0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Новейшие конструкции и технологии устройства забивных свай

Устройство свайно-забивного фундамента: его преимущества и недостатки, а также отзывы и схема отделки основания с ростверком

24.11.2018 1,458 Просмотров

Строительство на проблемных грунтах представляет собой сложную и рискованную процедуру.

Опора на верхние слои грунта невозможна, присутствует высокая подвижность или пучинистость, делающие традиционные виды основания несостоятельными.

В этих случаях проблема решается с помощью свайных типов фундамента, опирающихся на более глубокие и прочные грунтовые слои.

Технология не нова, проверена многими веками и десятилетиями строительства.

Рассмотрим один из наиболее старых и отработанных типов — свайно-забивной фундамент.

Что такое свайно-забивной фундамент

Свайно-забивной фундамент представляет собой опорную конструкцию, состоящую из системы вертикальных опор, погруженных в грунт до появления контакта с плотными слоями.

Принципиальным отличием этого вида является способ погружения свай в грунт.

На инженерном языке это называется «вдавливание», а на практике производится забивание опор с помощью специальных машин — строительных копров. Особенностью забивного метода стал максимально плотный контакт опор с грунтом и большая глубина погружения — от 3 до 25 м.

Для обеспечения прохода сквозь слои грунта нижний конц сваи заострен, что отличает их от буронабивных вариантов опор, которые часто имеют утолщение в нижней части для образования бетонной подушки.

Современные виды свай имеют высокие показатели прочности и надежности. Они позволяют образовать свайное поле, способное выдерживать вес больших и тяжелых зданий без опасности проседаний или деформаций опорной системы.

Плюсы и минусы

К достоинствам забивных свай следует отнести:

  • Возможность использования на всех типах грунтов, исключая скалистые.
  • Опоры способны выдерживать значительные нагрузки.
  • Срок службы свай превышает период эксплуатации дома.
  • Технология производства позволяет стволам переносить не только вертикальные, но и горизонтальные воздействия подвижных слоев грунта. Это особенно важно при большой глубине погружения.
  • Установка свай занимает немного времени.
  • Объемы земляных работ или использованного строительного материала невелики.
  • Возможность производить работы в течение всего года в любых условиях.

Недостатками следует считать:

  • Отсутствует возможность создания подвалов, цокольных этажей и прочих заглубленных помещений.
  • Необходимость использования специальной техники.
  • Значительные неудобства при погружении для жителей близлежащих домов.
  • Имеется опасность нарушения режима работы фундамента соседних зданий при слишком плотном приближении строительства.

Его виды

Существует несколько разновидностей забивных свай:

Железобетонные

Наиболее распространенный вид опор, которые выпускаются специально и имеют высокие эксплуатационные показатели.

Благодаря напряженной продольной арматуре они способны выдерживать значительные боковые воздействия, а вертикальные нагрузки, доступные для опор без нарушения работоспособности, составляют 40-50 т на единицу.

Изготавливаются из влагоустойчивого и морозостойкого бетона со специальными добавками.

Стальные

В отличие от всех других вариантов, стальные забивные сваи специально не выпускаются.

В качестве опор используют различные виды металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.п.

Металлические сваи более гибко реагируют на боковые воздействия, что позволяет использовать их в специфических условиях — на склонах, плывунах и т.п. Срок службы стальных свай ограничен из-за неизбежной коррозии, возникающей вследствие электрохимического воздействия грунта.

Деревянные

Самый старый вид свай, постепенно вытесняемый более прочными и устойчивыми к нагрузкам видами.

В современном строительстве используются только для создания легких и вспомогательных построек — каркасных или деревянных.

Особенности древесины не позволяют рассчитывать на длительный срок службы, поэтому предпочтение пользователей все чаще отдается другим, более современным и надежным вариантам.

Для частного домостроения наиболее распространены железобетонные сваи. Они обладают наиболее удачным набором качеств, прочностью, устойчивостью к влаге и перепадам температур.

Существует достаточно удобный ряд типоразмеров и длин, позволяющий выбрать самый подходящий вариант для своих условий.

Область применения

Свайно-забивные фундаменты характерны для тяжелых и массивных домов из кирпича или бетона.

Высокая несущая способность опорной конструкции позволяет строить высокие многоэтажные здания и сооружения сложной конфигурации.

В частном домостроении применяют для поддержки двух- и трехэтажных кирпичных домов, особняков или замков, обладающих большим весом и неравномерным распределением нагрузки на опору.

