Контроль сплошности и глубины заложения буронабивных свай

Контроль качества сооружения буронабивного столба является наиболее востребованным направление обследования в настоящее время. При выполнении обследований буронабивных свай решаются следующие задачи:

1. определение длины и сплошности одиночных свай, свай в пределах отдельных рядов или всего свайного поля для уточнения принятых проектных решений и возможной их корректировки в случае приостановления строительства или отсутствия исполнительной документации на сооружение;

2. определение фактической глубины заложения сваи и сплошности бетона в ее теле;

3. определение глубины заложения железобетонной сваи под ростверком;

4. проверка сплошности и длины наклонившихся в результате просадок рядов свай.

Согласно п.12.7.3. СП 45.13330.2012 «СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты» в состав работ по выборочному контролю качества бетона свай включается контроль длины свай и оценка сплошности их стволов с использованием акустических испытаний в количестве 20% общего числа свай на объекте.

Также, для мостовых сооружений, требуется вести операционный и приемочный контроль качества устройства буровых свай согласно СП 46.13330.2012 «Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 3.06.04-91» (п.8.15, табл. 6).

Решение данных задач производится одним из двух методов:

• акустический метод;
• ультразвуковой метод.

Ультразвуковой метод обследования буронабивной сваи

Неразрушающий контроль сплошности свай методом межскважинной ультразвуковой дефектоскопии (ультразвуковая диагностика свай (УЗД), ультразвуковой контроль целостности свай (УЗК)) позволяет выполнять контроль сплошности и однородности бетона фундаментов глубокого заложения через заполненные водой трубы доступа. Данным методом возможно определение сплошности не только свай, но и таких конструкций как «стены в грунте», фундаменты мелкого заложения и др.

Для проведения испытаний в процессе изготовления сваи в ствол сваи в составе арматурного каркаса устанавливают вертикальные, заполненные водой металлические или пластиковые трубы (каналы) доступа внутренним диаметром  ≥ 50 мм.

Результатом проведения испытаний является технический отчет, полученный в результате анализа, обработки и интерпретации полученных данных. Результаты испытаний предоставляются в виде графиков изменения скорости распространения ультразвуковых волн от глубины измерения и иллюстраций, изображающих дефекты сваи.

При производстве работ применяется дефектоскоп буронабивных свай ПУЛЬСАР 2.2 «ДБС».

Дефектоскоп буронабивных свай ПУЛЬСАР-2.2 "ДБС" предназначен для ультразвукового контроля однородности и сплошности бетона в сваях и фундаментах глубокого заложения. Применим к фундаментам типа "стена в грунте", барретам, плотинам. Контроль выполняют по времени распространения ультразвукового сигнала между преобразователями, помещаемыми в вертикальные трубы, специально заложенные в сваях и фундаментах при изготовлении. Перед началом испытаний для создания акустического контакта трубы заполняют водой.

Дополнительно прибор позволяет проводить технологический и объектовый контроль прочности бетона по ГОСТ 17624 и кирпича по ГОСТ 24332, а также оценивать класс бетона по ГОСТ 18105.

Акустический метод обследования буронабивной сваи

Принцип действия акустических (сейсмоакустических) средств основан на регистрации параметров упругих волн, возбуждаемых в контролируемых объектах – сваях с помощью ударного импульса, переданного оголовку сваи.

Работа по оценке качества изготовленных свай делится на два этапа: первый – собственно тестирование свай на строительной площадке, второй – обработка материалов исследования с помощью специализированных программ и составление технического отчета.

После измерения с помощью прибора времени распространения звуковой волны по свае определяется один из двух параметров:

1. скорость распространения волны по свае известной длины;
2. длина сваи по известной скорости распространения волны.

Длина сваи определяется косвенным методом, т.е. исходя из измеренного прибором временного интервала; при этом скорость продольной волны в свае считается известной.

Погрешность определения длины сваи напрямую зависит от того, как точно будет задана скорость волны.

Возраст бетона на момент испытаний должен быть не менее 7 дней. В период тестирования свай сейсмоакустическим методом не допускается работа механизмов, создающих вибрации.

По результатам обследования составляется технический отчет, включающий в себя информацию об исходных данных, необходимые для определения длины сваи расчеты, иллюстрации, отображающие текущее состояние сплошности сваи

Преимущества акустического метода:

• простота метода;
• высокая производительность (при благоприятных условиях до 100 свай в день);
• быстрое получение данных по любой свае на строительной площадке;
• возможность определения длины сваи до 100 м;
• сохранение целостности сваи.

Для выполнения работ применяется сейсмостанция «сейсмолог-8/24».

Линейка приборов «Сейсмолог» предназначена для сбора, визуализации и обработки информации, поступающей от различных источников сигналов, как в автономном, так и в оперативных режимах. Отличаются компактностью, малым потреблением энергии и широкими функциональными возможностями. Могут использоваться практически в любых технологиях сейсморазведки.

Общий вид обследуемого столба и крепление геофонов

Преимущества данного прибора:

• мобильность, основанная на применении карманных компьютеров;
• малое энергопотребление;
• большой динамический диапазон, малый уровень шумов;
• масштабируемость полученных данных;
• современные технические решения и алгоритмы.

Также, возможно применение комплекта приборов ИДС-1.

ИДС-1 предназначен для выполнения следующих задач:

• определение длины свай (до 25 м);
• локализация дефектов свай (деформация профиля поперечного сечения сваи, трещин в свае);
• определение толщины и прочностных характеристик фундаментных плит;
• определение состояния контакта плиты с грунтовым основанием;
• использование в качестве высокочастотной двухканальной сейсмической станции;
• использование в качестве сонара.

При выполнении работ по оценке сплошности сваи и определению длины сваи руководствуются следующими нормативными документами:

1. ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

2. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

3. ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

4. ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности