Установка буронабивных свай способом CFA (НПШ)

Бурением скважин методом Непрерывного Полого Шнека- формируются буронабивные сваи по технологии CFA. При этом используется полый шнековый бур. Он забуривается до определенной отметки. Затем извлекается из скважины и через полость в шнеке бетон подается в пробуренную полость. В процессе бурения специальная заглушка закрывает внутреннее отверстие, а при бетонировании она открывается.

Бетонирование скважины

Цементный раствор подается в скважину бетононасосом. Его подача контролируется давлением. В это время шнековая колонна непрерывно поднимается без разъединения. Созданные таким методом сваи CFA становятся равномерно плотной бетонной массой. Вибропогружатель применяется во время погружения в бетон каркаса.

Технологии CFA (НПШ) позволяют производить работы по созданию свай на разных грунтах. Средняя скорость бурения не превышает 60 минут. При таком бурении возможен минимальный уровень шума и вибраций. Установка для бурения и бетононасос позволяют производить работы в ограниченных районах. Эта прогрессивная технология при минимальных финансовых и временных затратах.

 

Преимущества ограждений из буронабивныйх свай:

- возможность возведения в любое время года

- возможность использования в качестве основания прочных грунтов, залегающих на большой глубине;

- возможность устройства свай разной длины, опирающихся на необходимой отметке при резко пересеченном рельефе кровли прочных грунтов, принятых за основание свай;

- возможность устройства ограждений стен котлованов, когда уровень подземных вод залегает выше уровня дна котлована;

- возможность передачи на одну сваю большого диапазона нагрузок (1000-10000 кН);

- возможность устройства свай большого диаметра (по сравнению с забивными сваями), что значительно улучшает работу свай на горизонтальную нагрузку;

- повышение надежности сооружений за счет уменьшения общих и неравномерных осадок;

- исключение подвижки и деформации грунтового массива и расположенных поблизости зданий за счет повышенной жесткости свай;

- возможность устройства свай без армирования в нижней ее части, где отсутствует передача моментов и горизонтальных сил;

- отсутствие существенных вибраций и сотрясений в процессе производства работ;

- сокращение потребности в механизмах и транспорте.

Недостатки ограждений из буронабивныйх свай:

- повышенное применение ручного труда и технологическая сложность их устройства, особенно в неустойчивых грунтах;

- увеличение расхода бетона по сравнению с забивными сваями за счет отсутствия уплотнения грунта около сваи в процессе ее изготовления;

- сложность контроля за изготовлением свай и др.

Область применения:

Устройство ограждений стен котлованов вблизи улиц с интенсивным движением транспорта, вблизи зданий и инженерных коммуникаций, а также на плотно застроенных территориях, фундаментов зданий, опор мостов и других инженерных сооружений. Эффективны также эти сваи в случае, когда на поверхности залегают пучинистые, набухающие или просадочные грунты.

      Ограждения котлованов из буронабивных свай могут выполнять роль не только подпорных стен котлованов, но и роль несущих элементов заглубленных сооружений с их надземными конструкциями.

      Если шаг (расстояние в осях) буронабивных свай вдоль оси «стены» равен или немного больше диаметра сваи, такие сваи называют бурокасательными, если же шаг свай меньше диаметра сваи, то такие сваи называют буросекущимися.

Буросекущиеся сваи

Область применения:  

Устройство ограждений стен котлованов, когда уровень грунтовых вод залегает выше уровня дна котлована, а также фундаментов зданий, опор мостов и других инженерных сооружений. Такие ограждения, кроме того, используются в качестве ленточных фундаментов или ограждающих конструкций при строительстве глубоких подземных сооружений в условиях плотной городской застройки.

           Изготовление таких свай требует обеспечения непрерывности процесса производства работ, т.к. устройство секущихся армированных свай должно быть произведено в относительно строго регламентированный период (1,5-2 суток), начиная с момента выполнения бетонных неармированных свай.

Особенности заполнение бетоном подготовленных скважин:

• Обсадная труба, установленная в ствол скважины, постепенно заполняется пластичной бетонной смесью. Важно до окончательного схватывания бетонной массы вытащить из скважины конструкцию обсадной трубы. Нижняя часть – башмак, остается в скважине под массивом загруженной смеси.
• Монтаж арматурного каркаса производится до заполнения полости сваи бетоном. Однако бывают случаи, когда арматуру загружают после закачки смеси. В этом случае для погружения каркаса применяют специальный вибрационный механизм.

 

           Шаг сваи, необходимость устройства, и конструкцию распорной системы определяют в ходе проектирования в зависимости от инженерно-геологических условий, глубины котлована, прочих местных условий строительства.

Во всех случаях поверху буросекущиеся сваи (БСС) объединяют железобетонным поясом. Этот пояс служит дополнительным усиливающим элементом, выравнивающим поверхность стены.

Стена в грунте из буросекущихся свай обладает рядом преимуществ перед траншейной «стеной в грунте», которую сооружают с применением плоского грейфера:

 -все технологические операции по устройству стены в грунте из БСС производят под защитой инвентарных обсадных труб. Это обеспечивает гарантированное сохранение в ненарушенном состоянии окружающий котлован массив грунта и, следовательно, сохранность фундамента расположенных рядом зданий и сооружений. Особенно это качество имеет большую ценность в условиях плотной городской застройки

- у технологии нет ограничений по грунтовым условиям, с одинаковым успехом она может быть применена как в пылевато – глинистых грунтах, так и в неустойчивых песчаных

- для устройства стены в грунте из БСС не является непреодолимым препятствием наличие в основании строительного мусора, включая железобетонные элементы, стальной профиль и прочие, т.е. работа в толще техногенных отложений, т.к. метод вращательного бурения, в таких случаях значительно более эффективен чем грейферный.              

Сравнение экономических показателей методов ограждения котлованов показывает, что производительность работ по устройству стен из буросекущихся свай примерно в 5 раз ниже производительности по устройству траншейных стен в грунте. Однако, в тех случаях, когда «стена в грунте» по каким-либо причинам невыполнима, прежде всего из-за опасности упуска глинистого раствора, стена из буросекущихся свай остается надежным видом ограждения котлованов.

 

Бурокасательные сваи

В этом случае производится армирование всех свайных элементов подряд, что позволяет при необходимости существенно увеличить жесткость стены на изгибающие нагрузки и уменьшить количество ярусов крепления.

Однако, их недостатком является то, что появляются щели между сваями, которые отрицательно влияют на водонепроницаемость конструкции. С другой стороны, они могут быть надежно забутованы устройством позади свайного ряда между сваями грунтоцементных свай по технологии Джет диаметром до 300 мм.

Актуальна установка бурокасательных опор также в том случае, если грунт имеет высокую плотность, особенно в верхних горизонтах, и забивка свай невозможна или существенно ограничена.

Преимущества бурокасательных свай:

-Возможность строительства котлованов значительной глубины рядом с существующими зданиями и сооружениями.

-Нет необходимости в выполнении работ по водопонижению.

-Рост скорости строительства в результате возможности одновременного строительства подземных частей.

-Умеренная стоимость технологии.

На сегодня бурокасательные сваи относятся к числу популярных и востребованных методик ведения строительства

 

 

Лекция 14