СП 45.13330.2017 Действует

Уширения буровых свай следует создавать с помощью специального оборудования, позволяющего с поверхности контролировать процесс их устройства.

С.3.1 Армирование. Общие положения

С.3.1.1 Арматурная сталь должна быть чистой и не иметь ржавчины и других дефектов в процессе монтажа и бетонирования.

С.3.1.2 Арматурные каркасы следует устанавливать и фиксировать таким образом, чтобы во время бетонирования сохранялось их проектное положение.

С.3.2 Стыки арматуры

С.3.2.1 Стыки арматурных стержней должны обеспечивать полную передачу нагрузок. Их необходимо изготавливать таким образом, чтобы исключалась деформация армокаркаса при изготовлении сваи.

С.3.2.2 Арматурные стержни не должны свариваться на изгибах или вблизи них.

С.3.2.3 Допускается точечная сварка в рамках допусков для используемой стали.

С.3.3 Изгиб арматуры

С.3.3.1 Изгиб арматуры с использованием соответствующей классу арматуры оправки при температуре ниже 5 °C допускается только после предварительного согласования с проектной организацией.

С.3.3.2 Перед выполнением изгиба допускается нагрев арматуры до температуры 100 °C.

С.3.4 Изготовление арматурных каркасов

С.3.4.1 Арматурные каркасы должны обеспечивать их подъем и установку в скважину в проектное положение.

С.3.4.2 Соединение поперечной арматуры с продольными стержнями должно соответствовать требованиям РД.

С.3.4.3 Соединения необходимо выполнять с помощью вязальной проволоки, скоб или сварки.

С.3.4.4 Допускается применять дополнительные усиливающие элементы, такие как кольца жесткости, накладки, диагональные элементы жесткости.

С.3.5 Фиксаторы защитного слоя арматуры

В каждом поперечном сечении следует устанавливать минимум 3 фиксатора.

С.3.6 Установка арматурного каркаса

С.3.6.1 Каркас следует устанавливать непосредственно после очистки забоя скважины.

С.3.6.2 Во время бетонирования необходимо удерживать арматурный каркас в проектном положении.

С.3.6.3 Арматурный каркас допускается устанавливать после заполнения скважины бетоном, если это предусмотрено РД.

С.3.6.4 Установку арматурного каркаса после заполнения скважины бетоном следует производить незамедлительно.

С.4.1 Бетонирование и обрезка свай

Общие положения

С.4.1.1 Перерыв между окончанием бурения скважины и началом ее бетонирования должен быть минимальным.

С.4.1.2 До начала бетонирования необходимо проверить чистоту забоя скважины.

С.4.1.3 Если в скважине имеется раствор для крепления стенок скважины, то перед бетонированием следует проверить его свойства в соответствии с 14.1.8 - 14.1.10.

С.4.1.4 Зачистку пяты уширения следует проводить с особой тщательностью.

С.4.1.5 Пяту уширения следует бетонировать в один прием без перерыва.

С.4.1.6 Скважину следует полностью заполнять бетоном таким образом, чтобы образовался сплошной монолитный бетонный ствол без дефектов с равным сечением по всей длине.

С.4.1.7 В процессе бетонирования должен быть достаточный запас бетона для обеспечения непрерывного бетонирования.

С.4.1.8 Для сохранения подвижности бетона необходимо учитывать возможные перерывы при поставках бетона и время, необходимое для его укладки.

С.4.1.9 Вибрирование для уплотнения залитого бетона не допускается.

С.4.1.10 Вымывание цементного молока из ствола сваи подземными водами следует исключить.

С.4.1.11 Бетон следует укладывать таким образом, чтобы не допускалось его расслоение.

С.4.1.12 Во время бетонирования необходимо регистрировать объем подаваемого бетона и высоту его уровня в скважине.

С.4.1.13 Высоту уровня бетона необходимо проверять после каждой партии заполнения скважины бетоном, а также до и после подъема инвентарных обсадных труб.

С.4.1.14 При бетонировании в том случае, если температура окружающей среды ниже 3 °C с ее возможным понижением необходимо головы свай защищать от воздействия отрицательных температур.

С.4.1.15 Если окончательная высота бетонирования лежит ниже уровня, с которого устраивают сваи, то свежеуложенный бетон должен быть защищен бетонированием выше высоты обрезки, заполнением пустой скважины песком или оставлением раствора для крепления стенок скважины в открытой скважине до затвердевания бетона.

