Производство свайных работ.
Бурение скважин для буронабивных свай осуществляется двумя способами: вращательным либо ударно-канатным. Для этих целей может использоваться буровые цилиндры, желонки или шнековое бурение. Если возникает необходимость в разбуривании уширения, ямобур оснащается уширителем, сменяющим буровой механизм. По завершению бурильных работ дно скважины зачищают при помощи устройства кондуктора-опалубка с обсадным патрубком, путем вращения цилиндрической бадьи с отверстиями и откидным днищем. Для скважин без уширений может применяться уплотнение основания втрамбовывания щебневой или бетонной прослойки в 15—20 см, осуществляемое при помощи балансира, виброштампа или долота, зафиксированного на БКМ. При этом стенки выбуренной скважины должны фиксироваться инвентарной обсадной трубой.
Если в устье скважины грунт достаточно стабилен, а на поверхности земли отсутствует рыхлая почва, кондуктор с обсадным патрубком можно не устанавливать. Также без него можно обойтись, если исключается обсыпание грунта и бункер с бетонолитной трубой имеет надежную опору в виде поверхности земли, и если армирование буронабивных свай производится без хомутов - отдельными стержнями со свежеуложенным бетоном.
Производство свайных работПродольные стержни арматурного каркаса, опускаемого перед бетонированием в скважину, выпускаются выше отметки верхнего основания сваи на длину, предусмотренную проектом. Небольшие арматурные каркасы прикрепляют к кондуктору. Бетон в буронабивные сваи подается с помощью бетонолитной трубы диаметром более 273 мм через воронку. Размер бетонолитиой тубы должен соответствовать зазору между нижним краем трубы и забоем скважины. Его величина до бетонирования не должна превышать 50 см. Из бетономешалки или вибробадьи с секторным затвором жидкая бетонная смесь подается непосредственно в воронку через бетонолитную трубу, при этом количество бетонной смеси должно быть столько, чтобы можно было наполнить скважину с небольшим превышением отметки верхнего основания сваи. Такая мера предпринимается для компенсации понижения уровня бетона вследствие извлечения трубы из сваи после завершения заливки, для заполнения затрубного пространства и для предотвращения усадки при затвердевании.
Бетонирование буронабивных свай должно представлять собой непрерывный процесс с целью обеспечения бетонирования высокого качества. Если этот процесс по какой-либо причине приостанавливается на какое-то время, то бетонолитную трубу оставляют в теле сваи до возобновления работ, вплоть до полного завершения бетонирования. Нарушение данного правила может привести сваю в непригодность, поэтому вероятнее всего для ее замены будет назначено изготовление дополнительной буронабивной сваи. Технология устройства свайного фундамента предусматривает возможность такой замены.
В соответствии с другой технологической схемой изготавливаются буронабивные сваи с применением глинистого раствора. Подготовительный период для строительства буровых свай по этой технологии включает в себя работы по обеспечению организации глинистого хозяйства. Для приготовления глинистого раствора используется глиномешалка с зумпфом для подачи чистого и вывода отработанного глинистого раствора, грязевым насосом Н-ГР или 9-ИГРи системой траншей для удаления раствора. Для вывоза отработанного раствора следует заблаговременно предусматривать наличие специального транспортного средства и места сброса «отработки».
Применение воды вместо глинистого раствора при бурении скважин и разбуривании уширений допускается лишь в связных грунтах (суглинках и глинах), если это предусмотрено проектом и устойчивость стенок скважины гарантирована опытным изготовлением.
В соответствии с параметрами проекта, в строительной лаборатории, разрабатывающей буронабивные сваи, осуществляется расчет всех показателей, подбирается состав глинистого раствора и определяется правильная пропорция бентонита или местных глин, идеально подходящая к характеристикам прорезаемых грунтов. При наличии обсадной трубы уровень глинистого раствора в скважине должен быть выше уровня грунтовых вод, независимо от способа бурения, а при отсутствии обсадки этот уровень не должен быть ниже устья скважины. Тем же глинистым раствором после разбуривания на протяжении не менее 10 мин. промывают уширение скважины до полного вытеснения бурового шлама.
Оптимальность состава бетонной смеси, как и глинистого раствора, рассчитывается в строительной лаборатории. Его характеристики должны соответствовать требованиям актуальных ГОСТов на гидротехнический бетон. Буронабивные сваи всегда должны иметь прочность состава бетона на 10% выше, чем предусматривается проектом.
В бетонную смесь вводятся пластифицирующие добавки для обеспечения ее оптимальной подвижности и связности. Подвижность бетонной смеси должна сохраняться столько времени, сколько необходимо для транспортировки и выполнения нормальных режимов бетонирования буронабивных свай. Бетонирование уширения и ствола сваи производится с помощью вертикально перемещающейся трубы. Подача бетона осуществляется по стальным бесшовным трубам, которые могут представлять собой цельную систему или собранную из отдельных секций конструкцию. При необходимости применения секционных труб следует обеспечить надежность герметизации всех стыков. Используя для бетонирования буронабивных свай вертикально перемещающиеся трубы, дополнительно следует применять вибраторы, зафиксированные на трубах или воронках. Для наращивания и укорочения труб, для их подъема и опускания необходимо использовать стреловые крапы требуемой грузоподъемности или металлические вышки, оснащенные электрическими лебедками, которые должны обеспечивать вертикальное перемещение труб и быстроту ее опускания.
Чтобы предотвратить растекание глинистого раствора, над устьем скважины помещается металлический бездонный ящик, в котором имеется отверстие над отводящим лотком. Бетонирование буронабивных свай производится с выпуском бетонного раствора через верх кондуктора-опалубки. Для контроля уровня бетонной смеси в скважине и заглубления трубы используется стандартный уровень или лот, которые погружаются в зазор между трубой и стенкой скважины. Результаты измерений показывают максимально возможную высоту подъема трубы.
Бетонирование буронабивных свай методом ВПТ предусматривает интенсивную и непрерывную подачу бетонной смеси. По завершению процесса бетонирования из скважины должны быть полностью удалены и загрязненная бетонная смесь, и глинистый раствор. Если бетонирование буронабивных свай завершилось выходом на поверхность незагрязненного бетона с остатками щебня или гравия, примененных в составе бетонной смеси, значит бетонирование выполнено качественно.
Если проектирование буронабивных свай предусматривает устройство буронабивных свай с отметки поверхности земли или дна котлована, находящейся выше проектной отметки подошвы ростверка, и в опалубке не формуются головы свай, то после их отрыва необходимо удалить верхний слой бетона на высоту его загрязнения глинистым раствором (более 30 см). Перед тем как бетонировать ростверк, следует сколоть головы свай до бетона и смыть или сдуть сжатым воздухом пыль.
Изготовление трубобетонных свай производится с обсадкой скважин железобетонными или стальными оболочками. Сборные железобетонные оболочки цилиндрической формы изготовляют в заводских условиях. Для их погружения в грунт применяют молоты или вибропогружатели.
Если забивка железобетонных или стальных оболочек в грунт вызывает сотрясения или вибрации и создает опасность для устойчивости окружающих зданий, тогда следует производить бурение скважин под глинистым раствором с использованием обсадки трубами (оболочками).
Для получения скважины обсадная труба вдавливается в почву и одновременно с этим из ее внутренней полости извлекается грунт. Для этого вида работ используются гидродомкраты, установленные на ямобур. Они сообщают ей вращательно-поступательные движения, облегчающие ее погружение. Почву разрабатывают с помощью грейфера-долота ударно-канатным способом. При работах в условиях, осложненных присутствием песков, мягкопластичных глин и других проблемных пород, в нижнем основании начальной секции трубы необходимо устанавливать обычный режущий наконечник. При бурении трудно проходимых глинистых и скальных грунтов следует ставить усиленный режущий наконечник. Если автобуровая установка оборудована роторной приставкой, то в связных грунтах нормальной плотности обычно применяется шнековое бурение. В водонасыщенных неплотных грунтах и иле разработка ведется желонкой, способной обеспечить большую производительность, нежели грейфер.
При бурении скважин необходимо скрупулезно контролировать отметки забоя режущим наконечником, применяя промеры с определенным интервалом. Во избежание ослабления основания, при достижении проектной отметки режущим наконечником, следует прекратить движение обсадной трубы вниз.
Доставка железобетонной смеси с завода на стройплощадку и ее укладка должны производиться до того момента, как начал схватываться бетон. Буронабивные сваи могут быть усилены укороченным арматурным каркасом, при установке которого следует учитывать его осадку вследствие уплотнения бетонной смеси. Установить, какую осадку может дать каркас, можно только опытным путем.
Бетонирование буронабивных свай сухим способом осуществляют в несколько этапов, непрерывно наполняя скважину бетонной смесью на всю ее глубину, согласно основным требованиям и рекомендациям данной технологии. Чтобы бетонная смесь хорошо уплотнилась и получилась крепкая связь бетона с грунтом, необходимо, чтобы подъем обсадной трубы осуществлялся вращательно-поступательным образом.
