95. Технология возведения набивных свай.

Набивные сваи изготавливают непосредственно на площадке в проектном положении методом устройства скважин и заполнения их бетонной смесью или другими материалами. Сваи часто делают с уширенной нижней частью (пятой). Уширение получают путем разбуривание грунта спец.бурами, распиранием грунта усиленным трамбованием бетонной смеси в нижней части скважины или взрыванием заряда взрывчатого вещества. В зависимости от способа создания полости в грунте и методов укладки, уплотнения материала и разбивки свай подразделяют на:

• Буронабивные;

• Пневмонабивные;

• Вибротрамбованные;

• Частотрамбованные;

• Песчаные;

• Грунтобетонные и т.д.

Буронабивные сваи. Характерной особенностью буронаб.свай является предварительное бурение скважин до заданной глубины и последующее формирование в стволах сваи. В зависимости от грунтовых условий буронаб.сваи устраивают одним из следующих способов:

1. Без крепления стенок скважин (сухой способ).

2. С применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок.

3. Крепление стенок скважины обсадными трубами.

Сухой способ применяется в устойчивых грунтах (просадочные и глинистые, твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции).

1. Технология устройства заключается в следующем: разбуривают скважину на заданную глубину и необхимого диаметра. По достижению проектной отметки в некоторых случаях нижнюю часть скважины расширяют до 1.6м. после приемки скважины в установленном порядке при необходимости монтирует в ней арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы. В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью глубинных вибраторов установленных на приемной воронке бетонолитной трубы. По этой технологии чаще всего изготовляют сваи диаметром 400, 500, 600, 1000, 1200мм и длиной до 30м. По окончании бетоирования скважины голову сваи формуют в спец. инвентарном кондукторе, в зимнее время утепляют.

2. Глинистый раствор для удержания стен скважин от обрушения в неустойчивых обводненных грунтах. Скважины бурят вращательным способом. Однако при проходке скальных включений и прослойкам используют сменный рабочий орган. В скважине глиняный раствор подается по пустотелой буровой штанге за счет гидростатического давления оказываемого этим раствором устраивают сваи для обсадной трубы. Глиняный раствор готовят на месте производства работ преимущественно из безгалитовых глин и по мере бурения его наливают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль стенок глиняный раствор попадает в зумф и оттуда возвращается насосом в буровую штангу. Затем в скважине устанавливают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью бункера с бетоноводной трубой, которую опускают в скважину. Бетонная смесь поступая в скважину вытесняет глиняный раствор. По мере заполнения скважины бет.смесью бетоновод извлекают.

3. Устройство буронабивных скажин с креплением стенок обсадной трубой возможно при любых геолгических условиях. Секции обсадных труб как правило соединяются стыками на сварке. Обсадные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважины. По мере вливания бет. смеси трубу извлекают. Голову формуют на спец.кондукторе.

Технологическая схема устройства буронабивных свай "сухим способом" (а) и под глинистым раствором (б): 1 - скважина; 2 - буровой агрегат; 3 - насосная установка; 4 - глиносмеситель; 5 - отстойник; 6 - уширитель; 7 - кондуктор; 8 - арматурный каркас; 9 - контейнер для пульпы; 10 - бетонолитная труба; 11 - клапан; 12 - рукав бетоновода; 13, 14 - оголовок и тело сваи.

Пневмонабивные сваи устраивают в обводненных грунтах, для чего после бурения скважины устанавливают арматурный каркас, сжатым воздухом вытесняют грунтовую воду, порциями укладывают бетонную смесь методом пневматического бетонирования с одновременным подъемом обсадной трубы, в которой постоянно поддерживается повышенное давление воздуха (0,2...0,3 МПа).

Бетонную смесь подают через спец. устройство – шлюзовую камеру. Вибротрамбовательная камера сваи применяется в сухих связанных грунтах, в которых можно укладывать бет.см. в скважине до 6 м. в грунт с помощью вибропогружателя погружает стальную обсадную трубу, имеющую на конце съемный ЖБ башмак. После погрузки трубы гидропогружатель снимают и внутреннюю полость трубы заполняют на 0,8-1 м бет.смесью. с помощью трамбующей штанги смесь трамбуют, в результате чего она вместе с башмаком вдавливается в грунт, образуя при этом уширенныую пяту. С заполнением бет.смесью обсадную трубу извлекают из грунта с помощью эксковатора при работающем вибропогружателе.

Для устройства уширенного основания сваи, как правило, принимают взрывной способ. Для этого в пробуренных скважинах устанавливают обсад.трубу так, что бы конец не доходил до конца дна на 1,2-1,5 м, т.е. был за пределами конуфлетного взрыва. В обсадную трубу опускают заряд взрывного вещества, трубу заполняют бет.смесью и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает полость, которая сразу же заполняется бет.смесью. затем сважину окончательно заполняют бет.смесью.

 Схема  образования  камуфлетной пяты а — обсадная труба; 6 — скважина, запол­ненная бетонной смесью; в — образование камуфлетиой пяты; 1 — обсадная труба с воронкой; 2 — заряд взрывчатого вещест­ва; 3 — камуфлетнан пята

Вибротрамбованные сваи устраивают в сухих связных грунтах. В грунт погружают обсадную трубу с башмаком, которая предохраняет ее внутреннюю полость от попадания грунта. Загружают порцию бетонной смеси и трамбуют ее с помощью трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю; при трамбовании образуется уширенная пята сваи. Укладывают и трамбуют последующие слои. Извлекают обсадную трубу при работающем вибропогружателе и устанавливают арматурный каркас для связи с ростверком.

Технологическая схема устройства вибротрамбованных свай:

а - устройство скважины;

б, г - укладка бетонной смеси;

в - уплотнение бетонной смеси;

д - окончание бетонирования.

Частотрамбованные сваи образуются в результате забивки обсадной трубы с металлическим башмаком, установки арматурного каркаса и укладки высокоподвижной бетонной смеси с одновременными возвратно-поступательными ударами молота, чтобы обсадная труба при каждом цикле ударов поднималась на 4...5 см, затем опускалась на 2...3 см и таким образом уплотняла бетонную смесь. Далее обсадную трубу извлекают.

Технологическая схема устройства частотрамбованных свай: а – устройство скважины; б - установка арматурного каркаса; в - укладка бетонной смеси; г - извлечение обсадной трубы; д - нижняя часть обсадной трубы с теряемым башмаком.

Песчаные и грунтовые сваи устраивают обычно в целях укрепления слабых грунтов (рис.8, а). При изготовлении песчаных свай пользуются вибронабивным способом, для чего обсадную трубу с закрытым наконечником погружают и заполняют песком. При подъеме трубы с вибрированием кольцо с наконечника трубы спадает (рис.8, б), и песок заполняет скважину.

Если устроить скважину (рис.8, в) бурением, а затем подать в нее водоцементную суспензию, то при обратном движении бура грунт перемешивается, насыщается водоцементной суспензией, затвердевает. Такие грунтобетонные сваи распространены в Европе из-за достаточной прочности и низкой себестоимости.

Схемы устройства грунтовых свай:

а - устройство грунтопесчаных свай;

б - раскрытие наконечника;

в - изготовление грунтобетонных свай.