Буронабивные сваи: типы и метод установки

Фундамент на буронабивных сваях

Буронабивные сваи представляют собой вид опор, используемых для устройства фундаментов. Процесс их установки включает бурение скважины, в которую затем помещают обсадную трубу, армированную каркасом и заливают бетон. После затвердевания бетона образуется монолитная конструкция, способная выдерживать значительные нагрузки на сжатие и изгиб.

Фундамент на буронабивных сваях обходится дешевле по сравнению с традиционными ленточными и монолитными основаниями. Для их монтажа не требуется рыть котлованы, выравнивать рельеф или завозить грунт для подсыпки. Кроме того, на создание таких фундаментов уходит меньше времени, и их можно устанавливать на сложных типах грунтов, таких как песчаные, глинистые или обводненные почвы.

Использование буронабивных свай оправдано в следующих ситуациях:

• Застройка жилых и промышленных районов в ограниченных условиях, когда установка ленточного или плитного фундамента невозможна.
• Строительство объектов рядом с водоемами или на территориях, подверженных затоплению.
• Необходимость застройки участков с перепадами высоты, склонами или каменистыми грунтами.

Преимущества и недостатки буронабивных свай

Использование технологии буронабивных свай для устройства фундаментов имеет свои особенности, а также положительные и отрицательные стороны.

Преимущества:

• Минимальные земляные работы.Монтаж осуществляется без необходимости рыть котлованы и траншеи.
• Высокая несущая способность.Один свайный столб может выдерживать нагрузку от 2 до 8 тонн.
• Безопасность.В процессе бурения и на последующих этапах не создаются динамические нагрузки на грунт, что позволяет работать в условиях плотной застройки.
• Надежность.Возможность создания опор неограниченной длины позволяет достигать плотных несущих слоев на значительной глубине.
• Долговечность.Срок службы свайных фундаментов составляет до 80 лет.

Недостатки:

• Опоры одинакового диаметра и длины могут иметь различную несущую способность.
• Значительная часть работ осуществляется вручную.
• Высокий расход бетонного раствора.
• Сложность монтажных работ.

Виды и устройство буронабивных свай

Существует две основные технологии монтажа буронабивных свай — с обсадной трубой и без нее.

Монтаж с обсадной трубой

Для установки опоры с постоянной оболочкой скважину бурят до расчетной глубины, после чего устанавливают обсадную трубу. Для формирования тела опоры используется бетонная смесь не ниже М300, класса прочности от В25. Этот бетон обладает морозостойкостью до 300 циклов и водостойкостью класса 6. В обсадную трубу помещают армирующий каркас, который следует форме трубы и соответствует ей по длине. Армокаркас изготавливается из стальных стержней диаметром от 8 до 20 мм с гладкой или рифленой поверхностью, собирая его с помощью контактной сварки. Для защиты от коррозии конструкцию обрабатывают грунтовкой по металлу. После заполнения обсадной трубы бетоном устанавливают следующую опору.

Монтаж со съемной опалубкой

Процесс установки буронабивных свай со съемной опалубкой схож с монтажом с несъемной. Сначала бурится скважина и устанавливается обсадная труба. После монтажа армокаркаса заливают бетонную смесь, затем извлекают трубу. В образовавшуюся полость заливают бентонитовый раствор — вязкую глинистую смесь, которая предотвращает осыпание стенок.

Монтаж без оболочки

Существует и способ создания свай без использования оболочек. После бурения скважины в нее опускают армокаркас без обсады, после чего сразу заполняют бетонным раствором. Этот метод применяется на участках со стабильным грунтом и низким уровнем грунтовых вод.

Разновидности буронабивных свай

Буронабивные сваи различаются не только по способу монтажа, но и по конструкции:

• Сваи с равномерным круглым сечением.Опоры, которые имеют одинаковую форму и диаметр по всей длине.
• Круглые опоры с расширением снизу.В нижней части опоры формируют подошву, диаметр которой превышает диаметр самой трубы, что увеличивает несущую способность фундамента в 5-6 раз.
• Буроинъекционные сваи.В этом случае скважину заполняют бетонным раствором сразу после армирования. Инъекция выполняется через трубу, опускаемую до дна скважины.
• Буроопускные сваи.Ствол такой опоры изготовлен из металла и имеет расширение в нижней части, на котором закрепляется горизонтальная опорная конструкция с вертикальными ребрами жесткости.

Бурокасательные сваи для фундамента

Бурокасательные сваи — это особый вид буронабивных опорных столбов, используемых при строительстве на участках с сыпучими, неплотными или болотистыми почвами. Их основная особенность заключается в способности к монтажу в условиях ограниченного пространства. В условиях плотной городской застройки такие опоры способны выдерживать значительные нагрузки, вызванные морозным пучением грунта.

При установке свайных столбов формируется монолитная стена, состоящая из двух типов бетонных столбов: каркасных и бескаркасных. Установка свай производится по схеме, при которой «четные» опоры чередуются с «нечетными». Расстояние между их центрами составляет 0,8 диаметра.

Технология монтажа буронабивных свай с обсадными трубами

Для монтажа фундамента из буронабивных свай с обсадными трубами используются бурильная техника, подъемный кран и бетоносмеситель. Этапы установки включают:

• Подготовка площадки. Удаление кустарника, валунов и крупного мусора с участка.
• Разметка. Проведение разметки точек для установки опорных столбов и размещение бурильной техники на месте бурения первой скважины.
• Бурение скважины. С использованием буровой оснастки формируется скважина нужной глубины. Шнек извлекается, после чего с помощью крана опускается обсадная труба в образовавшуюся полость.
• Установка второй секции. По аналогичному принципу монтируется вторая секция трубы, которая соединяется с первой резьбовым соединением. При вращении шнека происходит выемка грунта, а труба углубляется под собственным весом и действием виброблока.
• Армирование и бетонирование. После извлечения шнека в скважину загружается армокаркас, затем полость заполняется бетонным раствором.

Технология монтажа буронабивных свай без обсадных труб

В районах с маловлажным и стабильным грунтом применяют метод создания скважин без использования обсады. Благодаря прочной структуре грунта ствол скважины сохраняет свою форму, позволяя шнеку углубляться на глубину до 60 м. Последовательность установки включает следующие этапы:

• Бурение скважины. Скважина нужной глубины бурится с использованием бурового раствора, который уплотняет стенки прохода и предотвращает их осыпание и обвал.
• Установка арматуры. В готовую скважину помещается арматурный каркас, который может устанавливаться на всю длину скважины или только сверху для соединения с бетонным ростверком в зависимости от проектных нагрузок.
• Заполнение бетоном. Скважина заполняется бетонной смесью с помощью трубы, которая вертикально перемещается внутри полости. Для уплотнения бетона используется виброблок, установленный на бетонолитной машине.
• Ожидание набора прочности. Строительство на свайном фундаменте начинается после того, как бетон наберет необходимую прочность, что обычно занимает 25-30 дней в зависимости от температуры воздуха.