В статье рассмотрены основные типы свай применяемые при реконструкции зданий и сооружений.
При проведении работ по реконструкции и усилению фундаментов чаще всего выполняются в ограниченном пространстве. Оборудование и применяемые технологии для проведения работ, не должны оказывать негативного влияния на существующие конструкции и грунты основания.

При высокой деформируемости грунтов основания и наличии подземных вод, осложняющих процесс увеличения площади или дополнительного заглубления фундаментов, нагрузки на более прочные слои грунта передают путем пересадки существующих фундаментов на сваи. В зависимости от толщины слоя слабою грунта и глубины залегания кровли прочных грунтов, свая будет работать как висячая или как стойка. В последнем случае дальнейшее развитие осадок реконструируемого здания приостанавливается. Несущую способность и число свай определяют расчетом. Недостатком способа пересадки фундаментов на сваи является сложность его осуществления и сложностью контроля качества выполненных свай.

Одним из наиболее простых способов устройства свай, является применение набивных свай. При устройстве набивных свай в грунт погружается обсадная труба диаметром 250-375 мм, с последующим извлечением из их внутренней полости грунта и заполнением бетонной смесью. После чего в бетон устанавливается арматурный каркас. По способу уплотнения набивные сваи бывают:
- Бетонируемыми с трамбованием (сваи Страуса) для необводненных оснований
- Пневмонабивными с уплотнением бетонной смеси сжатым воздухом; эти сваи используются в любых гидрогеологических условиях.

Для свай Страуса применяется бетон класса не менее B20. Высота каждой загруженной в обсадную трубу порции бетона должна быть не менее 0,8-1 м, для возможности уплотнения смеси специальной трамбовкой без образования бетонной пробки. В процессе трамбования бетона, обсадная труба медленно поднимается вверх, затем осаживается и потом извлекается из грунта. Боковая поверхность такой сваи становится гофрированной, вследствии чего увеличивается ее сцепление с грунтом. Ствол набивной сваи армируется только в верхней части на высоту 1,5-2,0 м.

При устройстве пневмонабивных свай к верхней части обсадной трубы прикрепляют шлюзовой аппарат, который соединен с сетью воздуховода. Под давлением до 0,4 Мпа, создаваемым аппаратом, подземная вода отжимается из скважины, а также трамбуется бетон.

При усилении ленточных фундаментов набивные сваи располагают параллельными рядами с обеих сторон фундамента, т.е. делают их выносными. Расстояние между сваями в поперечном направлении определяется шириной фундамента, а также удобством расположения бурового оборудования.

Статическое вдавливание свай при реконструкции зданий и сооружений имеет ряд значительных преимуществ перед другими способами устройства свай. К ним можно отнести следующие:

• Вдавливание позволяет исключить динамические воздействия на существующие конструкции здания, тем самым значительно снизить риски возникновения дополнительных технологических осадок существующих зданий;
• Статическое вдавливание позволяет выполнить сваи с высокой точностью и качеством, а также контролировать значение «несущей способности» свай на всех этапах их погружения;
• Вдавливаемые сваи обладают более высокими значениями несущей способностью по сравнению с буровыми сваями равного диаметра;
• Технология вдавливания свай позволяет производить работы в стесненных условиях

К основным недостаткам данной технологии можно отнести:

• Низкая скорость производства работ;
• Необходимость использования инвентарных балочных систем либо тяжелого вдавливающего оборудования.

Для многих традиционных способов усиления оснований и фундаментов общими недостатками являются невозможность применения в любых грунтовых условиях, а также высокая стоимость и трудоемкость производства работ. Усиление фундаментов путем устройства буроинъекционных свай возможно в любых грунтовых условиях, при этом относительно невысокой стоимости работ.

С помощью буроинъекционных свай возможно проводить усиление фундаментов, не разрабатывая котлованы и не нарушая естественной структуры грунтов основания, так как применяемое для их устройства оборудование не создает динамическое воздействие и кроме того, малогаборитно и может быть установлено как внутри жилого или производственного помещения, так и в его подвальной части. Усиление этим способом наиболее целесообразно выполнять, если грунты основания реконструируемого здания имеют низкую несущую способность. В этом случае часть или всю нагрузку от фундамента передают на более глубоко расположенные прочные слои грунта, для чего устраивают под зданием буроинъекционные сваи – своего рода жесткие корни в грунте. За рубежом буроинъекционные сваи называются корневидные и микросваи.

Буроинъекционные сваи также целесообразно применять при строительстве новых сооружений с рядом существующими. Это часто необходимо, когда сооружение новых объектов ведется в условиях сложившейся застройки, при реконструкции действующих предприятий и цехов, усилении фундаментов под оборудование, защите существующих зданий от возможных подвижек грунтов при разработке глубоких котлованов, проходке тоннелей метро, коллекторов и прочих сооружений. В этих случаях обычные сваи из-за вибрации, ударов и громоздкости технологического оборудования оказываются не применимыми.

В настоящее время на практике реализуется много разновидностей буроинъекционных свай, ниже приводится последовательность одного из вариантов:

• Производится бурение скважины диаметром 80-300 мм под защитой обсадных труб или глинистого раствора.
• После окончания бурения до проектной отметки и извлечения бурового инструмента, в скважину заполненную глинистым бентонитовым раствором, устанавливается секциями арматурный каркас. Секции каркаса между собой соединяются с помощью сварного стыка.
• После установки арматурного каркаса или параллельно с его установкой в скважину опускают инъекционную трубу диаметром 40-60 мм, состоящую из звеньев 1-2 м, соединяемых на муфтах.
• Через инъекционную трубу производится заполнение скважины цементно-песчаным раствором под давлением до 0,5 Мпа. Глинистый раствор при этом вытесняется, а в нижней части скважины, где давление максимальное, происходит обжатие стенок скважины с образованием зон с уширением.
• После заполнения скважины раствором инъекционную трубку извлекают, а скважину опрессовывают через клапан сжатым воздухом под давлением 0,3-0,5 Мпа или дополнительным объемом цементно-песчаного раствора.

В последнее время при устройстве свай для усиления фундаментов все больше применяются реверсивные пневмопробойники. Конструкция пневмопробойника довольно проста. В его корпусе находится ударный механизм, ударник которого приводится в действие сжатым воздухом от компрессора.

Первоначально пневмопробойником до проектной отметки проходится скважина, которая затем заполняется полусухой бетонной смесью. Вторично тот же пневмопробойник опускается в скважину, заполненную бетонной смесью, и снова проходится ее до проектной отметки, вдавливая в стенки скважины бетонную смесь, далее производится заполнение образовавшейся полости литым бетоном. При необходимости в литой бетон погружается арматурный каркас.