Сплошность бетона

Черношей Николай Васильевич — директор ОАО «Буровая компания «Дельта» 
Остапенко Мария Владимировна — начальник производственно-технического отдела ОАО «Буровая компания «Дельта» 
Житников Сергей Анатольевич — начальник проектно-исследовательской группы ОАО «Буровая компания «Дельта» 

Устройство фундаментов является одним из основных и важных видов работ в строительстве, от качества которых зависит будущее состояние строящегося здания или сооружения.

Фото – Проведение испытаний на сплошность акустическим тестером РЕТ

ОАО «Буровая компания «Дельта» на рынке строительных услуг уже более 20 лет. Одним из основных направлений деятельности предприятия является устройство свайных фундаментов, а именно выполнение работ по сооружению буровых свай под возведение мостов, жилых зданий, промышленных объектов.

  Наша компания на протяжении своего существования активно осваивает проектирование и производство свайных фундаментов, устройство которых производится с применением самых современных технологий. В настоящее время одним из новых направлений является устройство буронабивных свай с применением электро- газо- импульсной технологии.

Специалисты нашего предприятия производят устройство буронабивных свай по различным технологиям: непрерывного шнека (CFA), раскатки грунта без выемки (DDS), двойного вращателя (Double Rotary), струйной цементации (Jet-grouting), устройство свай под обсадной трубой с Kelly-штангой, устройство свай с теряемым наконечником и т.д.

Технологии устройства буронабивных свай и применяемая техника весьма разнообразны и каждая по своему незаменима в конкретных инженерно-геологических условиях строительства. Для обеспечения качества выполнения работ необходимо производить контроль на всех этапах, как в процессе устройства буронабивных свай, так и по его завершении.

В ряде случаев к контролю качества устройства свайных фундаментов относятся, по нашему мнению, формально, и ограничиваются ведением журналов и актов скрытых работ, а также отбором образцов бетонной смеси при бетонировании сваи. Отбор образцов бетона при подаче его в скважину может служить лишь для косвенной оценки т.к.

набор прочности бетона в кубиках и бетона в скважине различны. В данном случае этот контроль относится к определению качества соответствия свай проектным документам, но никак не к качеству ее изготовления, выявлению нарушений сплошности ствола.

Традиционные испытания свай статическими и динамическими нагрузками, являясь наиболее показательными тестами, могут определить только несущую способность свай, но ни в коей мере не могут гарантировать качество сваи как железобетонной конструкции, именно поэтому международными стандартами предусмотрен контроль сплошности ствола буронабивной сваи.

Нарушение сплошности ствола сваи в результате перерыва в бетонировании ствола сваи, негерметичности соединения обсадных труб, расслоения бетонной смеси или др. причин может привести к значительному снижению несущей способности свай, как по грунту, так и по материалу. Выявить дефекты, нарушение сплошности ствола свай при традиционной системе контроля фактически невозможно.

Методы контроля сплошности изготовленных буронабивных свай делят на две группы. К одной относят методы, требующие частичного разрушения бетона в стволах свай, ко второй — так называемые неразрушающие методы, применение которых не связано с нарушением целостности стволов буронабивных свай. Согласно требованиям европейских норм количество свай для обязательного контроля на сплошность составляет не менее 20% от общего количества. Очевидно, приоритет за неразрушающими методами.

Основными преимуществами неразрушающего метода акустической дефектоскопии можно считать:  очень быстрое получение данных по любой свае на стройплощадке и возможность проверки до 100 свай в день; определение длины сваи в пределах 100 м; выявление дефектов разного характера в стволе железобетонной сваи; возможность диагностики любой сваи одним оператором самостоятельно; сохранение целостности сваи; сравнительно малая стоимость проведения испытаний.

На сегодняшний день ОАО «Буровая компания «Дельта» осуществляет контроль сплошности по двум современным технологиям при помощи приборов производства компании Piletest (Израиль) — акустический тестер PET и системы межскважинного мониторинга свай CHUM. 

