Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой: особенности монтажа, видео

В тех случаях, когда фундамент для будущего строения возводится в условиях сложных грунтов с большим риском их сдвига, целесообразно применение буронабивных свай с обсадной трубой. Данная технология, которая признается одной из наиболее безопасных, также используется в тех случаях, когда будущее здание планируется возвести на территории, характеризующейся плотной застройкой.

Фундамент из буронабивных свай

Сущность технологии

Обсадные трубы для буронабивных свай (БНС), используемые при обустройстве фундамента, могут различаться как своими геометрическими параметрами, так и конструктивным исполнением. Высокая надежность фундаментных конструкций, полученных по данной технологии, обеспечивается тем, что их основу, кроме бетона, составляют каркасы, для изготовления которых применяется металлическая арматура. Полученная по данной методике конструкция не только надежно фиксируется в грунте, но и сама по себе демонстрирует исключительно высокую жесткость и устойчивость.

Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Сама технология устройства буронабивных свай выглядит следующим образом:

1. В предварительно выбранном месте строительного участка бурится скважина требуемого диаметра и утвержденной проектом глубины, для чего используется специальная буровая установка.
2. В полученную скважину погружают обсадную трубу для свай. Важно, что глубина, на которую погружаются такие трубы, предварительно рассчитывается и утверждается проектом.
3. Внутреннюю полость трубы освобождают от осыпавшейся земли. Для этого используют различные технические средства (в частности, грунт из трубы может вымываться при помощи воды, подаваемой под значительным давлением).
4. В отверстие обсадной трубы, очищенное от осыпавшейся земли, опускается арматурный каркас для буронабивной сваи.
5. Во внутреннюю полость трубы, в которую помещен арматурный каркас, заливается бетонный раствор. Данный процесс, если говорить профессиональным языком, как раз и называется набивкой сваи.
6. Обсадные трубы после заливки бетона посекционно извлекаются из земли.

Естественно, устройство буронабивных свай выполняется по технологии, которая имеет целый ряд нюансов. Их обязательно следует учитывать при ее практической реализации.

Рекомендации по снижению влияния недостатков метода

Для предотвращения указанных недостатков при применении метода Келли следует самым строжайшим образом требовать от линейного персонала соблюдения положений технологических карт, регламентов, проектов производства работ. В этом случае брак и непроизводительные потери будут практически исключены.

Нужна технологическая карта, регламент, ППР? Оставьте заявку здесь

Сегодня, в отличие от нулевых годов, подрядчики не могут диктовать заказчикам свои условия, и вынуждены зачастую работать в очень жестких условиях по цене. Поэтому ключевое значение имеет темп производства работ, только высокая производительность может обеспечить возможность подрядчикам заработать приемлемый доход.

Следовательно, важно правильно подготовиться к производству работ:

— иметь обслуженные буровые установки, подготовленный буровой инструмент, отремонтированные обсадные трубы;

— собрать квалифицированный, слаженный и мотивированный линейный персонал, доверяющий руководству буровой компании;

— убедиться в наличии проектной и исходно-разрешительной документации, фронта работ, готовности строительной площадки, выполнении иных условий, необходимых для организации ритмичной работы;

— обеспечить наличие на площадке необходимого количества арматурных каркасов, взять на контроль ритмичную поставку бетонной смеси;

— организовать плодотворное взаимодействие с представителями технического надзора заказчика по вопросам освидетельствования ответственных конструкций, скрытых работ, своевременного получения разрешений на выполнение тех или иных технологических операций.

Применяйте метод Келли при сооружении буронабивных свай, стройте больше и лучше, зарабатывайте доходы для развития более современных буровых технологий в строительстве.

Успехов Вам, друзья!

Преимущества свай буронабивного типа

Среди многочисленных преимуществ использования свай БНС можно выделить несколько наиболее значимых, к которым относятся следующие.

