Инновационный и эффективный метод устройства силовой конструкции буроинъекционные сваи

Строительство буроинъекционного фундамента – инновационный и эффективный метод устройства силовой конструкции, при котором бетон подается в глубокие скважины под давлением.

В чем особенности данной технологии, где она применяется, в чем ее плюсы и минусы, какова цена свайно-бурового фундамента, какая используется спецтехника – можно узнать из настоящей статьи.

Общий принцип и технологии создания

По технологии закладки буроинъекционного фундамента, рабочий процесс начинается с бурения скважин на проектную глубину. Затем в подготовленные шурфы через полый шнек подается раствор под давлением 10 мПа. Пока бетон находится в жидком состоянии в него погружают армирующий каркас.

После застывания раствора имеют монолитную железобетонную конструкцию, которая будет являться крепежным элементом или станет основой будущего фундамента.

Профильные застройщики оснащены специальным оборудованием, которое позволяет проводить закладку буроинъекционного фундамента в различных условиях. Современные технологии строительства:

1. CFA – монтаж силовой конструкции ведется применением полого шнека, который помимо выработки почвы предназначен для заполнения скважины раствором под давлением. Технологию применяют для строительства в высокоплотных, либо переувлажненных грунтах.
2. DDS – технология отличается способом устройства скважин, при котором грунт не вырабатывается, а вытесняется под действием специального инструмента. В процессе земляных работ не возникают вибрации и шум, что делает метод максимально удобным для строительства в черте города.

Нюансы технологии:

1. 

   Для изготовления армокаркаса используют минимум 6 продольных рифленых прутьев (Ø от 18 мм, класс стали AIII). Поперечные прутки фиксируют с одинаковым шагом.

2. Диаметр армирующей конструкции всегда на 140 мм меньше размера сечения скважины.
3. Максимальная длина одного армокаркаса составляет 11,7 м. При большей глубине скважины заготовленные силовые конструкции сваривают непосредственно на стройплощадке.
4. Для придания максимальной жесткости армирующему каркасу по внешней стороне с шагом в 2 м приваривают металлические кольца из прутьев диаметром 7–9 мм.
5. С внешней стороны к кольцам жесткости приваривают фиксаторы длинной 7 см, чтобы обеспечить равномерное расположение каркаса внутри скважины и организовать защитный слой бетона вокруг силового элемента.
6. Для замешивания раствора используют бетон М300. Содержание цемента – 350 кг/м3. В качестве заполнителя используют щебень мелкой фракции (10–20мм) в объеме не менее 25%.
7. Чтобы смесь имела пластичную консистенцию в нее добавляют компонент лигносульфонат (не более 0,2%).

Нормативные требования, предъявляемые к процессу закладки фундамента:

• при одновременном бурении скважин минимальное расстояние между ними не должно превышать трем диаметрам шурфа, в противном случае перед разработкой очередной скважины выжидают 24 часа после бетонирования предыдущей опоры;
• раствор подают под одинаковым давлением при возвратно-поступательном движении шнека;
• бетонирование продолжают до тех пор, пока из скважины не начнет выходить чистая (без шламов и загрязнений) смесь;
• сразу после заполнения шурфа бетоном в жидкий раствор помещают армокаркас;
• отработанную почву убирают экскаватором сразу после монтажа сваи.

Сфера применения

Технологию применяют в таких ситуациях:

• 

  при строительстве на сильно заболоченных участках, где несущий пласт находится на значительной глубине.

• при закладке фундамента на участке с плотной застройкой;
• для реконструкции основания старых сооружений и памятников архитектуры;
• для укрепления стенок котлована;
• для усиления фундамента перед увеличением эксплуатационных нагрузок.

Спецтехника для установки буровых свай

Для строительных работ привлекают специальные мобильные установки на транспортной базе колесного или гусеничного типа. Буровое оборудование на рабочей платформе может быть закреплено с возможностью поворотов. В таком случае МБУ может бурить сразу несколько шурфов, не меняя своей дислокации.

