Меню

Буроинъекционные сваи для усиления фундаментов



Усиление существующих фундаментов с помощью буроинъекционных свай.

Усиление оснований и фундаментов бурониъикционпыми сваями имеет по сравнению с другими известными методами следующие пре­имущества: возможность выполнения работ по усилению фундамен­тов из подвалов (высотой до 2,5 м) и с лесов; возможность устрой­ства свай и опор непосредственно через тело существующих фун­даментов под любыми углами наклона в разнообразных грунтовых условиях; усиление оснований и фундаментов без прекращения или остановки других строительных работ; минимальные затраты руч­ного труда; выполнение работ без нарушения внешнего вида соору­жения, которое может иметь архитектурную ценность.
Основные случаи использования инъекционных свай и опор: усиление оснований и фундаментов в связи с увеличением экс­плуатационных нагрузок, связанных с изменением конструктивной схемы умиляемого объекта за счет замены несущих элементов, за­мены оборудования на более тяжелое, изменением этажности и т. п.; усиление оснований и фундаментов для стабилизации развития незатухающих осадок и деформаций существующих зданий и соору­жений;

усиление конструктивных элементов реконструируемых объектом, включая кирпичную и каменную кладки несущих стен, сводов, пере­крытий и т. п.;

устройство фундаментов вновь строящихся объектов вблизи су­ществующих;

строительство или реконструкция в отдаленных и труднодоступ­ных районах.

Бурение цементационных скважин выполняют станками колонко­вого бурения с продувкой сжатым воздухом. Диаметр скважин в за­висимости от условий работы, состояния кладки существующего фундамента и его размеров обычно не превышает 100 мм. При уси­лении существующих фундаментов цементацию выполняют, как правило, в два этапа. На первом этапе цементационную скважину бурят в пределах фундамента, не доходя до его подошвы 0,5 м. В устье скважины для предотвращения выхода из нее нагнетаемого раствора устанавливают тампон (обтюратор), а затем цементируют фунда­менты. По окончании цементации скважину выдерживают в течение 2—3 сут. На втором этапе проводят повторную разбурку ствола скважины или тела фундамента до его подошвы и далее в грунт на 0,4—0,5 м и цементируют контакт «фундамент—грунт». В этом слу­чае тампон размещают в кладке фундамента на уровне 0,5 м выше подошвы.

Давление нагнетания при цементации фундаментов не превышает 0,1 МПа, а при цементации зоны контакта «фундамент— грунт» — 0,2 МПа. Нагнетание прекращают, если расход цементаци­онного раствора в течение 10 мин при давлении 0,2 МПа не превы­шает 1 л/мин. Вид и состав цементационных растворов зависит от конструкции, материала, состояния существующих фундаментов, гео­логических и гидрогеологических условий площадки; в каждом слу­чае параметры растворов подбираются лабораторией.

49. Технология изготовления буроинъекционных свай

а —бурение; б —заполнение скважины раствором, установка армокаркаса; в — омрессовка; г — готовая свая; / — глинистый раствор; 2 — емкость для раствора; 3 — арматурный каркас; 4 — цементный раствор; 5 — инъектор:6 — тампон; 7 — кондуктор; 8 — цементный камень
Технологический цикл устройства буроинъекционных свай (рис. 13) включает бурение кладки фундаментов и, в случае необходи­мости, стен и других конструктивных элементов усиляемых зданий и сооружений, установку трубы-кондуктора, бурение скважины в грунте до проектной отметки, заполнение скважины твердеющим раствором, установку в нее арматурного каркаса и опрессовку. При устройстве буроинъекционных свай скважины бурят станками ко­лонкового бурения с продувкой сжатым воздухом. При проходке не­устойчивых, обводненных грунтов бурение ведут с промывкой сква­жин глинистым (бентонитовым) раствором или под защитой обсад­ных труб. В пределах конструкций реконструируемого здания диаметр бурения должен позволять устанавливать в них трубы-кондукторы, внутренний диаметр которых больше или равен расчет­ному диаметру буроинъекционных свай. Скважины под кондуктор заполняют раствором до излива его нз устья скважины. Раствор по­дается через рабочий орган бурового станка или трубу-инъектор, опущенную до забоя скважины. При понижении уровня раствора в скважине более чем на 1 м скважина выдерживается в течение суток и затем доливается до устья цементным раствором с меньшим В/Ц. После заполнения скважины раствором до начала его схваты­вания в скважину устанавливают трубу-кондуктор. Разбуриванне цементного камня в трубе-кондукторе следует начинать не ранее чем после двухсуточной выдержки трубы-кондуктора в скважине. Бу­рение ведут с продувкой сжатым воздухом. По окончании разбури-вания цементного камня бурение скважины ведут до проектной от­метки нижнего конца сваи. Отклонение от заданного угла бурения не должно превышать ±2°, по длине сваи ±30 см.

Читайте также:  Инструменты для демонтажа фундамента

По окончании бурения скважину через буровой став промывают от шлама свежим буровым раствором в течение 3—5 мин.

Скважины заполняют твердеющим (цементным или другим) раствором через буровой став или трубу-инъектор от забоя скважи­ны снизу вверх до полного вытеснения глинистого раствора и появ­ления в устье скважины чистого цементного раствора. Непосредст­венно после заполнения скважины твердеющим раствором в нее устанавливают арматурный каркас. Армокаркас опускают в скважи­ну отдельными секциями, длина которых зависит от условий изготов­ления буроинъекционных свай. Отдельные секции армокаркаса сты­куют сваркой. После установки армокаркаса в проектное положение и при отсутствии утечек раствора нз скважин (снижение уровня раствора в скважине не более чем на 0,5 м) опрессовывают сваю. Для опрессовки в верхней части трубы-кондуктора устанавливают тампон (обтюратор) с манометром и через ииъектор нагнетают под давлением в 0,2—0,3 МПа в течение 3—4 мин. Опрессовка может быть прекращена, если расход раствора в процессе ее не превышает 200 л. При большем расходе раствора необходимо провести выстойку свай в течение 1 сут, после чего опрессовку повторить.

50. Способы усиления стальных колонн одноэтажных пром. зданий.

Усиление металлических колонн может осуществляться путем: уменьшения расчетной длины; введением затяжек и оттяжек; устройства переносных преднапряженных устройств; установки предварительно напряженных распорок; обетонирования колонн; увеличением сечения колонн. Для группы колонн целесообразно использовать способ установки дополнительных связей или с помощью жестких предварительно напряженных раскосов и распорок, так как при этом помимо усиления происходит повышение их устойчивости Для усиления колонн одноэтажных промышленных зданий обычно изменяют их конструктивную схему или увеличивают поперечное сечение Сущность первого способа заключается в введении в конструктивную схему отдельной ветви, которая не нарушая целостности ослабленной части усиливаемой колонны, позволяет увеличить ее несущую способность .Этот способ рекомендуется применять, когда нерационально увеличивать сечение старой колонны или использовать иные приемы усиления. В качестве дополнительных ветвей усиления обычно используют металлические трубы, элементы таврового или двутаврового сечения, а также подкосы в виде соединения из двух швеллеров или стойки из парных двутавров
Наиболее простым и часто употребляемым способом повышения несущей способности сплошных и сквозных колонн является способ, основанный на увеличении поперечного сечения колонн с помощью прикрепления к ним на сварке или высокопрочных болтах дополнительных элементов усиления из профильного или листового проката. Такой способ является достаточно эффективным и может применяться практически при любом повышении нагрузок. Недостатком метода увеличения сечения колонн является необходимость частичной разгрузки на время усиления из-за возможности дополнительного изгиба свариваемых элементов под влиянием сварочных напряжений, которые могут привести к потере несущей способности элементов металлических колонн. Поэтому такое усиление колонн должно проводиться с частичной разгрузкой, чтобы напряжение в них не превышало 40% расчетного сопротивления старого металла. Этот способ усиления требует выполнения большого объема сварочных работ на месте усиления, что может вызвать необходимость остановки производственного процесса.

Источник

Буроинъекционные сваи

Буроинъекционные сваи (БИС) — технология, широко используемая как в промышленном, так и в гражданском строительстве. БИС представляют собою бетонные конструкции диаметром от 120 до 300 мм и глубиной заложения до 20 метров, изготовленные посредством инъекций бетонного раствора внутрь скважины в процессе ее бурения.