• Набивка таких свай бетонным раствором осуществляется оперативно и качественно.
• Все этапы технологии устройства буронабивных свай отличаются высокой безопасностью для его исполнителей.
• Набивная свая благодаря особенностям технологии ее обустройства отличается исключительно высокой несущей способностью, устойчивостью к механическим нагрузкам и, соответственно, надежностью.
• С помощью свай БНС можно создавать надежные фундаменты даже в слабых и насыщенных водой грунтах.
• Использование данной технологии позволяет четко контролировать соблюдение всех требований проектной документации, а также точно учитывать геологические и инженерные условия, в которых осуществляется данный технологический процесс.
• Рассматриваемая технология позволяет извлекать из создаваемой скважины крупные камни и валуны.
• При выполнении скважин по данной технологии грунт не подвергается вибрационным и динамическим нагрузкам.
• Оборачиваемость используемых обсадных труб, которые можно применять неоднократно, – еще одно важное преимущество применения указанной технологии.
• Можно контролировать все этапы буровой операции вплоть до достижения водоносного слоя.
• Полная защита стенок создаваемой скважины от обрушения грунта позволяет перекрывать опасные горизонты (такие, например, как плывуны).
• В скважинах, полученных по данной технологии, если при устройстве буронабивных свай предусмотрено использование арматурного каркаса, отсутствуют так называемые шейки, которые значительно снижают качество и надежность готовой конструкции.
• Использование обсадных труб для монтажа свай буронабивного типа, а также их дальнейшая эксплуатация допускается в любых климатических условиях.

Заливка обсадной трубы бетонным раствором

БЕТОНИРОВАНИЕ СКВАЖИНЫ

• Бетонирование буронабивной свай выполнять методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ) пластичным бетоном класса *. Перед началом бетонирования лотом проверять отметку дна скважины. Если глубина скважины оказалась меньше, чем измеренная после окончания бурения, то ковшевым буром произвести дополнительную зачистку забоя скважины.
• Подготовка скважины к бетонированию включает:

— измерение и занесение в журнал отметки забоя скважины;

— подготовку строп для перемещения звеньев бетонолитной и обсадной труб;

— установку обсадного стола (в случае необходимости) краном на обсадную трубу;

— сборку звеньев бетонолитной трубы с внутренним диаметром 245 мм. Низ бетонолитной трубы должен быть на 30-50 см выше забоя скважины. Стыки звеньев бетонолитной трубы должны быть герметичны.

• Бетонирование начинать после заполнения приемной воронки бетонной смесью.
• Перерывы в бетонировании сваи, за исключением технологических до 20-30 минут, не допускаются, т.к. приводят к образованию дефектов.
• После подачи бетонной смеси в бетонолитную трубу выполнить замер расстояния от верха обсадной колонны до поверхности бетона. Если расстояние от низа обсадной трубы до поверхности бетонной смеси более 8,0 м, то следует демонтировать верхний элемент (4,0 м) обсадной трубы.
• При демонтаже бетонолитной трубы нужно учитывать, что ее нижний конец поднимается на длину убираемых элементов и еще временно на 1,0 м (при двухметровых элементах). При этом необходимо, чтобы нижний конец был постоянно заглублен в бетонную смесь.
• При завершении бетонирования скважины необходимо удалить загрязненный слой бетонной смеси. Произвести замер уровня заливки, при необходимости довести верх сваи в уровень проектной отметки. При этом разрешается использовать дозированную подачу с автобетоносмесителя.
• Нештатные ситуации:

— при задержках бетонирования колонну обсадных труб необходимо периодически вращать во избежание схватывания поверхности трубы с твердеющей

бетонной смесью;

— закупоривание бетонолитной трубы устранять путем ее встряхивания;

— если закупоривание трубы не устранено, а также при прорыве воды в

— бетонолитную трубу через низ трубы из-за ее выдергивания из бетонной смеси, следует извлечь и промыть бетонолитную трубу. Колонну из оставшихся в скважине звеньев обсадной трубы демонтировать или приподнять обсадной стол так, чтобы уровень бетонной смеси в скважине оказался на 2,0-2,5 м выше зубьев ножевой коронки. Затем опустить буровой инструмент на поверхность бетона и выбурить его на глубину 1,0 м. После этого опустить бетонолитную трубу так, чтобы ее низ был на 30 см выше зубьев ножевой коронки, после чего выполнить бетонирование оставшейся части скважины.

• Все операции по бетонированию сваи должны отражаться в «Журнале бетонных работ», заполняемом на строительной площадке, а также в «Акте скрытых работ». Исполнитель передает их Заказчику при сдаче исполнительной документации.

