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.
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.
1.1.
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
2.1.1. 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.
2.2.1. 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» Sа (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 …».
Рис. 1 Технологическая схема устройства буронабивной
сваи (БСИу)
1 -
скважина; 2 - обсадная труба; 3 - сухая бетонная смесь; 4
- трамбующий снаряд; 5 - маловодопроницаемая
бетонная пробка; 6 - уплотненная зона; 7 - арматурный каркас; 8 -
воронка; 9 - литой бетон; 10 - буронабивная свая
е) извлечение обсадной
трубы (2), в т.ч. с вибрацией, и образование буронабивной сваи (10) с последующим удалением верхнего слоя грунта и
устройством ростверка.
В зависимости от
конкретных грунтовых условий и оснастки бетонирование ствола сваи может осуществляться после извлечения обсадной трубы или с одновременным
ее извлечением.
Не допускаются перерывы
в укладке бетонной смеси в скважину на время не более 0,5 часа.
Верхняя опорная часть
свай в случае отрывки котлована до отметки низа подготовки под ростверк
бетонируется в специальном оголовке.
Бетон приготовляется на
месте в малогабаритной бетономешалке.
3. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И ПРИЕМКЕ РАБОТ
3.1. В
процессе изготовления буронабивных свай с
уширенным основанием представителями заказчика, технического и авторского
надзора осуществляется постоянный, поэтапный
контроль за:
а) планово-высотной
привязкой осей отдельных свай и их фактическим положением в плане;
б) вертикальностью
пробуренных скважин, их глубиной, величиной заглубления в несущий слой;
в) технологией и
основными параметрами втрамбовывания щебня в дно скважины;
г) установкой арматурных
каркасов в скважины;
д) технологией
бетонирования ствола свай;
е) правильностью и
своевременностью заполнения «Журнала изготовления буронабивных свай с уширенным
основанием из щебня» (см. приложение, форма 1).
3.2. Контроль качества выполненных работ осуществляется в
соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87, Пособия по
производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-87), а также проекта
свайных фундаментов.
1 этап -
приемка-сдача скважин после устройства уширенных оснований;
2 этап -
приемка-сдача готовых свай.
3.4. Приемка выполненных буронабивных свай производится на
основании следующих материалов:
а) проекта свайных
фундаментов;
б) проекта производства
работ (ППР) по устройству буронабивных свай с уширенным основанием;
в) исполнительной схемы
расположения свай;
г) актов на скрытые
работы по п. 3.3;
д) журнала изготовления
буронабивных свай с уширенным основанием из щебня;
е) актов приемки
материалов (бетон, арматура, щебень).
3.5. Приемка буронабивных свай оформляется актами:
а) освидетельствования и
приемки пробуренных скважин и арматурных каркасов для буронабивных свай (см.
приложение, форма 2);
б) приемки свайного поля
из буронабивных свай для бетонирования ростверков (см. приложение, форма 3).
В этих актах указываются
все выявленные отступления от проекта, предусмотренные способы и сроки их
устранения, дается общая оценка качества выполненных работ.
Определение несущей
способности одиночной сваи
3.6. Несущую способность одиночной буронабивной сваи
определяют в соответствии с ГОСТ 5686-94 (Грунты. Методы полевых
испытаний сваями).
3.7. Допускается при соответствующем технико-экономическом
обосновании с учетом расчетных данных в соответствии с СНиП 2.02.03-85 (Свайные фундаменты) несущую способность
свай определять по величине суммарной энергии, затраченной на втрамбовывание
щебня в дно скважины. Эта методика определения величины несущей способности
разработана ЦНИИОМТП на основании многочисленных исследований, выполненных в
различных инженерно-геологических условиях на территории РФ и ближнего
зарубежья при устройстве фундаментов в втрамбованных котлованах и набивных свай.
В частности, минимальная несущая способность
буронабивных свай на объекте-представителе составила 250 - 300 кН, что на 10 - 25 %
превышает расчетное их значение.
