессов является применение буроинъекционных свай.

При этом накренившийся фундамент подвергается усилению в максимальной области осадки. Затем, через некоторое время, производится тщательное усиление ряда других точек фундамента, которые просели до определенной отметки.

Тот участок, который был наиболее подвержен проседанию, укрепляется посредством введения в конструкцию свай. Приподнятые зоны постепенно опускаются на нужный уровень. Это происходит посредством ослабления оснований, с помощью увлажнения или раскопок грунта.

Область применения

Существует целый ряд случаев, в которых установка буроинъекционных свай является единственным приемлемым способом, с помощью которого может быть создан долговечный и прочный фундамент. Особая необходимость установки таких конструкций возникает в случаях, когда:

  • производится работа с грунтами, изобилующими крупными кусками скальных включений или с большими показателями просадкости;
  • строительство производится на тех участках, угол наклона которых больше 8%;
  • создается фундамент на грунтах, обладающих недостаточной толщиной;
  • строительство ведется на тех участках, где часто попадаются плывуны или грунтовые воды.

Фундамент, возводящийся по принципу «стена в грунте» сейчас считается наиболее современным типом опорной конструкции.

Читать еще:  Ремонт фундамента дачного дома винтовыми сваями

Благодаря его включениям можно возводить масштабные строения даже в тех типах почвы, которые для этого изначально не подходили.

Такие сооружения, с применением буроинъекционных свай, позволяют создавать эффективную защиту от оползней и предохраняют строения от проникновения грунтовых вод.

Буроинъекционные сваи постоянно совершенствуются и все чаще применяются при проведении различных геоинженерных манипуляций.

Устройство и технология буроинъекционных свай

Представленные изделия, на сегодняшний день, получили широкое распространение в горнопромышленных отраслях, горном строительстве, геотехнике. Как правило, бурение под сваи осуществляется на протяжении нескольких этапов.

Применяя такие конструкции можно заметно сэкономить время. Это связанно с тем, что при создании таких свай цементный раствор можно вливать в скважину непосредственно во время процесса бурения.

При проведении работ с большими объемами такая экономия заметна очень существенно. Сама технология начинается с того, что проводится подача цементного раствора в скважину через внутренний желоб.

Впрыск цемента производится с помощью специального приспособления, которое способствует равномерному распределению подаваемого под давлением раствора по сформированной из грунта свае.

В процессе этого, все мелкие частицы, которые имеются на стенках сваи, поглощаются потоком раствора.

В итоге прочность стержня значительно увеличивается, несмотря на то, что скорость его создания довольно высока.

Метод, с помощью которого производится бурение под сваи, с параллельной заливкой раствора, в большинстве случаев используется при формировании фундаментов крупных зданий, а также для укрепления склонов и для защиты стен фундамента от обрушения.

Виды буроинъекционных свай

Буронабивные и буроинъекционные сваи, отличия между которыми являются основным фактором выбора, служат лидерами в методике создания свай для столбчатого фундамента. Главное отличие — это способ подачи раствора для инъекции в созданную скважину. Стандартная технология корректируется в каждом конкретном случае в зависимости от характеристик грунтов и строения.

Глинистый грунт позволяет применять сваи без использования обсадки. Эта технология допустима в том случае, если грунт содержит мало воды. Технология применима для строительства несущих элементов, имеющих ширину не более 18 см. Работы выполняют шнековой установкой с выемкой грунта из забоя. При создании скважин необходимо стремиться обеспечить герметичность и прочность скважины, что достигается подбором оптимального диаметра забойного долота и шнека.

Если грунт на участке застройки не прочный, а также склонен к размыву и оплыванию, то скважины обсаживают металлическими трубами. Это позволяет сохранить прочность сваи и сэкономить на затратах раствора.

Если производится монтаж буроинъекционных свай с винтовым элементом, то предварительное бурение не требуется. Методика производства работ схожа с возведением свайно-винтового основания. На трубу для инъекции навинчивается специальный наконечник. После этого начинается ввинчивание трубы в указанную точку основания.