Срок службы

Период эксплуатации забивных свай у каждого вида свой.

Так, деревянные сваи рассчитываются на 30-50 лет (хотя имеются примеры более длительной службы при соответствующих условиях). Металлические виды свай способны выдержать около 60 лет. Наиболее длительный срок службы имеют железобетонные сваи заводского изготовления.

Как рассчитать основание?

Расчет свайно-забивного фундамента производится по совокупной нагрузке и несущей способности сваи.

Определение нагрузки производится суммированием веса дома, кровельной системы, снега и ветровых нагрузок, имущества и прочих факторов, увеличивающих давление на опоры.

Несущая способность сваи — это сумма сопротивления грунта в нижней части ствола и по боковым стенкам.

Общий вес дома делится на несущую способность одной опоры — получается количество свай, необходимых для образования свайного поля для данной постройки.

Схема монтажа

Порядок действий:

  • Подготовительные работы. Производится перебазирование техники, подвоз и складирование свай. Выполняется очистка и планировка участка, разметка свайного поля.
  • Производится забивка пробных свай. Это необходимо для определения условий и параметров опор на практике. Для частного домостроения этот пункт нередко пропускают, хотя он очень важен и позволяет избежать ошибок.
  • Производится погружение свай.

Существует несколько схем забивки, обусловленных необходимостью подхода техники к точке установки.

Неграмотное распределение может стать причиной невозможности установки каких-либо опор из-за помехи, созданной уже погруженными стволами.

Используются следующие схемы:

  • Последовательная.
  • Секционная.
  • Спиральная.

Выбор наиболее подходящей схемы производится специалистами-сваебойщиками, которые имеют достаточный опыт в таких делах.

Завершающим этапом является создание ростверка. По окончании забивки и выдержки сваи, которая длится до 20 дней, производится обрезка стволов специальным инструментом.

Он удаляет бетон, оставляя в целости арматуру. Ее соединяют с армпоясом ростверка, который отливают в специально созданной опалубке.

Производится весь комплекс работ — создание опалубки, гидроизоляция, установка арматурного каркаса и заливка бетона. Используются только прочные марки, от М200 и выше. Опалубку снимают через 10 дней после заливки, выдержка всего длится 28 дней.

После выдержки материала для набора конструкционной прочности производится гидроизоляция видимой части фундамента, затем можно продолжать строительство.

Отзывы владельцев домов

Рассмотрим отзывы владельцев домов на свайно-забивных фундаментах:

Забивной свайный фундамент

Забивной свайный фундамент – вид фундамента, при котором погружение свайных столбов осуществляется без предварительного извлечения грунта для установки. Классический метод установки – забивание свай ударным методом. Для этого используются специальное сваебойное оборудование – гидравлическое, паровоздушное или дизель-молоты. В некоторых случаях для погружения свай используются другие способы. К ним относятся установка с помощью вибрации и вдавливания. Наземная часть свай скрепляется ростверком.

Чем отличаются набивные и забивные сваи

Забивные сваи. Готовые свайные столбы, при помощи специальной техники, загоняются в землю на необходимую глубину.

Буронабивные сваи. Изготавливаются в процессе строительства фундамента. В местах установки проводится бурение скважины на глубину погружения будущей сваи. Затем в скважину устанавливается арматура, после чего отверстие заполнятся цементным раствором. Иногда, при обустройстве фундамента на неустойчивых почвах, для дополнительной надежности в скважину помещается металлическая труба и только затем проводится бетонирование.

Достоинства и недостатки забивного свайного фундамента

Эксплуатационные особенности, а также достоинства и недостатки зависят в первую очередь от материала и технологии изготовления свай. Но существуют и общие характеристики.

Достоинства забивного фундамента

  1. Обладают высокой прочностью и способны выдерживать большие нагрузки, особенно фундаменты на железобетонных сваях.
  2. Монтаж фундамента не требует серьезной подготовки участка и объемных земляных работ.
  3. Идеально подходит для затопляемых территорий, так как есть возможность поднять дом над уровнем затопления.
  4. Монтажные работы, не смотря на трудоемкость, проводятся в короткие сроки.
  5. При возведении забивного основания, почва не разрыхляется, а наоборот, утрамбовывается, за счет чего повышается надежность и устойчивость конструкцию.
  6. Нагрузки на фундамент передаются на глубинные плотные грунты. Это увеличивает несущую способность основания.

Забивной фундамент на практике: возведение при помощи специального оборудования.

Недостатки

  1. Необходимость привлечения спецтехники.
  2. Могут возникнуть сложности с оборудованием цокольного помещения.
  3. Фундамент недостаточно надежен на набухающих и просадочных грунтах.
  4. Возможна неравномерная усадка фундамента. Причиной может послужить различие в плотности грунта и разная нагрузка на сваи.

Классификация свай забивного типа

По типу сечения столбы бывают:

  • цельными;
  • трубчатыми (диаметр которых не превышает 80 см и которые имеют грунтовое ядро);
  • Н-образными;
  • с закрытым концом.

По материалу изготовления могут быть:

  • из древесины;
  • из стали;
  • железобетонными.

Особенности деревянного забивного фундамента

Деревянные забивные сваи используются в тех случаях, когда подошва фундамента располагается ниже залегания грунтовых вод.

Для изготовления свайных столбов используются смолистые и устойчивые к гниению породы деревьев – сосна, дуб, ель, пижма, кедр и т.д.

Деревянные сваи чаще всего имеют ширину сечения от 25 до 30 см, а погружение в почву может достигать 12 метров. Конец, который погружается в почву, обязательно должен быть заострен. Если фундамент возводится на плотной почве, на заостренный конец надевается колпачок из стали. Наземная часть столба оформляется под наголовник или стальной бугель.

Забивной фундамент на деревянных сваях.

Различают три вида забивных деревянных свай.

  1. Одиночные. Классические деревянные столбы, которые монтируются по одному.
  2. Пакетные. Свая представляет собой несколько брусьев (обычно 3 или 4 шт.), составленных вместе.
  3. Сваи из клееного бруса. Основное достоинство этого вида – возможность изготовить свайный столб любой длины. Технология изготовления клееного бруса заключает в себе склеивание высушенных и строганных досок. Для работы применяются био- и водостойкие клея, что повышает долговечность и эксплуатационные характеристики изделия.

Заглубление деревянного столба должно проходить на глубину не менее 1,2 метра. Обязательно учитывается уровень промерзания грунта – свая погружается ниже ее как минимум на 0,5 м.

Достоинства и недостатки деревянного забивного фундамента

Основным недостатком такого основания является подверженность древесины гниению. Регулярно меняющийся уровень влажности в почве значительно сокращает срок службы свай из древесины.

К достоинствам деревянных основания относят:

  • экологичность;
  • способность к восстановлению прежних свойств после некоторого давления;
  • простоту монтажа;
  • невысокую стоимость.

Особенности забивного фундамента на ЖБИ-сваях

Железобетонные сваи бывают двух видов – цельными и полыми. Полые изготавливаются при помощи центрифуги, имеют чаще всего круглую форму и используются в строительстве одноэтажных зданий. Не подходят для возведения фундамента в сейсмически активных зонах, торфяных почвах. В отличие от цельных, полые свайные столбы имеют меньший вес, что значительно упрощает работу с ними.

Маркировка свай из железобетона в соответствии с ГОСТом

  • «С» – столбы с поперечным армированием.
  • «СК» – сваи круглые, имеющие полость.
  • «СП» – столбы квадратной конфигурации, имеют круглую полость, за счет чего снижается их вес. Армируются как напрягаемым, так и обычным методом.
  • «СГ» – прямоугольные сваи из тяжелого бетона. За счет увеличения площади сечения, отличаются большей несущей способностью, чем квадратные.
  • «СЦ» – сваи с квадратным сечением без поперечного армирования.
  • «1СД» – колонновидные сваи.
  • «2СД» – колонновидные сваи, предназначенные для установки по средним осям.
  • «ССН», «ССВ» – составные свайные столбы.
Читать еще:  Можно ли использовать полиэтиленовую пленку для пароизоляции?

Железобетонные сваи сплошного сечения

Цельные сваи бывают нескольких форм – Н-образные, круглой, квадратной или прямоугольной конфигурации.

Особенности армирования

Для изготовления используется гидротехнический бетон и стальная арматура. Армирование может быть как обыкновенным или натяжным.

Особенность армирования с помощью предварительно напряженной арматуры в том, что металлический элемент, прежде чем бетонировать, растягивают с помощью домкрата или другого приспособления.

Также растяжение можно усилить при использовании электричества – через арматуру пропускается огромный ток, что приводит к нагреву металла и он расширяется. Арматура фиксируется в этом состоянии на протяжении всего цикла бетонирования сваи.

Расположение арматуры внутри сваи.

После застывания бетона, напряжение с металлического элемента снимается – прекращается подача тока или ослабляется фиксация домкратом. Такой способ увеличивает прочность изделия.