 

Акустический тестер PET использует эхо-метод (PEM) для быстрого контроля качества свай. На сваю передается серия ударных импульсов с помощью специального легкого молотка.

 Отраженные волны улавливаются ультразвуковым датчиком, оцифровываются и анализируются акселерометром прибора.

После дополнительной автоматической обработки сигналов выводится информация (рефлектограмма) о длине и сплошности тела сваи (рисунок 1).

Рисунок 1 – Пример рефлектограммы исследования на сплошность буронабивной сваи длиной 10 м.

После ввода исходных данных, во время проведения контроля пользователь уже видит фактические координаты дефектов и длины сваи в метрической системе координат. PET полностью соответствует международному стандарту ASTM D5882 по проведению испытаний на сплошность неразрушающим методом.

Метод испытания свай на сплошность при использовании акустического тестера PET основывается на теории распространения звуковых волн (высоко и низкочастотных) в твердом теле. Это один из самых современных методов испытаний свай в мировой практике за последние годы.

Испытание позволяет выполнить анализ сплошности всех типов свай и определить дефекты в теле сваи.

Используя поставляемое с оборудованием программное обеспечение, наши специалисты уже непосредственно на участке производства работ по полученным данным исследования сваи могут предоставить изображение тела ствола буронабивной сваи соответствующее рефлектограмме (рисунок 2).

Рисунок 2 – Результат построения тела ствола буронабивной сваи по данным исследования

Прибор межскважинного мониторинга Cross-Hole-Analyzer (CHUM)

При использовании системы межскважинного мониторинга свай CHUM в сваи заранее на всю их длину закладывают металлические трубки определенного диаметра для размещения в них ультразвукового преобразователя. Количество трубок зависит от площади поперечного диаметра сваи. В практике 

работ используют пьезоэлектрические и электромеханические преобразователи. Акустический контакт достигают путем заливки труб водой или незамерзающей жидкости (при условии проведения испытаний ниже 0°С).

Сущность метода контроля сплошности при использовании системы межскважинного мониторинга свай CHUM состоит в контроле сплошности бетона, заключенного между трубками. Присутствие на пути волн каких-либо дефектов в бетоне уменьшает скорость прохождения ультразвукового импульса, амплитуду и изменяет форму принимаемого сигнала.

Большую роль в наиболее полном выявлении дефектов бетона играют расположение трубок по периметру сваи, их число, материал, из которого они изготовлены, а также характер установки их по длине сваи. При установке трубок необходимо сохранять относительную параллельность их друг другу.

Для вычисления времени прохождения сигнала, его амплитудой и скорости с целью определения численных значений прочности бетона необходимо знать расстояние (базу) прозвучивания.

Интерпретация результатов основана на сравнении обнаруженных аномалий с теми, которые были зарегистрированы в специально изготовленных опытных сваях, имевших известные типичные дефекты.

При использовании системы межскважинного мониторинга свай CHUM могут быть обнаружены дефекты, занимающие более четверти сечения сваи. Дефекты обнаруживают тем более четко, чем ближе, они расположены к одной из трубок.

Проведение испытаний на сплошность с использованием системы межскважинного мониторинга свай CHUM полностью соответствует стандарту ASTM D6760-08.

Используя поставляемое с оборудованием программное обеспечение, наши специалисты могут сформировать отчет с наглядным предоставлением нарушения сплошности (рисунок 3), позволяющим не только качественно, но и количественно оценить размер дефекта сваи.

Рисунок 3 – Результат обработки данных исследования сплошности сваи
при использовании системы межскважинного мониторинга свай CHUM

Преимущество первого метода (PET)

Контроль сплошности может быть реализован даже, если проведение его не было предусмотрено проектной документацией, без дополнительных затрат при устройстве и для свай  устроенных с применением любой технологии.  

Преимущество второго (CHUM)

При контроле сплошности системой межскважинного мониторинга свай CHUM в реальном времени можно получить анализ с высоким уровнем детализации дефектов свай.

Специалистами ОАО «Буровая компания «Дельта» проводится контроль сплошности буронабивных свай на объектах строительства Республики Беларусь, строительство которых производиться по проектам иностранных организаций.

Примером таких объектов может служить «Строительство свайного фундамента для объекта по производству мелованного и немелованного картона производительностью 200 000 тонн в год, Республика Беларусь» и «ОАО «Нафтан». Строительство установки замедленного коксования нефтяных остатков».

В Российской Федерации контроль сплошности свай производяться на всех объектах строительства, поскольку данные методы соответствуют мировым стандартам, это такие объекты как «Нижнетуринская ГРЭС», «Энергоблок ПГУ-220Т — филиала ОАО «Мосэнерго» — ТЭЦ-12», «»ТЭЦ-16 филиал ОАО «Мосэнерго» г. Москва».

Сотрудники нашего предприятия прошли необходимое обучение, имеют сертификационные аттестаты, допуски  и самое важное большой опыт проведения испытаний свай на сплошность неразрушающими методами. Использование современных научно-исследовательских методов контроля производства работ, материально-техническая и научная база, высокий уровень квалификации специалистов ОАО «Буровая компания «Дельта» позволяет успешно внедрять современные технологии строительства в Республике Беларусь.  

Источник: https://www.bkdelta.by/ru/articles/kontrol-sploshnosti-izgotovlennyh-buronabivnyh-svay

Бетон для буронабивных свай — проверка сплошности, марка, расход, СНиП. Технологический регламент бетонных работ для буронабивных свай

Один из основных видов деятельности ПСК «Основания и фундаменты» – монтаж буронабивных свай. 

Рассмотрим, как выбрать бетон для них и как выглядит технологический регламент бетонных работ для буронабивных свай.

Применение и особенности буронабивных фундаментов

Буронабивные фундаменты незаменимы в городских условиях, где погружение свай классическим методом забивки запрещено из-за вибраций, передаваемых на грунт. Использование буронабивных свай возможно на любых грунтах за исключением скальных и крупнообломочных. Последовательность монтажа следующая:

• бурение скважины проектного диаметра и глубины;
• армирование;
• заливка бетона.

В ряде случаев (например, при бурении полым шнеком), последовательность обратная: сначала заливка, потом погружение арматурного каркаса. Прутки выступают выше уровня бетонирования: позже эти концы используются для связывания свай с ростверком.

На несвязных сыпучих грунтах бурение сопровождается погружением обсадных труб – они формируют стенки скважины и служат направляющими при устройстве свай. По ходу заполнения скважины раствором трубу извлекают (не всегда).

Еще один способ укрепления стенок – промывка глинистым раствором: он удаляет из скважины керн и укрепляет стенки. Способ подходит для рыхлых грунтов средней стабильности.

Несущая способность каждого элемента определяется исходя из следующих показателей:

• диаметр сваи;
• глубина погружения;
• характеристики грунта;
• марка бетона;
• вид армирования и характеристики арматуры.

Какой бетон в буронабивную сваю используется?

Мы занимаемся устройством оснований всех типов и порекомендуем вам самый подходящий вариант в зависимости от условий строительства. А также в кратчайшие сроки составим проект и предоставим вам готовую смету.

Марка бетона для буронабивных свай – СНИП

Редакция 2.02.03-85 СНиП – основной документ, регламентирующий бетонирование буронабивных свай. ГОСТы на марки бетона:

• 19804.2-79;
• 10060.0-95;
• 12730.0-78;
• 12730.4-78;
• 12730.5-84.

Это важно!

Инструкции по выбору марки бетона для буронабивных свай можно найти также в ТР 100-99 (технические рекомендации для буронабивных фундаментов).

В соответствии со стандартами для различных конструкций бетон подбирают так:

• М100-150 – подготовительные работы и монтаж ненесущих конструкций;
• 200-250 – ленточные фундаменты, железобетонные пояса, ростверки;
• 300-350 – балки, фермы, перекрытия, лестничные марши, буронабивные сваи.

Состав бетона для буронабивных свай:

• 25 % щебня с прочностью, рассчитанной на нагрузку 50-60 мегапаскалей;
• 25 % песка;
• цемент – 340 килограммов на кубометр смеси.

В зависимости от условий работы в состав смеси могут добавляться модифицирующие присадки.

Расход бетона при устройстве буронабивных свай

Объем бетона буронабивных свай можно определить после того, как рассчитаны основные технические характеристики свай – несущая способность, глубина погружения, сечение, шаг, количество.

Очевидно, что чем выше нагрузка от сооружения, тем меньше шаг и больше остальные параметры.

На буронабивной фундамент для дома из газобетона потребуется меньше материала, чем на основание под сооружение из тяжелого бетона.

Чтобы определить количество бетона, нужно объем одной сваи умножить на их число. Объем сваи – это объем цилиндра, высота которого равна глубине погружения, а диаметр основания равен диаметру сваи/обсадной трубы (если нет уширения). В соответствии со строительными нормативами расход принимают 1,02 кубометра на 1 кубометр конструкции.

По желанию заказчика мы полностью выполним все работы под ключ, начиная с геологических исследований и заканчивая устройством ростверка.

Проверка сплошности бетона буронабивных свай

Реальная несущая способность бетонного фундамента соответствует проектной только если бетон сплошной, отсутствуют пустоты.

Это важно!

Визуальный контроль сплошности ствола невозможен. Проверка осуществляется двумя способами: с частичным разрушением бетона или без него.

В соответствии с международными стандартами при использовании первого способа частичному разрушению подвергаются 20 % свай, что неэкономично.

Основные технологии неразрушающего контроля:

• тестирование на поверхности (PET);
• межскважинный мониторинг (CHUM).

В первом случае на сваю поступают ударные импульсы, ультразвуковой датчик тестера фиксирует отраженные волны, прибор интерпретирует информацию графически. Преимущества этого метода – малые затраты и высокая скорость.

Во втором случае в стволы контрольных свай в процессе бетонирования вмуровывают по всей длине параллельно друг другу металлические трубки ультразвукового преобразователя. Для контроля трубки заполняют водой или (в зимнее время) антифризом.

Жидкость обеспечивает акустический контакт. Контролируется сплошность бетона в пространстве между трубками. Точность измерений зависит о количества и материала трубок.

Эта технология более энергоемкая, но обеспечивает высокий уровень детализации дефектов.

Неразрушающие технологии контроля экономичны, эффективны, практически не зависят от глубины погружения сваи (допустимая длина стержня – 100 метров), а также обеспечивают высокую скорость проверки (до 100 штук в день). Контроль может осуществлять один оператор.

Наш экскаватор Hyundai R330LC c вибропогружателем OMS OVR 80 S на объекте

Вибропогружение труб ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Работы по извлечению труб вибропогружателем специалистами ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Вибропогружение труб ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Вибропогружение труб ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Вибропогружение труб ООО «ПСК Основания и Фундаменты»

Наша стоимость буронабивных свай

• Стоимость работ меньшего объема, уточняйте по телефону: 8 (495) 133-87-71
• Цена указана без НДС

Диаметр сваи Единица измерения Стоимость работ, руб

150	м	880
180	м	990
200	м	990
220	м	1045
250	м	1100
300	м	1320
320	м	1430
350	м	1540
400	м	1650
426	м	1705
450	м	1760
500	м	1870
530	м	1925
550	м	1980
600	м	2035
620	м	2035
800	м	2090
1000	м	2750
1200	м	3850

Оставьте заявку на консультацию технического специалиста

Узнайте сколько вы сможете сэкономить с нами

Источник: https://inzhenery.ru/stati/kakoj-ispolzuetsya-beton-dlya-buronabivnykh-svaj