Буровое оборудование состоит из следующих элементов:

• шнековый бур;
• вращающий механизм;
• подъемные гидроцилиндры;
• вертлюга.

Для строительства буроинъекционного фундамента используют установки с полыми шнековыми колоннами, через которые может нагнетаться в скважину бетонный раствор.

Для предотвращения заполнения полости земли в процессе бурения используют заглушку, которая выдавливается при подаче смеси под давлением. Для работы с глубокими шурфами используют многосекционные стыкующиеся колонны длиной по 5–8 м.

Преимущества и недостатки

Плюсы технологии:

1. 

   Сокращения строительных работ за счет полной автоматизации процесса.

2. Широкая область применения – от ремонта фундаментов до закладки высокопрочной силовой конструкции.
3. Возможность выработки скважин с максимально-допустимыми параметрами – значениями глубины и диаметра.
4. Отсутствие динамичных и вибрационных нагрузок на почву и близко расположенных сооружений, что позволяет проводить строительные работы на территориях с плотной застройкой, а также реставрировать ослабленные фундаменты старых домов.
5. Эффективность методики при строительстве на склонах, где остается риск оползней.

Недостатки буроинъекционных фундаментов:

1. Разрыв структурных связей в грунте в процессе бурения, что приводит к обрушению стенок скважины. Таким образом вырабатывается гораздо больше почвы, чем объем сваи, что может спровоцировать неравномерную осадку здания.
2. В бетонном растворе всегда будет оставаться грунт и шлам, что снижается плотность и прочность силового элемента и делает непредсказуемой несущую способность основания.
3. Из-за присутствия валунов и крупнообломочных пород в грунте происходит отклонение ствола буроинъекционной опоры от проектного положения. Это может отразиться на грузоподъемности и устойчивости фундамента в процессе эксплуатации.

Стоимость свайно-бурового фундамента

Факторы ценообразования:

• доставка стройматериалов и подгон техники;
• разметка свайного поля;
• непосредственно выработка скважин (считается за один погонный метр закладки фундамента);
• расход строительного материала для замешивания бетонного раствора;
• стоимость металлопроката и монтаж армокаркаса;
• амортизация оборудования, задействованного при строительстве;
• дополнительные расходы, связанные с условиями и сложностью работ.

Какие есть виды буровых свай и в чем их отличия?

По технологии устройства боровые сваи делятся на силовые элементы с обсадной трубой и без нее. В первом случае инвентарный инструмент предотвращает обрушение скважины в процессе строительства. Шурфы без оболочки эффективны только в условиях с высокоплотным грунтом.

Помимо буроинъекционных свай, используют такие типы силовых конструкций:

1. 

   Буронабивные опоры с одинаковым круглым сечением по всей оси – традиционный способ закладки фундамента в частном домостроении.

2. Опоры с круглым сечением, имеющие уширение на конце – благодаря широкой подошве, размер которой превышает диаметр сваи, фундамент характеризуется максимальной устойчивостью и несущей способностью.
3. Буроопускные сваи – металлические конструкции с круглым диаметром сечения. В нижней части столба имеется уширение с вертикальными ребрами жесткости. Такие фундаменты используют для строительства на вечномерзлом и тугопластичном грунте, а также на участках с содержанием крупных обломков.

Среднерыночная стоимость строительства свайно-бурового фундамента по различным технологиям:

Представленные выше цены являются ориентировочными и не могут рассматриваться в качестве оценки преимуществ той или иной технологии: каждый метод устройства фундамента практичен и удобен в своей сфере.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Заключение

Устройство фундамента с буроинъекционными сваями – прогрессивная технология, которая широко применяется в жилищном и промышленном строительстве.

Самостоятельно построить такую силовую конструкцию нет возможности, поскольку в работах участвует спецтехника, а перед проектированием необходимо провести ряд сложных инженерных расчетов.