Буровые работы под сваи

Что такое смета на строительные работы

Это документ, в который вносятся показатели затрат и расходов на сооружение объекта, где также указывается основная прибыль производителя работ. Именно на основе данного документа решаются вопросы финансирования, размер капитальных вложений в объект, формируются цены на приобретаемые стройматериалы. Если строительная организация арендует необходимую технику или оборудование, то это также отражается в сметах. То есть, в ней отражаются общие затраты подрядчика, куда входят: заработанная плата персонала, стоимость приобретаемых материалов, эксплуатационные расходы по технике, хоз. расходы, налоги, потребление энергоносителей и прочее.

Существует четыре метода расчета смет.

Каким способом сооружаются сваи буронабивные – специфика технологии

Бурение скважин для свай осуществляется различными методами:

• с помощью стандартного лопастного шнека, оснащенного усиленным наконечником;
• с использованием наращиваемой инвентарной трубы, состоящей из отдельных секций;
• комбинированным способом, предусматривающим шнековое бурение с последующей подачей бетона в полость.

Каждый способ формирования скважин имеет свои особенности. Рассмотрим их более детально.

Бурение свай с помощью технологического оборудования шнекового типа

Приведенный метод выполнения бурильных работ предусматривает применение специальной бурильной техники, оснащенной стандартным шнеком. Рабочий орган представляет собой продольный стержень с расположенными по винтовой линии лопастями и хвостовиком с усиленным наконечником.

Главные особенности функционирования оборудования, оснащенного стандартным лопастным шнеком:

• увеличенная до 120 см/мин скорость проходки скважины рабочим органом;
• циклическое погружение и подъем шнекового устройства с извлечением осевшей почвы;
• возможность прохода за один прием без подъема лопастного шнека скважины глубиной 8-10 м.

Конструктивные особенности рабочего органа и функциональные возможности оборудования позволяют с помощью шнекового бура сформировать полость в нижней части канала. Увеличенная площадь опорной площадки и конусообразная форма полости обеспечиваются с помощью расширительного устройства, погружаемого одновременно со шнеком. На заданной глубине шарнирный механизм изменяет угловое положение насадки, которая формирует в нижней части шурфа расширение заданной формы и размера. Это позволяет увеличить нагрузочную способность буронабивной сваи.

Определенный тип свай и технологию их погружения выбирают в зависимости от данных инженерно-геодезических и геологических изысканий

Бурение скважин для свай по стержневой технологии с бетонированием

Применяемое технологическое оборудование и рабочий инструмент позволяют:

• формировать за смену множество скважин, суммарная длина которых достигает 350-400 м;
• погружать рабочий орган в почву при выполнении бурильных операций на глубину 30-40 м;
• обеспечить диаметр канала, сформированного при погружении стержневого инструмента, в диапазоне 50-100 см и выше;
• постепенно наращивать длину секций лопастного шнека до достижения заданной глубины шурфа;
• нагнетать в скважину с помощью специальной насосной установки подготовленную бетонную смесь;
• поднимать рабочую мачту одновременно с подачей бетонной смеси в пробуренную полость.

В процессе нагнетания бетонного раствора уплотняются стенки скважины, что положительно влияет на прочностные характеристики канала. Арматурный каркас погружается в скважину методом вдавливания или с помощью вибропогружателя. Указанный метод бурения позволяет значительно сократить строительный цикл по сооружению свайного фундамента за счет совмещение операций по бурению и бетонированию.

Бурение под сваи буронабивные с защитой части скважины с помощью труб

Технология выполнения бурильных мероприятий предусматривает возможность использования инвентарных труб для защиты поверхности канала, сформированного в грунте.

Инвентарная труба – это специальная бурильная оснастка, которая состоит из следующих составляющих:

• отдельных трубчатых секций, которые легко соединяются с помощью замков. Длина каждого элемента не превышает 6 м;
• режущей головки с зубчатой поверхностью. Насадка изготовлена из твердосплавного материала и крепится в нижней части трубы.

Процесс бурения осуществляется по следующему алгоритму:

1. Выполняется скоростная проходка грунтового массива буром. При вращении и погружении в скважину рабочего органа грунт постепенно извлекается из сформированного канала.
2. Одновременно с бурением в почву вдавливается инвентарная труба. Металлическая оболочка защитной трубы затрудняет проникновение в скважину подземных вод и не допускает обрушения стенок шурфа.

После завершения операций по формированию углубления выполняются следующие операции:

1. Осуществляется извлечение на нулевую отметку шнекового бура.
2. Производится откачка воды, проникшей через грунт в шурф.
3. Постепенно опускается в скважину арматурная решетка.

Завершается процесс формирования буронабивной сваи закачкой предварительно подготовленной бетонной смеси в сформированную в земле полость. Для непрерывной подачи бетонного раствора используется специальное оборудование.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

где — коэффициент использования механизмов по времени в течение смены (время связанное с подготовкой к работе и проведение ЕТО — 15 мин; перерывы, связанные с организацией и технологией производственного процесса и отдыха машиниста, — 10 мин через каждый час работы).

2.3. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном с Бурильно-крановой машиной УБВ-235 на базе автомашины Урал-4320 (диаметр пробуриваемой скважины до 500 мм, глубина бурения до 15,0 м), в качестве ведущего механизма (смотри Рис.1).

Рис.1. Бурильно-крановая машина УБВ-235

2.4. В состав работ, последовательно выполняемых при бурении скважин, входят:- разметка мест бурения лидерных скважин;- бурение лидерных скважин.2.5. Работы следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:- СП Организация строительства;- СНиП

Геодезические работы в строительстве;- СНиП Земляные сооружения, основания и фундаменты;- СНиП Свайные фундаменты;- СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;- СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;

Технология устройства буронабивных свай с ростверком

Конфигурация ростверка буронабивных опор выбирается исходя их схемы размещения свай в фундаменте:

• Обвязка ленточным ростверком применяется при последовательной схеме расположения, которая используется для обустройства фундаментов под малоэтажные здания (опоры размещаются под контуром стен дома);
• Плитным ростверком обвязываются свайные поля фундаментов многоэтажек, в которых сваи размещены по всему периметру сооружения.

Важно: на этапе формирования буронабивных свай опоры армируются каркасом, длина которого на 30-50 см. превышает длину бетонного тела сваи. Выступы арматуры необходимы для последующего соединения с арматурным каркасом обвязки

Выступы арматуры необходимы для последующего соединения с арматурным каркасом обвязки.

В зависимости от уровня возвышения над грунтом классифицируют 3 вида ростверков:

• Низкие (опущенные в почву ниже уровня ее промерзания либо так, чтобы верхний контур обвязки находился на одном уровне с грунтом);
• Повышенные (уложенные на поверхность грунта);
• Высокие (поднятый над грунтом на высоту 20-30 см) .

Рис: Виды ростверков буронабивных свай

Последовательность монтажа ростверка буронабивных свай следующая:

• По периметру расположения обвязки обустраивается слой песчано-щебеночной подсыпки толщиной 20-30 см, при необходимости откапыванием понижается уровень грунта;
• Поверх подсыпки формируется опалубка, сбивающаяся из строганных досок. Опалубка фиксируется посредством боковых распорок;
• Внутренние стенки опалубки перекрываются гидроизоляционным материалом (клеенкой, рубероидом);
• Из арматурных стержней собирается армокаркас, который укладывается в опалубку и приваривается к выступам арматуры буронабивных свай;
• Производится заливка ростверка бетоном. Заполнение опалубки выполняется одномоментно, без пауз. После заливки смесь уплотняется вибрированием.

Рис: Процесс обустройства ростверка буронабивных свай

Важно: по завершению монтажа ростверка выдерживается 30 дневная пауза на набор бетоном прочности, по истечению времени фундамент из буронабивных свай становится пригодным к дальнейшему строительству

Техника, применяемая для бурения скважин под сваи

Бурение скважин для свай обеспечивает необходимую прочность несущих опор. Техника для бурения свай подразумевает применение специального оборудования. Это могут быть как полностью автоматизированные устройства, которые способны выполнять большой объем работы,  так и относительно небольшие мобильные буровые установки, которые работают по принципу простого вращательного бурения. Часто такие установки монтируются на колесный или гусеничный ход и представляют собой полнофункциональные машины для свайных работ.

В соответствии с техникой выполнения работ МБУ разделяются на некоторые разновидности:

• Установки для выполнения бурения сплошным шнеком, для чего они имеют специальную наращиваемую буровую колонну, не имеющую внутреннего канала.
• Специальная установка для CFA-бурения. Она имеет внутреннюю полость, которая служит для подачи бетонной смеси в скважину.

Эксплуатационные параметры МБУ постоянно растут и оптимально удовлетворяют потребности современного строительства. Данные установки могут бурить скважины до 50 метров глубиной, что открывает возможности для погружения в грунт максимально возможных составных опор. Диаметр свай варьируется от 100 до 800 мм.

Для свайного основания при частном домостроении часто применяют ручной инструмент для создания скважин. В данной категории изделий существуют свои особенности, важные при выборе модели:

1. Диаметр рабочих лопастей данных буров составляет до 300 мм, поэтому их невозможно применять для скважин под большие сваи, да это и не рационально – в данных работах применяют крупногабаритные установки.
2. Ручные буры не имеют фиксированной ручки – вместо этого конструкцией предусмотрено наращивание штанги по мере погружения бура в грунт.
3. Буры могут создавать как цилиндрические скважины, так и углубления с расширением в нижней части.

При выполнении буровых работ значительных масштабов применяется специализированная буровая техника. Данное оборудование, как правило, устанавливают на крупные грузовики, такие как Урал, КАМАЗ или КрАЗ.

Техника для бурения скважин под сваи

Буровая машина для бурения скважин под буронабивные сваи является обязательным оборудованием для выполнения работ по созданию скважин. Данная техника обеспечивает высокую продуктивность и сокращение затрат времени и денег на возведение основания.

Глава VI. БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ. СТЕНЫ В ГРУНТЕ

§ VI.1. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

VI.1.1. Общие сведения

В СССР фундаменты на буронабивных сваях применялись до недавнего времени в основном в мостостроении и портовом строительстве, однако в последние годы они получают все более широкое распространение в промышленном и гражданском строительстве.

В соответствии с технологией изготовления выделяются три основные группы (типа) буронабивных свай:

• – устраиваемых в сухих и маловлажных связных грунтах, не требующих специальных мероприятий по креплению стенок скважин;
• – изготовляемых в несвязных, слабых и обводненных грунтах, стенки скважин которых удерживаются от обрушения избыточным давлением воды или глинистым раствором;
• – сооружаемых в аналогичных грунтовых условиях с креплением стенок при помощи обсадных труб (неизвлекаемых или инвентарных).

VI.1.2. Технология изготовления буронабивных свай в связных сухих и маловлажных грунтах

В сухих и маловлажных грунтах, например лессовых, буронабивные сваи устраиваются при помощи буровых агрегатов, снабженных рабочими органами, действующими по принципу вращательного бурения (шнековая колонна или ковшевой бур), разбуривающими в грунте скважину необходимого диаметра и глубины в зависимости от требований проекта и применяемого оборудования. Устье скважины обсаживается для предотвращения обрушения грунта металлическим патрубком. Бурение производится с периодической выдачей грунта на поверхность в отвал, с последующей погрузкой его в автотранспорт.

После достижения забоя скважины проектной отметки в необходимых случаях в нижней части или по длине скважины устраиваются уширения разбуриванием полости при помощи специального приспособления — уширителя. По окончании бурения скважина освидетельствуется, и после ее приемки в необходимых случаях в нее устанавливается арматурный каркас и производится бетонирование.

По окончании бетонирования скважины голова сваи формуется в специальном инвентарном кондукторе.

Наиболее часто по этой технологии изготовляются буронабивные сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м. Буронабивные сваи этого типа нашли широкое применение в промышленном и гражданском строительстве .

Егоров А.И., Рогачевскии Л.И. Применение буровых свай большого диаметра в промышленном и гражданском строительстве. Основания и фундаменты. V сборник КИСИ

Схема изготовления буронабивных свай по описанной технологии приведена на рис. VI-1.

Рис. VI-1. Технологическая схема устройства буронабивных свай без применения обсадных трубVI.1.3. Технология изготовления буронабивных свай с креплением стенок скважин от обрушения избыточным давлением воды или глинистым раствором

Указанная технология изготовления буронабивных свай используется при устройстве их в неустойчивых обводненных грунтах.

Бурение скважины осуществляется вращательным способом, однако в случае необходимости проходки скальных включений и прослоек могут быть применены сменные рабочие органы ударного типа (грейферы, долота). Стенки скважины в этом случае удерживаются от обрушения глинистым раствором или избыточным давлением столба воды в скважине. Массовое устройство буронабивных свай связано с необходимостью готовить и транспортировать большие объемы глинистого раствора, а затем либо восстанавливать, либо удалять со строительной площадки использованный раствор. Это создает определенные затруднения в проведении работ в зимних условиях, кроме того, при устройстве буронабивных свай с применением глинистого раствора затруднен контроль качества бурения скважин.

Принцип крепления стенок скважин избыточным давлением столба воды, залитой в скважину выше уровня грунтовых вод, состоит в том, что избыточный напор создает гидродинамический поток воды из скважины в окружающий грунт. При этом возникают силы, препятствующие обрушению и оплыванию стенок скважины. Необходимым условием производства работ этим методом является превышение уровнем воды в скважине уровня грунтовых вод. Величина превышения должна быть, как правило, не менее 3 м.

Описанный метод крепления стенок скважин от обрушения наиболее прост, однако является менее надежным, сложен в зимних условиях, требует безукоризненной организации работ.

По окончании бурения скважин и зачистки забоя в нее устанавливается арматурный каркас и скважина бетонируется. Бетонирование осуществляется методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). При бетонировании под водой применяют бетонолитные трубы с герметичными быстроразъемными стыками.

Бетонирование и формование головы свай производится так же, как и бетонирование свай в сухих грунтах.

Зачем и когда необходимо лидерное бурение под жб сваи

Лидерное бурение свай активно используется при закладке свайных фундаментов различной сложности и объема. Особенно ценно применение данной техники при следующих обстоятельствах:

1. Если при геологическом обследовании установлено наличии мощного слоя уплотненного песка. Такой горизонт при ударном закладывании пройти не удается и необходимо выполнять лидерное бурение.
2. Если верхние слои грунта очень плотные – при ударном закладывании сваи может произойти ее разрушение и деформация. Предварительное бурение обеспечивает прохождение такого грунта.
3. Если вам предстоит размещать сваю в каменистом грунте. Скальная порода становится совершенно непреодолимым препятствием для забивной методики.
4. Если вы работаете на вечномерзлом грунте. Он обладает большой плотностью и требует подготовительного бурения.
5. При погружении сваи на значительную глубину. В этом случае может наступить отказ сваи и Вы так и не выйдете на заданную отметку. Тут используют лидерное бурение.
6. Если работы проходят на дисперсных грунтах, имеющих минимальную плотность. Здесь лидерное бурение ценится за свою функцию направляющей при монтаже сваи.

Также, лидерное бурение применяют при закладке свайного поля вблизи от строений. Снижение шума при производстве работ и вибрационных движений от забивки сваи обеспечивают достижение необходимого уровня для работы в черте города, даже в районах с густой застройкой.

Лидерная свая используется для ускорения процесса монтажа свайного фундамента. Эта технология обеспечивает сохранность сваи, выход на установленную глубину и обеспечивает быстрое прохождение проблемных горизонтов на участке застройки.

Бурение под сваи

Устройство свайных фундаментов может происходить по-разному. В зависимости от нагрузок проектируются такие фундаменты: одиночные сваи, свайные ленты, свайные кусты, сплошное свайное поле. Количество свай, их размер выбирается с учетом прочности материала свай и состояния грунтов основания

Вид свай определяется по значению действующих нагрузок на фундамент дома, при этом берется во внимание технология строительства здания

Забивные сваи

Бурение лидерной скважины производится вручную либо с помощью оборудования

Готовые забивные железобетонные (стальные, деревянные) сваи могут устанавливаться в предварительно выбуренные скважины, называемые лидерными. При этом погружение может происходить с помощью различного оборудования – ударного, виброударного или вдавливающего.

К обстоятельствам, при которых применяются лидерные скважины, относятся:

• залегание скальных грунтов на поверхности, что приводит к разрушению свай при забивке;
• наличие слоев слабых грунтов;
• невозможность применения ударного и вибрационного оборудования из-за плотности застройки;
• обеспечение необходимой глубины в грунтах твердых пород.

Забивные сваи имеют разную форму поперечного сечения, максимальный диаметр – 800 мм. Грунт из ствола может удаляться полностью или разрыхляться (бурение).

Посмотрите видео о том, как происходит шурф лидерной скважины для дальнейшего погружения опоры.

Буровые сваи

Существует несколько способов устройства буровых свай, поэтому они бывают следующих видов: буронабивные, буронабивные с камуфлетной пятой, бареты, буроинъекционные.

Схема устройства буронабивных свай может быть различной. Выбор того или иного способа зависит от грунтовых условий. На маловлажных грунтах применяется вращающее или шнековое бурение. При вращающем бурении обычно применяется ковшовый бур, на устье ствола устанавливается обсадной патрубок.

На неустойчивых грунтах хорошо зарекомендовала себя технология крепления скважин избыточным давлением воды или глинистого раствора. Пригодным практически для всех типов грунтов является метод крепления стенок скважины с помощью обсадных труб. Они извлекаются по мере бетонирования сваи, но могут и оставаться, если грунты проблемные.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как производится монтаж обсадной трубы своими руками.

Особенность буронабивных свай с камуфлетной пятой заключается в формировании на дне скважины замкнутой полости, устроенной взрывом или механически. Обязательно применение обсадной трубы. Сваи с камуфлетной пятой имеют ограничения по глубине – до 12 м. Такие фундаменты лучше устраивать на глинистых и лессовых грунтах.

