Буроинъекционные сваи: технология и устройство

Буроинъекционные сваи (БИС) — это особая разновидность опор, технология устройства которых предполагает минимальное воздействие на грунт, фундаменты и другие заглубленные объекты, расположенные в зоне строительства. Наша компания применяет эту технологию при строительстве фундаментов и стен в грунте, БИС можно использовать в любых условиях, в том числе и в районах с плотной застройкой. Мы приедем на вашу стройплощадку со всем необходимым оборудованием и расходными материалами. При необходимости наши проектировщики рассчитают параметры свайного поля. С «Арбаум» вы получите все преимущества технологии устройства инъекционных свай.

Технология буроинъекционных свай

Устройство буроинъекционных свай включает три этапа:

• бурение лидерной скважины диаметром от 400 миллиметров — минимальное сечение шурфа помогает сэкономить время на этапе земляных работ;
• подачу под давлением рабочего раствора, заполняющего скважину, — материал наполнителя подбирается проектировщиками, исходя из требований к свайному полю;
• погружение в заполненную раствором скважину армирующего каркаса — его собирают из стальной или полимерной арматуры, по указаниям проектировщиков.

Диаметр скважины совпадает с габаритами БИС. Заполняющий шурф раствор оказывая мягкое, статическое воздействие на окружающие стройплощадку объекты и подземные коммуникации, а не сжимает грунт с огромной силой. Скважину можно бурить по вертикали, горизонтали и под углом. Вертикальные сваи используют в качестве несущих опор. Горизонтальные и расположенные под углом балки — распространенный элемент крепежной системы, усиливающей фундаменты, предупреждающей обрушение склонов и насыпей.

Требования к бетонированию и армированию

Эксплуатационные характеристики БИС зависят от соблюдения требований к заполняющему раствору и армирующему каркасу, поэтому при устройстве свайного поля наша компания ориентируется на следующие нормы и правила:

• Основа армирующего каркаса — продольные прутья (не менее шести штук), на которые крепят поперечные перевязки (с равномерным шагом). Рекомендуемый тип арматуры — А3, минимальный диаметр — 18 миллиметров. В качестве дополнительной перевязки, которая не заменяет поперечные прутья, можно использовать стальные пояса шириной до 9 сантиметров, согнутые из листового металла толщиной до 7 мм. Шаг размещения таких поясов — 2 метра.
• Внешние габариты каркаса — диаметр инъекционной сваи минус 14 сантиметров. Иначе его заклинит при погружении в заполняющий раствор. Максимальная длина каркаса — 11,7 метра. При погружении на большую глубину каркасные решетки стыкуют, сваривая продольные прутья.
• Основа рабочего раствора для заполнения БИС — бетон марки М300 (не ниже) или иной раствор на основе бетонов с классом сжатия от В22.5. В кубическом метре заполняющего раствора не может быть меньше 350 килограмм цемента. Рекомендуемый тип наполнителя — щебень фракции 10-20 мм. Массовая доля наполнителя — не выше 25%.
• Поскольку заполняющий раствор поступает в скважину по полости внутри шнекового бура, то для повышения пластичности в бетон М300 обязательно добавляют присадку ЛСТ. Задача присадки — оттянуть время твердения раствора, обеспечивая необходимую для погружения армирующего каркаса пластичность.
• Объем рабочего раствора для устройства БИС равен объему сваи плюс 25%. Бетон закачивают в шурф до тех пор, пока на поверхность не пойдет чистый М300, без шлама.

Кроме соблюдения требований к армирующему каркасу и рабочему раствора наша компания гарантирует неукоснительное следование строительным нормам и правилам во время устройства скважины, а также сборки свайного поля.

Условия для монтажа буроинъекционных свай

Во время монтажных работ наши бурильщики, арматурщики и бетонщики придерживаются следующих рекомендаций, утвержденных СНиП и ГОСТ:

• Шаг бурения скважин — три диаметра сваи. На меньшем расстоянии можно бурить скважину только спустя 24 часа от момента устройства соседних БИС.
• Давление в шнековой полости при бетонировании скважины — величина постоянная. При падении давления необходимо уменьшить скорость поднятия бура. Шнек движется не снизу-вверх, а по возвратно-поступательной траектории, погружаясь и поднимаясь.
• После выхода из скважины чистого бетона, свободного от шлама, можно монтировать опалубку надземной части сваи, которую заполняют тем же рабочим раствором.
• Максимально допустимая пауза между завершением бетонирования и погружением армирующего каркаса в скважину — 20 минут.

Стандартный порядок монтажа БИС — бурение, заполнение, армирование, удаление отобранного грунта и остатков бетона экскаватором. После этого цикл повторяется на соседней точке свайного поля. Игнорирование этапа удаления грунта и остатков бетона приведет к серьезным проблемам при сборке свайного поля, а также изменит экологию участка в далеко не лучшую сторону. Наши бригады не делают подобных ошибок, действуя только по утвержденному СНиП алгоритму.

Преимущества буроинъекционных свай

Если вы не ошиблись при бурении, бетонировании, армировании, вас ждут следующие преимущества БИС:

• Быстрая установка сваи — бурение и заполнение скважины выполняются в полуавтоматическом режиме, с высокой скоростью, а каркас из арматуры можно изготовить заранее.
• Низкая цена — экономия достигается в основном за счет сокращения трудоемкость процесса установки БИС.
• Незначительная вибрация грунта при бурении, заполнении шахты и погружении арматуры — БИС можно ставить где угодно, даже в районе размещения исторических зданий и объектов культурного наследия. Установка проходит без смещения слоев и разрушения соседних фундаментов.
• Всесезонный монтаж — установку БИС проводят и летом, и зимой. Эта технология не привязана к погодным условиям, что ускоряет общие сроки строительства зданий или сооружений.