Контроль качества изготовленных свай на сплошность ствола

Источник: http://georec.narod.ru/mag/1999n1/14.htm

Одним из основных и важных видов “скрытых работ” в строительной практике являются устройство свайных фундаментов. Подрядные организации в ряде случаев слишком формально относятся к их составлению, к ведению журналов производства свайных работ. В связи с этим при устройстве свай необходима отработанная система контроля их качества. Это в равной мере относится к устройству свай по любым известным технологиям — к буронабивным, буроинъекционным, забивным или вдавливаемым сваям. 2. Сваи, изготавливаемые в грунте Контроль качества работ при бурении скважин и бетонировании ствола свай, проводимый непосредственно на строительной площадке службой производителя работ и заказчика во многих случаях оказывается недостаточным. Аварийные деформации зданий и сооружений на сваях имевшие место в последние годы, свидетельствуют о снижении качества изготовления таких свай. В настоящее время надлежащего пооперационного контроля за соблюдением всех параметров технологии, как правило, не производится. Во многих вновь созданных специализированных фирмах в России отсутствует лабораторная база и работы по проверке качества изготовленных свай не включаются в сметные расчеты. Традиционные испытания свай статической нагрузкой являются наиболее показательным тестом по определению несущей способности этих свай, но они ни в коей мере не гарантируют качества сваи как железобетонной конструкции. ГОСТ Р 5686–90 “Грунты. Методы полевых испытаний сваями” предписывает проводить испытания свай статической нагрузкой до 0,5% от общего количества свай, но не менее 2 шт. Но в ряде случаев производители свайных работ, зная какие сваи назначены к испытаниям подходит к ним иначе, чем к рядовым сваям и несущая способность этой сваи может сильно отличаться от несущей способности основной массы свай. Российские нормативные документы, включая СНиП 3.02. 01-87, большое внимание уделяют проблемам соблюдения технологии устройства свай: вертикальности погружения забивных свай, качественной проходке скважин под буронабивные сваи, фиксации проектного положения армокаркаса, требованиям к бетонной смеси, а также контролю сплошности бетонного ствола буровых свай. Оценку сплошности тела сваи предписывается осуществлять путем испытания образцов, взятых из выбуренных кернов, а также контролировать сплошность ствола свай неразрушающими способами. Контроль сплошности ствола буронабивных, а особенно буроинъекционных свай крайне важен, так как нарушение технологии может привести к значительному снижению несущей способности свай, как по грунту так и по материалу. Отбор образцов бетона при подаче его в скважину может служить лишь для косвенной оценки т.к. набор прочности бетона в кубиках и бетона в скважине различны. К нарушению сплошности ствола могут приводить многие причины и, в частности: недостаточный объем бетона на площадке строительства в момент бетонирования сваи, неоправданный перерыв в работах по бетонированию ствола, негерметичность соединения обсадных труб в водонасыщенных грунтах, расслоение бетонной смеси и т.д. Выявить дефекты такой сваи при традиционной системе контроля фактически невозможно. Наиболее опасными для безаварийной эксплуатации зданий являются буровые и буроинъекционные сваи небольшого диаметра. Последние изготавливаются из цементного и мелкозернистого раствора и любое нарушение их сплошности может привести к разрушению тела сваи и локальному обрушению надземных конструкций. 3. Забивные железобетонные сваи. Устройство свайных оснований из забивных свай является значительно более быстрым процессом по сравнению с буровыми. Этот вид свай более широко распространен в нашей стране. В отношении этого вида свай бытует представление о том, что они имеют гарантированную сплошность ствола. Однако как показывает опыт, при массовой забивке свай, во многих случаях имеет место нарушение целостности сваи, обусловленное некачественным выполнением стыка составных свай, образованием трещин в сваях при складировании, при монтаже на стрелу сваебойных агрегатов, а также скрытыми дефектами изготовления ствола сваи. Геотехнические наблюдения показали, что часто имеет место отклонение секций составных свай от вертикали, несоблюдение отдельными заводами проектного класса бетона и марок по водонепроницаемости и др. 4. Анализ различных современных систем контроля качества свай В 70-х годах для контроля качества свай начал широко применяться ультразвуковой импульсный метод. При использовании этого метода о прочности