Свайные работы

Забивная железобетонная свая — самый проверяемый элемент фундамента: каждая свая сама сообщает о своей несущей способности через отказ, то есть через то, на сколько она уходит в грунт от одного удара молота. Работа сводится к тому, чтобы погрузить сваю в проектное место, на проектную глубину, без трещин и честно измерить отказ. Здесь — порядок работ от приёмки свай до исполнительной схемы свайного поля, что мерить, как вести журнал забивки свай и какие меры охраны труда обязательны у копра.

Вибропогружение — способ быстро погрузить сваю, трубу или профиль в грунт, не нанося тысячи ударов: вибратор раскачивает элемент, грунт вокруг него на время теряет трение, и свая идёт вниз под собственным весом и весом машины. Способ хорош в песках и водонасыщенных грунтах и плох в плотных глинах, а о несущей способности сваи здесь судят не по отказу от удара, а по скорости погружения, мощности и амплитуде в последнем залоге. Здесь — как выбрать вибропогружатель, как вести погружение и журнал погружения свай, что мерить и какие меры охраны труда обязательны.

Статическое вдавливание — погружение готовой сваи гидравлическим усилием без ударов и вибрации. Его выбирают у существующих зданий, у сетей и в кварталах, где забивка недопустима по шуму и колебаниям. Вместо отказа здесь мерят усилие: конечное давление в гидросистеме установки показывает, какое сопротивление грунта свая преодолела, — при условии, что манометры поверены, а запись честная. Здесь — как готовить и вести вдавливание, что записывать в журнал погружения свай, какие допуски проверять и какие меры охраны труда нужны у тяжёлой установки.

Буронабивная свая с обсадной трубой изготавливается прямо в грунте: скважину проходят под защитой стальной инвентарной трубы, в неё ставят арматурный каркас и бетонируют, извлекая трубу. Так устраивают сваи большого диаметра под тяжёлые нагрузки, в том числе рядом с существующими зданиями, где забивка запрещена. Качество такой сваи нельзя увидеть после бетонирования — его определяют чистота забоя, непрерывность бетонирования и то, не попали ли в ствол грунт и вода. Здесь — порядок работ, что и когда проверять, как вести журнал изготовления сваи и журнал бетонирования буронабивных свай, какие нужны меры охраны труда.

Свая непрерывным полым шнеком (НПШ) делается за один заход: шнек завинчивают на проектную глубину, затем через его полую трубу под давлением подают бетонную смесь и одновременно поднимают шнек, а каркас погружают в ещё жидкий бетон. Скважина ни на минуту не остаётся открытой, поэтому способ быстрый, тихий и годится для обводнённых грунтов. Но всё, что происходит под землёй, видно только по приборам: скорость, глубина, давление и объём бетона на бортовом компьютере — главный документ о качестве сваи. Здесь — как вести работу, что смотреть на мониторе и в распечатке, как вести журнал изготовления сваи и журнал бетонирования буронабивных свай и какие меры охраны труда нужны.

Буронабивная свая под защитой раствора — это скважина, стенки которой держит не стальная труба, а столб бентонитовой или полимерной суспензии, и ствол, забетонированный снизу вверх через бетонолитную трубу. Способ выбирают для глубоких свай большого диаметра в обводнённых песках, где обсадные трубы не погрузить или не извлечь. Качество такой сваи определяется тремя вещами: параметрами раствора, чистотой забоя и непрерывностью подводного бетонирования. Ниже — порядок работ, точки контроля и меры охраны труда.

Буроинъекционная свая — тонкая буровая свая диаметром от 0,15 до 0,35 м, ствол которой формируют не бетоном с крупным заполнителем, а твердеющим раствором или мелкозернистой бетонной смесью, нагнетаемой в скважину снизу вверх, с последующей опрессовкой. Небольшая буровая установка проходит туда, куда не встанет копёр или тяжёлая буровая: в подвалы, во дворы, вплотную к существующим стенам. Несущая способность такой сваи складывается из сцепления раствора с грунтом, поэтому всё решают состав смеси, полнота заполнения и опрессовка. Ниже — как устраивают сваю, что проверять и какие меры безопасности нужны.

Микросваей на площадке называют тонкую буровую сваю, в которой нагрузку несёт стальной сердечник — толстостенная труба, полая самобурящая штанга или стержень большого диаметра, — а цементный раствор вокруг передаёт усилие на грунт и защищает сталь от коррозии. Главная область — усиление фундаментов существующих зданий: сваю бурят сквозь старую ленту или плиту прямо из подвала, малой установкой, без ударов и вибрации. Ошибка здесь стоит дороже, чем на новой площадке: под ногами работает здание с людьми. Ниже — как устраивают микросваи, что проверять и как обеспечить безопасность.

Винтовая свая — стальная труба с приваренной винтовой лопастью, которую ввинчивают в грунт гидравлическим вращателем, иногда с лидерной скважиной. Монтаж выглядит простым, поэтому чаще всего его и делают неряшливо: сваю «докручивают» до нужной отметки, не глядя на крутящий момент, режут оголовки на глаз и забывают про коррозию в зоне промерзания. Между тем несущую способность такой сваи определяет грунт под лопастью, а лопасть после завинчивания уже никто не увидит. Здесь — порядок монтажа, контроль по ходу завинчивания, допуски и меры охраны труда.

Срубка голов — последняя операция свайных работ и первая операция ростверка. Здесь убирают всё, что выше проектной отметки: недобитую часть забивной сваи, разбитый молотом бетон, загрязнённый шламом верх буронабивной сваи — и готовят голову к сопряжению с ростверком или оголовком. Ошибка на этом шаге не видна после бетонирования, но меняет работу фундамента: трещина ниже среза, срезанные выпуски или голова, опущенная ниже отметки, превращают жёсткую заделку в шарнир. Ниже — способы срубки, порядок, допуски по табл. 12.1 СП 45.13330.2017 и меры безопасности.

Статическое испытание — единственный способ узнать, сколько на самом деле держит свая в этих грунтах, а не сколько обещает расчёт. Нагрузку дают домкратом ступенями, каждую выдерживают до затухания осадки и по графику «нагрузка — осадка» находят предельное сопротивление. Ниже — как подготовить сваю и стенд, как вести ступени и отсчёты, когда испытание можно считать законченным и что нельзя упустить по охране труда.

Динамическое испытание отвечает на вопрос «держит ли свая» по тому, как она отвечает на удар: по отказу при добивке после «отдыха» или по записи силы и скорости в стволе при ударе молота. Это быстрее и дешевле статики, поэтому испытаний больше, но верить им можно только при правильном «отдыхе», честном замере отказа и привязке к статическим испытаниям. Ниже — порядок работ, что фиксировать и какие ошибки делают результат пустым.

Буронабивная свая бетонируется вслепую — под водой, под раствором или через шнек, и о шламовой прослойке, пережиме или холодном шве в стволе никто не узнает, пока свая не проверена. Контроль сплошности отвечает на два вопроса: какой длины свая и нет ли в стволе нарушений. Ниже — какие методы применяют, что нужно подготовить на площадке, как читать заключение и что делать со сваей, у которой нашли аномалию.