2.8. Устройство свай с камуфлетной пятой.

2.8.1. Сваи с камуфлетной пятой, образуемой энергией взрыва, применяются в следующих случаях:

• если с поверхности земли залегают сильно сжимаемые, разнородные насыпные, набухающие, или просадочные грунты, подстилаемые
• на относительно небольшой глубине (до 20 м) глинистыми породами, не обладающими просадочными свойствами;
• когда сваи других типов могут быть заменены камуфлетными такой же несущей способности, но меньшей длины или большей несущей способности при меньшем количестве и при меньшей или равной стоимости;
• если требуется увеличить несущую способность ранее погруженных в грунт свай-оболочек с открытым нижним концом или глухим конусным башмаком.

2.8.2. Камуфлетные уширения в основании свай образуются мгновенно - одним взрывом сосредоточенного заряда, двумя последовательными взрывами (двойного камуфлетирования), взрывом кольцевого заряда и групповым взрывом нескольких зарядов, расположенных по периметру стенки скважины.

2.8.3. Бетонные буронабивные сваи с камуфлетной пятой изготавливаются на площадках, непокрытых водой, в буровых или взрывных скважинах. В устойчивых связных грунтах обсадка скважин инвентраной трубой, которая служит также бетонолитной, производится только перед камуфлетированием (рис. 2.8.1). В песчаных грунтах, в которых стенки скважин обсыпаются или оплывают через, небольшой промежуток времени после бурения, обсадка скважин производится вслед за бурением.

Рис. 2.8.1. Технологическая схема устройства набивных свай с камуфлетной пятой:
I - бурение скважины диаметром 400-600 мм глубиной 4-14 м; II -опускание инвентарной обсадной трубы с воронкой; III - установка заряда взрывчатого вещества (ВВ) и заполнение скважины бетонной смесью класса В 20 (М 200) литой консистенции (осадка конуса 12-16 ом); IV - образование камуфлетной пяты взрывом заряда ВВ и добавление бетонной смеси; V - перестановка трубы в другую скважину, забивка арматурных стержней диаметром 16-20 мм и формирование головы сваи в инвентраной опалубке под проектную отметку; 1 - буровая машина; 2 - скважина; 3 - стреловой кран; 4 - обсадная труба с воронкой; 5 - вибробадья; 6 - электросеть; 7 - бетонная смесь; 8 - заряд ВВ; 9 - арматурные стержни; 10 - ствол сваи; 11 - камуфлетная пята; 12 - грунтовая оболочка, уплотненная взрывом

2.8.4. Сваи, состоящие из железобетонных свай-стоек заводского изготовления с камуфлетной пятой, утраиваются в устойчивых связных грунтах (рис. 2). Скважины бурятся самоходными буровыми установками, навесным оборудованием, сваевдавливающими агрегатами или пробиваются при помощи станка ударно-канатного бурения с конусным балансиром.

Рис. 2.8.2. Технологическая схема устройства железобетонных свай-стоек с камуфлетной пятой:
I - бурение скважины; II - установка обсадной трубы с воронкой; III - опускание заряда ВВ и заполнение скважины бетонной смесью литой консистенции; IV - образование уширенной пяты взрывом заряда; V - добетонирование пяты и ствола сваи до проектной отметки; VI - перестановка трубы в следующую скважину; VII - забивка железобетонной сваи-стойки с заглублением конусного конца в бетонную смесь до центра пяты; 1 - буровой агрегат; 2 - скважина; 3 -стреловой кран; 4 - инвентарная обсадная труба с воронкой; 5 - вибробадья; 6 - электросеть; 7 - бетонная смесь; 8 - заряд ВВ; 9 - камуфлетная пята; 10 - грунтовая оболочка, уплотненная взрывом; 11 - вибропогружатель; 12 - железобетонная свая-стойка заводского изготовления

2.8.5. На местности, покрытой водой, а также при прорезке слабых водонасыщенных грунтов (плывунных, илистых и др.) скважины бурятся с одновременной обсадкой трубами. В таких случаях применяются камуфлетные сваи с защитной оболочкой, извлекаемой ступенями по мере бетонирования ствола или оставляемой в грунте.

2.8.6. Сваи двойного камуфлетирования применяются в случаях, когда требуется получить относительно большую пяту в неглубокой скважине или при небольшом диаметре обсадных труб, через которые большой ящик с зарядом ВВ не проходит. При этом один заряд заменяется двумя меньшими, взрываемыми в той же скважине последовательно.
Объем бетона в скважине над первым зарядом должен рассчитываться из условия необходимости заполнения камуфлетной полости до половины. После взрыва первого заряда и проседания бетонной смеси в центре полости устанавливается второй заряд, а затем вся полость и скважина вновь заполняются смесью. Взрывом этого заряда, действующим через малосжимаемую массу бетонной смеси литой консистенции, грунт отжимается дальше. Таким образом происходит увеличение диаметра пяты без заметных деформаций грунта на поверхности.

2.8.7. При устройстве свай двойного камуфлетирования необходимо тщательно контролировать уровень бетона в камуфлетной полости после первого взрыва, а также положение второго заряда при помощи щупа или лота.

2.8.8. Камуфлетирование кольцевыми и групповыми зарядами применяется для устройства уширенных пят в основании скважин или колодцев-оболочек большого диаметра (более 1 м), В этом случае заряды взрывчатого вещества располагаются предельно близко к наружной грани скважины или оболочки, что способствует образованию значительно большей камуфлетной полости за пределами скважины.

2.8.9. Для производства взрывных работ разрешается использовать взрывные материалы (ВМ) и средства взрывания (СВ), на которые имеются государственные стандарты или утвержденные в установленном порядке технические условия, а также постановления Госгортехнадзора.

2.8.10. Масса заряда ВВ для создания требуемого размера камуфлетной пяты, установленного расчетом, должна быть проверена пробными взрывами в аналогичных грунтовых условиях при устройстве опытных свай, подлежащих испытаниям статической нагрузкой. При этом следует учитывать, что применение высокобризантных ВВ (гексогена, тротила и др.) обеспечивает получение трещин по поверхности камуфлетных полостей, заполнение которых жидким раствором способствует увеличению размеров опорной пяты сваи. Применение воздушных оболочек зарядов (50 % от объема ВВ) позволяет на 20-25 % увеличить диаметр камуфлетной полости, что также способствует увеличению несущей способности свай.

2.8.11. Взрывные работы по образованию камуфлетных уширений необходимо выполнять силами специальной команды подрывников под руководством лица, имеющего право ведения взрывных работ, со строгим соблюдением правил безопасности при взрывных работах.

2.8.12. Нормативное время процесса камуфлетирования определяется с учетом всех затрат времени от приготовления бетонной смеси до момента взрыва заряда. Это время должно быть меньше срока схватывания цемента, не больше 1 ч в летнее время и 2 ч при температуре ниже +5 °C.

2.8.13. Камуфлетирование свай рекомендуется производить последовательными рядами, в кустах первыми изготавливаются средние сваи, а затем крайние.
В отдельных случаях при небольшом количестве свай в кусте в связных устойчивых грунтах целесообразно выполнять групповое камуфлетирование. Количество одновременно взрываемых зарядов в группе равно числу свай в кусте.

2.8.14. В пробуренную скважину инвентарная обсадная труба опускается стреловым краном не до самого забоя, а до ограничителей или наклонных плоскостей воронки. При этом нижний конец трубы должен находиться над зарядом ВВ на расстоянии не меньше 1,2 м при массе заряда до 1,5 кг, 1,5-1,6 м - при массе заряда до 2 кг и 1,8-2,0 м - при массе заряда больше 2 кг.

2.8.15. Если обсадная труба не подвешена, а опущена до забоя скважины, ее поднимают на высоту, затем ставят удерживающий хомут.

2.8.16. Наружный диаметр инвентарной обсадной трубы следует назначать на 10-20 мм меньше диаметра скважины. Такое отношение диаметров позволяет устанавливать трубу, свободно опуская ее в скважину без принудительного вдавливания или забивки, а также поднимать без большого усилия на крюке крана.

2.8.17. При отсутствии склада ВВ вблизи строительной площадки взрывные материалы рекомендуется завозить на строительную площадку в количестве суточной потребности.

2.8.18. Заготовка зарядов должна выполняться в специально оборудованном помещении. Во время работы взрывника на рабочей площадке помещение закрывается на замок и охраняется проинструктированным рабочим.

2.8.19. Заряды ВВ упаковываются в дощатые ящики или пластмассовые коробки (тару) с отверстиями для вывода проводов электросети. Тара должна быть прочной и водонепроницаемой.

2.8.20. При диаметре скважин больше 500 мм к таре следует прикреплять направляющие планки, чтобы опущенный заряд фиксировался в центре сечения.

2.8.21. Для полной гарантии взрыва на один заряд следует ставить по два электродетонатора, к которым присоединяются провода двух параллельных линий электросети.