Нюансы применения обсадных труб

Использование обсадных труб позволяет избежать такого негативного явления, как осыпание земли со стенок создаваемой скважины. Благодаря этому трубы данного типа активно применяют не только для создания фундаментных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, но и для укрепления стенок газовых, водяных и нефтяных скважин. Конструкция из обсадных труб составляется из отдельных отрезков таких изделий, соединяемых между собой при помощи сварки или посредством специальных зажимных устройств (типа «Като», «Бетоно» и др.).

После того как во внутреннюю часть обсадных труб помещен арматурный каркас, используемый для монтажа буронабивных свай, и залит бетонный раствор, сами трубы извлекают. В отдельных случаях, если это оговорено требованиями проекта, технология допускает оставление обсадных труб на месте.

Монтаж арматурного каркаса внутри обсадной трубы

Современные производители выпускают обсадные трубы различных диаметров, что позволяет оптимально подбирать такие изделия для обустройства скважин различного назначения. Международными нормативными документами, в положениях которых оговариваются требования к геометрическим параметрам обсадных труб, являются стандарты Leffer и Bauer. Согласно требованиям данных стандартов, внутренние диаметры обсадных труб для буронабивных свай могут находиться в интервале 620–2500 мм, а наружные составляют от 640 до 2580 мм.

Чтобы опустить обсадную трубу в предварительно подготовленную скважину, используются различные методики. Наиболее распространенными являются:

• забивка обсадных труб, для выполнения которой применяется специальное вибрационное оборудование;
• погружение обсадных труб с помощью бурения, которое может осуществляться по ударной или вращательной методике.

Установка обсадной трубы вращением

Применение вращательной методики предусматривает, что сначала в грунте выполняется скважина под первую секцию трубы, для чего предварительно снимаются все необходимые замеры. После того как первая секция обсадной трубы будет погружена в подготовленную скважину, бурят второй ее участок, при этом также ориентируются на геометрические параметры соответствующей секции. Таким образом, выполняя поэтапное бурение и погружая соединяемые между собой секции обсадных труб, монтируют всю трубную конструкцию для буронабивной сваи.

Суть ударного метода монтажа обсадных труб заключается в том, что секции труб просто забиваются в грунт, для чего применяется специальное оборудование. Осадка труб, осуществляемая при использовании данной технологии устройства буронабивных свай, может выполняться с опережением либо с некоторым отставанием по отношению к выполняемому забою. Все зависит от характеристик грунта, в котором выполняется скважина (в частности, от его проходимости).

Расчет основных характеристик

Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее

Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее, для чего принимаются следующие факторы:

1. Несущая способность. Зависит от размера столба. Если это элемент в 300 мм, то она выдержит нагрузку в 1,7 тонны, конструкция диаметра в 450 мм выдержит уже от 4,3 тонны.
2. Оптимальное расстояние. Высчитывается исходя из общей массы строения и расчетной несущей способности, которую выдержит изготавливаемая буронабивная свая.
3. Материал изготовления. Выбор марки бетона – основной показатель прочности. Регламентом СНиП рекомендуется применять в производство буронабивных свай марки бетона от М200 и выше.

Совет! Некоторые профессионалы допускают использование марки бетона М100. Например, для сваи квадратного сечения со стороной в 200 мм и площадью 400 см2, несущая способность обозначается как 40 т, чего вполне достаточно для частного домостроения.

1. Несущая способность сваи определяется по данным, таблица которых приведена выше. Максимальный шаг свай составляет 2 метра, минимальный равен формуле диаметр скважины Х3.

Чтобы понять, как именно делать основания, смотрите чертеж, приведенный ниже. Следует помнить, что важным фактором является площадь поперечного сечения и форма свайного элемента. В частности, это может быть цилиндрическая конструкция с уширением пяты, а также могут быть созданы специальные уширения, способствующие приданию дополнительной прочности.

Расчет длины даст примерная таблица:

Тип монтажа	Длина (м)	Минимальный диаметр (мм)	Максимальный диаметр (мм)
Без укрепления стенки	2-6	300	1000
С применением шнека	2-8	500	1000
С применением обсадной трубы	4-10	800	1200

Совет! Применение бура обеспечивает скважины диаметром в 200, 300, 400 мм, шаг определяется набором буров.