Оптимальным диаметром буроинъекционных свай считается 180-250 мм. Основные показания к применению: усиление фундамента дома при реконструкции; возведение объекта в непосредственной близости от эксплуатирующихся зданий; строительство на сложных грунтах; укрепление основания при осадке фундамента.

Каким способом сооружаются сваи буронабивные – специфика технологии

Бурение скважин для свай осуществляется различными методами:

• с помощью стандартного лопастного шнека, оснащенного усиленным наконечником;
• с использованием наращиваемой инвентарной трубы, состоящей из отдельных секций;
• комбинированным способом, предусматривающим шнековое бурение с последующей подачей бетона в полость.

Каждый способ формирования скважин имеет свои особенности. Рассмотрим их более детально.

Бурение свай с помощью технологического оборудования шнекового типа

Приведенный метод выполнения бурильных работ предусматривает применение специальной бурильной техники, оснащенной стандартным шнеком. Рабочий орган представляет собой продольный стержень с расположенными по винтовой линии лопастями и хвостовиком с усиленным наконечником.

Главные особенности функционирования оборудования, оснащенного стандартным лопастным шнеком:

• увеличенная до 120 см/мин скорость проходки скважины рабочим органом;
• циклическое погружение и подъем шнекового устройства с извлечением осевшей почвы;
• возможность прохода за один прием без подъема лопастного шнека скважины глубиной 8-10 м.

Конструктивные особенности рабочего органа и функциональные возможности оборудования позволяют с помощью шнекового бура сформировать полость в нижней части канала. Увеличенная площадь опорной площадки и конусообразная форма полости обеспечиваются с помощью расширительного устройства, погружаемого одновременно со шнеком. На заданной глубине шарнирный механизм изменяет угловое положение насадки, которая формирует в нижней части шурфа расширение заданной формы и размера. Это позволяет увеличить нагрузочную способность буронабивной сваи.

Определенный тип свай и технологию их погружения выбирают в зависимости от данных инженерно-геодезических и геологических изысканий

Бурение скважин для свай по стержневой технологии с бетонированием

Применяемое технологическое оборудование и рабочий инструмент позволяют:

• формировать за смену множество скважин, суммарная длина которых достигает 350-400 м;
• погружать рабочий орган в почву при выполнении бурильных операций на глубину 30-40 м;
• обеспечить диаметр канала, сформированного при погружении стержневого инструмента, в диапазоне 50-100 см и выше;
• постепенно наращивать длину секций лопастного шнека до достижения заданной глубины шурфа;
• нагнетать в скважину с помощью специальной насосной установки подготовленную бетонную смесь;
• поднимать рабочую мачту одновременно с подачей бетонной смеси в пробуренную полость.

В процессе нагнетания бетонного раствора уплотняются стенки скважины, что положительно влияет на прочностные характеристики канала. Арматурный каркас погружается в скважину методом вдавливания или с помощью вибропогружателя. Указанный метод бурения позволяет значительно сократить строительный цикл по сооружению свайного фундамента за счет совмещение операций по бурению и бетонированию.

Бурение под сваи буронабивные с защитой части скважины с помощью труб

Технология выполнения бурильных мероприятий предусматривает возможность использования инвентарных труб для защиты поверхности канала, сформированного в грунте.

Инвентарная труба – это специальная бурильная оснастка, которая состоит из следующих составляющих:

• отдельных трубчатых секций, которые легко соединяются с помощью замков. Длина каждого элемента не превышает 6 м;
• режущей головки с зубчатой поверхностью. Насадка изготовлена из твердосплавного материала и крепится в нижней части трубы.

Процесс бурения осуществляется по следующему алгоритму:

1. Выполняется скоростная проходка грунтового массива буром. При вращении и погружении в скважину рабочего органа грунт постепенно извлекается из сформированного канала.
2. Одновременно с бурением в почву вдавливается инвентарная труба. Металлическая оболочка защитной трубы затрудняет проникновение в скважину подземных вод и не допускает обрушения стенок шурфа.

После завершения операций по формированию углубления выполняются следующие операции:

1. Осуществляется извлечение на нулевую отметку шнекового бура.
2. Производится откачка воды, проникшей через грунт в шурф.
3. Постепенно опускается в скважину арматурная решетка.

Завершается процесс формирования буронабивной сваи закачкой предварительно подготовленной бетонной смеси в сформированную в земле полость. Для непрерывной подачи бетонного раствора используется специальное оборудование.