Буронабивные сваи БНС

Буронабивные сваи (БНС) – способ устройства свайного основания, который заключается в бурении скважины, установке в неё арматурного каркаса и бетонировании. Сваи БНС могут быть Ø(0,6…1,5) м.

Метод устройства БНС зависит от особенностей грунта в пределах буровой скважины: с обсадными трубами и без них. В прочных не осыпающихся грунтах применяют технологию "непрерывный полый шнек" (НПШ). В большинстве случаев применяется метод подводного бетонирования, называемый методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ).

Устройство буронабивных свай НПШ

Применяется для устройства буронабивных свай диаметром от 450 до 800 мм и глубиной заложения сваи до 25 м. Основным достоинством данной технологии является высокая производительность, которая в 2 - 3 раза выше по сравнению с технологией устройства буронабивных свай с использованием обсадных труб (ВПТ).

Устройство буронабивных свай по технологии НПШ (Непрерывный Полый Шнек), включает бурение скважины буровым станком с непрерывным шнеком, позволяющим производить бурение скважин на требуемую глубину (до 25 м) без выемки грунта и последующее бетонирование скважины с подачей бетона через пустотелую колонну шнека при одновременном его подъеме и удалении грунта.

Погружение арматурного каркаса в заполненную бетоном скважину происходит под действием собственного веса или с применением вибропогружателя. Область применения буронабивных свай по технологии НПШ ограничена скальными и крупнообломочными грунтами где невозможно обойтись без применения инвентарных обсадных труб (технология ВПТ).

До бурения скважин необходимо проведение точной центровки и вертикальности направляющей мачты буровой машины. Не допускается отклонение от проектного центра, превышающее 4 % от диаметра сваи. Бурение скважин должно начинаться после инструментальной проверки отметок спланированной поверхности грунта и положения осей буронабивных свай на площадке. Бурение каждой последующей скважины допускается на расстоянии не менее 3-х диаметров от центра предыдущей свежезабетонированной сваи. Устройство скважины на меньшем расстоянии допускается не ранее чем через 24 ч после завершения бетонирования. Во время бурения затвор на нижнем конце полого шнека должен быть закрыт для предотвращения проникновения внутрь трубы грунта и воды.

Бетонирование сваи должно начинаться непосредственно после достижения пустотелым шнеком проектной глубины погружения. При начале бетонирования пустотелый шнек поднимается на высоту 20 см (но не более 40 см) для открытия затвора в его нижней части; дальнейший подъем пустотелого шнека может быть продолжен после достижении давления в бетонируемой скважине 0,5 - 1,0 атм. В течение всего процесса бетонирования шнековой пустотелой колонне буровой установки должно придаваться постоянное возвратно-поступательное движение. Бетонирование должно выполняться до выхода бетонной смеси на поверхность и заканчиваться удалением загрязненного слоя бетонной смеси. После этого устанавливается инвентарный кондуктор и бетонируется оголовок сваи. Непосредственно после окончания бетонирования буровая установка отводится от скважины, вынутый и сброшенный со шнека грунт удаляется средствами механизации; затем производится ручная зачистка устья скважины с удалением верхнего слоя бетонной смеси до четкого обнаружения краев скважины.

В заполненную бетоном скважину устанавливают арматурный каркас. Каркас опускают в положении, обеспечивающем его свободное погружение в бетон скважины. Арматурный каркас вводится в забетонированную скважину непосредственно после окончания бетонирования и зачистки устья скважины. Погружение арматурного каркаса в забетонированную скважину осуществляется под действием собственной массы, для погружения каркаса может быть использован вибропогружатель.

Устройство буронабивных свай ВПТ

Данная технология применяется для устройства буронабивных свай диаметром от 750 до 1500 мм и глубиной заложения сваи до 40 м. Основным достоинством данной технологии является возможность применения в любых геологических и гидрогеологических условиях. Технология позволяет избежать угрозы нарушения целостности фундаментов близлежащих зданий, которые могут возникнуть при вибропогружении или забивке свай.

В начале пробуривают лидерную скважину на длину секции обсадной трубы (длина секции составляет 1-3 метра), после чего в скважину погружают обсадную трубу. Затем бурят следующий участок скважины, после чего наращивают и погружают в скважину очередную секцию обсадной трубы. Эти операции повторяют до окончания бурения скважины на проектную отметку. Обсадная труба может быть осажена с помощью вращения или задавлена зажимным хомутом. Когда необходимая глубина бурения достигнута, шнековая колонна извлекается из скважины. Чаще всего используется метод опережающего бурения, при котором буровой шнек опережает трубу на 0,5-1 метр.

Трубы позволяют полностью контролировать заданные параметры скважины, а также предотвращают обрушения её стенок и предохраняют от плывунных грунтов. После зачистки забоя устанавливается несущий арматурный каркас, который погружается в скважину, находящуюся под защитой обсадной инвентарной трубы. Каркас может быть установлен по всей длине сваи, либо только на части ее длины, например, только у её верха - это определяется расчетом, в зависимости от величины и вида внешней нагрузки. Далее скважину бетонируют методом ВПТ (Вертикально Перемещаемой Трубы).

Применяется специальное бетонное оборудование - инвентарные бетонолитные трубы, с помощью которого осуществляется укладка бетонной смеси внутрь конструкции. В процессе бетонирования, при подъеме бетонолитной трубы, ее нижний конец должен быть погружен в заполняемую смесь не менее чем на 1 метр. Бетон уплотняется при помощи вибратора, установленного непосредственно на бетонолитной инвентарной трубе. По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и полувращательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь.

На завершающем этапе установки буронабивных свай методом бурения в обсадной инвентарной трубе срубается верхний "шламовый" слой бетона, - выполняется зачистка "головы" сваи.