ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЗАЦИИ, МЕХАНИЗАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ СТРОИТЕЛЬСТВУ

АОЗТ ЦНИИОМТП

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА УСТРОЙСТВО
БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ
В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТАХ

Москва

2002

Рекомендовано к распространению решением Научно-технического Совета АОЗТ ЦНИИОМТП.

Технологическая карта составлена на процесс устройства буронабивных свай в водонасыщенных (обводненных) грунтах для малоэтажных зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения, в том числе при их реконструкции в инженерно-геологических условиях Москвы. Карта содержит вариант устройства буронабивных свай отечественными машинами и механизмами.

Предназначена для использования оргтехстроями, строительно-монтажными организациями при разработке проектно-сметной документации и проектов производства работ.

Карта разработана в ЦНИИОМТП канд. техн. наук А.С. Ковалевым при участии зав. сектором компьютерных и информационных технологий Л.М. Ягудаева.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Устройство свайных фундаментов из буронабивных свай, в том числе при реконструкции существующих зданий, связанной с их надстройкой, пристройкой новых частей, в сложных грунтовых условиях с применением традиционных конструкций и технологий на базе громоздкого оборудования оказывается практически неприемлемым из-за высокой плотности городской застройки и тем самым стесненности производства работ. Буроинъекционные сваи и набивные сваи, выполняемые по электроимпульсной технологии, а также с использованием пневмопробойников и раскатчиков, особенно при небольших объемах работ, оказываются экономически нецелесообразными.

Предполагаемая технология устройства буронабивных свай с уширенным основанием из щебня впервые была применена при надстройке двух этажей с мансардой над существующим двухэтажным административным зданием по Садовнической улице в Москве. Инженерно-геологические условия площадки характеризуются залеганием сверху - вниз насыпных грунтов (ИГЭ-1), суглинков и глин пластичной и мягкопластичной конструкции (ИГЭ-2), крупнозернистых песков (ИГЭ-3), средних и мелких пылеватых песков средней плотности (ИГЭ-4) с толщиной слоя соответственно до 3,2, 3,8, 2,0, 6,0 м, а ниже с глубины 14 - 15 м залегают мергели и мел (ИГЭ-5).

Подземные воды располагаются на глубине 1,8 - 2,5 м, т.е. в слое насыпных грунтов.

С учетом конструктивных особенностей существующего задания, надстройки, действующих нагрузок в данном случае были приняты свайные фундаменты из буронабивных свай с уширенным основанием с опиранием их на слой крупных песков (ИГЭ-3), залегающих на глубине 6,8 - 7,0 м.

Устройство свайных фундаментов осуществлялось с помощью буровой установки типа ПБУ отечественного производства, которая обеспечила проходку скважин на глубину до 7,0 - 7,5 м диаметром 325 мм. Установка снабжена буровой коронкой, шнеком, ударной штангой-трамбовкой с заостренным под углом 90° наконечником диаметром 275 мм и общей массой 250 кг.

На начальном этапе работ были выполнены опытные работы по отработке технологии втрамбовывания сухой бетонной смеси и щебня в нижнюю часть скважины с учетом возможного влияния динамических воздействий при трамбовании на соседние здания. Было установлено, что в данных условиях вполне допустимо и наиболее целесообразно высоту сбрасывания трамбовки принять равной 3,5 - 4 м. При этой высоте возникающие при ударах трамбовки динамические воздействия практически не влияют на соединение здания, а для полного втрамбовывания одной порции щебня до состояния «отказа» требуется всего лишь 8 - 15 ударов трамбовки.

Все работы при устройстве свайных фундаментов осуществляют в соответствии с требованиями действующих нормативных документов: СНиП 2.02.03-85; СНиП 2.02.01-83*; СНиП 3.02.01-87; Пособия по производству и приемке работ по основаниям и фундаментам (к СНиП 3.02.01-87) и др.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Технологическая карта составлена на процесс устройства буронабивных свай в водонасыщенных грунтах для малоэтажных зданий и сооружений, в том числе при их реконструкции в условиях плотной городской застройки.

1.2. В качестве объекта-представителя при разработке карты принят свайный фундамент из буронабивных свай с уширенным основанием из втрамбованного щебня, длиной 6 м и диаметром 325 мм.

1.3. Работы выполняются в летний период.

1.4. При привязке технологической карты к конкретному объекту и условиям строительства определяют объемы работ, калькуляцию затрат труда и график выполнения работ.

2. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

2.1. Подготовительные работы

2.1.1. Подготовительные работы включают:

уточнение расположения инженерных коммуникаций в пределах расположения свай (свайного поля);

удаление асфальтовых, бетонных и др. прочных (твердых) покрытий;

уточнение расположения наружных граней существующих фундаментов зданий (в условиях плотной застройки и реконструкции);

разбивку осей свай.