Среди многообразия предлагаемых вариантов буроинъекционных свай выделяются 2 основных вида, являющиеся лидерами технологии:

  1. Сваи-стойки. Этот тип конструкции представляет собой вытянутый столб, который погружается в глубокие горизонты грунта и передает эксплуатационную нагрузку через пяту.
  2. Опоры висячего типа. Этот вариант актуален для участков, не имеющих прочного горизонта в грунте. В этом типе элемента нагрузка передается через боковую поверхность.

Перед производством работ, архитектор, принимающий техническое решение и разрабатывающий технологию производства, тщательно изучает имеющие предпроектные данные и характеристики будущего строения. После этого принимается решение о конкретном типе буроинъекционных свай и особенностей их создания.

Детальный расчет буроинъекционных свай призван помочь сделать проект оптимальным с точки зрения затрат времени и денег, а также выйти на запланированную мощность конструкции в результате.

Пункты расчетов включают в себя:

  • Полное заполнение созданной скважины инъекционной смесью, а также дополнительное заполнение после оседания.
  • Расчет плотности бетона, используемого в работе.
  • Анализ степени прочности бетонной смеси.

В процессе непосредственного производства работ осуществляется текущий контроль, с отбором проб бетона.

Условия и особенности

Буроинъекционной сваей называют конструкцию, которая получается при замещении смесью бетона (с армирующим каркасом) извлеченного при бурении грунта.

Область применения этих несущих элементов распространяется на такие случаи:

  • производство работ на неустойчивом сыпучем грунте, где нужно проводить дополнительное укрепление стен котлована;
  • возведение зданий большой этажности в условиях плотной застройки;
  • проведение работ в исторических архитектурных центрах;
  • необходимость установки опор с заданным углом наклона;
  • возведение пристроек, дополнительных этажей к существующему зданию.

Старый ленточный незаглубленный фундамент, установленный на такие свайные опоры, выглядит следующим образом (фото):

Фундаменты можно расположить рядом

В промышленном строительстве буроинъекционные сваи относят к виду буронабивных конструкций, которые используются при возведении зданий в плотно населенных районах городов, при невозможности устанавливать сваи забивным способом, а также на грунтах под уклоном.

Читать еще:  Расстояние между сваями ТИСЭ

Изменение условий эксплуатации здания (увеличение нагрузки на фундамент, повышение уровня грунтовых вод, чрезмерное водонасыщение с поверхности окружающего грунта, износ по сроку службы несущих подземных конструкций, техногенные вибрации) приводят к неравномерной осадке здания. Возможность остановить процесс разрушения предоставляет метод установки бетонных опор под любым углом без разрушения старого ленточного основания.

Технология бурения с немедленным заполнением готовым раствором применяется для усиления склонов с целью предотвращения постепенного разрушения уникальных ландшафтов. Примером использования технологии являются профилактические работы по обеспечению сохранности почти вертикального Мелового утеса (Святогорская Лавра).

Конструктивные отличия

По технологическим особенностям изготовления и эксплуатации буроинъекционные сваи делят на 2 основные категории:

  1. Висячие. Они передают основную нагрузку на окружающий грунт своей боковой поверхностью. Такая необходимость возникает на участке, где почва не имеет твердых пород для обеспечения несущей функции, создания прочной основы зданию.
  2. Стойки. Столбы распределяют нагрузку от надземного строения не столько боковой площадью, сколько на более широкую по площади пяту. Такие элементы используют для зданий на сложных участках, чтобы гарантировать отсутствие вертикальное смещение грунта по стенкам скважины вдоль опоры. Эти качества востребованы при проведении капитальных работ по реконструкции мостов, эстакад, укреплению фундаментов аварийных зданий.

Процесс ремонта аварийной просадки фундамента показан на этом фото:

Спасение действующего здания

Для усиления фундамента наливными столбами из бетона не всегда применяются крупногабаритные машины и оборудование, имеющееся в наличии у промышленных гигантов. Вместо самоходной буровой установки и передвижного бетонного завода, достаточно передвижного станка с наборным буром, бетономешалки и сварочного аппарата для самостоятельного изготовления каркасов из арматуры.