Между бетоном и металлом возникает напряжение, так как металлический элемент пытается сжаться, а бетон – сохранить свои позиции – старается растянуть металл в прежнее состояние. Это дает возможность частично потянуть армирующий элемент на изгибе и повысить прочность всей конструкции.

В зависимости от положения, сваи армируются двумя способами.

  1. Продольное армирование. Представляет собой основную рабочую арматуру.
  2. Поперечное армирование. Его цель – объединить продольную арматуру и принимать ударную нагрузку в процессе забивания сваи.
Применение забивного ЖБИ фундамента

Железобетонный свайный фундамент – наиболее распространенный тип фундаментов. Он используется для:

  • строительства частных домов;
  • строительства производственных зданий и сооружений;
  • строительства многоэтажных и малоэтажных построек;
  • для построек из кирпича, древесины, газобетона, пеноблоков и других материалов;
  • как основание под каркасные дома, гаражи, беседки и другие хозяйственные постройки.

Особенности ЖБИ-фундамента
  1. Бетонные сваи обладают высокой прочностью и выносливостью. Согласно ГОСТу, прочность бетонного столба должна быть не меньше 200 кгс/см 2 . Минимальный вес, который может выдержать свая – 125 тонн.
  2. Бетон склонен к разрушению в неблагоприятной среде – почвах с высоким содержанием хлоридов, кальция, сульфатов и других минеральных солей и щелочей.
  3. Большой вес ЖБИ-свай затрудняет транспортировку и установку.
  4. Использование для фундамента того или иного типа свай зависит, в первую очередь, от особенностей почвы.
Подбор типа ЖБИ-основания под почву
  • Свайные столбы напряженного армирования применяются для установки в грунтах, обладающих средней плотностью.
  • Сваи обычного армирования – для монтажа на песчаных и глиняных почвах.
  • Свайные столбы продольного ненапряженного армирования – на грунтах склонных к сжиманию, не имеющих глины и валунов.
  • Колонновидные сваи применяются на глиняных и средней плотности грунтах.
  • Круглые сваи полого сечения – для одноэтажных зданий на устойчивых почвах.

Стальные забивные сваи

Изготавливаются из различного профиля – швеллера, труб и т.д. В длину различают короткие, длинные и составные.

Используются для фундаментов под любые строения, как частные, так и специального назначения, а также применяются в тех случаях, когда нет возможности возведения фундамента на железобетонных сваях.

Стальные забивные сваи.

По конструкции стальные сваи бывают:

  • корневидные;
  • конические;
  • анкерные;
  • колонны.

Чаще всего в строительстве забивного фундамента используются конические сваи.

Достоинства и недостатки фундамента на стальных сваях

Фундаменты на стальных сваях могут возводиться в сложных геологических условиях, например на почвах с высокой плотностью.

К основным плюсам относятся:

  1. Небольшой вес.
  2. Возможность установки на глубину до 90 м.
  3. Возможность возведения фундамента круглогодично.
  4. Длительный срок службы.

Минусом фундамента на металлических сваях является его подверженность коррозиям. Основание может разрушиться в очень короткий срок при неправильной технике возведения, высокой агрессивности среды эксплуатации и некачественном антикоррозийном покрытии.

Этапы возведения забивного свайного фундамента

Прежде чем приступить к монтажу фундамента, необходимо рассчитать необходимые параметры и составить проект здания и самого фундамента с учетом веса, планировки и других особенностей будущей постройки.

При проектировании учитываются несколько факторов.

  • глубина залегания грунтовых вод;
  • агрессивность среды;
  • тип грунта;
  • уровень затопления почвы и т.д.

Вес, который придется выдерживать фундаменту.

  • масса самого строения;
  • снеговая нагрузка;
  • эксплуатационная нагрузка (мебель, люди и т.п.);
  • масса кровли, чердачного перекрытия и т.д.

Места расположения свай. Сваи располагаются:

  • на каждом углу по наружному периметру;
  • на местах пересечения внутренних стен и стыках наружной и внутренней стены;
  • дополнительные сваи располагаются по периметру здания и внутренних помещений, расстояние между сваями должно быть не более 3 метров.

Проект расположения свай.

Процесс монтажа

Забивание свай – основной монтажный этап при возведении данного типа фундаментов.

Этап 1. Подготовительный.

Прежде чем приступить к монтажным работам, проводится подготовка территории, осуществляется отведение грунтовых вод и рытье котлована. Делается разметка территории, места установки свай отмечаются колышками.

