Применение в современном строительстве буронабивных свай становится все более распространенным способом обустройства фундаментов не только для вновь возводимых строений, а так же и для укрепления существующих фундаментов, особенно в плотной городской застройке.
Связано это в первую очередь с возможностью изготовления фундаментов практически в любых грунтах, в непосредственной близости к существующим сооружениям и инженерным сетям, быстротой производственных процессов и, соответственно, ростом производительности труда и снижением материалоемкости.
Основных способов устройства железобетонных буронабивных свай не так уж и много – четыре:
- с применением непрерывного полого шнека с выемкой грунта,
- с бурением скважин без выемки грунта,
- при помощи телескопической штанги Келли,
- при помощи ручных буров (технология ТИСЭ).
Объединяет же их одно: буронабивные железобетонные сваи – это заполненные армированным бетоном скважины в грунте, на которые, впоследствии, монтируется монолитный или сборный ленточный ростверк.
Изготовление железобетонных буронабивных свай с применением полого шнека с выемкой грунта
Эта технология выполнения работ еще называется методом CFA бурения – когда шнек непрерывный.
Скважины под буронабивные сваи бурятся с применением специальных бурильных установок на гусеничном или колесном ходу, на которые навешивается шнек. Полая толстостенная металлическая труба с наваренными лопастями спиральной формы позволяющими «ввинчиваться» шнеку в грунт с одновременным подъемом грунтовых масс из скважины на поверхность земли.
Такая установка занимает место обустройства сваи на размеченном поле, переводится в рабочее положение и начинает «ввинчивание» шнека на расчетную проектную глубину погружения сваи.
По достижении заданной отметки вращение шнека останавливают и начинают нагнетать в его полость под давлением бетонную смесь (бетононасосом). Одновременно с заполнением полости бетоном шнек обратным (реверсным) вращением извлекается из скважины.
Железобетонные балки перекрытия, изготовленные с применением обычной арматуры, имеют существенный недостаток – образование трещин. Для устранения этого недостатка используют предварительно напряженную арматуру.
Железобетонные конструкции широко востребованы на современных строительных площадках. А учитывая высокое качество и небольшую стоимость продукции, можно предположить, что номенклатура сборочного железобетона будет только расширяться. О подобных изделиях читайте в этой статье.
Нужно обратить внимание, что шнек при бурении вращается на весьма большой скорости и, кроме удаления из скважины грунта, как бы утрамбовывает стенки скважины изнутри.
Создающееся в результате нагнетания бетонной массы давление дополнительно повышает их (стенок) прочность. Поэтому такие буронабивные сваи не требуют какой-либо опалубки. Метод CFA, иногда называемый инъекционным, позволяет выполнять сваи не только вертикальными, но и под углом.
Соответственно, этот способ производства работ часто используют для усиления существующих фундаментов. Под них подводят новые, увеличивающие несущую способность, буронабивные сваи.
Бурение скважин без выемки грунта
Иногда тип грунта не позволяет осуществлять его полную или частичную выемку из скважины, предназначенной для устройства железобетонной буронабивной сваи.
В этих случаях для выполнения работ без выемки грунта бурение шурфа выполняют полой трубой с применением либо вибрационного бурения, либо специального «раскатчика».
В первом случае стенки скважины утрамбовываются под воздействием вибрации полой трубы, во втором – уплотняются утолщенным наконечником трубы — раскатчиком, который при последующем извлечении трубы, по мере нагнетания бетона в полученную скважину, остается в ней – «теряется».
Армирующий железный каркас в бетон сваи устанавливается таким же способом, как при бурении полым шнеком.
Опалубка при производстве работ этими способами не требуется – стенки скважины достаточно уплотнены.
Выполнение скважин при помощи телескопической штанги Келли
Эта технология бурения весьма распространена в строительстве. Существует большая номенклатура буровых машин от разных разработчиков и производителей, на которые устанавливаются телескопические штанги (штанги Келли).
Различаются такие машины мощностью и, соответственно, крутящим моментом вращателя различных типов буровых насадок (колонковый бур, шнек, ковшебур и прочие).
Принцип этого бурения основывается на рейсовом способе – последовательное забуривание на глубину насадки (бурового инструмента) с последующим её подъемом и разгрузкой от грунта до тех пор, пока скважина не достигнет проектной отметки заложения.
Следующий этап – установка в подготовленную скважину арматурного каркаса. И лишь затем, в отличие от выше описанных способов, производится бетонирование.
Недостаток такого метода для устройства железобетонных буронабивных свай в том, что если работы выполняются в неустойчивых или водонасыщенных грунтах требуется дополнительно применять обсадные трубы, которые предохранят стенки скважин от осыпания. Выемка этих труб выполняется после наполнения скважины бетоном.
Из-за необходимости выполнения работ с применением дорогостоящих машин и механизмов, всеми выше перечисленными способами буронабивные железобетонные опоры изготавливают, в основном, при возведении крупных объектов.
Ручные буры (технология ТИСЭ)
Для удешевления и снижения трудоемкости в условиях возведения построек на индивидуальных участках многие застройщики применяют ручные буры.
Технология ТИСЭ относится к методу выполнения скважин ручным инструментом.
Данная технология – сугубо российская, разработчиком является московский инженер, а ТИСЭ — это «Технология Индивидуального Строительства и Экология».
Устройство железобетонных буронабивных свай для фундамента по технологии ТИСЭ выполняется преимущественно в условиях частного строительства. Для выполнения бурения используют специальный запатентованный разработчиком фундаментный ручной бур ТИСЭ-Ф. Его вес — всего 7 кг.
Выполнен он по аналогии со штангой Келли — с раздвижной штангой. Кроме того он имеет накопитель грунта и откидной плуг, который управляется вручную шнуром. Вниз плуг опускается под тяжестью собственного веса. В промежуточных положениях он надежно фиксируется двухзвенным стопорным механизмом. Подъем же его в вертикальное положение осуществляется за шнур.
Габаритные размеры бура невелики: в сложенном для его транспортировки положении длина всего 1м 25см, в растянутом на всю длину виде – 2м 25см. Ширина рукояти – 0,55м.
Длину штанги фиксируют простым винтовым стопором.
Что касается прямолинейности скважины, она обеспечивается боковыми стенками накопителя грунта, которые исключают возможность отклонения бура в стороны. Бур позволяет выполнять бурение в грунтах с фракциями твердых включений до 5см.
Форма железобетонных буронабивных свай ТИСЭ отличается от обычной (цилиндрической) имеющимися на нижних концах уширениями. Они позволяют свайному фундаменту лучше противостоять вертикальным деформациям грунтов.
Железобетонные опоры способны выдержать максимальную нагрузку, которая определяется, в численном количестве, девятью высоковольтными проводами, четырьмя вещательными проводами и, дополнительно, двумя проводами уличного освещения.
Железобетонные сборные балки перекрытия, как и все прочие конструктивные решения, обладают своими преимуществами и недостатками, которые будут рассмотрены в этой статье.
Армирование и последующее бетонирование выполняется последовательно после заполнения бетоном нижних уширенных окончаний свай. Вертикальные стенки скважин укрепляют толевым вкладышем в виде полой трубы. Этот вкладыш так же служит вертикальной гидроизоляцией уже готовым изделиям.
Думается, что данный краткий обзор способов устройства железобетонных буронабивных свай для свайных фундаментов позволит застройщикам принять более продуманное решение в пользу применения какого-либо из них.
