6. Контроль качества свай

Контроль качества строительной продукции - неотъемлемая часть строительного производства. Высокое качество и адекватная стоимость строительной продукции служат основными факторами, формирующими положительный имидж строительной компании.

Согласно российским нормам (СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов», п. 15.5), при изготовлении свай в грунте необходимо контролировать следующие показатели:

положение свай в плане;

отметки голов свай;

глубину скважин;

качество зачистки забоя от шлама путем медленного опускания в забой рабочего органа бурового станка и забора проб со дна скважины;

удобоукладываемость бетонной смеси (ГОСТ 10181-2000);

прочность бетона по результатам испытаний контрольных образцов (ГОСТ 10180-90);

прочность и сплошность бетона по результатам испытаний кернов - цилиндрических образцов, выбуренных из стволов свай (ГОСТ 28570-90).

Основной опасностью при некачественном изготовлении буровых и набивных свай является снижение их несущей способности и, как следствие, развитие деформаций и потеря устойчивости здания.

Несущая способность свай-стоек зависит от прочности материала сваи и грунта под ее пятой. Поэтому при изготовлении свай-стоек следует уделять внимание соответствию фактических свойств материалов, используемых для бетонирования свай, нормируемым (входной контроль). Кроме этого, необходимо исключить возможность образования сужений в результате оплывания стенок скважины, перерывы в бетонировании, расслоение бетонной смеси и контролировать герметичность соединения обсадных труб при бетонировании свай в водонасыщенных грунтах (операционный контроль).

Для висячих свай наиболее опасно снижение несущей способности сваи по грунту из-за недобура скважины по вине рабочих и, как следствие, уменьшение проектной длины сваи. Это нарушение можно предотвратить при операционном контроле изготовления свай.

Для проверки качества изготовления свай используют разрушающие и неразрушающие методы контроля. Помимо этого, для определения фактической несущей способности свай по грунту проводят полевые контрольные испытания свай статической нагрузкой по ГОСТ 5686-94 (рис. 6.1). При этом количество испытываемых свай должно составлять не менее 0,5% от их общего числа на объекте, но в любом случае не меньше 2шт.

Рис. 6.1. Испытание свай статической вдавливающей нагрузкой:

/ -испытываемая свая; 2-анкернаясвая; 5-домкрат

с манометром 4; 5— система упоров, балок

6.1. Разрушающие методы контроля качества свай

Контроль прочности бетона буровых и набивных свай осуществляют в проектном возрасте разрушающим методом по ГОСТ 18105-86. Для этого при бетонировании свай из произвольно выбранных замесов в соответствии с ГОСТ 10181.0 отбирают не менее двух проб бетонной смеси от каждой партии бетона и не меньше одной пробы в сутки. Из каждой пробы согласно ГОСТ 10180-90 изготавливают по одной серии образцов бетона в поверенных формах, соответствующих требованиям ГОСТ 22685-89.

По результатам испытаний контрольных образцов оформляют акт, в котором указывают фактическую прочность бетона. Согласно п. 2.4 ГОСТ 18105-86 и п. 15.3.28 СП 50-102-2003 контрольные образцы бетона монолитных конструкций должны твердеть в условиях, одинаковых с условиями твердения конструкций. В действительности контрольные образцы твердеют на улице, в условиях, отличных от условий твердения бетона в скважинах. Поэтому наиболее показательными являются результаты испытаний на прочность образцов керна, выбуренного из ствола сваи.

Помимо контроля прочности бетона, выполняют контроль качества стволов буровых и набивных свай, который заключается в испытании на прочность образцов кернов, выбуренных по вертикали с различных глубин через 0,5м. Для этого выбирают сваи, руководствуясь ГОСТ 28570-90. В частности, выбор свай для отбора проб бетона производят после визуального осмотра в зависимости от напряженного состояния с учетом минимально возможного снижения их несущей способности.

Пробы отбирают с использованием малогабаритной установки вращательного бурения, которую устанавливают над сваей и анкеруют в грунтовое основание.

Для отбора керна на конец колонковой трубы навинчивают буровую коронку, армированную алмазами или твердыми сплава ми. Полые буровые штанги удерживают буродержателем, закрепленным на торце полой колонковой трубы, оснащенной резьбой. Для охлаждения коронки и удаления раздробленной массы и шлама вниз по полым штангам подают буровой раствор. По мере продвижения коронки в керноприемнике колонковой трубы формируется бетонный цилиндр ненарушенной структуры (керн). Когда коронка достигает требуемой глубины, колонну штанг, колонковую трубу и коронку извлекают из скважины, а керн - из колонковой трубы. Полость, образованную в стволе скважины, заполняют мелкозернистым бетоном.

После этого керны маркируют (рис. 6.2) и составляют акт отбора проб. В акте указывают номер сваи, из которой отобрана проба, абсолютную отметку головы сваи на момент отбора, количество отобранных проб и их диаметр, глубину и дату отбора.

Рис. 6.2. Керны с нанесенной маркировкой,

выбуренные из стволов свай

Затем керны передают в мастерскую, в которой их распиливают на образцы требуемой высоты в соответствии с ГОСТ 10180-90. Торцы образцов шлифуют, после чего образцы отправляют в лабораторию для определения прочности на сжатие. Контролю качества стволов подвергают одну сваю из ста, но не меньше двух свай из общего количества.

Контроль качества стволов буроинъекционных свай осуществляют путем откопки голов у 2% выполненных свай и определения их прочности неразрушающими способами (ГОСТ 17624-87, ГОСТ 22690-88). При обнаружении дефектов в испытываемых сваях число испытаний увеличивают.

Контроль качества стволов буровых и набивных свай путем испытания прочности бетонных кернов на практике невозможно реализовать для проверки всех свай, так как он является разрушающим, очень трудоемким и дорогим методом.

Между тем сваи как ответственные конструкции, от качества которых зависит надежность эксплуатации здания (сооружения), должны подвергаться сплошному контролю, как это делается на заводах железобетонных конструкций.