Буровые столбы для фундамента

Технология сооружения свайного фундамента

Устройство буровых столбов – это способ возведения бетонных свай, который происходит за счет укладки бетонного раствора в заранее пробуренные скважины. Бетоноукладку обычно осуществляют под защитой глинистого раствора или обсадных труб.

Технология обустройства буровых столбов аналогична способ установки буронабивных свай. По сути, это те же буронабивные сваи, только большого сечения (диаметр не менее 80 см). Нижний конец буронабивной опоры обязательно должен доходить до плотных грунтов, а в большинстве случаев даже иметь расширенную пяту. Буровые опоры выполняют функцию стоек, так как обладают существенной несущей способностью (до 1000 тонн).

Преимущества и особенности использования

Буровые столбы успешно применяют в любых геологических условиях, и возводят даже под крупные сооружения. Благодаря высокой степени механизации буровых работ и бетонирования, можно существенно сократить сроки возведения, сдачи проекта, а также общий бюджет.

Буровые опоры передают нагрузки от конструкций на прочные грунты, которые залегают на глубине более 60 метров. Скважины бурят роторным типом до требуемой проектом глубины без использования обсадных труб, технология требует промывки глинистым раствором. В конце ствол скважины заполняют методом подводного бетонирования ВПТ — заливают раствором бетона без удаления глинистого раствора.

Конструкции с глубокими буровыми столбами (более 60 метров) применяют в мостостроении. Целесообразность применения бурового или бурообсадного типа столбов, выбор оборудования и схемы монтажа в каждом случае зависит от многих факторов. Например, от Ваших производственных возможностей, или технических расчетов.

Буровые столбы с расширениями можно сооружать как в вертикальном положении, так и наклонном. Расширенные пяты в основании вертикально и наклонно-установленных свай дают возможность применять их:

• в связных;
• в несвязных грунтах (без валунов, скальных слоев, затонувших деревьев и прочих предметов).

Буронабивной свайный фундамент

Технология монтажа свайного фундамента

Подготовительный этап работ

Площадку под буровые опоры необходимо сделать пригодной для проведения монтажных работ:

• она должна иметь подъезд для установок и бурения всех скважин;
• у работников должна быть возможность складировать 3-4 звена обсадных и бетонолитных труб, приёмный бункер;
• должно быть место для размещения крана и работы бульдозера;
• расстояние от последней сваи до границы – не меньше 2 м;
• на «плавающих» грунтах должна быть надёжная подсыпка для подъезда техники, ж/б плиты и шпалы для стоянки тяжелого оборудования в месте бурения скважин.

Детальная разбивка осей под опоры и расположения каждой буровой сваи требует выполнение геодезических работ и разведочного бурения.

Бурение скважин

После разметки буровую технику подводят к месту бурения. Выверив горизонтальность буровой установки и фиксации, обсадные трубы вдавливают в грунт с периодическим вращением до отказа. Затем грейфер устанавливают в рабочее положение и разрабатывают грунт, периодически извлекая его из скважины. Заглублять обсадку надо на максимально возможную глубину за счет вдавливания и периодического прокручивания.

Когда ножевые секции погружаются на 5 м, конец трубы возвышается на один метр над поверхностью земли, грейфер спускают на площадку, снимают переходник, и при помощи крана устанавливают следующую секцию трубы. Наращивают секции обычно с закреплением болтового соединения на месте стыка. Бурение и погружение обсадных труб происходит до достижения соответствующей проектной глубины. Очищают забой от бурового шлама, используя желонки после бурения.

На завершающем этапе проверяют вертикальность установки обсадных труб. В случае необходимости выравнивают их при помощи гидравлики.

Если в проекте предусмотрено устройство уширения пяты буровой сваи, то после окончания бурения до глубины рассчитанной проектом, её делают при помощи использования буровой установки вместе с агрегатом уширения «ЦНИИС».

Установка в скважину армирующего пояса и бетонолитных труб

Нижнюю секцию каркаса опускают в ствол скважины до достижения места стыковки с устьем. Стыковка происходит перезапуском на 20 Ø стержней с прихваткой внахлёст электросваркой.

Фиксируют секции, закладывая поперечные стержни в кольцо жёсткости, и опирая на обсадную трубу. Сборка следующих секций каркаса происходит аналогично, пока скважина не будет заполнена на всю глубину.

Следующий этап представляет собой сборку с помощью разъёмных хомутов вертикальных бетонолитных труб и спуска в скважину. Бетонолитную трубу необходимо вставлять строго по центру.

Опускают в скважину всю собранную бетонолитную трубу (до забоя на 20 – 30 см), а наверх устанавливают приёмный бункер, площадки, ограждения и лестницы. В бетонолитную трубу ставят пробки, которые впоследствии защищают бетонный раствор от соприкосновения.

