Устройство буроинъекционных свай
Буроинъекционные сваи используют в основном при усилении фундаментов реконструируемых зданий. Широкое применение этих свай обусловлено малыми габаритными размерами и уникальными техническими возможностями современного бурового оборудования, позволяющего вести работы из помещений (подвалов) высотой до 2 м и пробуривать скважины через кирпичную кладку, бетон и железобетон диаметрами до 300 мм под любым углом и глубиной до 50 м. Например, малогабаритный станок может вести бурение из помещения с расположением силового агрегата снаружи здания (рис. 8.1).
Рис. 8.1.
Устройство буроинъекционной сваи станком
Разновидностью буроинъекционных свай являются инъекционные
анкеры, используемые в новом строительстве для
крепления ограждений вертикальных откосов и стен в грунте. Здесь используют
специальные анкерные машины.
Выбор инструмента для бурения (шнек, шарошечное долото, коронка и др.) определяется грунтовыми условиями, а диаметр сваи и длина зависят от заданной несущей способности сваи или от усилия, воспринимаемого анкером.
В неустойчивых обводненных грунтах бурение ведут с промывкой скважины глинистым раствором или под защитой обсадных труб.
Буроинъекционные сваи в зависимости от характера действующей нагрузки армируются на всю длину или в пределах верхней части. Длина секций арматуры определяется высотой помещения, в котором производятся работы. Установка армокаркаса выполняется до или после опрессовки скважины или одновременно с ней. Арматура буроинъекционных свай имеет фиксирующие элементы, центрирующие ее в скважине и обеспечивающие требуемую толщину защитного слоя бетона. Соединение арматурных каркасов по длине сваи осуществляется с помощью сварных стыков, которые должны обеспечивать равнопрочность арматуры. Продольная арматура располагается равномерно по контуру сваи с расстоянием между отдельными стержнями не менее диаметра стержня. Общая площадь сечения продольной арматуры составляет, как правило, не менее 0,5 % от площади сечения сваи.
Используют мелкозернистые бетоны классов В20...В30 по прочности на сжатие.
Опрессовка свежеуложенного бетона и стенок скважины производится для повышения несущей способности сваи за счет уплотнения окружающего грунта и создания общих или локальных уширений ствола сваи. Опрессовка производится одним из следующих способов:
- закачка растворонасосом дополнительной порции бетона через тампон, разжимаемый в устье скважины, в существующем фундаменте или в специально забетонированном устьевом патрубке. Опрессовка выполняется под давлением 0,2...0,3 МПа в течении 2 мин. Если в течении этого времени не удается удержать указанного давления, опрессовку повторяют через 1...2 ч до получения необходимого результата;
- опрессовка бетоном через проходные шнеки в забой скважины или на определенном участке длины сваи;
- электрогидродинамическая опрессовка стенок и забоя скважины с применением электроразрядной технологии (сваи-РИТ, анкера-РИТ);
- «вторичная инъекция» — опрессовка определенного участка ствола сваи путем инъекционного разрыва бетона первичной инъекции скважины.
Технологический цикл по устройству буроинъекционной сваи состоит из следующих основных операций:
- бурение скважины;
- установка арматурного каркаса;
- заполнение скважины мелкозернистой бетонной смесью;
- опрессовка свежеуложенной бетонной смеси.
Заметим, что арматурный каркас может устанавливаться в скважину как до, так и после заполнения скважины бетонной смесью.
Принципиальная схема изготовления буроинъекционной сваи с двухкратной опрессовкой показана на рис. 8.2.
Рис. 8.2. Изготовление
буроинъекционной сваи с двухкратной опрессовкой: а — бурение скважины с
промывкой глинистым раствором; б — установка арматурного каркаса; в — установка
инъекционной трубы и заполнение скважины бетонной смесью; г — установка тампона
и опрессовка скважины с забоя; д — поднятие инъекционной трубы и опрессовка
скважины с устья; 1 — буровой став; 2 — усиливаемый фундамент; 3 — арматурный
каркас; 4 — инъекционная труба; 5 — устьевой лоток; 6 — тампон с сальником; 7 —
уширенная часть сваи
