Pale CFA i mikropale to dwa różne sposoby posadowienia głębokiego. Pal CFA formuje się w gruncie ciągłym świdrem, a beton tłoczy się przez jego rdzeń, dlatego technologia sprawdza się przy nowych obiektach i większych obciążeniach. Mikropal ma średnicę do 300 mm i można go wykonać tuż przy istniejących fundamentach oraz w ciasnych pomieszczeniach. O wyborze decydują grunt, dostęp dla maszyny, sąsiedztwo budynków i wielkość obciążeń.
Pale CFA i mikropale różnią się przede wszystkim średnicą, sposobem formowania trzonu i tym, jak blisko istniejącego budynku można je wykonać. Pal CFA ma średnicę liczoną w setkach milimetrów i powstaje na placu budowy nowego obiektu, gdzie jest miejsce na dużą palownicę. Mikropal nie przekracza 300 mm i wchodzi tam, gdzie ciężki sprzęt nie ma dostępu. W SIVEL obie technologie należą do zakresu specjalistycznego fundamentowania, a wybór poprzedzamy badaniami geotechnicznymi i obliczeniami statycznymi.
W skrócie
- Średnica: mikropale mają do 300 mm, typowe pale CFA od 400 do 1000 mm.
- Wykonanie pala CFA: ciągły świder i beton tłoczony przez jego rdzeń w trakcie wyciągania.
- Miejsce pracy: mikropale wchodzą do piwnic i pod istniejące fundamenty, pale CFA potrzebują placu dla palownicy i koparki.
- Podstawa wyboru: badania geotechniczne, obliczenia statyczne i ocena stanu fundamentów.
Czym pal CFA różni się od mikropala?
Podstawowa różnica to średnica: mikropalem nazywa się pal wiercony o średnicy nie większej niż 300 mm albo pal przemieszczeniowy do 150 mm, a pale CFA są od nich wyraźnie grubsze. Na tym różnice się nie kończą, bo od średnicy zależy sposób zbrojenia, rodzaj mieszanki i wielkość maszyny. Pal CFA zbroi się koszem zbrojeniowym wprowadzanym w świeży beton, a mikropal najczęściej rurą stalową, prętem lub kształtownikiem zalanym iniektem cementowym. Dlatego trafiają do zupełnie innych zadań, choć obie technologie należą do fundamentów głębokich.
| Cecha | Pal CFA | Mikropal |
|---|---|---|
| Średnica | typowo od 400 do 1000 mm | do 300 mm (wiercony), do 150 mm (przemieszczeniowy) |
| Formowanie trzonu | ciągły świder, beton tłoczony przez rdzeń podczas podciągania | wiercenie w rurze osłonowej lub świdrem, wypełnienie iniektem cementowym |
| Zbrojenie | kosz zbrojeniowy wprowadzany w świeży beton | rura stalowa, pręt lub kształtownik |
| Maszyna i miejsce | palownica i koparka do urobku, potrzebny duży plac | mała wiertnica, praca w piwnicach i przy istniejących fundamentach |
| Typowe zastosowanie | nowe obiekty, większe obciążenia, ściany palowe | wzmacnianie istniejących budynków, trudny dostęp |
Jak powstaje pal CFA i co daje ta technologia?
Pal CFA powstaje w dwóch etapach: najpierw ciągły świder wkręca się w grunt na pełną długość pala, potem beton jest tłoczony przez rdzeń świdra, który równocześnie unosi się w górę. Beton trafia pod ciśnieniem w przestrzeń tuż pod świdrem, więc otwór nie zostaje pusty i grunt się nie rozluźnia. Zbrojenie wchodzi na końcu, w świeży beton. Nazwa pochodzi od angielskiego Continuous Flight Auger, a w polskich opracowaniach spotyka się też określenie pale FSC, czyli formowane świdrem ciągłym.
Technologia jest bezudarowa i bezwibracyjna. Można ją więc stosować obok istniejącej zabudowy, jeśli dopuszcza to projekt. Parametry wiercenia i betonowania, takie jak prędkość unoszenia świdra, ciśnienie i ilość mieszanki, rejestruje się w sposób ciągły, co pozwala potem sprawdzić ciągłość trzonu. Pale wiercone wykonuje się według normy PN-EN 1536. Wykonujemy pale gruntowe zarówno z rurą osłonową, jak i bez rury, a wersję z rurą wybiera się przy trudniejszych warunkach gruntowych.
Dlaczego mikropal wchodzi tam, gdzie pal CFA się nie zmieści?