В индивидуальном строительстве применяют малогабаритные агрегаты, которые способны обслуживать всего 2 человека. Высокая скорость работ обусловлена еще и тем, что не требуется производить большой объем сопутствующих земляных работ для других видов бетонного фундамента.

Отличия технологии

Время изготовления и установки буроинъекционной сваи (БИС) технология ее производства совмещает. Цементный раствор заливается в готовую скважину в момент обратного хода бура через внутренний канал, проходящий по его вертикальной оси. Это существенно экономит время строительства и позволяет использовать имеющиеся неповрежденные стенки грунта в качестве опалубки.

Последовательность всех этапов создания бис

При строительстве многоэтажных зданий требуется значительная длина столба – порядка 15 м. В таких случаях армирование может выполняться только в верхней части опоры.

Впрыск цементной массы производится бетононасосом высокого давления, чтобы обеспечить равномерное распределение бетонного раствора по всей длине скважины. Прочность монолита повышается также за счет поглощения наружным слоем жидкого материала частиц окружающего грунта.

Подача раствора

Основным отличием этой технологии от установки буронабивных бетонных свай является способ поступления инъекционного цементного раствора (бетон с наполнителем мелкой фракции или цементно-песчаная смесь) непосредственно через бур в скважину.

Конструкция рабочего органа буровой установки включает в себя: штангу, центратор, муфту, буровую колонку, крепеж (шайбы, гайки).

Колонки изготавливают под определенный вид грунта. Для почвы, содержащей твердые вкрапления, наконечники буровых колонок дополнительно наваривают твердыми сплавами.

Существенное значение имеет правильно выбранная форма лопастей винта, которые имеют буроинъекционные сваи. Чаще всего она имеет трапецеидальное или округлое сечение, что значительно повышает адгезию жидкого раствора с формирующимися стенками скважины.

Секции колонки для бурения

Образец наборной буровой колонки с коронкой для прохождения твердых пород приведен на фото:

Подача в скважину инъекционного бетона может производиться непосредственно через канал в буровом шнеке, а также после его извлечения по специальной трубе, которая впоследствии извлекается или оставляться навсегда в массе бетона.

Арматура

Армирующий каркас готовят заранее и погружают его в свежий залитый бетон на нужную глубину.

Заготовки, сделанные квалифицированным сварщиком для непрерывной работы на площадке, где последовательно наливают буроинъекционные сваи, выглядят, как на этом фото:

Готовые каркасы

Согласно требованиям СНиП для изготовления 1 каркаса необходимо:

  • продольные стержни арматуры 6 шт, класса А3, Ø 18 мм;
  • наружный Ø каркаса не менее 140 мм;
  • каркас разделяется на секции, не превышающие длину 11,7 м;
  • ответственные скважины должны армироваться каркасами, изготовленными прямо на строительной площадке (без транспортировки);
  • дополнительное усиление проводится внешними арматурными кольцами из металла, толщиной до 9 мм и шириной от 6 до 9 см;
  • металл необходимо погрузить в защитный слой бетона, составляющий не меньше 7 см.

Арматурный каркас погружают в залитую бетоном скважину не позже, чем через 20 мин после внесения раствора.

Оборудование для установки

Универсальная буровая установка

Читать еще:  Виды свайных фундаментов и классификация свай

Закладка стержнейведется с применением специальной техники. С помощью подручных приспособлений и инструментов также можно поставить буроинъекционные стержни, но только для малых строений загородного типа.

Разные установки на базе силового агрегата отличаются техническими параметрами и мощностью. Навесные приспособления с мощной помпой монтируются на любом автомобиле. Используются самоходные МБУ — мобильные буровые установки с колесным или гусеничным ходом. Для строительства зданий больше используются автомобильные платформы, т.к. они более мобильные.

Базовая колонна содержит элементы:

  • шнековый бур;
  • вращатель;
  • вертлюг;
  • металлическая мачта;
  • гидроподъемник.

Машины для бурения бывают поворотные и фиксированные. Первые с одной точки разрабатывают несколько проходов по периметру, а второй тип требует перебазировки после каждой скважины.

Сфера применения технологии

Чаще всего технология буроинъекционных свай применяется при невозможности установки забивных элементов, но этими случаями сфера применения конструкции такого типа не ограничена.

