ВДАВЛИВАНИЕ СВАЙ В ПЛОТНЫЕ ПЕСКИ
В 2016 году наша компания BASIS выполнила ряд проектов по устройству свайных полей методом вдавливания для объектов Группы Компаний ПИК, которая является одним из ведущих российских публичных девелоперов масштабных жилых проектов в Москве и Московской области. Генподрядчиком ГК ПИК является компания ООО «БОЭС Констракшн», проектирование и авторский надзор на Объектах выполнялись ООО «Проектное бюро АПЕКС». Еще на этапе предпроектной проработки я отметил особо сложные геологические условия строительной площадки «Жилого комплекса по адресу: Москва, Рублевское шоссе, вл.101».
Основная сложность устройства фундаментов заключалась в наличии хаотического наслоения ряда специфических грунтов. Отметка низафундамента была запроектирована на 10-11 метров ниже дневной отметки грунта. На этой глубине присутствовали плотные песчаные слоивперемежку с грунтами низкой прочности. Из-за оригинальной конструкции жилого здания особое значение имела глубина вдавливания свай (минимальное значение — 6-7 метров).
Мы в первом же коммерческом предложении сообщили Заказчику, что предусмотренное проектом лидерное бурение, которое обычновыполняют с целью ослабления плотных прослоек грунтов, на этой строительной площадке эффекта не даст. Здесь плотные пескинаходились в водонасыщенном состоянии, и было очевидно, что стенки скважин при бурении оплывут вслед за подъемом шнека. Геологамии технологами было предложено несколько альтернативных технологий укрепления стенок лидерных скважин, которые позволят скважине несколько часов сохранить свою геометрию и «дождаться» погружения в нее сваи. Разумеется, наличие дополнительных мероприятий невыгодно сказалось на цене нашего предложения и с первого раза мы этот тендер на вдавливание свай проиграли другим компаниям,которые дали низкую цену. Что-ж, обычная практика…
Зачастую недобросовестные Подрядчики изначально дают Заказчикам предельно низкую расценку на погружение свай, а от всех остальных«сложностей» отмахиваются, бодро уверяя Заказчика, что техника для вдавливания такая мощная, что со всеми грунтами справится на«ура». В 99% случаев, когда Заказчик впервые сталкивается с технологией вдавливания и слышит от Подрядчика то, что он хочетслышать, это «прокатывает». Заказчик согласовывает договор, оплачивает мобилизацию 300 тонн оборудования на площадку, теряяминимум 2-3 недели времени и пару миллионов рублей. Затем, когда участники уже втянулись в процесс, потеряли месяц времени, и всемстало очевидно, что мощная техника скорее сломает сваю, чем продавит песок, такой Подрядчик трижды «накручивает» расценку,прикрываясь «сложной геологией». В нашей ситуации нерадивым подрядчикам и это не помогло, так как требовались по-настоящемусложные технические и инженерные решения.
Вот например, согласно ПОС вдавливание свай производилось с пионерного котлована, так как распорная система ограждения котлованадолжна была в дальнейшем опираться на фундаментные конструкции свайного поля. Так как передвижение сваевдавливающей установкимежду распорками не возможно из-за габаритов СВУ, то по краю котлована, вдоль трубного шпунта, была оставлена пригрузочная берма, исваи необходимо было продавить сквозь нее.
В общем, за вдавливание свай «на Рублевке» взялись 2 компании, одна – наши земляки (СВУ Starke-320), вторая — из Санкт-Петербурга(СВУ JOVE-320). Потратив около полугода, вдвоем они едва смогли отработать аванс, выполнив около 20% работ по погружению свай отобщего объема свайного поля. Мы за это время вдавили сваи на двух объектах ГК ПИК – жилых домах на Боровском шоссе и по ул.Маршала Захарова – и заработали репутацию профессионалов своего дела как у Заказчика, так и у Генерального подрядчика.
Спустя время у Заказчика возникли большие претензии к срокам работ по погружению свай, качеству вдавливания и соблюдению техникибезопасности на объекте. Кроме того, в процессе выполнения работ сотрудники этих компаний предоставляли недостоверные данные попогруженным сваям. Отклонения от проекта по глубине погружения и положению свай в плане были выявлены Заказчиком только послеоткопки свай, когда уже было невозможно что-то исправить «малой кровью». Терпение у Заказчика лопнуло, когда у одной СВУ (Starke-320)железобетонные 3-х тонные пригрузы и плиты, из-за неустойчивого расположения и отсутствия штатных креплений, попросту попадали свысоты 6 метров.
