Материалы для изготовления буроинъекционных свай и составы растворов

3.1.1. Материалы, применяемые для изготовления буроинъекционных свай, должны удовлетворять требованиям действующих нормативных документов на бетонные и железобетонные конструкции, а также вяжущие материалы неорганические и добавки для бетонов и растворов.

3.1.2. Для приготовления растворов и мелкозернистых бетонов применяются:

- цемент, соответствующий заданной марке раствора (бетона), агрессивности среды, требуемому сроку схватывания (не менее 2 часов).

Применяемые цементы должны соответствовать ГОСТу;

- бентонитовый глинопорошок (ТУ 39-01-08-658-81) в качестве пластифицирующей добавки в растворы;

- песок, мелко- и среднезернистый крупностью не более 1.0 мм в качестве инертного заполнителя в растворах (мелкозернистых бетонах);

- пластификаторы (С-3, С-4 и т.п.).

3.1.3. Подбор состава растворов (мелкозернистых бетонов) при устройстве буроинъекционных свай выполняется лабораторией в соответствии с заданной маркой раствора и условиями строительства.

3.1.4. Для устройства буроинъекционных свай используются различные типы растворов (мелкозернистых бетонов), применяемые в зависимости от условий строительства и характера работы свай в конструкции. К ним относятся цементно-песчаные, цементно-бентонитовые и цементные растворы.

В необходимых случаях возможно также применение растворов других специальных составов.

3.1.5. При применении цементно-песчаных растворов рекомендуются, например, следующие соотношения компонентов по составу - цемент: песок: вода для раствора М200 по весу находятся в пределах 1.0:(1.0-1.5):(0.4-0.7). Так, расход материалов на 1м³ раствора составляет: цемента М400 - 705 кг, песка 830 кг, воды 460 л при соотношении компонентов 1.0:1.18:0.65.

3.1.6. Для цементно-бентонитовых растворов рекомендуемое соотношение компонентов по составу - цемент:бентонит:вода находится в пределах 1.0:(0.03-0.05):(0.4-0.7). При таких соотношениях расход материалов на 1 м³ раствора М200 составит: цемента М400 -1080 кг, бентонитового глинопорошка - 33 кг, воды 650 л, при соотношении компонентов 1.0:0.03:0.6.

3.1.7. Растворы, применяемые для изготовления буроинъекционных свай, должны иметь плотность по ареометру АГ-2 в пределах 1,95-2,07 кг (см3, подвижность по конусу АзНИИ 13-17см и водоотделение не более 2%.

3.1.8. Прочность растворов (мелкозернистых бетонов) по испытаниям стандартных кубиков размером 7×7×7 см при нормальных условиях вызревания должна быть не менее 15 МПа в 7-ми дневном возрасте и 30 МПа в 28-дневном.

3.1.9. Глинистый (бентонитовый) буровой раствор для заполнения скважин при бурении в несвязных и слабых грунтах должен иметь состав, удельный вес и другие показатели, обеспечивающие устойчивость стенок скважин от оплывания и обручения. Удельный вес глинистого раствора следует принимать равным 1,05-1,15 гс/см³.

Технология производства работ.

А. Укрепительная цементация.

3.2.1. Выполнение работ по укрепительной цементации кладки существующих фундаментов, прежде всего в случае использования их в дальнейшем в качестве ростверков буроинъекционных свай, обычно предшествует устройству свай. В этом случае цементационные скважины могут быть совмещены полностью или частично со скважинами для устройства буроинъекционных свай. В ряде случаев, однако, укрепительная цементация является самостоятельным конструктивным элементом усиления существующих фундаментов и может выполняться с как без армирования цементационных скважин, так и с армированием.

3.2.2. Технологический цикл цементационно-укрепительных работ обычно включает бурение в грунте или теле существующих фундаментов инъекционных скважин, цементацию кладки фундаментов и контакта "фундамент-грунт", опрессовку скважин (рис10).

Рис. 10

3.2.3. Бурение цементационных скважин выполняется пневмоударными буровыми станками или станками колонкового бурения с продувкой сжатым воздухом. Диаметр скважин назначается в зависимости от условий работы, состояния кладки усиляемого фундамента и его размеров и обычно находится в пределах 76-112 мм.

3.2.4. При усилении существующих фундаментов цементация выполняется, как правило, в два или три этапа.

На первом этапе бурится скважина в пределах усиляемого фундамента и в ней, устраивается или устанавливается кондуктор. Материал и конструкция кондуктора определяется проектом в зависимости от типа и состояния усиляемого фундамента, а также назначением самого реставрируемого или реконструируемого здания. Этот этап не является обязательным и может быть исключен из технологического цикла цементации, если позволяют условия усиления.

На втором этапе через кондуктор, при его устройстве, бурится скважина в пределах усиляемого фундамента, не доходя до его подошвы 0,5 м. Скважина заполняется цементационным раствором. После заполнения скважины, в ее устье устанавливается тампон (обтюратор) и производится цементация кладки фундамента под давлением 0,1-0,2 МПа. По окончании цементации скважина выдерживается в течение 1,5-2 суток.

На третьем этапе производится повторное разбуривание ствола скважины и тела фундамента до его подошвы и далее, на 0,4-0,5 м, в грунт, после чего цементируется контакт "фундамент-грунт". В этом случае тампон разжимается в кладке фундамента, на уровне 0,5 м выше подошвы. Давление нагнетания раствора при цементации контакта "фундамент-грунт" находится в пределах 0,2-0,4 МПа.

3.2.5. За отказ нагнетания принимается расход цементационного раствора 1л/мин в течение 10 мин при соответствующем давлении нагнетания. При поглощении скважиной объема раствора, превышающего 10-ти кратный объем цементационной скважины без давления цементация должна быть прекращена и скважина выдержана в течение 1,5-2 суток. Затем цементация может быть продолжена до отказа скважины.

3.2.6. Вид и состав цементационных растворов зависит от конструкции, материала, состояния усиляемых фундаментов, инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства и в каждом конкретном случае параметры растворов должны подбираться лабораторией.