Опускание бетонолитной трубы с воронкой

Бетонные работы

Бункер заполняют литым подвижным бетонным раствором, и извлекают пробки:

• непрерывно в бункер подается бетон;
• затем поднимают бетонолитные трубы краном;
• извлекают обсадную трубу иногда с вращением, чем дополнительно уплотняют бетон.

Перерыв бетонирования, вызванный необходимостью снимать звенья бетонолитных и обсадных труб, должен составлять не больше 40 минут до срока схватывания бетона.

Бетонируют чаще всего на 50 см выше проектной отметки. Это дает возможность в дальнейшем удалить образовавшийся шлам. Удаление шлама выполняют при обустройстве ростверка. После этого можно заняться бурением следующей скважины.

Уникальная технология для установки опор

Источник

Особенности фундамента на буронабивных сваях и детали устройства своими руками

Впервые технология закладки буронабивных свай была применена в 1899 году русским инженером А.Э. Страусе.

Сегодня такой фундамент широко используется в частном и промышленном строительстве, а правила его возведения контролируется сводом правил в СП 24.13330.2011 и СП 50-102-2003.

В статье рассмотрим все аспекты, связанные с возведением фундамента на буронабивных сваях, из каких этапов состоит устройство данного типа основания, его плюсы и минусы, а также примерные цены.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

• при строительстве заборов;
• легковесных хозяйственных построек;
• временных сооружений (бытовок).

В частном строительстве, при возведении жилых домов, кирпичных гаражей и т.д., оправданно применение свайно-ростверкового фундамента или монолитной плиты.

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

Особенности устройства представленного типа основания:

• с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
• с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
• подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие:

• доступная технология для применения в частном строительстве;
• высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
• эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
• удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
• значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

• потребность в расходе большого количества бетона;
• сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
• необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
• при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
• строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

• ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
• возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
• высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.

Если гидрогеологические условия на участке обуславливают необходимость бурения скважин на глубину до 5 метров, то такая методичка считается экономически нецелесообразной. В таком случае эксперты рекомендуют частным застройщикам выбирать свайно-винтовое основание или «плавающую» плиту.

Монтаж основания своими руками

Одно из преимуществ буронабивной технологии – возможность закладки свайного фундамента своими руками. При этом частный застройщик должен следовать установленным правилам строительства в проектировании и монтаже.

Проектирование

Согласно своду правил 24.13330, перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

• сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
• грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Для определения потребности в количестве буронабивных опор нужно суммарные нагрузки разделить на грузоподъемность одного силового элемента. Далее определяют оптимальный шаг между сваями в пределах по СНиП от 1,5 до 3,0 м при условии расположения в сопряжениях стен и по углам конструкции.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

• разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
• строительство опалубки для ленточного ростверка;
• гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
• монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
• бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

• разметка участка;
• бурение скважин;
• устройство обсадной трубы;
• монтаж армирующего каркаса;
• бетонирование шурфа;
• устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
• строительство опалубки по периметру плиты;
• гидроизоляция рулонным материалом;
• монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
• связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
• заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Ребра жесткости в данном случае представляют собой фрагменты мелкозаглубленной ленты под несущими стенами сооружения, которые вместе со сваями являются опорой для монолита.

Расценки

Построить фундамент на буронабивных столбах можно своими руками, что позволяет существенно сэкономить. Однако ошибки при реализации технологии непременно скажутся на надежности силовой конструкции и долговечности самого сооружения. Не имея опыта в фундаментных работах, а также в проектировании подобных сооружений, стоит доверить работу профессионалам.

Также необходимо учитывать, что своими руками удобно закладывать опорные элементы диаметром до 300 мм и глубиной до 1,5–2 м, что обусловлено возможностями ручного бура и простейшими установками для устройства шурфов.

Среднерыночные цены на работу подрядчиков представлены в таблице ниже:

Диаметр сваи, мм	Стоимость работ, руб./м
150	1980
180	2150
200	2230
220	2400
250	2450
300	2300
320	3220
350	3450
400	3700
426	3900
450	3950
500	4210
530	4375
550	4450
600	5280
620	5450
800	6435
1000	7410
1200	9550

Стоимость закладки буронабивных свай будет определяться объемом и сложностью работ, а также особенностями технологических процессов (закладные или извлекаемые обсадные трубы, расширенная пята или одинаковое сечение по всей длине сваи и т.д.).

Дополнительная информация о возведении основания на буронабивных сваях

Заключение

Буронабивной фундамент способен выдерживать значительные нагрузки, что расширяет его сферу использования. Однако проконтролировать окончательное качество силовой конструкции достаточно сложно. Чтобы обеспечить запас прочности и продлить срок службы сооружения, возводят на буронабивных опорах ленточный ростверк или монолитную плиту.

Несмотря на доступность технологии, необходимо учитывать установленные требования и грамотно провести ряд расчетов. При возведении сооружений первой степени ответственности доверить строительство буронабивного фундамента лучше практикующим инженерам и конструкторам.

Источник