В общем, несчастного случая решили не дожидаться. Все сроки по устройству свайного поля были сорваны, аванс предыдущие подрядчикикое-как отработали и нашу компанию Заказчики пригласил выправить ситуацию.По выходу на площадку сотрудниками BASIS совместно со специалистами проектной группы «АПЕКС» были проработаны и успешновнедрены несколько технологий лидерного бурения с дополнительными мероприятиями по креплению стенок скважин от обрушения. Такжесовместно была решена проблема разуплотнения околосвайного пространства грунта возле ранее погруженной сваи, которая припоследующем бурении приводила к отклонению следующей сваи в сторону ослабленного бурением грунтового массива и снижению несущейспособности у ранее погруженной сваи.Всего было разработано и опробовано на опытных площадках Объекта три технологии бурения плотных водонасыщенных песков:1. Первая технология (самая простая и экономичная): бурение выполнялось под защитой бентонитового раствора. Здесь очень важноточно, до долей процента, подобрать марку и пропорцию глинистого раствора, которая обеспечивала бы достаточную плотность и малуюстепень отвода воды из раствора для удержания от оплывания песчаных слоев, расположенных выше уровня грунтовых вод. При маломколичестве воды и высокой плотности раствора происходило его быстрое оседание, т.к. песок забирал из раствора воду. И, наоборот,при высоком количестве воды раствор обладал низкой плотностью, что приводило к оплыванию стенок скважины.
Эту технологию было решено применить только в тех зонах работ, где было возможно по геологическим условиям устраивать лидерныескважины не ниже проектной отметки заложения головы сваи
Этот выбор обусловлен тем, что при устройстве лидерных скважин в отметках проектного заложения тела сваи происходит разуплотнениегрунтов околосвайного пространства и их заполнение глинистым раствором, что приводит к ухудшению прочностных показателей несущихслоев грунта.
2. На площадке присутствовали зоны, где лидерное бурение до отметки дна котлована не давало эффекта и требовалось устройство болееглубоких скважин. BASIS была применена вторая технология, основанная на заполнении скважин пластичным цементным раствором. Вданном растворе изначально исключалось присутствие песка и щебня. т.к. данные ингредиенты могли осесть в скважине и привести ккрайне неравномерной плотности раствора.Опытная свая была пробурена на 11 метров и частично заполнена пескоцементным раствором. Далее следовал технологический перерывмежду устройством скважины и погружением сваи для первичного схватывания раствора. Само погружение сваи сопровождалось выходомраствора из скважины на протяжении первых 6-ти метров вдавливания. После этого раствор перестал выходить на поверхность, а усилиевдавливания начало равномерно возрастать до 270 тонн. Это говорит о том, что под действием вдавливающих нагрузок раствор началпроникать в поры грунта, при этом в качестве поршня служила свая, а околосвайное пространство после погружения приобреталоповышенные прочностные показатели. Свая, при максимальном допустимом усилии вдавливания, не дошла до отметки забоя скважины на8% длины.