2.1.2. Разбивка осей свай выполняется с точностью ±10 мм с закреплением их на прилегающих стенах здания смываемой краской и на асфальтобетонном покрытии с помощью штырей или несмываемой краской.

2.1.3. В процессе производства работ ведется «Журнал изготовления буронабивных свай с уширенным основанием из щебня» (приложение, форма 1).

2.1.4. На начальном этапе рекомендуется выполнить опытные работы по отработке технологии втрамбовывания щебня в нижнюю часть скважины и необходимого количества ударов трамбовки, времени для втрамбовывания щебня, общего понижения и «отказа» и др. параметров, в т.ч. оптимальной высоты сбрасывания трамбовки с учетом возможных динамических воздействий.

2.1.5. Все работы выполняются с учетом требований СНиП 3.02.01-87, СНиП III-4-80* и др. нормативных документов по технике безопасности в строительстве.

2.2. Технологическая схема устройства буронабивных свай с уширенным основанием из втрамбованного щебня

2.2.1. Технология изготовления свай включает следующие основные операции (рис. 1):

а) установка бурового станка на ось скважины с последующим бурением скважины (1) в пределах асфальтобетонного покрытия буровой коронки, а ниже шнеком диаметром 325 мм до несущего слоя (ИГЭ-3) и заглублением в него не более, чем на 10 - 15 см. При этом верхний асфальтобетонный слой выполняет роль кондуктора.

Бурение скважин и устройство буронабивных свай производят, как правило, через одну с возвращением на пропущенные скважины после окончания схватывания бетонной смеси в выполненных сваях, но не ранее чем через 24 часа или набора прочности бетоном не менее 25 % от проектной;

Основные данные по бурению скважин заносят в соответствующие графы «Журнала изготовления буронабивных свай с уширенным основанием из щебня» (приложение, форма 1).

б) установка в скважину (1) обсадной трубы (2) диаметром 325 мм длиной 8 м с частичным задавливанием ее в несущий слой грунта (ИГЭ-3) с последующей откачкой воды из скважины насосом типа «Гном» и частичной зачисткой забоя желонкой, после чего в скважину отсыпается порция сухой бетонной смеси (3) на высоту 35 - 40 см объемом 0,025 - 0,035 м³;

в) подъем обсадной трубы (2) на высоту 20 - 35 см и втрамбовывание трамбующим снарядом (4) сухой бетонной смеси в забой скважины до уровня первоначальной глубины скважины, в результате чего в нижней части скважины создается маловодопроницаемая бетонная пробка-уширение (5) и уплотненная зона (6), практически полностью исключающие в последующем приток воды в скважину (1);

г) послойные отсыпка при поднятой трамбовке щебня и втрамбовывание его в дно скважины (1) трамбовкой (4) до состояния «отказа». Объем каждой порции отсыпаемого щебня составляет 0,020 - 0,025 м³, т.е. на высоту 30 - 35 см. Для создания уширения (5) используется щебень крупностью 20 - 40 мм и прочностью не менее 30 МПа. За состояние «отказа» принимают понижение уплотняемой поверхности равным 0,8 - 1 см за 1 удар трамбовки. В результате втрамбовывания 3 - 4 порций вначале сухой бетонной смеси, а затем щебня в нижней части скважины создается уширенное основание (5) свай диаметром до 0,45 м и высотой до 0,50 м, а также уплотненная зона (6).

В процессе отсыпки и втрамбовывания щебня замеряются, вычисляются и заносятся в «Журнал …» основные параметры, указанные в соответствующих графах. Эти параметры определяются следующим образом: высота сбрасывания трамбовки по меткам, наносимым на трос с точностью ±10 см; полная величина понижения щебня по разности между данными граф 15 и 11; количество ударов (графа 14) непосредственным их подсчетом; величина «отказа» S_а (графа 17) как средняя величина понижения поверхности щебня на последних 5 ударах трамбовки.

В том случае, если 1-я порция щебня полностью втрамбована в грунт, то необходимо приступить к втрамбовыванию 2-й порции щебня до состояния «отказа».

д) установка в скважину (1) внутри обсадной трубы (2) арматурного каркаса (7) с его частичным задавливанием в уширение (5) и заливка в скважину через воронку (8) литого бетона (9) с осадкой конуса 18 - 20 см класса В15 путем свободного его сброса на проектную высоту.

Арматурные каркасы перед их установкой в скважины должны быть очищены от ржавчины и грунта. Основные параметры по установке арматурных каркасов в скважины заносит в графы 18, 19 «Журнала …».