Сферы применения свайных конструкций буронабивного типа

На вопрос о том, что такое буронабивные сваи, невозможно ответить, не перечислив сферы их применения. Сваи данного типа используют при:

1. возведении строительных конструкций на территориях, грунт на которых склонен к оползневым явлениям;
2. строительстве на территориях, характеризующихся высокой плотностью застройки;
3. проведении строительных работ на участках со сложными геологическими условиями.

Применение буронабивных свай в частном домостроении

Использовать свайные конструкции, стенки которых дополнительно не укреплены, допускается в тех случаях, когда фундамент обустраивается на участках с тугопластичным и твердым грунтом, каким, например, является глинистый грунт набухающего типа. Кроме того, монтировать сваи с неукрепленными стенками можно тогда, когда их общая длина не превышает 30 метров.

Технология устройства свай буронабивного типа успешно используется в тех случаях, когда строения различного назначения возводятся в местах, характеризующихся высокой сейсмической активностью. Кроме того, буронабивные свайные конструкции применяются для укрепления фундаментов уже возведенных зданий, а также для укрепления грунта на участках со значительным уклоном.

Критерии выбора

Для обустройства обсадки необходимо иметь следующую информацию: глубина скважины, объем водоподачи, диаметр погружного электронасоса, также на выбор довольно сильно влияют финансовые средства потребителя. Чтобы определить, какая труба лучше для скважины, рассмотрим несколько вариантов скважинных источников для водоснабжения.

1. Для водозабора с помощью погружного электронасоса из неглубокой скважины (до 30 м) абиссинского типа лучше всего использовать полимерный трубопровод из НПВХ. В зависимости от финансовых возможностей выбирают тонкостенные изделия с резьбовым раструбовым соединением или толстостенные с разносторонней внешней и внутренней резьбой.
2. Для скважин на песке глубиной до 60 м хороший вариант — толстостенный НПВХ, при дальнейшем заглублении до 100 м можно рассмотреть различные методы с двойной обсадкой из полимеров. Неплохой вариант — применение снаружи жесткого трубопровода из НПВХ, а внутри оболочки из эластичного и менее устойчивого к нагрузкам ПНД.
3. Для глубин выше 100 м рационально применение жесткой металлической обсадной колонны, внутри которой можно разместить эластичный ПНД или жесткий НПВХ трубопровод.

Рис. 14 Внешний вид НПВХ-труб

1. В любом случае при выборе однотрубной или двухтрубной обсадки следует учитывать состав грунта, геологические факторы, уровень грунтовых вод. Не помешает выслушать по вопросу проведения обсадки отзывы высококвалифицированных специалистов.
2. При покупке ПНД изделий следует быть внимательным из-за того, что в торговой сети реализуют технический полиэтилен вторичной переработки и пищевой первичный материал. Их основное легко различимое отличие — расцветка: труба из вторичной гранулы обычно имеет темно-синий или насыщенный синий цвет, иногда встречается зеленый оттенок. Изделия из ПНД, выполненные из первичного сырья, в соответствии с ГОСТ обладают ярко-синим или голубым цветом.
3. Еще один критерий определения некачественного товара из ПНД — запах пластмассы. Оон может напоминать аромат кондитерских изделий, моющих средств, стирального порошка и прочее — все это говорит о материале изготовления из гранул вторичной переработки. Чистый первичный полиэтилен не имеет запаха и может использоваться в системах с питьевой водой без вреда для здоровья человека, в то время как полиэтилен из вторичного сырья допускается применять в системах водозабора для технических нужд.
4. При выборе диаметра колонны руководствуются дебитом (производительностью) источника и размерными параметрами электронасоса, при больших объемах водозабора стараются увеличить диаметр обсадной колонны. Насос подбирают таким образом, чтобы его диаметр не был меньше 5 мм внутреннего размера скважинного ствола, если используют мягкий ПНД трубопровод или водозабор проводят на больших глубинах, выбирают больший внутренний диаметр колонны с учетом деформации канала при сдавливании грунтом.
5. Качество резьбового соединения НПВХ определяют следующим образом — вкручивают трубу в другую или ее патрубок на три витка и затем двигают одну из деталей в стороны — большой люфт говорит о слабости крепления. Такое соединение обладает низкой герметичностью, а если понадобится демонтаж обсадки с извлечением колонны из скважинного ствола, резьба с большой вероятностью будет сорвана.

Рис. 15 Скважинные фильтры и конусная заглушка