После того, как забой скважины   достигнет проектной отметки в нижней части или по длине скважины разбуривают полость с помощью специального приспособления - уширителя. По окончании бурения скважину освидетельствуют.

В скважину устанавливают арматурный каркас с фиксаторами положения в скважине для гарантированного создания защитного слоя бетона толщиной 50...60 мм на стволе сваи. Опускают в скважину бетонолитную трубу с приемной воронкой. Бетонолитные трубы, как правило, секционные, cо стыками различных конструкций или телескопические. При устройстве свай по описываемой технологии к стыкам бетонолитных труб   не предъявляют особых требований по герметичности. Основная цель стыков - обеспечить быстрое и надежное соединение секций труб. Бетонную смесь подают в приемную воронку бетонолитной трубы непосредственно из автобетоносмесителя или из специального приемного бункера, в который выгружают бетонную смесь, приготовленную на месте или централизованно. Выполняют бетонирование сваи методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), т.

Буронабивные сваи с ростверком - технология и виды свайного...

е. постепенно извлекая бетонолитную трубу из скважины. Уплотнение бетонной смеси в скважине выполняют с помощью вибраторов, укрепленных на бетонолитной трубе. По этой технологии изготовляют буронабивные сваи диаметром   400...1200 мм   и длиной до 30 м. Такие сваи нашли широкое применение в промышленном и гражданском строительстве.

Бурение скважин чаще всего осуществляют вращательным или ударным способом, однако в случае необходимости проходки скальных включений и прослоек могут быть применены сменные рабочие органы yдapнoгo типа (грейферы и долота). В процессе бурения в скважину закачивают глинистый раствор, который гидравлическим давлением противодействует обрушению   грунта стенок.

Этому же способствует и образование на стенках скважины глинистой корки    вследствие фильтрации раствора в грунт. Для приготовления глинистых растворов на стройплощадках размещают склад глины, глиносмесители, грязевые насосы, отстойники для чистого и отработанного раствора. Глину используют бентонитовую или местную комовую, если она по своему составу удовлетворяет техническим требованиям. Pacxoд глины зависит от заданной плотности раствора. Чтобы избежать загрязнения строительной площадки раствором, по ее периметру в грунте размещают деревянные желоба (уклон 1 : 100), по которым поступает в сборный зумпф отработанный раствор из скважин. Наряду с описанным способом в отдельных случаях крепление стенок скважин производят избыточным давлением столба воды.

Если крепление стенок скважины, осуществляют избыточным давлением столба воды, то необходимым условием производства работ является превышение уровня воды в скважине над уровнем грунтовых вод. После производства буровых работ и   зачистки забоя в скважину устанавливают арматурный каркас и бетонолитную трубу, с помощью которой выполняют бетонирование.

В процессе бетонирования бетонолитную трубу постепенно извлекают из скважины, сокращая ее длину путем уменьшения числа секций. Для ускорения операции их расстыковки при меняют быстроразъемные хомуты.

Опыт работ по бетонированию свай показал, что бетонолитные трубы рационально снабжать донным клапаном.

Клапан имеет резиновое уплотнение, которое до момента открытия клапана прижимается к торцу трубы защелкой с пружиной. Бетонолитную трубу с закрытым нижним клапаном опускают   в скважину до упора в ее дно, после чего трубу и ее приемный бункер заполняют бетонной смесью. Затем трубу перемещают вверх. Под давлением столба бетонной смеси клапан открывается и, смесь заполняет затрубное пространство бетонируемой скважины. Способы бетонирования и формования головы свай   не отличаются от аналогичных способов устройства свай в сухих устойчивы грунтах. Соединение секций обсадных труб осуществляют с помощью сварки или используют стыки болтовой конструкции, как   например, в комплектах оборудования «Беното», «Kaтo» и некоторых других. Обсадные трубы погружают в грунт вдавливанием с помощью домкратов (при наличии специального бурового оборудова­ния), забивкой или вибропогружением в процессе бурения скважины. При ударном бурении обсадную трубу погружают в грунт по мере разработки скважин, следом за забоем или опережая его в зависимости от вида проходных грунтов, до достижения проект­ной отметки.

При этом секции обсадных труб наращивают по мере необходимости. Затем бетонируют сваю. При вращательном бурении скважин сваи устраивают следую­щим образом. На длину секции обсадной трубы проходят пионерную скважину, в которую погружают обсадную трубу.   Выполняют бурение следующего участка скважины и погружают в нее очередную секцию обсадной трубы.    Таким   образом, бурение      ведут   до   проектной   отметки. Затем выполняют зачистку забоя. Устанавливают в скважину арматурный каркас и заполняют ее бетонной смесью. При этом, как и при бетонировании скважин под водой или глинистым раствором, обычно применяют секционные бетонолитные трубы. По мере заполнения скважины бетонной смесью извлекают обсадную трубу с одновременным уплотнением смеси, происходящим   в результате сообщения обсадным трубам возвратно-поступательного­ и   вращательного движения. В сухих скважинах бетонирование можно вести с помощью бункеров и контейнеров специальной конструкции. В наиболее сложных и ответственных случаях бетонирование скважин ведут методом восходящего раствора (ВР) или комбиниро­ванным. В последнем случае методом ВР заполняют нижнюю часть  скважины ниже уровня грунтовых вод, а   методом ВПТ - верхнюю. Трубу для подачи раствора при бетонировании методом ВР поме­щают в бетонолитную трубу и извлекают ее с переходом на бето­нирование методом ВПТ. Буронабивные сваи-оболочки устраивают в устойчивых грунтах, требующих закрепления стенок скважин.