Подобные сваи применяются для:

  • Выполнения усиления фундаментных конструкций при превышении проектных нагрузок (надстройки, возведение мансардных помещений, утяжеление стен фасадной отделкой).
  • Возведения фундаментов здания на сложных грунтах.
  • Строительства в непосредственной близости от существующих зданий, когда имеется вероятность разрушения их фундаментов при монтаже забивных свай.
  • Устранения крена строительных конструкций, появившегося в результате проседания фундамента.

Кроме того, буроинъекционные (БИС) сваи применяются для усиления и предотвращения разрушения уникальных природных ландшафтов. При помощи данной технологии были выполнены профилактические работы по сохранению Мелового утеса в Святогорской Лавре (Донецкая область, Украина).

Формирование стоимости

Чаще всего во время устройства буронабивных свай производится целый комплекс строительных работ: разметка свайного поля, бурение скважин, сварка арматурных каркасов, установка армирования в полости, заливка бетонного раствора в скважины с использованием глубинного вибратора. То есть общая стоимость буроинъекционных свай состоит из следующих частей:

  1. Стоимость работ по бурению скважин (глубина бурения).
  2. Цена водо-песчаного или песчано-цементного состава (объем требуемого раствора).
  3. Стоимость арматуры и сборка армированного каркаса.
  4. Амортизация специальной техники, которая используется на стройплощадке.
  5. Доплата, если рабочий процесс осложняется с учетом особенностей местности (тип и сложность рельефа).

Правильно рассчитанный и грамотно установленный фундамент на буроинъекционных сваях подойдет для сооружения любых конструкций на неустойчивых грунтах. В отличие от ленточного основания, фундамент на сваях стоит гораздо дешевле. Установку буроинъекционных свай стоит доверять лишь опытным строителям. Только так получится сделать действительно прочную основу здания.

Применение буроинъекционных свай

Процесс монтажа буроинъекционных свай, используемых при реконструкции зданий и сооружений, существенно отличается от технологии, описанной в предыдущем разделе статьи. Диаметр таких конструкций не превышает 15-25 см.

Реконструкция фундамента буроинъекционными сваями начинается с бурения бетонного тела основания. В нем создается отверстие диаметром аналогичное размеру сваи, после чего в полость устанавливается трубчатый инвентарный кондуктор из стали, и выполняется разработка скважины в грунте на требуемую глубину.

После проходки скважины из нее изымается буровая колонна и с помощью инъектора, подключенного к бетононасосу, выполняется бетонирование полости. Заполнение ведется до момента, пока из скважины не начнет выходить чистый от шлама раствор.

По завершению бетонирования в полость погружается арматурный каркас, состоящий из секций длиной 3-4 метра, соединяемых между собой посредством сварки. В процессе отвердевания бетон схватывается с телом реконструируемого фундамента и образуем с ним монолитную конструкцию, которая за счет буроинъекционных свай передает нагрузку от здания на глубинные пласты почвы.

Стоимость работ

Стоимость устройства свай зависит от горно-геологических условий, количества, диаметра и глубины свай, конструкции арматурного каркаса, условий ведения работ. Средние цены устройства буроинъекционных свай колеблются в пределах 1320 — 3135 руб./м при диаметрах 150 — 450 мм.

Точная стоимость определяется на этапе проектирования при составлении сметы. При разработке смет применяются расценки, предусмотренные нормативными документами, с поправочными коэффициентами на условия работ. Пример сметы на устройство буроинъекционных свай представлен ниже.

Если вы нуждаетесь в укреплении фундаментов, креплении стен подземной части сооружений, армировании грунтов или сооружении свайных фундаментов, закажите устройство буроинъекционных свай компании «БУРИНЖСТРОЙ». Также наши специалисты эффективно проведут испытание грунтов сваями.

Специалисты компании разработают проектно-сметную документацию и выполнят работы в строгом соответствии с заданием и требованиями нормативных документов. Большой опыт работы, использование передовых технологий, оснащение производства современной буровым оборудованием позволяет нам выполнять работы любой сложности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector