8.5.3. Изготовление буронабивных свай
Как отмечалось в п. 8.1.4, классификация буронабивных свай построена в зависимости от особенностей технологии изготовления, включающей три основных элемента: бурение скважин, установку армокаркаса, укладку бетонной смеси.
Наиболее просто указанные элементы технологии изготовления буронабивных свай выполняются для свай типа БСС и БССМ. После того как пробурена скважина, производится зачистка (или уплотнение) забоя, устанавливается армокаркас и укладывается литая бетонная смесь.
ТАБЛИЦА 8.36. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
| Показатель | Передвижные бетономешалки | Стационарные бетономешалки | Автобетономешалки (миксеры) | ||||||
| СБ-27 (С-674А) |
СБ-28 (С-675) |
СБ-30 (С-73Э) |
СБ-15 (С-333Г) |
СБ-91 | СБ-10А (С-302И) |
СБ-3 (С-230А) |
СБ-69 (С-Ю36) |
СБ-92 | |
| Вместимость смесительного барабана, л | 100 | 100 | 250 | 500 | 750 | 1200 | 2400 | 6100 | 6100 |
| Объем готового замеса, л | 65 | 15 | 165 | 330 | 500 | 800 | 1600 | 2500 | 4000 |
| Частота вращения смесительного барабана, мин–1 | 23 | 23 | 20 | 18,2 | 18 | 17 | 12,6 | 8,5—12 | 9—14,5 |
| Мощность электродвигателя кВт | 0,6 | 4,4* | 1 | 2,8 | 4 | 13 | 25 | 29,4* | 36,7* |
| Габариты, мм: длина ширина высота |
1680 1030 1340 |
1900 1030 1340 |
1915 1590 2250 |
2260 2180 1920 |
1750 2000 1800 |
3725 2730 2526 |
3432 4180 3323 |
6630 2550 3420 |
8030 2650 3520 |
* Двигатель внутреннего сгорания.
Для свай типа БСВГ бурение скважин осуществляется с закреплением стенок скважин глинистым раствором. При выполнении свай этого типа наиболее сложным является обеспечение чистоты забоя в связи с заполнением скважины глинистым раствором, а также выполнение процесса укладки бетонной смеси подводным способом методом ВПТ.
Бурение скважин для свай типа БСВО производится с закреплением стенок скважин оставляемыми обсадными трубами. В этом случае также наиболее сложно обеспечить зачистку забоя скважин, так как скважины обычно бурятся станками ударно-канатного бурения, у которых инструментом для зачистки забоя является желонка — металлический стакан с клапаном в нижней части. Даже после тщательной зачистки толщина бурового шлама на забое составляет 5–10 см, что является причиной недостаточной несущей способности свай или больших осадок свай под нагрузкой. Для снижения отрицательного влияния бурового шлама, оставляемого на забое скважины, нередко укладывают на забой порции жесткой бетонной смеси или цемента, чтобы создать пробку в нижней части сваи. Такой прием дает наилучшие результаты, если обсадной трубой перекрыт водоносный горизонт и в скважине нет воды. Если грунтами основания для свай типа БСВО служат скальные грунты, то для зачистки забоя от бурового шлама можно воспользоваться промывкой скважины эрлифтом до осветления воды, выносимой из скважины. В зависимости от наличия или отсутствия воды в скважине бетонную смесь укладывают насухо или под водой.
Для свай типа БСИ бурение осуществляется с закреплением стенок скважины инвентарными обсадными трубами. При выполнений свай этого типа (как и свай типа БСВО) представляет затруднение зачистка забоя скважины, хотя обычно буровые стенки оборудованы ковшовыми бурами, упрощающими процесс зачистки. В целом процесс зачистки забоя скважины для свай типа БСИ решается так же, как и для свай БСВО. Наибольшие сложности для выполнения свай БСИ представляют укладка бетонной смеси и извлечение обсадных труб, так как необходимо обеспечить требуемую пластичность и подвижность бетонной смеси в течение всего технологического процесса бетонирования, чтобы не получилось разрыва сплошности ствола сваи или потери инвентарных обсадных труб.
Опыт применения буронабивных свай различных типов на разных объектах строительства показывает, что основным требованием при устройстве буронабивных свай является обеспечение в необходимых объемах (с заданными подвижностью, пластичностью, сроками начала схватывания) литой бетонной смесью, а также обеспечение современными средствами ее доставки — автобетоносмесителями большой вместимости, что существенно влияет на качество свайных работ и производительность труда.
Применение буронабивных свай требует тщательного анализа всех элементов технологии производства работ, поэтому их изготовление должно выполняться по тщательно разработанному проекту, в котором должны быть учтены особенности принятых конструкций свай и условий площадки строительства, а также возможности местных строительных организаций.
Технические характеристики буровых станков для приготовления бетонных смесей приведены в табл. 8.36 и 8.37.
ТАБЛИЦА 8.37. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БУРОВЫХ СТАНКОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАБИВНЫХ СВАЙ
| Показатель | УКС-22М | УКС-30М | БС-1М | УРБ-3АМ | СО-2 | СО-1200/2000 | СО-1200 | НБО-1 | МБС-1,7 | СП-45 |
| Диаметр, мм: бурения скважины уширения основания |
600 – |
900 – |
300 – |
350—400 – |
500—600 1800 |
1800—1500 До 3000 |
1800—1500 До 2500 |
600—920 1600–2000 |
1300—1700 До 3500 |
720—1220 – |
| Максимальная глубина бурения, м | 300 | 500 | 300 | 20 | 30 | 24 | 28 | 27 | До 28 | До 60 |
| Электродвигатель привода: мощность, кВт частота вращения, мин–1 |
20 – |
49 – |
55 – |
– 109,6; 189,7 313,7 |
55 1460 |
– – |
75 740 |
55 – |
80 – |
75 – |
| Частота вращения бурового инструмента, мин–1 | – | – | – | – | 2,09 | 6,86 | 7 | 2,14 | 8,4 | – |
| Скорость бурения скважин, м/ч | До 10 | До 8 | До 8 | До 8 | 4–5 | – | ||||
| Базовая машина установки | – | – | – | – | Экскаватор | Кран | Кран-экскаватор | Экскаватор | ||
| Э-1252 | МГК-25 или ДКЭ-251 | МГК-25 | Э-1258Б | Э-10011А | ||||||
| Масса навесного бурового оборудования, т | – | – | – | – | 12,6 | 15,6 | 12,7 | – | – | – |
| Габарит установки в рабочем положении, м: высота длина ширина |
5,8 2,28 12,7 |
6,2 2,64 16,3 |
7,07 3,46 15,05 |
– – – |
23 11 3,2 |
16 11 3,2 |
30 10 3,8 |
– – – |
– – – |
15,8 4,78 9,43 |
| Масса базовой машины, т | – | – | – | – | 38,3 | 38,3 | 43,2 | 43,2 | – | – |
| Тип изготовляемых свай | БСВО | БСВО | БСВО | БСВГ | БСС | БСС | БСС | БСВО | БСВГ | БСИ |
ТАБЛИЦА 8.38. ПООПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ЗА ИЗГОТОВЛЕНИЕМ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ
| Процесс | Контролируемый параметр | Кто выполняет | Техническая документация | Кому передаются материалы |
| Бурение скважин | Планово-высотная привязка свайных групп (кустов) и отдельных свай | Геодезическая группа | Акты разбивки | СУ |
| Фактическое положение свайных групп (кустов) и свай | СУ | Исполнительная съемка | Технадзор, авторский надзор | |
| Буренке скважины (диаметр ствола, уширения; вертикальность; способ бурения; параметры глинистого раствора, если последний применяется) | СУ, контрольный пост | Исполнительная ведомость | То же | |
| Соответствие фактических данных по геологии принятым в проекте | Строительная лаборатория — группа геологов | Журнал работ, акты | –||– | |
| Наличие воды в скважине | То же | То же | –||– | |
| Наличие вывалов грунта | Строительная лаборатория — группа геологов, контрольный пост | –||– | –||– | |