Mikropal przenosi obciążenie przez stalowe zbrojenie i iniekt cementowy związany z gruntem, dlatego mimo małej średnicy pracuje przy znacznych obciążeniach. Wierci się go w rurze osłonowej albo świdrem ślimakowym, a otwór wypełnia iniektem cementowym lub mieszanką z drobnym kruszywem. Wykonawstwo mikropali reguluje norma PN-EN 14199. Zbrojenie stanowią zwykle rury stalowe, pręty lub kształtowniki, a w wersji samowiercącej systemowe żerdzie.
Mała średnica pozwala pracować w bezpośredniej bliskości istniejących fundamentów i nie osłabia ich tak, jak może to zrobić odwiert o dużej średnicy. Wiertnica jest niewielka. Mikropale wykonuje się więc także w piwnicach i innych pomieszczeniach o ograniczonej wysokości. Urobku powstaje mało, a plac nie musi pomieścić palownicy i koparki. Dlatego mikropale są typowym sposobem wzmacniania fundamentów w budynkach, które nadal są użytkowane.
Kiedy wybiera się pale CFA, a kiedy mikropale?
Pale CFA wybiera się przy nowych obiektach na otwartym placu, gdy grunt przy powierzchni jest słaby, a obciążenia są duże. Mikropale wybiera się przy budynkach istniejących, w ciasnym dostępie i tam, gdzie sąsiednich fundamentów nie wolno naruszyć. O granicy między tymi zastosowaniami rozstrzygają przede wszystkim dostęp i wpływ wykonania na otoczenie, a dopiero potem nośność. Projektant za każdym razem sprawdza te same kryteria.
- Dostęp dla maszyn: palownica CFA i koparka wymagają placu, mikropale pracują w piwnicy i przy samej ścianie.
- Sąsiedztwo fundamentów: duży odwiert przy istniejącej ławie lub stopie może osłabić grunt, mikropal o małej średnicy robi to w znacznie mniejszym stopniu.
- Wielkość obciążeń: duże obciążenia od nowego obiektu przenosi pal CFA o dużej średnicy, a wzmocnienie istniejącego fundamentu zwykle realizuje się mikropalami.
- Warunki gruntowe i woda: układ warstw i poziom wody gruntowej wpływają na wybór wersji pala, w tym na to, czy potrzebna jest rura osłonowa.
- Skala robót: duża liczba pali na nowej budowie wypada zwykle korzystniej w technologii CFA, bo jest szybka.
Żadna z tych technologii nie jest lepsza w oderwaniu od warunków, więc ostatecznie decyduje projekt oparty na badaniach.
Jakie badania poprzedzają wybór technologii palowania?
Przed wyborem technologii wykonuje się badania geotechniczne gruntu, które pokazują układ warstw, ich nośność i poziom wody gruntowej. Prowadzimy je razem z analizą stanu technicznego obiektu, obliczeniami statycznymi i opiniami technicznymi, a na tej podstawie przygotowujemy projekt naprawczy. Bez tych danych nie da się określić długości pali, ich liczby ani sposobu zbrojenia. Zbyt optymistyczne założenia o gruncie kończą się palami, które osiadają bardziej, niż przewidział projektant.
Przy budynku istniejącym dochodzi ocena fundamentów: ich stanu, szerokości, głębokości posadowienia i przyczyn uszkodzeń. Dopiero z tej diagnozy wynika, czy potrzebne jest palowanie, czy wystarczy inna metoda wzmocnienia. Pomiar nośności gruntu bywa też podstawą decyzji, że budynek w ogóle nie wymaga pali.
Czy słaby grunt zawsze oznacza konieczność palowania?
Słaby grunt nie zawsze wymaga pali, bo część problemów rozwiązuje się wzmocnieniem samego podłoża albo podbiciem fundamentów. Obok pali i mikropali wykonujemy jet grouting, wzmocnienie gruntu polimerami i żywicami, iniekcje wzmacniające oraz podbijanie fundamentów. Jet grouting polega na rozcinaniu gruntu strumieniem zaczynu pod wysokim ciśnieniem. Powstaje kolumna z mieszaniny gruntu i zaczynu, o lepszych parametrach niż podłoże wyjściowe. Wybór zależy od tego, czy słabe są głębsze warstwy, czy osiadanie jest nierównomierne, czy uszkodzony jest sam fundament.
Dlatego zaczynamy od diagnozy, a technologię wskazujemy dopiero w projekcie naprawczym. Wstępna konsultacja jest bezpłatna. Dane do kontaktu znajdują się w zakładce Kontakt na stronie firmy.
Podsumowanie
- Różnica główna: średnica, sposób zbrojenia i wielkość maszyny.
- Pale CFA: nowe obiekty na placu z dostępem dla palownicy.
- Mikropale: budynki istniejące, ciasny dostęp i bliskość fundamentów.
- Decyzja: wynik badań geotechnicznych i projekt, a nie sama średnica pala.