Важное преимущество БИС — возможность усиления несущей способности грунта после инъекции бетона. С помощью таких свай меняют эксплуатационные характеристики фундаментов, повышая несущую способность основания и нивелируя последствия деформации пучения грунта.

Недостатки технологии буроинъекционных свай

БИС — надежная и высокопрочная конструкция, однако и она не лишена некоторых недостатков. Первый минус связан с мягким воздействием на слои грунта — основным плюсом буроинъекционной технологии устройства свайного поля. В отличие от буронабивных свай, устройство которых предполагает расширение диаметра скважины во время подачи раствора, БИС не меняет плотность прилегающего грунта, поэтому проектировщики могут рассчитывать только на естественную несущую способность почвы.

Еще один минус БИС — чувствительность к давлению грунтовых вод. Они размывают подаваемый в скважину раствор, препятствуя образованию однородного свайного столба. БИС не монтируют в песчаные почвы с высоким уровнем грунтовых вод и активным движением подземных потоков.

Недостатком буроинъекционных свай можно назвать сложность с погружением армирующего каркаса. Без усилия он проваливается в заполненную бетоном скважину только на 70-80% от расчетной длины. Остаток придется вдавливать в шахту с помощью специального оборудования. Мы используем вибрационную головку, которая исключает повреждение каркаса.

Разновидности и сфера применения буроинъекционных свай

Компания «Арбаум» работает со всеми видами буроинъекционных свай, устанавливая подобные опоры:

• в случае устройства фундамента на нестабильном грунте;
• с целью повышения несущей способности фундамента;
• для закрепления существующего рельефа ландшафта;
• для нивелирования кренов фундаментов и зданий;
• с целью укрепления стенок котлована;
• при строительстве в районе плотной застройки.

Наши мастера используют БИС с обсадкой скважины, что исключает вымывание рабочего раствора на грунтах с повышенной влажностью, а также сваи без обсадки, которые дешевле любого другого варианта, и БИС с навивкой, для устройства которых нужен винтовой бур. Тип сваи выбирают проектировщики заказчика или наши инженеры. Они ориентируются на сферу применения и расчетные нагрузки на свайное поле.

Усиление фундамента буроинъекционными сваями

С помощью БИС можно увеличить несущую способность фундамента. Эта операция востребована при замене фасадной облицовки или в случае изменения этажности здания. Укрепление ленточного или плитного фундамента предполагает бурение скважины, проходящей сквозь основание, под определенным углом к стене. Скважины бурятся с внешней и внутренней стороны, образуя букву «Х» в точке пересечения.

После завершения бурения в шурф опускают насос для закачки бетона, которым заполняют полость. Отвердевший бетон создает дополнительную опору, повышая несущую способность основания за счет силы защемления БИС в грунте. Благодаря этой технологии можно предотвратить появление глубоких трещин в стенах или устранить отклонение главной оси здания от вертикали.

Оборудование для установки буроинъекционных свай

Основной инструмент на строительной площадке при устройстве буроинъекционного свайного поля — мобильная буровая установка (МБУ). Существует два вида таких установок — фиксированные и поворотные МБУ. Первый вариант предполагает бурение только одной скважины после выхода МБУ на рабочую позицию. Для следующей скважины установку необходимо переставить. Поворотные МБУ бурят по несколько скважин, не съезжая с выгодного места остановки.

Частью МБУ является буровая колонна. Для установки БИС используют колонну с полым шнеком, сквозь который в скважину закачивается наполнитель. Шнек приводит в действие двигатель установки или отдельный привод. Для бурения глубоких скважин применяют модели с наращиваемым шнеком. Из секций длиной 5-6 метров можно собрать большой бур.

За подачу раствора в шнек отвечает бетононасос, который генерирует до 10 МПа напорного усилия. Погружение армирующего каркаса в бетон невозможно без колесного крана и вибропогружателя. Без дополнительного погружного инструмента можно утопить в бетоне только 5-метровую секцию арматуры. В распоряжении компании «Арбаум» есть вся необходимая техника.

Как формируется цена установки буроинъекционных свай

Цена услуги устройства буроинъекционной сваи определяется:

• расценками на земляные работы (бурение скважины);
• ценой наполнителя (бетона сорта М300 или песка, цемента и щебня);
• стоимостью арматуры, из которой собирают каркас;
• расценками на обсадные трубы, если нужна установка БИС с обсадкой;
• амортизацией оборудования, участвующего в монтажных работах;
• оплатой труда бетонщиков, монтажников, сварщиков и водителей.

Примерная цена сборки свайного поля в этом случае рассчитывается по тарифу погружения одной сваи на один метр. Точную цену определяют на этапе сметного проектирования. При заказе услуги под ключ, клиенты нашей строительной компании получают солидные скидки.

Услуги «Арбаум»

Наша компания выполнит установку буроинъекционных свай в формате под ключ, с подготовкой проекта свайного поля, изготовлением каркаса на стройплощадке из доставленной арматуры, приготовлением рабочего раствора в бетономешалке и монтажными работами. Заказывая комплексную услугу устройства буроинъекционного свайного поля, вы экономите деньги и время на поиске проектировщиков, бетонщиков и монтажников. Мы готовы взять на себя все риски и предложить заказчику гарантию на работы и сваи. Детали сотрудничества можно обсудить по телефону +7 (812) 614-9109.