Следующая опытная свая также была пробурена на 11 метров, но время отстоя было сокращено в 2 раза. Погружение сваи сопровождалосьвыходом раствора на 7-ми метрах вдавливания, а сама свая не дошла до отметки забоя на 0,25 метра
Высокие потери раствора, его стоимость, а также факт того, что острие сваи не доходит до забоя скважины, привели к разработке ивнедрению третьей комбинированной технологии вдавливания свай.3. Для снижения стоимости раствора в третьем варианте был применен цементный раствор пониженной марки. Он был слишком жидким,не мог служить для удержания стенок скважин, а цемент быстро садился в забое. Для увеличения плотности состава и сроков оседанияего ингредиентов наши специалисты совместили первую и вторую технологии, добавив бентонит в цементный раствор. В результатемассы проб был разработан и успешно внедрен состав смеси, который и был далее успешно применен при массовом погружении свай.Нашими специалистами совместно с автором проекта велся постоянный мониторинг погруженных свай. Ежедневно электронные таблицы сотметками погружения и усилиями вдавливания по сваям, погруженным в предыдущий день, направлялись в офис Генерального подрядчикаи в проектную организацию. В смену удавалось погрузить до 34 свай.При выполнении работ из-за погодных условий у нас возникла ситуация, при которой состав смеси был скорректирован. 30 мая в процессемониторинга ИТР линии было отмечено, что свая не дошла до отметки забоя скважины. Мы тут же приостановили работы и провелитехническое совещание. Первым делом, так как произошла замена поставщика цементной смеси, а данная смесь изготавливалась пооригинальной рецептуре, был рассмотрен вариант, что завод поставил смесь с несоответствующим составом. Был вызван представительнезависимой лаборатории, проверен, в том числе — и опытным путем, состав смеси и вопросы к качеству смеси были сняты. Оказалось, чтобольшое количество выпавших атмосферных осадков привело к повышенному водонасыщению песчаных слоев грунта, и, соответственно,ожидаемый отвод воды из смеси был меньше расчетного. За счет этого плотность цементно-бентонитового раствора изменилась, чтопривело к оплыванию стенок скважины. В итоге вопрос сняли, скоррелировав количество цемента в растворе в зависимости от степениводонасышения грунтов.
За считаные дни мы мобилизовали технику на объект и в деле доказали Заказчику качество инженерных решений и скорость своихтехнологий. Далее все опытные сваи подтвердили требуемую проектом несущую способность по результатам статических испытаний.Для ускорения производства работ и наверстывания сроков Генеральный подрядчик попросил поставить на объект 2 сваевдавливающиеустановки Sunward и две буровых установки Soilmec.
Мы в рекордные сроки завершили вдавливание свай на сложнейшем Объекте и получили отличные отзывы от Заказчика, Генеральногоподрядчика и проектной организации. Надо ли говорить, что наших коллег с Объекта попросили, а доверие к технологии быловосстановлено?
Стоит отметить, что проблема продавливания сваями плотных песчаных прослоек грунтов оснований присуща не только для Москвы иМосковской области. С аналогичными геологическими ситуациями при вдавливании свай мы сталкиваемся в Мурманске, Северодвинске,Архангельске, Санкт-Петербурге, Самаре, Белгороде. А в Волгограде, Ростове-на-Дону и Волгодонске при вдавливании свай частовстречаются просадочные грунты, обладающие повышенной прочностью в летний период, когда у них низкая степень влажности. При этом восенний и весенний период, когда степень влажности грунтов за счет атмосферных осадков увеличивается, эти глины намокают и буквально«тают», их прочность резко снижается и сваи продавливают такие сверхплотные грунты минимальным усилием. Мы называем такие грунты«сахарная глина» и стараемся так выстроить график строительства Объекта, чтобы Заказчик избежал избыточных работ по лидерномубурению.
Есть организации, которые честно сдают сваевдавливающую технику в аренду и не пытаются изобразить из себя профессионалов повдавливанию свай. Это позиция и она достойна уважения. Но есть и другие компании, которые без разбора и оглядки на конкретныегеологические условия, не имея специалистов, опыта и знаний, отважно берутся за подрядные работы по вдавливанию свай. В том числе ивысокотехнологичные – под защитой бентонитовых и цементных растворов. Они воруют нашу технологическую документацию, копируютметоды организации работы, имитируют нашу культуру производства и исполнительную документацию, за счет отсутствия в штатеорганизации профессиональных инженеров, ИТР и бригад демпингуют и даже без заключения договора выходят вдавливать сваи подЖИЛЫЕ дома на Рублевке, Дубне, Головинском, Курске, Туле, Красногорске и других стройплощадках. И уходят с Объектов, не сумеввыполнить работу, позоря не только свое имя, но и саму технологию вдавливания свай и технические возможности СВУ.
Резюмируя хочу сказать, что в абсолютно любые грунты, кроме скальных, вдавливать сваи можно и нужно, только для каждой конкретнойтехнологии и геологии нужна еще голова, знания и опыт. Не имея этих 3-х качеств, можно загубить и опорочить любую технологию, какая быона золотая не была. В 2016 году нам на каждом ПЯТОМ объекте приходилось переделывать работу за недобросовестными коллегами и пофакту доказывать Заказчикам, что сваи вдавливает не СВУ, а опытный и профессиональный Подрядчик.
1