Этап 2. Забивание свай.

Сваи с помощью спецтехники поднимаются и устанавливаются в отведенных местах. Затем с помощью сваебойной машины столбы погружаются в грунт.

Этап 3. Выравнивание.

Установленные сваи проверяются на отклонения и подрезаются до требуемого уровня.

Этап 4. Оборудование ростверка.

Наземная часть свайных столбов соединяется ростверком, чаще всего бетонным. Для его монтажа устанавливается опалубка, проводится армирование и бетонирование. Так же ростверк может быть выполнен из деревянного бруса или метала, в зависимости от материала изготовления свай.

Преимущества забивных свай

Йоуни Суомалайнен

Современная сваебойная технология предоставляет новые возможности и преимущества для строительной индустрии. Компания Junttan Oy (Финляндия) – производитель полного спектра профессионального оборудования для устройства свайных фундаментов – десятилетиями целенаправленно развивает сваебойную технологию, используя огромный опыт, полученный во всем мире. Достигнутые результаты исследований и разработок дали возможность создать самые совершенные гидромолоты и специализированные копры, которые по своим характеристикам не имеют себе равных. Оборудование Junttan в сочетании с широким спектром современных забивных свай, высокой квалификацией операторов и надежным сервисом обеспечивает возможность поднять бизнес по фундаментным работам на совершенно новый уровень. Достигаются повышение эффективности, гибкости и рентабельности, новые области применения, удобство использования, экологичность и надежность.

На правильный и разумный выбор типа свай, кроме чисто технических характеристик, влияет целый комплекс факторов, связанных с экономией, экологией, эффективностью, вызываемыми помехами для дорожного движения, комфорта для людей, и другие.

Технологию буронабивных свай (в т.ч. с выемкой грунта) принято использовать в тяжелых грунтах и на объектах, где необходима большая несущая способность конструкции. К недостаткам этой технологии относится то, что она требует много различной вспомогательной техники, рабочей силы и в конечном итоге много времени из-за большого количества разных рабочих операций, логистики материалов и сроков твердения бетона.

Применение готовых забивных свай в России более ограничено; их используют, как правило, для объектов с меньшими требованиями к несущей способности. Они также применяются чаще всего на сооружении объектов вне городов, что объясняется более высоким уровнем шума и вызываемой для окружающих конструкций вредной вибрацией. Однако благодаря техническому развитию оборудования, конструкции самих забивных свай и технологии в целом, сфера применения забивных свай стала намного шире, о чём свидетельствует практика многих стран мира.

В современных рыночных условиях во всем мире выбор технологий и подрядчиков по строительству промышленных и гражданских зданий и сооружений базируется на общих критериях. Кроме надежности, безопасности и долговечности конструкций, все большее внимание уделяется возможности сокращения сроков строительства, повышению экономической эффективности, универсальности оборудования, обеспечению экологичности.

Современная забивная свая во многом отличается от своих предшественников. Ее форму и размер можно физически контролировать перед и в процессе установки. Забивная свая представляет собой комплексное инженерное решение. Конструкция, правильность установки и высокое качество каждой забивной сваи контролируются, что исключает случайности и позволяет получить известный, надежный и экономичный продукт, который может быть адаптирован к самым различным условиям грунта. Статическое или динамическое тестирование может подтвердить несущую способность установленных свай и контролировать воздействие молота на сваю.

На современных молотах Junttan предусмотрены устройство постоянного измерения скорости проникновения сваи в грунт и система измерения энергии удара, которые обеспечивают очень высокий уровень контроля качества и предотвращают повреждение свай из-за неконтролируемой силы удара молота, что часто случается при работе молотов других производителей. Благодаря характеристикам оборудования Junttan, в Финляндии и очень многих других странах традиционно используют не-преднапряженные железобетонные забивные сваи даже в самых тяжелых грунтах.

Забивные сваи, как правило, наиболее экономически эффективное решение для глубокого фундамента. Вы платите только за то, что вам нужно. Нет лишних скрытых дополнительных расходов. Забивные сваи выпускаются в большом ассортименте, благодаря широкому многообразию материалов и форм. Следовательно, они могут быть точно рассчитаны на нужную структурную прочность, позволяющую забивать их современными молотами для повышенных рабочих нагрузок, благодаря чему требуется меньше свай на проект, а затраты на фундамент существенно снижаются.