| Состояние забоя скважины после очистки | То же |
–||– | –||– | |
| Соответствие фактической конструкции армокаркасов примятой в проекте | Завод по изготовлению армокаркасов, контрольный пост | Паспорт, акты | Технадзор, авторский надзор, СУ | |
| Фактическое положение (в плане и по высоте) армокаркаса в скважине | СУ, контрольный пост | Исполнительная съемка |
Технадзор, авторский надзор | |
| Порядок бурения скважин при кустовом или рядовом расположении в плане (исключение опережающего бурения скважины) | То же | Журнал работ | То же | |
| Укладка бетонной смеси в скважину | Перерывы между окончанием бурения и началом бетонирования | СУ, контрольный пост при участии технадзора | Журнал работ, акты | Технадзор, авторский надзор, служба обеспечения |
| Перерывы в процессе бетонирования | То же | То же | То же | |
| Характеристика бетонной смеси | Бетонный завод | Заводской паспорт | СУ, контрольный пост, технадзор | |
| Способ доставки бетонной смеси |
СУ, контрольный пост при участии технадзора | Журнал работ | СУ, контрольный пост, технадзор | |
| Фактическая интенсивность бетонирования | То же | То же | То же | |
| Фактический объем бетонной смеси, уложенной в скважину | –||– | Журнал работ, паспорта на бетонную смесь | –||– | |
| Температура воздуха в скважине (для зимних условий) | –||– | То же | –||– | |
| Температура окружающего воздуха (для зимних условий) | –||– | –||– | –||– | |
| Температура бетонной смеси при отгрузке на бетонном заводе | Бетонный завод | –||– | –||– | |
| Температура бетонной смеси перед укладкой в скважину | СУ, контрольный пост при участии технадзора | –||– | –||– | |
| Электропрогрев | То же | –||– | –||– | |
| Отбор бетонных кубиков и условия их хранения | –||– | Журнал работ, паспорта | –||– | |
| Осадка конуса бетонной смеси перед укладкой в скважину | –||– | То же | –||– |
ТАБЛИЦА 8.39. СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
| Контролируемый параметр | Способ контроля | Тип сваи |
| Состояние скважины | Визуальный контроль с лампочкой Сравнение объема грунта выбуренной породы с геометрическим объемом свай По расходу глинистого раствора |
БСС, БССМ, БСВ*О, БСИ* БСВ*О БСВГ |
| Вертикальность скважины | Отвесом, инклинометром По длине троса бурового снаряда, лотом |
БСС, БССМ, БСВО, БСВГ, БСИ БСС, БССМ, БСВО, БСВГ, БСИ |
| Размеры скважины | Шаблоном По диаметру обсадной трубы По раскрытию лопастей бурового уширителя |
БСС, БССМ, БСВГ, БСВО, БСИ БСС, БССМ, БСВГ |
| Состояние забоя скважины | Стальным щупом Осветление воды, используемой при промывке |
БСС, БССМ, БСВО, БСИ БСВО, БСИ, БСВГ |
* При сухой скважине.
ТАБЛИЦА 8.40. СПОСОБЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ГОТОВЫХ СВАЙ
| Контролируемый параметр | Способ контроля | Тип сваи |
| Сплошность ствола | Сравнение объема бетона, фактически уложенного в скважину, с ее геометрическим объемом Бурение стволов с отбором кернов Акустический метод |
БСС, БССМ, БСВГ, БСИ БСС, БССМ, БСВО, БСВГ, БСИ БСС, БССМ, БСВО, БСВГ, БСИ |
| Наличие уширения | Бурение скважин малого диаметра (36 мм) в зоне уширения | БСС, БССМ, БСВГ |
| Прочность бетона ствола | Испытание контрольных кубиков и образцов кернов на раздавливание. По скорости бурения бетона ствола (шарошечное бурение без отбора керна). Склерометрический метод для оценки прочности бетона в голове сваи. Ультразвуковой метод для оценки прочности бетона в голове сваи | БСС, БССМ, БСВО, БСВГ, БСИ |