С.4.2 Бетонирование в сухих скважинах

С.4.2.1 Сухое бетонирование не следует проводить, если в скважине находится вода.

С.4.2.2 Бетон с помощью бункера и бетонолитной трубы следует подавать вертикально в центр скважины таким образом, чтобы он свободно падал в скважину без загрязнений и расслоения.

С.4.2.3 Бетонолитная труба должна быть гладкой внутри для беспрепятственной подачи бетона. Внутренний диаметр бетонолитной трубы должен превышать не менее чем в 8 раз размер включений зернистого заполнителя.

С.4.2.4 Перед использованием бетонолитную трубу следует очищать от загрязнений.

С.4.3 Бетонирование под водой или раствором

С.4.3.1 Бетонирование следует допускать, только если характеристики раствора соответствуют проектным значениям.

С.4.3.2 ВПТ и все ее соединения должны быть водонепроницаемыми.

С.4.3.3 Для беспрепятственного прохода бетона ВПТ должна быть гладкой и иметь постоянный внутренний диаметр, который должен превышать не менее, чем в б раз размер зерен крупного заполнителя и составлять минимум 150 мм. Принимать следует большее значение.

С.4.3.4 ВПТ должна свободно перемещаться внутри арматурного каркаса.

С.4.3.5 Максимальный внешний диаметр ВПТ не должен быть более чем 35% диаметра сваи или внутреннего диаметра обсадной трубы, 60% внутреннего диаметра арматурного каркаса для круглых свай; 80% расстояния в свету арматурного каркаса для баретт.

С.4.3.6 ВПТ должна доставать до забоя скважины в начале бетонирования.

С.4.3.7 В ВПТ должна быть установлена пробка для исключения перемешивания бетона с раствором.

С.4.3.8 Для укладки первой порции бетона ВПТ приподнимают, но не выше, чем на величину ее внутреннего диаметра. Затем быстро заполняют все сечение скважины бетоном.

С.4.3.9 При последующем бетонировании ВПТ поднимают таким образом, чтобы ее нижний конец оставался погружен в бетоне.

С.4.3.10 ВПТ должна быть погружена в бетон не менее чем на 1,5 м, с учетом подъема и демонтажа секций.

С.4.3.11 Для буровых свай с диаметром >= 1,2 м глубина погружения ВПТ должна быть не менее 2,5 м, а для баретт - не менее 3,0 м.

С.4.3.12 После окончания бетонирования ВПТ не должна извлекаться слишком быстро, для исключения образования дефектов ствола сваи.

С.4.3.13 Заливку бетона следует продолжать до тех пор, пока весь загрязненный бетон не поднимется выше высоты обрезки.

С.4.4 Подъем обсадных труб

С.4.4.1 Подачу бетона и скорость подъема обсадных труб следует устанавливать таким образом, чтобы в свежеуложенный бетон не проникали грунт или вода, даже в случае резкого оседания бетона.

С.4.4.2 Обсадные трубы поднимают при подвижности бетонной смеси, соответствующей РД.

С.4.4.3 При укладке бетона следует регистрировать глубину погружения обсадных труб и ВПТ.

С.4.5 Неизвлекаемые обсадные трубы или оболочки

Неизвлекаемые обсадные трубы или оболочки следует применять для удержания свежеуложенного бетона в скважине, выполняемой в слабых грунтах (текучие глины, суглинки, илы, торфы и др.).

С.4.6 Бетонирование при устройстве свай непрерывно перемещающимся шнеком

С.4.6.1 Для свай, изготавливаемых с помощью НПШ, бетон следует подавать через его внутреннюю трубу, нижний конец которой должен быть закрыт до начала бетонирования.

С.4.6.2 При достижении проектной глубины шнеком, через внутреннюю трубу подается бетон для заполнения возникающего при подъеме шнека полого пространства.

С.4.6.3 Во время бетонирования и подъема следует исключить вращение шнека.

С.4.6.4 Во время бетонирования бетон во внутренней полости шнека должен находиться под давлением, превышающим внешнее, для того, чтобы остающееся после подъема шнека полое пространство сразу же заполнялось бетоном.

С.4.6.5 Сплошность бетона ствола сваи следует контролировать регистрацией объема подаваемого бетона, давления в системе бетоноводов, скорости подъема шнека.