Работы выполняют в сле­дующем порядке. Буровым станком проходят скважину требуемых размеров. Устанавливают бункер-дозатор для приема бе­тонной смеси. В скважину опускают арматурный каркас с направ­ляющими скобами, которые обеспечивают центрирование каркаса относительно поперечного кольцевого сечения сваи, а также вибро­сердечника относительно каркаса. Выполняют бетонирование ствола сваи на высоту 3...4 м.

Устанавливают вибросердечник на бетонную смесь, включают вибраторы нижней секции и выполняют виброуплот­нение смеси при одновременном погружении вибросердечника.

Когда расстояние от нижнего конца погружающего в бетонную смесь вибросердечника до пяты сваи составит 0,7 ее диаметра, или 0,5 м, его положение фиксируют с помощью кронштейнов бункера-доза­тора. Затем выполняют виброукладку бетонной смеси оставшейся части ствола. Попеременно включая вибраторы, добиваются полного заполнения скважины после чего производят дифференцированное по высоте ствола виброуплотнение бетонной смеси   в течение 5... 8 мин.

По окончании виброyплотнения включают все вибраторы и извлекают вибросердечник. По мере извлечения секций вибраторы отключают, затем устраивают ствол сплошного сечения в верхнем торце сваи длиной, равной ее диаметру, и оформляют голову сваи. Обычно скважины для буронабивных свай проходят с помощью навесного оборудования к крану МКГ-25 грузоподъемностью 25 т. Для того чтобы этим же краном можно было извлекать вибросердечник, необходимо, как показали исследования, придать последнему коническую форму с углом наклона образующей около 1°. Поверхность вибросердечника должна быть гладкой, а в его нижнем торце необходим противовакуумный клапан, ликвидирующий силы сопротивления, возникающие из-за разрежения под сердечником при его извлечении. Последнее в начальной стадии выполняют с включенными вибраторами. Усилие для извлечения пятисекционного ко­нического вибросердечника 530ВС длиной 12 м не превышает 100 кН. При изготовлении буронабивных свай-оболочек с применением вибросердечника используют жесткие бетонные смеси.

Такие смеси не подвержены расслаиванию, их отличают уменьшенное содержание воды, вяжущего вещества и мелкого заполнителя и как след­ствие более высокая концентрация крупного заполнителя в бетоне. Так как толщина ствола буронабивной сваи оболочки составляет около 150 мм и по оси кольцевого сечения расположен арматурный каркас, оптимальные размеры крупного заполнителя должны находиться в пределах 20...30 мм. При виброформовании буронабивных свай-оболочек бетонную смесь переводят в состояние пластично-вязкого течения, при котором она, растекаясь, хорошо заполняет ствол сваи, самоуплотняется и приобретает более плотную и устойчивую структуру по сравнению с начальной. Требуемую степень уплотнения бетона достигают, различным сочетанием интенсивности и длительности вибрирования смеси.

Сваи армируют каркасами с продольными стержнями диаметром не менее 16 мм и спиральной арматурой диаметром 6...10 мм.

   . Готовые полые сваи и сваи-оболочки имеют следующие размеры сечения: толщина стенок ствола свай диаметром 0,5 и 0,6 м – 100 мм; свай диаметром 0,8; 1 и 1,2, м - 120 мм; свай диаметром    1,5 м - 150 мм;   толщина торцовой стенки свай-оболочек диаметром до 0,8 м - 0,5 диаметра сваи; свай-оболочек диаметром более 0,8м - 0,7 диаметра сваи. Организация работ по устройству буронабивных свай зависит от конструкции фундамента, вида грунта строительной площадки, при­меняемых механизмов, сезонности работ и других факторов.

При выполнении проекта производства работ важно выбрать рациональную схему перемещения буровой машины - основного аг­регата, входящего в состав комплекса машин и оборудования, с по­мощью которого сооружают сваи. Например, если фундамент состоит из двух свай, которые в даль­нейшем перекрывают ростверком, то работы по бурению и бетони­рованию производят последовательно. Буровая машина выполняет работы с одной стоянки. Если фундамент состоит из пяти свай, перекрываемых роствер­ком, то работы по бурению в каждом кусте свай выполняют в два прохода с двух стоянок.

