Технология CFA — это бурение скважин для свай с помощью непрерывного полого шнека (НПШ) – комбинирует преимущество набивных свай без извлечения грунта и универсальность буронабивных свай. Метод бурения позволяет сооружать сваи в различных породах грунтов, сухом или заболоченном, рыхлом или плотном грунте, а также в слабых породах, туфе, известняке, песчанике и т.д. При работе отсутствуют ударное воздействие и вибрация. Оборудование системы снабжено системой звукоизоляции, что позволяет проводить буровые работы в центрах городов в соответствии с требованиями законодательства.
1. Погружение шнековой колонны до проектной отметки 2. Извлечение шнековой колонны с одновременной закачкой бетона 3. Погружение армокаркаса вибропогружателем 4. Готовая свая с выпусками арматуры
Установка свай без декомпрессии грунтов позволяет проводить работы на близком расстоянии от жилых зданий. Снижение количества грунта, извлеченного на поверхность при работе шнекового бура, уменьшает расходы по вывозу остатков выбуренной породы. Диапазон диаметров свай 400 мм, 600 мм, 800 мм, 1200 мм (другие диаметры согласовываются индивидуально) и глубиной до 35 м позволяет решить все проблемы, связанные с проектированием и устройством буронабивных свай.
ОАО «Буровая компания «Дельта» применяет технологию CFA и выполняет бурение в сложных грунтах, благодаря буровым установкам, позволяющим увеличить скорость проникновения в зависимости от типа грунта и характеристик его сопротивляемости. Компания применяет буровые установки: Bauer (Германия), Soilmec (Италия).
Бурение производится непрерывным полым шнеком, в начале которого устанавливается забурник, оснащенный 2-мя спиралями и режущим инструментом. Специальная заглушка, оснащенная уплотнительным кольцом и закрепленная стальной цепью, защищает от попадания грязи в полую часть шнека. Эта заглушка снимается при бетонировании. Сваи CFA бурятся с частичным удалением и одновременным боковым уплотнением грунта, которое увеличивает конечную несущую нагрузку сваи. Оборудование для сооружения буронабивных свай по технологии CFA устанавливается на буровой установке и состоит, главным образом, из непрерывного полого шнека, длина которого зависит от требуемой глубины сваи.
Формирование сваи CFA
Когда шнек достигает заданной глубины, производиться подача бетона при помощи бетононасоса, соединенного шлангами с вертлюгом, расположенном на удлинительной мачте шнека. Давление, создаваемое бетононасосом при прохождении бетона через полую часть шнека, выдавливает специальную заглушку и бетон попадает внутрь скважины, при этом шнек поднимается, с вращением или без, освобождая пространство в скважине.
Характеристики бетонной смеси
Для изготовления бетонной смеси для буронабивных свай по технологии CFA используется: цемент, щебень (фракции 5-20мм), песок. Содержание цемента может меняться от 350 до 450 кг/м3, соотношение вода/цемент должно составлять приблизительно 0,45. Усадка конуса должно находиться между 19,0 и 21,0 см. В зависимости от условий работы рекомендуется использование добавок для бетонной смеси.
Армирование сваи CFA
Изготовления буронабивных свай по технологии CFA требуется использование каркаса из арматуры, который после извлечения шнека и закачки бетона опускается в скважину при помощи вибрапогружателя, однако использование вибрапогружателя не обязательно для каркаса длиной 16-18 м. Конструкция свай CFA предусматривает установку арматурного каркаса в свежий бетон. Арматурный каркас должен быть изготовлен, согласно проектной документации. Наружный диаметр должен быть меньше стандартного для буровых шнеков, чтобы допустить достаточную изоляцию. По всей длине каркаса крепятся пластиковые центраторы. Коническая форма нижней части каркаса получается при использовании последнего кольца меньшего диаметра, чем стандартный. При условии определенного качества бетона сегодня возможно устанавливать каркасы свыше 30 метров.
Контроль качества
В зависимости от используемого оборудования во время устройства буронабивных свай, выполняемых с использованием бурового шнека, могут измеряться и вычисляться следующие параметры: частота вращения шнека и создаваемый крутящий момент, скорости бурения (проникновения шнека в грунт), нагнетания бетонной смеси и извлечения шнека из грунта.
В прошлом контроль качества устройства свай осуществлялся производителями работ, которые руководствовались стандартами и нормами по бурению скважин. В настоящее время на стройплощадках во всем мире работа буровых установок контролируется с помощью автоматизированных систем. Хотя такие системы контроля способны предоставлять ценную информацию о качестве свай, но всеже не могут заменить высококвалифицированных специалистов. Методы автоматического контроля качества базируются на измерении объема и давления закачки цементного раствора (или бетонной смеси). Стандартные автоматизированные системы позволяют измерять следующие параметры:
1) время, глубину и развиваемое в гидросистеме давление во время бурения;
2) время, глубину, объем и давление закачки цементного раствора (или бетонной смеси) во время подачи в скважину.
В процессе выполнения работ по устройству свай CFA на экраны монитора в буровой установке выводятся различные графики, отражающие состояние технологического процесса в режиме реального времени (это позволяет в случае необходимости оперативно вносить корректирующие изменения). Таким образом на каждую сваю имеется паспорт в электронном виде.