С.4.6.6 Объем бетона на строительной площадке для заполнения скважины должен быть достаточным до момента достижения нижним концом шнека проектной отметки.

С.4.7 Потеря контакта с бетоном вертикально перемещаемой трубы

С.4.7.1 Бетонирование не допускать, если ВПТ будет извлечена из бетона.

С.4.7.2 ВПТ должна иметь затвор.

С.4.7.3 Бетонирование необходимо прекратить, если существует опасность проникновения постороннего материала в свежеуложенный бетон.

С.4.7.4 Если ВПТ повторно погружена в бетон, то сплошность сваи следует подтверждать испытанием.

С.4.8 Наружная опрессовка буровых свай

С.4.8.1 Опрессовку раствором боковой поверхности и/или пяты свай из монолитного бетона следует проводить только тогда, когда бетон схватился.

С.4.8.2 Для опрессовки следует использовать только неизвлекаемые трубы. Их расположение должно соответствовать РД.

С.4.8.3 Опрессовку раствором пяты проводить с помощью: стальных труб, закрепленных на арматурных каркасах; с помощью гибких оболочек, установленных вместе с арматурным каркасом и обеспечивающих растекание нагнетаемого раствора по всей площади подошвы основания буровой сваи; труб с манжетами, расположенных в забое скважины.

С.4.8.4 Опрессовку по боковой поверхности сваи следует проводить с помощью труб, которые крепят на арматурном каркасе, на жесткой арматуре или на сборном бетонном элементе.

С.4.8.5 Дополнительную опрессовку следует проводить после схватывания ранее уложенного раствора.

С.4.8.6 Нагнетание раствора следует начинать с боковой поверхности сваи.

С.4.9 Обрезка свай

С.4.9.1 В скважину следует укладывать достаточное количество бетона для обеспечения его требуемых характеристик ниже высоты обрезки.

С.4.9.2 Обрезкой части ствола свай необходимо удалять загрязненный бетон.

С.4.9.3 Обрезку бетона на заданной высоте следует производить инструментами и методами, которые не могут повредить бетон, арматуру и другие, имеющиеся в свае, закладные элементы.

С.4.9.4 Окончательное удаление бетона на проектной высоте обрезки производить только после набора бетоном достаточной прочности.

Приложение Т

СПОСОБЫ ВЫБОРА МИКРОЦЕМЕНТА ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКОВ

Т.1 Выбор микроцемента для закрепления исследуемого песка можно ориентировочно производить по двум предлагаемым способам с последующим уточнением лабораторными и опытно-производственными работами.

Т.2 По 1-му способу выбор микроцемента производят по соотношению определенных размеров частиц закрепляемого песка и определенных размеров частиц микроцемента (см. таблицу Т.1)

Таблица Т.1

Таблица Т.1Автор | Соотношение диаметра частиц песка и цемента Кинг-Буш | D10/d95 > 8 А.Н. Адамович | D15/d85 > 10 С.В. Алексеев | D15/d85 > 11 D10 и D15 - диаметр частиц песка массовым содержанием 10% и 15% соответственно; d95 и d85 - диаметр частиц цемента массовым содержанием 95% и 85% соответственно.

Т.3 По 2-му способу выбор микроцемента производят по показателю зависимости степени дисперсности цемента, определяемой по удельной поверхности частиц цемента, и коэффициента фильтрации закрепляемого песка Kф (см. рисунок Т.1). В каждом конкретном случае для цемента с его определенной удельной поверхностью устанавливается нижняя граница Kф, ниже которой он не пригоден для закрепления.

Рисунок T.1 - График зависимости проникающей способности

цементного раствора от удельной поверхности цемента и Kф

Приложение У

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА, НЕОБХОДИМОГО

ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАСЧЕТНОГО РАДИУСА ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЕСКА

У.1 Понижение концентрации цементного раствора, нагнетаемого в песок, связано с процессами отфильтровывания осаждения цементных частиц из раствора. Вблизи скважины отфильтровываются из раствора под давлением потока наиболее крупные фракции. С удалением от скважины, когда скорость потока в порах замедляется и переходит из турбулентного в ламинарное (линейное) движение, начинается осаждение (седиментация) цементных частиц. По мере продолжительности инъекции концентрация понижается и может настолько понизиться, что раствор будет неспособен не только цементировать песок, но и сам твердеть.