При наличии нескольких буровых машин работы можно произ­водить при параллельном перемещении механизмов в одном и том же направлении.

Важное значение при устройстве буронабивных свай имеет ра­циональная организация бетонных работ. Наряду с широко распрост­раненным методом ВПТ в последние годы получили внедрение и тех­нологические приемы укладки бетонной смеси, другое оборудование. Так, опыт некоторых строительных организаций показал эффективность укладки бетонной смеси методом свободного сброса в скважины, стенки которых сложены грунтами, устойчивыми от вывалов. В работе применялись бетонные смеси с осадкой конуса 5…8 см (расход цемента 250...300 кг/м³).

При свободном сбросе в скважину бетонная смесь, как показали исследования, уплотняется при падении, что положи­тельно сказывается на качестве бетона. Для уплотнения жестких бетонных смесей применяют мощные глубинные вибраторы. Находят применение также и другие вибра­торы, как например, устройство с вибратором ИВ-60 и с поплавком.

Такое устройство до начала бетонирования располага­ют на дне скважины. При бетонировании вибратор всплывает вверх   синхронно с заполнением скважины бетонным раствором.

При бетонировании скважин, не заполненных водой или глинистым раствором, успешно применяют телескопические бетонолитные трубы, как это было на строительстве КамА3а. Такие трубы состо­ят из двух секций: внутренней длинной и внешней укороченной. Бе­тонную смесь   в   начале работ    подают   по внутренней секции.

После того когда смесь доходит до внешней (укороченной), внутреннюю секцию убирают. На некоторых стройках страны при устройстве буронабивных свай бетонирование скважин стали выполнять напорным методом.

В этом случае бетонная смесь в скважину поступает от бетононасоса   по напорному   бетонопроводу. Исследованиями установлено, что  воздействие давления на бетонную смесь при ее нагнетании в сква­жину увеличивает прочность бетона и его водонепроницаемость, со­кращает число дефектов в стволе сваи. При выполнении работ с использованием бетононасосов важное значение имеет назначение оптимальных составов бетонных смесей, которая должна обеспечить минимальное для назначенной интенсив­ности укладки сопротивление подъему смеси в скважине и получе­ние бетона с рациональным расходованием составляющих.

При заливке расчетного объема воды для до   увлажнения буду­щий котлован ограждают грунтовым валиком. Если увлажнение на­до выполнить на глубину более 2,5,..3 м, для замачивания устраи­вают скважины диаметром. 20...30 см, глубиной 1,2 м, в которые заливают воду.            Вытрамбовывание вызывает динамические воздействия на близ­корасположенные здания и сооружения. «Руководство по проекти­рованию и устройству фундаментов в вытрамбованных котлованах» (Стройиздат, 1981) допускает производство работ трамбовки с­ массой 3...6 т на расстоянии от фундаментов    рядом стоящих зданий и сооружений не менее 10…15 м от зданий и сооружений в зависимости от состояния зданий.

Если масса трамбовок менее 3 т, указанные расстояния могут быть уменьшены в 1,5 раза. Вытрамбовывание выполняют в соответствии с проектом или технологической картой производства работ. Схему движения механизма, очередность вытрамбовывания скважин выбирают так, чтобы обеспечить бетонирование не позд­нее чем через 1...2 суток после окончания вытрамбовывания. При этом расстояние между трамбуемой и бетонируемой скважиной должно быть не менее 15 м для того, чтобы сохранить свежеуложенный бетон от сотрясений в течение первых трех суток его твердения. Если расстояние (в свету) между отдельными скважинами ме­нее 0,8 среднего расстояния, вытрамбовывание осуществляют через одну скважину, выполняя пропущенные не менее чем через трое суток   после   бето­нирования   ранее   устроенных. Вытрамбовывание на каждой стоянке механизма выполняют сра­зу на всю глубину, которая должна соответствовать проектной с точностью ±50 мм. Смещение центров вытрамбованных скважин ­котлованов от проектного положения не должно превышать 0,1, а при наличии стакана для установки под опорой колонны - 0,05 их ширины.

Втрамбование жесткого материала в дно скважины-котлована выполняют сразу же после ее устройства, не изменяя положения механизма и направляющей штанги. Материал засыпают отдельны­ми порциями так, чтобы скважина-котлован заполнялась   всякий раз на 0,6...1,2 м   по   высоте. В процессе    втрамбовывания   жесткого материала трамбовку сбрасывают с высоты 4...8. м. Если при этом наблюдается осыпание грунта со стенок скважины-котлована, то высоту сбрасывания сни­жают до 3...4 м. Вытрамбовывание жесткого материала в зимних условиях мож­но выполнять только при талом состоянии грунта на ее дне. Интер­вал   времени между вытрамбовыванием скважины-котлована   и    на­чалом втрамбовывания жесткого материала не должен превышать 4...5 ч.

Жесткий материал используют в сыпучем или талом состоя­нии..