Обычно забивка каждой отдельной сваи завершается при достижении определенного количества ударов молота на единицу проникновения сваи в грунт и требуемой несущей способности. Благодаря этому длина сваи может меняться, если грунт неоднородный. Забивные сваи могут либо укорачиваться, либо сращиваться (составные сваи). Конструкции закладных деталей составных свай обычно соответствуют или даже превышают прочность самой сваи. В конструкции сваи могут быть предусмотрены свайные наконечники, которые необходимы для обеспечения требований по её проникновению в грунты и создают очень надежный контакт с каменными включениями в грунтах и со скалистым основанием.

Забивные сваи хорошо адаптируются к специальным условиям и ограниченным строительным площадкам. Они идеально подходят для применения в грунтах с повышенной влажностью, в море или в прибрежных зонах, где они, кстати, подвергаются особо сильным, переменным динамическим нагрузкам от волн. В таких случаях отсутствует необходимость в специальных обшивках, а технология строительства избавлена от простоев, связанных с твердением бетона. Сваи, забитые через воду, могут использоваться немедленно, что позволяет вести строительство без каких-либо задержек. При строительстве мостов или пирсов забивные сваи можно быстро встраивать в конструкцию, позволяющую использовать сам мост или пирс в качестве рабочей платформы для забивки последующих свай (при строительстве по схеме сверху вниз). В сейсмоопасных зонах забивные сваи большого диаметра обеспечивают высочайшую сейсмостойкость.

Читать еще:  Какие ступени лучше для лестницы в доме?

В городском строительстве, особенно вблизи от других зданий, для минимизации вибрационного воздействия на соседние конструкции используются специальные типы забивных свай (например, двутавровые сваи, швеллеры, металлические трубные сваи, пустотелые бетонные сваи и пр.), которые существенно снижают воздействие вибрации или ударной волны на окружающие конструкции. С другой стороны, для уменьшения воздействия вибрации при забивке железобетонных свай и в тяжелых грунтах широко применяется технология опережающего бурения через верхние слои грунта. Кроме этого, самые современные гидромолоты обеспечивают возможность плавно регулировать силу удара. Имеются компактные, более легкие современные сваебойные копры, которые могут работать буквально у стен окружающих зданий.

В конструкции современных гидромолотов Junttan применены материалы и структурные решения для существенного уменьшения уровня шума. Инновационная конструкция свайного наголовника не только уменьшает уровень шума, а также и сосредотачивает всю силу удара точно на центр сваи. Доказано измерениями, что гидромолоты Junttan обеспечивают КПД 95% и более. Следовательно, по сравнению с любыми другими молотами, мы достигаем ту же эффективность удара при меньшем расходе энергии и при более низком уровне шума.

Современные сваебойные машины Junttan очень маневренные и оборудованы лебедками, позволяющими самостоятельно производить все необходимые манипуляции со сваями. Таким образом, для забивных свай нужно минимальное количество вспомогательной техники и людей. Применяемые современные дизельные двигатели отвечают самым строгим экологическим требованиям и к тому же обеспечивают экономию топлива: суммарный расход топлива в несколько раз меньше, чем, например, при создании оснований по технологии буронабивных свай. Благодаря всему этому технология забивных свай обеспечивает еще и наименьший вред окружающей среде («маленький углеродный след»).

Современные забивные сваи вместе с современным сваебойным оборудованием обеспечивают полный спектр технических решений для свайных фундаментов. Высочайшая эффективность и гибкость производства работ, надежность, стабильное качество и долговечность конструкций, экологичность и – прежде всего – экономическая эффективность делают применение забивных свай идеальным решением устройства свайных фундаментов для большинства строительных проектов. Одновременно эта технология предлагает новую, очень конкурентную бизнес-стратегию для предприятий строительной отрасли.

Все, что вы хотели бы знать о бетонных забивных сваях и их применении

Забивные сваи – опорные элементы, которые передают суммарные нагрузки от проектного сооружения на грунт.

Изделия из железобетона превосходят деревянные и металлические столбы по эксплуатационным показателям и сроку службы.

Более подробно о фундаменте на ж/б забивных сваях расскажем в статье.

Конструкция и виды железобетонных опор для свайного основания

Стандартная забивная свая представляет собой бетонный стержень с армированным каркасом из горячекатаных или термомеханически упрочненных прутьев стали. В нижней части столб имеет заостренный конец, благодаря чему опора легче преодолевает сопротивление грунта.

По типу наконечника забивные сваи делятся на типы:

  • бутылочной формы;
  • конусообразной формы;
  • тупоконечные столбы.

При выборе формы наконечника учитывают геологию почвы и способ заглубления основания.

По типу конструкции различают забивные сваи:

  1. Монолитные изделия – отличаются высокой несущей способностью и большим весом. По форме сечения могут быть квадратными, прямоугольными, круглыми.
  2. Оболочковые изделия – внешне похожи на предыдущий тип, но внутри имеют полость. Перед монтажом таких свай необходимо пробурить скважину в грунте. По форме сечения оболочки бывают квадратные с круглой полостью и круглые полые.

Забивные сваи различаются на цельные и составные. В первом случае длина опоры варьируется в пределах от 3 до 15 метров. Составные сваи могут иметь длину от 15 до 44 метром. Длину конструкции увеличивают в процессе забивки методом закладного стакана или сваривая стыки.

По способу армирования сваи делятся на изделия таких типов:

  • с продольным армированным каркасом;
  • с продольно-поперечным армированным каркасом;
  • с предварительно напряженной арматурой.

Конструкции с предварительно напряженной арматурой отличаются устойчивостью к деформирующим силам.

Технические характеристики и требования ГОСТ, маркировка

Требования к ж/б сваям прописаны в ГОСТе 13015-2003, а именно:

  • по свойствам бетона (тяжелого мелкозернистого, легкого, ячеистого, жаростойкого);
  • по морозостойкости и водонепроницаемости материала;
  • по параметрам закладной арматуры;
  • по защите от коррозии и другие.

Условия маркировки ж/б конструкций прописаны в ГОСТе 23009. Марка опоры состоит из нескольких блоков, разделенных между собой дефисами:

  1. Первый блок отражает тип сваи, длину столба, размер стороны или диаметр сечения.
  2. Второй блок указывает на класс арматурной стали, а для свай с ненапрягаемой арматурой – порядковый номер варианта армирования в соответствии с проектными чертежами.
  3. В третьем блоке указывают дополнительные характеристики: наличие наконечника, для составных изделий – тип стыка («б» – болтовой, «св» – сварной, «с» – стаканный) и т.д.

Технические характеристики забивных ж/б свай:

Тип столбаОписаниеТип сеченияДлина стороны или диаметр, ммДлина стержня, м
СЦельная, с ненапрягаемой арматуройКвадратное, сплошное200 – 4003 – 6
Цельная с напрягаемой арматурой200 – 4003 – 20
Составная с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой300 – 40014 – 28
СПЦельная с напрягаемой и ненапрягаемой арматуройКвадратное с круглой плоскостью300 – 4003 – 12
СКЦельная с ненапрягаемой арматуройКруглое, полое400 – 6004 – 18
СО (сваи-оболочки)Цельная с ненапрягаемой арматуройКруглое800 – 30004 – 12
1 СДСваи-колонны двух консольныеКвадратное, сплошное200 – 3005 – 7,5
2 СДСваи-колонны3005 – 7,5
СЦС напрягаемой арматурой25 – 3003 – 9

Сфера использования

Область использования железобетонных опор определяется формой их сечения. Например, столбы с квадратным сечением в жилищном и промышленном строительстве:

  • возведение малоэтажных и многоэтажных домов;
  • конструирование складов, ангаров, зернохранилищ и т.д.

Забивные квадратные опоры также используются в качестве фундамента для линий электропередач и наземных трубопроводов. Квадратные изделия с круглой полостью принимаются в этих же целях, но за счет экономии материала они отличаются меньшей прочностью и износостойкостью. При этом опоры типа СП могут применяться в регионах, где сейсмичность не превышает шести баллов.

Железобетонные сваи с прямоугольным и круглым сечением используют в сфере гидротехнического и автодорожного строительства. Изделия применяют в качестве опор под автодорожные и железнодорожные мосты на суше и на воде, а также для возведения пирсов, дамб ГЭС и т.д.

Подбор под почву

Ж/б опоры с продольным армированием используют для строительства на рыхлых почвах средней плотности (супеси, суглинки, песчаные породы). Допускается выбирать такой фундамент для участков, склонных к горизонтальным сдвигам, если сваи выступают над землей на высоту не более 2 м.

Сваи с продольным армированием можно использовать на пучинистом грунте, если проектные расчеты подтверждают, что несущей способности фундамента достаточно, чтобы преодолеть выталкивающую силу пучения почвы.

Железобетонные забивные опоры используют в качестве фундамента для большинства типов грунта, в том числе глинистых пород и участков со значительным количеством каменистых включений. Технология не допускает расположение подошвы опор в иловом или торфяном слое: конец сваи должен упираться в плотный грунт.