2.8.22. Для защиты электросети от истирания или повреждения провода протягиваются в пределах верхнего конца обсадной трубы и воронки через газовую трубу или гибкий резиновый шланг.
При подводном бетонировании методом ВПТ провода должны предохраняться по всей длине трубы. В таких случаях нижний конец предохранительной трубки надежно прикрепляется к ящику с зарядом, верхний - выводится на поверхность, а промежуточные звенья соединяются муфтами.

2.8.23. Провода, по которым подается ток, и электродетонаторы предварительно должны быть проверены на проводимость электричества и пробиваемость изоляции. При этом разница в расчетном и измеренном сопротивлениях не должна превышать 10 %.

2.8.24. После заделки крыши и проверки электросети ящик с зарядом опускается на проволоке или тросике в скважину и устанавливается в самое нижнее положение по оси сваи; при открытом конце трубы - на грунт, при закрытом конусном башмаке - на конус без подстилающего грунтового или бетонного слоя.
Чтобы заряд не всплывал, к ящику с зарядом следует привязать груз. В сухих скважинах вместо пригрузки заряд покрывается слоем песка толщиной 20-25 см.
Заряд взрывают после заполнения скважины (трубы) бетонной смесью или раствором на высоту, обусловленную проектом.

2.8.25. Взрывание зарядов с электродетонаторами производится конденсаторными взрывными машинками или любым источником электроэнергии, имеющим достаточную силу тока, но не меньше 2,5 А при переменном токе и 1,8 А при постоянном токе.

2.8.26. В качестве забойки сухих скважин и материала для камуфлетной пяты должна применяться бетонная смесь литой консистенции (осадка конуса 18-20 см) класса не ниже В 15 (М 200) с крупным заполнителем (щебнем) размером не более 40 мм. Объем растворной части должен быть на 5-10 % больше нормы для обычного бетона.
В устойчивых связных грунтах для забойки и заполнения нижней части камуфлетных уширений допускается также применение раствора текучепластичной консистенции класса не ниже В 7,5 (М 100).

2.8.27. Сбрасывать бетон в скважину или полость трубы с большой высоты разрешается только после образования над зарядом мягкого защитного слоя из песка или раствора толщиной не меньше 20 см. Такой слой предохраняет от преждевременного взрыва в результате детонации, которую могут вызвать удары крупного щебня, падающего с большой высоты.

2.8.28. При неглубоких скважинах в целях исключения выброса забоечной смеси при взрыве и уменьшения радиуса опасной зоны рекомендуется над скважиной старить железобетонный блок «б» виде опрокинутого ящика с отверстиями для выхода продуктов взрыва (рис. 2.8.3)

Рис. 2.8.3. Железобетонный блок, исключающий выброс забоечной бетонной смеси при камуфлетировании свай небольшой глубины заложения:
а - разрез по оси; б - схема армирования; I - защитный козырек δ = 14 мм, приваривается к закладной детали; 2 - труба диаметром 219 мм; 3 - фиксатор диаметром 25 мм, длиной 250 мм; 4 - хомут диаметром 12 мм; 5 - строповочные скобы диаметром 22 мм; 6 - сетки 150×150 мм диаметром 18 мм

2.8.29. При наличии большего притока воды через открытый конец трубы (сваи-оболочки) последняя должна заполняться бетонной смесью подводным способом (методом ВПТ), В таких случаях объем бетонной смеси в трубе назначается с учетом потребности в ней на заполнение камуфлетной пяты и создание бетонной пробки по высоте не менее 2 м.

2.8.30. Отметки поверхности бетона или раствора в трубе до и после взрыва следует определять намерением глубины при помощи лота, изготовляемого из стальной рулетки, телефонного провода или мягкой проволоки и грузика с ограничителем на конце.

2.8.31. После камуфлетирования производится армирование и дебетонирование ствола "насухо" бетонной смесью класса не ниже В 15 (М 200) с осадкой конуса 10-12 см.

2.8.32. При добетонировании неармированных стволов свай диаметром 600 мм и больше с подачей бетонной смеси через воронку с бетонолитной трубой допускается применение бетонной смеси пластичной консистенции с осадкой конуса 6-8 см при обязательном уплотнении бетона в головной части глубинным электровибратором (виброиглой или вибробулавой).