бетона судят по скорости распространения в нем ультразвуковых колебаний. Однако этот метод из-за недостаточной разрешающей способности и громоздкости не нашел широкого применения на отечественных строительных площадках. Для определения фактической длины забивных свай в НИИОСП был разработан прибор “ЭХО-М1”. В институте БашНИИ имеется прибор “Горизонт”, позволяющий регистрировать количество ударов молота, определять величину среднего отказа погруженной сваи. Имеются разработки для контроля вертикальности погружения свай (прибор ПКВ-1). Для определения несущей способности забивных свай динамическим методом отечественными и зарубежными учеными разработано большое количество конструкции отказомеров. Однако и они не получили широкого применения в свайном фундаментостроении. На сегодняшний день, когда специальные строительные работы выполняют вновь создаваемые фирмы, вопросы качества строительства стоят наиболее остро. От качества изготовления устройства свай зачастую зависит устойчивость в целом и надежная эксплуатация здания. Наиболее важной представляется следующая информация: местоположение дефектов в стволах буровых или забивных свай (сплошность сваи); определения фактической длины свай, погруженные в грунт; определения несущей способности свай без специальных громоздких и дорогостоящих испытаний статической нагрузкой. Нам представляется, что наиболее приемлемым методом испытания свай является доведенный до практического применения за рубежом PDA – метод (Pile Driving Analysis). Этот метод является разновидностью динамического метода и позволяет без применения дорогостоящего оборудования (устройства грузовой платформы, анкерных свай) определить несущую способность свай. Эта методика дает возможность проводить до шести испытаний в день, все оборудование перевозится в прицепе легкового автомобиля. Динамический контроль проводят с помощью специального инвентарного механического молота, весом 100 кг, и специальных датчиков, установленных на поверхности сваи или внутри нее. Конструкция молота позволяет производить сброс ударной части с фиксированной высоты с помощью специальной треноги. После удара датчики регистрируют амплитуду и частоту колебаний сваи. На этой основе определяется длина сваи, прочность ствола и несущая способность (по острию и боковой поверхности). для проведения экспресс — контроля сплошности ствола в мировой практике широко применяются низкодеформационные динамические испытания свай (Integrity Test System) — являющиеся разновидностью метода PDA. Эти испытания позволяют проверить однородность изготовленных свай и выявить скрытые дефекты свай (трещины забивных свай, а также “шейки” и включения грунта в буронабивных и буроинъекционных сваях) — см. рис.1. Рис.1 Принципиальная схема тестирования свай. Сущность методики заключается в следующем: по голове сваи ударяют ручным молотком, который посылает вниз по поверхности сваи сжимающую волну. Неоднородности и подошва сваи отражаются восходящими волнами. Чувствительный акселерометр, установленный на верхнем обрезе, измеряет перемещение головы сваи, вызванной волной напряжений от удара молотком и последующими отражениями. Сигнал переводится в скорость и представлен на экране как функция времени. Все результаты легко сохраняются для последующего отчета в компьютере. Типичный дефект показан на рис.2 для разрушенной железобетонной сваи. Рис.2. Пример тестирования разрушенной сваи Время от удара по голове сваи до возвращения волны Т характеризует длину сваи и ее механические параметры: Т=2L/С, С=1/2 Е/g где L- длина сваи, С — скорость распространения волны в теле сваи, Е- модуль упругости сваи, g-плотность тела сваи. Для неповрежденной сваи этот метод позволяет точно определять ее длину. В прерывистой свае метод позволяет анализировать прерывистое отражение, которое проходит до прерывания сваи. В связи с понижением или увеличением сопротивления волна отражается таким же сигналом или сигналом, противоположным волне прерывания. В качестве преимущества этого метода можно отметить, что ITS позволяет: быстро получать информацию по сваям; находить различные дефекты ствола; определять длину сваи до 60м; испытать любую доступную сваю; привносить минимальное вмешательство в деятельность на стройплощадке. Таким образом, метод позволяет оперативно проводить проверку сплошности свай. Представляется необходимым проводить проверку этим методом как минимум 10% забивных и 20% буровых и буроинъекционных свай. Это обеспечит надежность основания капитальных зданий и их безаварийную эксплуатацию в любых по степени сложности грунтах.