У.2 Расход цементного раствора Qц.р для обеспечения заданного радиуса закрепления с учетом результатов опытных работ рассчитывают по формуле

, (У.1)

где Rр - расчетный радиус закрепленного грунта, м;

h - интервал закрепления по высоте, м;

nг - пористость песка, д.е.;

a = 0,8 - коэффициент заполнения пор цементным раствором;

Kа - коэффициент дополнительной компенсации объема раствора, рассчитывают по формуле

(У.2)

где Vр - расчетный объем закрепленного грунта (м3);

Vз - объем закрепленного грунта, определенный замером на опытном участке или расчетом через замеренный радиус закрепления;

Rз - радиус закрепленного грунта;

m - разница расчетного и замеренного на опытном участке радиуса закрепления (m = Rр - Rз), м.

У.3 Коэффициент Kа зависит не только от разницы расчетного и полученного объема (или радиуса закрепления), но и от величины расчетного радиуса закрепления. Влияние разницы радиусов расчетного и закрепленного песка на отношение объемов расчетного и закрепленного представлено на рисунке У.1. При фиксации на опытных работах разницы между расчетным и фактическим радиусом закрепления можно установить, руководствуясь рисунком У.1, во сколько раз следует увеличить объем нагнетаемого раствора для получения расчетного объема закрепления.

Рисунок У.1 - Отношение расчетного объема песка

к закрепленному цементным раствором в зависимости

от разницы радиуса расчетного (R = 40; 50; 60; 70; 80 см)

и получаемого закрепленного песка

Приложение Ф

МЕТОДИКА ПОДБОРА РАСЧЕТНОГО КОЛИЧЕСТВА ЦЕМЕНТА

ПРИ УСТРОЙСТВЕ ГРУНТОЦЕМЕНТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ

ПО ТЕХНОЛОГИЯМ СТРУЙНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ

И ГЛУБИННОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

Ф.1 Настоящая методика предусматривает назначение расчетных/рабочих дозировок цемента для изготовления ГЦЭ при устройстве армированных оснований.

Ф.2 Расчетные/проектные значения расхода цемента на одну единицу (погонный метр, м3) устанавливаются РД для определения общей потребности в материалах на объект и фиксируются в ПОС.

На этапе разработки ППР следует назначать расчетные (рабочие) расходы цемента при изготовлении ГЦЭ в зависимости от характеристик применяемого бурового и инъекционного оборудования.

При назначении расхода цемента следует учитывать:

- способы изготовления ГЦЭ - струйная цементация или глубинное смешивание;

- расположение в массиве ГЦЭ - вертикальное, наклонное, горизонтальное;

- напластование различных слоев грунта (при наличии) по глубине;

- физические характеристики грунтов - плотность, влажность, пористость;

- уровень подземных вод и скорость фильтрации воды в закрепляемых грунтах;

- проектный коэффициент/расход на замещение грунта цементом;

- потери цемента на выход с пульпой (струйная цементация - не более 30%);

- потери цемента на доставку к точке инъекции по трубопроводам и их очистку после каждой операции (определяется объемом трубопроводов + случайные потери - не более 2%).

Ф.3 При назначении расчетного/рабочего расхода цемента следует учитывать соблюдение требований РД по контролируемым показателям грунтоцемента - прочность и деформативность.

По показателю деформативности (см. рисунки Ф.1 и Ф.2) определяют требуемую прочность на одноосное сжатие Rstb. По значению прочности на одноосное сжатие грунтоцемента, приведенному в таблицах 16.4, 16.5 и на рисунке Ф.3 определяют значение требуемого расхода цемента на 1 м3 закрепляемого грунта.

Рисунок Ф.1 - График зависимости эффективного модуля

деформации армированного ГЦЭ массива от коэффициента

армирования при прочности грунтоцемента - 2, 3, 4, 5 МПа

для песков (коэффициент армирования - отношение в долях

единиц объема ГЦЭ к объему закрепленного грунта)

Рисунок Ф.2 - График зависимости эффективного модуля

деформации армированного ГЦЭ массива от прочности

грунтоцемента при

Струйная цементация

Глубинное перемешивание

Глубинное перемешивание для лессовых грунтов

Рисунок Ф.3 - Зависимость прочности грунтоцемента