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. 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.
Проведение испытаний на сплошность акустическим тестером РЕТ
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.
1-й метод контроля сплошности
Прибор аккустический тестер свай PET (Pile Echo Tester)
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).
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).
2-й метод контроля сплошности
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.
Рисунок 3 – Результат обработки данных исследования сплошности сваи
при использовании системы межскважинного мониторинга свай CHUM
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.
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 метода (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.