Буронабивные сваи являются железобетонными конструкциями, под монтаж которых скважина формируется посредством бурения. Составляющие стандартной конструкции буронабивной опоры — это арматурный каркас и бетонное тело.
Готовые арматурные каркасы заводского производства используются для армирования свай. Продольно-поперечный каркас состоит из вертикальных арматурных прутьев, соединенных горизонтальными перемычками. Рифленая арматура, которая произведена по горячекатаному методу (класс А1-А3) применяется для создания продольного контура. Исходя из размеров сваи подбирается необходимый диаметр прутьев, составляющий от 12 до 20 мм.
Из гладкой арматуры (диаметр 8-15 мм) изготавливаются фиксирующие поперечные перемычки, а электродуговой сваркой выполняется соединение каркаса. Чтобы предотвратить коррозию, каркас после стыковки покрывают защитной грунтовкой.
У буронабивных свай бетонное тело выполняется из смеси марки М200-М300, которая соответствует классу прочности — В25. Используемый бетон обладает нормативной морозостойкостью — 200 циклов и классом водонепроницаемости — 6.
Буронабивные сваи согласно особенностям их конструкции бывают двух типов:
1. Цилиндрические;
2. С уширением опорной подошвы.
Сваи цилиндрического типа по всей длине ствола имеют одинаковое сечение, а в уширенных сваях увеличенным диаметром обладает нижняя часть ствола. Из-за того, что площадь опирания увеличена такие опоры обладают большой грузонесущей способностью и повышенной устойчивостью в грунте. Формируется уширение сваи двумя методами: камуфлетным методом, для реализации которого размещается взрывчатое вещество на дне скважины и производится его детонация или второй метод — используются специальные буровые колонны с откидными резцами.
Если существует опасность сдвига грунтов или в районах плотной застройки (при забивке свай обычным способом) часто применяются буронабивные сваи. Для выполнения устройства свай буронабивным методом, производятся такие виды работ:
— на основе исследований грунта на участке и инженерных расчетов планируемой нагрузки, выполняется проектирование свайного фундамента;
— согласно проекту на местности определяются точки бурения;
— выполняется бурение скважин и устанавливается обсадная труба;
— устанавливается арматура каркаса;
— заливается и трамбуется бетонная смесь;
— осуществляется последовательное удаление обсадной трубы.
Технология устройства буронабивных свай.
Все буронабивные сваи (в зависимости от технологии их обустройства) подразделяются на три вида: сформированные без оболочки опоры, с постоянной или извлекаемой оболочкой.
Применяются в качестве оболочки обсадные трубы — стальные цилиндрические конструкции, которые между собой стыкуются при помощи анкерного или резьбового соединения. Не сопровождается использованием бурение скважин под сваи без оболочки, поэтому их обустраивать можно только в условиях устойчивых (не склонных к обвалам) грунтов с минимальным уровнем грунтовых вод.
В процессе бурения скважин при необходимости применяется бетонированный раствор, он подается в разрабатываемую скважину и вымывает из нее грунтовые массы, а затем оседает на стенках полости, формируя препятствующую осыпаниям почвы корку.
При проведении работ в проблемных и насыщенных влагой грунтах применяется технология создания буронабивных свай с извлекаемой оболочкой. В данном случае обсадная труба изолирует полость от грунтовых вод и предотвращает обрушение стенок скважины. После заполнения скважины бетоном происходит демонтаж обсадки.
Буронабивные сваи с постоянной оболочкой создаются при работе в песках, супесях с высоким уровнем грунтовых вод и глинистых грунтах, которые на стадии отвердевания бетонного раствора могут разрушить тело сваи.
Буронабивные сваи с обсадной трубой.
Начинается процесс монтажа буронабивных свай с размещения на объекте спецтехники. Привлекаются для обустройства опор такие установки: стреловой кран, буровая машина и автобетоносмеситель.
Выполняется разметка точек бурения под сваи, затем на месте разработки скважины устанавливается буровая машина. Приводится в рабочее состояние буровая оснастка машины и осуществляется проходка полости на глубину, которая идентична длине первой секции обсадки. Потом из скважины извлекается шнек, в несущем узле установка фиксирует трубу и ее размещает в полости. Вторая секция обсадки устанавливается аналогичным образом и посредством резьбового соединения выполняется стыковка секций, а скважина до тех пор углубляется, пока не сравняется с уровнем грунта верхний контур обсадной трубы, далее процесс повторяется.
Когда проходка на нужную глубину выполнена, то из скважины изымается шнековая колонна и в полость при помощи стрелкового крана загружается арматурный каркас. После завершения установки каркаса бетонолитная труба устанавливается в устье скважины, через нее выемку заполняют бетоном. Последовательный демонтаж обсадки скважины выполняется в процессе нагнетания смеси.
Чтобы повысить прочностные характеристики буронабивных свай, необходимо произвести уплотнение смеси. Для этой цели применяются глубинные электровибраторы, которые из бетона удаляют образовавшиеся полости воздуха. К следующему этапу эксплуатации (обвязке ростверком) опора станет пригодна через 25-30 дней после произведения заливки (это время потребуется чтобы бетон набрал проектную прочность).