Если для укладки бетонной смеси используется контейнер, то прежде чем загрузить его бетоном следует проверить все узлы, а затем можно и начинать бетонирование. Сначала контейнер с бетоном нужно опустить на основание забоя скважины или на ранее уложенную бетонную смесь, после чего его необходимо немного приподнять и опустить, вследствие чего откроются нижние створки контейнера, причем поднимать его надо постепенно и неспеша, чтобы его нижние створки оставались в свежеуложенном бетоне до тех пор, пока бетонная смесь полностью не выйдет из контейнера.
Использование оборудования для строительства буронабивных свай.
Строительство буронабивных свай представляет собой многоэтапный процесс, объединяющий проектирование буронабивных свай, расчет их необходимого количества, изготовление, монтаж буровых свай и завершение сооружения свайного фундамента. На всех этапах строительства буровых свай используется множество специального оборудования и техники, обеспечивающих оперативность и эффективность производственного процесса. Различные виды спецтехники и специального оборудования имеют свое назначения и выполняют свои функции.
Оборудование и техника, используемые при бурильных работах, разделяются по способу закрепления стенок скважин:
автобуровые установки, применяющиеся в случаях, не требующих специальных действий для крепления стенок буровых скважин, а также используемые при бурении в условиях, когда стенки скважины не обрушаются, благодаря избыточному давлению воды или глинистого раствора. Монтаж буронабивных свай этим способом обеспечивает предохранение устья скважин от обрушения, посредством укрепления металлическим обсадным патрубком;
оборудование, предназначенное для защиты от обрушения стенок буровых скважин обсадными трубами различного назначения, в соответствии с конструктивными особенностями, которыми обладает используемая автобуровая установка.
Технология устройства буронабивных свай в обоих случаях предусматривает возможность устройства уширения в нижнем основании скважины.
Бурильное оборудование и техника так же отличаются по методу бурения скважин, конструкции рабочих органов и способу транспортировки разбуренного грунта (породы) из скважины:
ямобур, оснащенный оборудованием для вращательного бурения, периодически извлекающим разрушенный грунт внутри рабочего органа. Нижняя часть рабочего органа оснащена ножами, разрушающими грунт посредством резания. Привод оборудования данного типа осуществляется с помощью буровой штанги или двигателя, размещенного у рабочего органа. Этот принцип действия присущ многим механизмам для устройства уширений;
бурильно-крановая машина, предназначенная для ударного бурения. Буровые установки, функционирующие по этому принципу, могут быть оборудованы такими рабочими органами: грейфером, долотом или шарошкой;
оборудование, обеспечивающее шнековое бурение: рабочие органы, под действием центробежной силы способные периодически извлекать разбуриваемый грунт из сваи на поверхность земли; рабочие органы, непрерывно извлекающие разбуриваемый грунт. Бурильно-крановая машина, оснащенная рабочими органами этого типа, подает разрушенный грунт от забоя на поверхность земли по спирали шнека. Сочетание разрушения грунта в забое и доставка его на поверхность обеспечивает высокую производитель машин, тем самым сокращая стоимость буронабивных свай;
оборудование для вибробурения. Автобуровая установка выполняет бурение скважины, погружая в нее трубу с зафиксированной снизу желонкой, упирающейся в специальные сухари. Когда желонка полностью заполняется разрушенным грунтом, она извлекается на поверхность и опорожняется. Бурильно-крановая машина этого типа часто используются при устройстве фундамента на буронабивных сваях и при проведении различных изысканий.
Оборудование, предназначенное для всасывающего бурения, сопровождающегося обратной промывкой скважин. Техника этого типа настолько важна, что может быть выделена в отдельную группу. Проходка скважин этими машинами зачастую осуществляется рабочими органами особенной конструкции. Стенки скважины страхуются от обрушения посредством гидродинамического давления водного столба в скважине или при помощи инвентарных обсадных труб. Такая бурильно-крановая машина применяется при сооружении отдельных опор свайного фундамента, противофильтрационных стен и др. Монтаж буронабивных свай с помощью этих машин может производиться в несвязных, глинистых и даже скальных грунтах.
Оборудование и техника, предназначенные для бурильных работ, различаются по виду механизма перемещения:
монтаж буронабивных свай предусматривает использование таких разновидностей механизмов перемещения: гусеничный, шагающий, железнодорожный, пневматический, комбинированный, катки и понтоны.
Автобуровая установка, применяемая для строительства свай буронабивных железобетонных, может иметь паровой двигатель, электрический привод или двигатель внутреннего сгорания.
Вывод
Я, Жоголева Т.В. во время прохождения практики приняла участие в начальном этапе реставрационных работ в ОАО «НИИ Спецпроектреставрация». Порученная мне работа помогла научиться выполнять обмерочные работы , составлять абрис фасада,плана и разрезов здания. Первая производственная практика была интересная и помогла набраться опыта в области строительства.