БИС относятся к категории «висячих» свай, поскольку основную несущую способность они получают не за счет уширения опорной пяты, а за счет прочности контакта боковой поверхности сваи и почвы.

Читайте также:  Бетонная подушка под фундамент фбс


Рис. 1.1: Этапы создания буроинъекционных свай

Рассмотрим основные преимущества буроинъекционных свай:

  • Несущие характеристики данного вида свай в насыщенной влагой почве и грунтах склонных к пучению на порядок превосходят характеристики аналогов;
  • Буроинъекционные сваи обладают небольшими габаритами, в сравнении с буронабивными конструкциями, но при этом не уступают им в плане прочностных характеристик;
  • Буроинъекционная технология возведения свай не оказывает негативного воздействия на грунт и фундаменты уже возведенных зданий, такие сваи могут создаваться в густонаселенной черте города и на склонных к оползням территориях;
  • Экономичность — буроинъекционная технология в большинстве случаев реализуется без использования обсадных труб, что значительно удешевляет ее стоимость;
  • Минимальное количество земляных работ обуславливает высокую скорость монтажа фундамента из буроинъекционных свай.

Важно! среди всех типов свайных фундаментов, БИС являются наиболее оптимальным вариантом в плане соотношения стоимости обустройства и эксплуатационных характеристик.

Где применяются буроинъекционные сваи

К устройству буроинъекционных свай прибегают в случаях, когда в силу особенностей грунта другие виды свайных фундаментов применяться не могут. Также существуют случаи, когда именно буроинъекционные сваи являются наиболее предпочтительным вариантом.


Рис. 1.2: Укрепление фундамента дома буроинъекционными сваями

Разберемся, в каких ситуациях лучше всего применять сваи буроинъекционного типа:

  • Необходимость укрепления уже возведенных перегруженных фундаментов (при надстройке помещений);
  • Для укрепления фундаментов при изменении эксплуатационных нагрузок построек (замена производственного оборудования на более габаритное, увеличение мостов);
  • При возведении построек в сильно застроенной черте города либо при строительных работах в условиях ограниченного пространства (на территории действующих заводов и предприятий);
  • Для исправления крена фундаментов, возникшего в результате их осадки;
  • При строительстве зданий на проблемной почве.

Буроинъекционные сваи очень часто применяются при реконструкции оснований, поскольку инъекционная технология позволяет выполнить укрепление проблемного фундамента не нарушая структуру грунта, на котором расположено здание и, тем самым, не усугубляя аварийную ситуацию.

Совет эксперта! Буроинъекционное укрепление значительно уменьшает объем земляных работ (нет необходимости рыть котлован вокруг здания), что существенно ускоряет темпы реконструкции.


Рис. 1.3: Укрепление грунта буроинъекционными сваями

Виды буроинъекционных свай

Классификация буроинъекционных свай выполняется исходя из технологии из монтажа, согласного которой выделяют:

  • БИС без дополнительной обсадки скважины;
  • БИС с обсадкой скважины;
  • БИС с винтовой навивкой.

Буроинъекционные сваи без обсадки используются для создания фундаментов в нормальной почве, в которой содержится минимальное количество грунтовых вод. БИС без обсадки имеют ограничение в максимальном диаметре, который не может превышать 180 мм.

Тип подачи раствора при возведении БИС без обсадки выбирается исходя из их диаметра — это может быть как самотечная подача в уже пробуренную скважину, так и подача инъекционной трубой, которая наполняет скважину бетоном сразу по достижению буром ее забоя. БИС без обсадки обязательно укрепляются армокаркасом.

В почве с недостаточной несущей способностью (влагонасыщенных и склонных к сдвигам грунтах) практикуется укрепления скважин под БИС обсадными трубами. Такие трубы представляют собою металлическую гильзу, помещенную в пробуренную скважину, внутрь которой нагнетается бетонный раствор.


Рис. 1.4: Устройство буроинъекционной сваи с обсадной трубой

Метод монтажа БИС с винтовой навивкой отличается от технологии возведения обычных БИС. Скважины для таких свай образуются посредством бурения грунта винтообразным наконечником закрепленным на инъекционной трубе. На стволе инъекционной трубы расположен армокаркас, он погружается в грунт одновременно с бурением скважины.

Важно! Обсадка скважин, хоть и увеличивает стоимость обустройства фундамента, является залогом его прочности и долговечности, пренебрегать ею в пользу экономии категорически нельзя.

Оборудование для установки буроинъекционных свай

Скорость обустройства фундаментов из буроинъекционных свай непосредственно зависит от оборудования, которое используется для их установки
Для монтажа БИС применяются мобильные буровые установки с непрерывным полым шнеком (CFA), попросту говоря — инъекционной трубой. Визуально буровая колонна в CFA установках аналогична колонне обычных ямобуров — та же спиральные лопасти, однако внутри такой колонны расположен канал для подачи бетонного раствора.

Читайте также:  Высокий фундамент под забором

Первый цикл работы CFA установок заключается в создании скважины под будущую сваю — грунт по лопастям буровой колонны поднимается наверх, пока не будет достигнута требуемая проектом глубина скважины. При этом инъекционная полость буровой колонны закрыта заглушкой , предотвращающей попадание в отверстие почвы.

Далее, в буровую колонну насосом нагнетается бетонный раствор и происходит поднятие колонны с одновременным заполнением скважины бетоном. Все современные CFA-установки выполняют подачу бетона под давлением, в результате чего он уплотняется и свая получает большую прочность. Затем на установку вместо буровой колонны монтируется вибропогружатель и в заполненную бетоном скважину опускается армирующий каркас.


Рис. 1.5: Установка для бурения под буроинъекционные сваи БМ-881

Строительная компания «Богатырь» обладает парком современного оборудования для бурения лидерных скважин под буроинъекционные сваи:.

  • БМ-881 — установка, обладающая мощным силовым агрегатом, способным выполнять бурение скважин под БИС даже в промерзшем грунте;
  • КГ-12м — наша «тяжелая артиллерия», оборудованная навесной установкой СО-2, которая может бурить скважины под сваи глубиной до 30 метров.

Важно! современное буровое оборудование обладает высокой продуктивностью — фундамент под дом средних размеров может быть обустроен за 1-2 рабочие смены.

Устройство буроинъекционных свай

Для создания БИС используется бетонная смесь на основе цемента марок М400 и выше, с густотой не выше 29%. Соотношение цемента песка и воды — 1:1:0,4 либо 1:2:0,7. В состав раствора добавляют песок мелких фракций, размером не более 1 миллиметра.

Фактическая прочность бетона буроинъекционной сваи должна составлять не меньше 15 МПа спустя 7 дней после ее создания, и не меньше 30 МПа спустя 28 дней.
Для армирования, в зависимости от габаритов БИС и типа грунта, могут использоваться как единичные арматурные прутья, так и арматурные каркасы. В исключительных ситуациях для армирования могут использовать стальные трубы

Совет эксперта! Армирование БИС обязательно для свай любой глубины и диаметра.

Рис. 1.6: Армокаркас для укрепления БИС

Тип армокаркаса определяется в зависимости от особенностей грунта и несущей нагрузки, которую будет испытывать свая. Каркас может быть либо однородным по все длине БИС (в неустойчивой почве), либо смешанным (сваренный цилиндрический каркас в месте наибольшего изгибающего давления на сваю, и одиночная арматура по остальной длине БИС) в нормальных грунтах.
Армокаркас изготавливается из горячекатаной арматуры классов А5 и А4, диаметр которой для конструкций разного размера определяется требованиями СНиП 2.02.03-85.

Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Усиление аварийных оснований посредством БИС необходимо выполнять сразу же после обнаружения их осадки, первые признаки которой — растрескивание стен. Также усиление является важной частью процесса подготовки существующих помещений к надстройке.


Рис. 1.7: Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Процесс усиления фундамента БИС выполняется в несколько этапов:

  • Проводятся проектные расчеты и определяется оптимальный диаметр и глубина заложения свай;
  • Рабочая площадка подготавливается к работе, развертывается буровая установка;
  • По периметру аварийного фундамента создается ростверк, соответствующий проектным расчетам;
  • Выполняется бурение скважин и их заполнение бетонным раствором;
  • Сваи укрепляются арматурным каркасом и выполняется опрессовка (уплотнение) бетона.

Наши услуги

Мы базируемся исключительно на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Источник