4. ГРАФИК ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПРИ УСТРОЙСТВЕ БСИУ
ДИАМЕТРОМ 325 мм СТАНКОМ ПБУ
ЖУРНАЛ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ С УШИРЕННЫМ ОСНОВАНИЕМ ИЗ ЩЕБНЯ
(с № ___ по № ___)
Начало _______________ Окончание
_______________ 1. Тип
бурового станка (оборудования) __________________________________ 2.
Обсадная труба: длина ________ диаметр (наружный/внутренний) ________ 3.
Трамбовка для уплотнения щебня: диаметр __________ масса ____________ 4. Щебень для создания уширения:
фракция _________ прочность __________ |
||||||||||||||||||||||||
№ пп. |
№ порции щебня |
Дата, смена |
Абсолютная отметка поверхности (котлована) |
Диаметр, см |
Бурение скважин |
Отсыпка и втрамбовывание 1-й/2-й порции щебня |
Установка армокаркаса |
Бетонирование ствола сваи |
Исполнитель (подписи) |
|||||||||||||||
Глубина от поверхности, см |
Глубина погружения в несущий слой, см |
Глубина обсадки от поверхности, см |
Глубина расположения уровня подземных вод, м |
Объем засыпаемого щебня, м3 |
Глубина скважины после засыпки щебня, см |
Величина подъема обсадной трубы, см |
Высота сбрасывания трамбовки, м |
Количество ударов трамбовки |
Глубина скважины после уплотнения щебня, см |
Полная величина понижения щебня, см |
Величина понижения |
Длина каркаса, см |
Глубина установки каркаса, см |
Марка бетона |
Осадка конуса, см |
Объем бетона в скважине, м3 |
Абсолютная отметка головы сваи |
|
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исполнитель: должность _________________ Ф. И. О. |
Замечания контролирующих организаций ______________________________________ |
|||||||||||||||||||||||
освидетельствования
и приемки буровых скважин и арматурных каркасов для буронабивных свай № ____ «___» ____________ 200__ г. Мы, нижеподписавшиеся, __________________________________________________ (представители
заказчика, генподрядчика, исполнителя работ, авторского надзора) произвели
освидетельствование скважины под сваи № __________________________ на строительной
площадке _________________________________________________ (наименование объекта) При этом установлены следующие данные: |
|||||||||||
№ свай |
Диаметр скважины, м |
Отметка поверхности котлована |
Отметка низа скважины |
Отметка горизонта подземных вод |
Отметка верхней границы уширения из щебня |
Отклонение скважины от вертикали, мм |
Состояние дна скважины |
Конструкция арматурного каркаса |
|||
Диаметр арматуры, мм |
Число стержней |
Диаметр каркаса, мм |
Отметка верха каркаса |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На основании рассмотрения приведенных выше
данных постановили: 1.
Отметки, размеры скважин, состояние их нижней части соответствуют проектным. 2.
Считать скважины с арматурным каркасом готовыми к бетонированию. 3.
Начать бетонирование свай не позднее __________ 200__ г. Подписи: |
приемки
свайного поля из буронабивных свай для бетонирования ростверков «___» ____________ 200_ г. Мы, нижеподписавшиеся, __________________________________________________ (представители заказчика, генподрядчика, исполнителя работ, авторского надзора) установили, что
буронабивные сваи на
строительной площадке _________________________________________________________________________ (наименование объекта) выполнены в
соответствии с проектом и дополнительными указаниями
авторского надзора. На данной площадке
разрешается приступить к устройству ростверков. Приложение к Акту: 1. Акт
приемки котлованов до начала работ со схемой геодезической разбивки и
закрепления осей фундаментов. 2.
Исполнительные схемы расположения свай с привязкой их к осям здания ____
шт. 3.
Журнал изготовления буронабивных свай с уширенным основанием из щебня. 4. Акт
освидетельствования и приемки пробуренных скважин и арматурных каркасов _____
шт. 5.
Паспорт на бетонную смесь ______ шт. 6. Акт
лабораторных испытаний контрольных бетонных кубиков ______ шт. 7.
Сводная ведомость буронабивных свай ______ листов. |
СОДЕРЖАНИЕ
2.
Технология и организация изготовления буронабивных свай 3.
Требования к качеству и приемке работ 4.
График производства работ при устройстве БСИУ диаметром 325 мм станком ПБУ |