2.8.33. Технология устройства комбинированных свай с камуфлетной пятой на первых процессах работ осуществляется так же, как с буронабивных стволом, а затем выполняется в такой последовательности:

• после камуфлетирования добавляется бетонная смесь в образовавшуюся полость и ствол сваи на высоту, равную 1,5 диаметра уширенной пяты от центра заряда, с запасом на осадку после подъема трубы;
• поднимается обсадная труба с воронкой и устанавливается в другую скважину;
• в скважину устанавливаемся железобетонная свая-стойка;
• на голову сваи ставится вибропогружатель или молот с наголовником стаканного типа и свая забивается до проектной отметки. При этом нижний конец сваи должен быть заглублен в бетонную смесь литой консистенции до центра пяты;
• если имеются зазоры между стволом сваи и стенками скважины, они заполняются жидким раствором марки 8-10.
• 2.8.34. В связных устойчивых грунтах образование камуфлетной полости допускается выполнять без обсадной трубы и бетонной смеси, заменяя их инвентарным устройством (рис. 2.8.4).

Рис.2.8.4. Устройство, заменяющее забойку над нарядом ВВ из бетонной смеси:
а - вид сбоку; б - схема армирования; I - торцовый диск δ = 30+40 мм; 2 - сетки 150×150 мм диаметром 18 мм; 3 - строповочные скобы диаметром 22 мм; 4 - хомуты диаметром 8 мм; 5 - стержни каркаса диаметром 20 мм

2.8.35. Если при длительном нахождении заряда ВВ в воде, обрыве проводов электросети или некачественных электродетонаторах заряд ВВ не взорвался и ствол заполнен бетоном, выборка которого затруднена, заряд ликвидируется следующим образом. Бурится вторая скважина рядом со скважиной с отказным зарядом глубиной на 20-30 см ниже забоя скважины. Бурение скважины разрешается не ранее чем через 24 ч после укладки забоечной бетонной смеси. В скважину устанавливается, другой заряд ВВ такой же массы. Провода электросети выводятся на поверхность земли, затем скважина заполняется бетонной смесью литой консистенции и производится взрыв.
После проседания бетонной смеси в камуфлетную полость ствол сваи бетонируется обычном порядке.

2.8.36. Если в результате применения бетонной смеси жесткой консистенции или пластичной с крупным заполнителем более 40 мм, бетон после взрыва не проседает в образовавшуюся полость, зависает в скважине или обсадной трубе (образуется пробка), то в целях исключения зависания смеси необходимо применять бетонную смесь литой консистенции.
Для ликвидации пробки в трубе в воронку с обсадной трубой следует поставить вибропогружатель и включать его в работу на 1-1,5 мин для передачи вибрации трубе с бетонной смесью.
При образовании бетонной пробки в грунте ниже обсадной трубы трубу следует извлечь полностью вместе с бетонной смесью, оставшуюся пробку прорезать металлической трубой соответствующей длины с открытым нижним концом при помощи вибропогружателя или вращением шнека буровой установкой, затем установить повторно обсадную трубу с воронкой и заполнить бетонной смесью камуфлетную полость и ствол сваи.

2.8.37. Если при недостаточном объеме бетонной смеси в трубе над зарядом в рыхлых или сыпучих грунтах после взрыва свод камуфлетной полости обрушается и просевшая бетонная смесь покрывается грунтом, необходимо произвести повторное камуфлетирование путем взрыва заряда ВВ массой, равной 1/3-1/2 расчетной.

2.8.38. Если при небольшой глубине скважины и предельной массе камуфлетного заряда у поверхности земли произошло рыхление грунта, рекомендуется увеличить глубину скважины или уменьшить массу заряда с соответствующей корректировкой проекта или применить способ двойного камуфлетирования.

2.8.39. При перерыве в бетонировании ствола продолжительностью более 2 ч, во избежание оставления слабой прослойки бетона в стыке при добетонировании ствола, обычно извлекаемая труба должна быть оставлена в теле сваи.

2.8.40. Если при перерыве бетонирования в неустойчивых грунтах обсадная труба поднята выше уровня бетона в скважине или полностью извлечена, а затем ствол добетонирован без очистки поверхности от расслоившегося бетона и осыпавшейся земли, то такая свая признается дефектной и взамен ее должна быть выполнена дополнительная.

2.8.41. В процессе устройства камуфлетных свай ведется журнал устройства свай с камуфлетной пятой.
Журнал ведется специально выделенным техником или строительным мастером, освобожденным от работ, не связанных с устройством свай, под контролем начальника участка или инженера ПТО.

Перейти на главную страницу раздела «Устройство буронабивных свай».