Ограничение в применении забивных опор с ненапряженным стальным каркасом – участки с каменистыми грунтами, поскольку такие сваи хуже переносят ударное воздействие при столкновении с твердыми препятствиями.

Плюсы и минусы

Преимущества свайно-забивной технологии с применением железобетонных столбов:

  • повышенная несущая способность;
  • высокая износостойкость и продолжительный срок службы (100 – 150 лет);
  • устойчивость к коррозийным процессам;
  • стойкость к воздействию химически агрессивных веществ;
  • небольшой объем земельных работ;
  • быстрый монтаж в любое время года;
  • применяемость технологии на участках с большими перепадами высот;
  • возможность выбрать модель опоры для большинства типов грунта.

Недостатки железобетонных опор:

  • большой вес изделий;
  • высокий уровень шума в процессе монтажа;
  • сложности при устройстве подвала и цокольного этажа;
  • значительные динамические колебания в момент забивания;
  • невозможно осуществить монтаж своими руками.

Этапы производства

Этапы производства ж/б сваи контролируются ГОСТом 19804. Для тела столба используют бетон марок М200 и М300, а также щебень мелкой фракции, отвечающий требованиями по морозостойкости и гидрофобности.

Технологические этапы производства:

  1. Сварка арматурного каркаса.
  2. Смазка стальной формы специальным составом для уменьшения сцепления материала с ее стенками.
  3. Установка арматурного каркаса в платформу и его фиксация таким образом, чтобы прутья утопали в бетоне минимум на 3 – 5 см.
  4. Подключение к платформе вибропривода.
  5. Заполнение отсеков формы бетонным раствором.
  6. Выдерживание платформы в сушильной камере под высокими температурами.
  7. После полного затвердевания опору вынимают из формы и отправляют на контроль качества.

Особенности армирования

Требования относительно выбора арматурной стали:

  1. Для напрягаемой продольной арматуры – сталь А-V, А-IV, Ат.
  2. Для ненапрягаемой продольной арматуры –класс А-I, А-I А-III, а также Ат-IIIС.
  3. В качестве конструктивной арматуры – сталь А-I или обыкновенную – класса Вр-I.

Требования к выбору арматуры для ж/б столбов прописаны в ГОСТах: 5781(82), 10884(94) и 6727(80).

Технология для производства опор по технологии предварительного напряжения арматуры заключается в следующем:

  • в платформе стальной каркас растягивается с помощью гидравлических домкратов;
  • бетон заливается в отсеки для частичного затвердевания;
  • после схватывания смеси на натяжение арматуры ослабляют;
  • отправляют заготовку в сушильную камеру до полного затвердевания.

Таким образом получают бетон максимальной плотности.

Средняя цена

Цена железобетонных свай будет различной в зависимости от типа изделия, качества бетона и арматуры, а также размеров столба. Среднерыночная стоимость самых популярных типов свай для частного домостроения представлена в таблице:

Марка сваиРазмер сечения, ммДлина столба, мСтоимость, руб.
С30.15-3150х15031600
С40.15-3150х15042000
С30.20-3200х20032000
С40.20-3200х20042400
С50.20-3200х20053200
С60.20-3200х20063500

Стоимость может несколько отличать в зависимости от производителя и региона.

Отзывы

В большинстве случаев возведением представленного типа фундамента занимаются строительные компании, но даже профессионалы нарушают технологию.

Частые ошибки:

    Сваи установлены не по проектным точкам. Если столбы забиты не по намеченным линиям, то в процессе эксплуатации возникнет неравномерное распределение нагрузки и может наблюдаться крен здания.

Любые отклонения в строительстве от проекта должны согласовываться с инженерами, которые проводили расчеты для фундамента.

  • Столбы отклонены от вертикальной оси более, чем на 2 градуса. Это грубая ошибка, которую в дальнейшем исправить невозможно. Контролировать вертикальность стержня нужно с самого первого этапа забивки.
  • Забивка на недостаточную глубину. Столбы должны опускаться в грунт до упора в твердые породы. В слабых местах фундамент просядет, нарушая жесткость конструкции. При необходимости длину сваи нужно увеличить.
  • Об особенностях выбора ж/б фундамента под малоэтажные дома можно почитать на форуме. Ограничения в применении забивного фундамента обсуждаются участниками беседы «Почему ж/б сваи не пользуются спросом?».

    Читать еще:  Как делать опалубку для лестницы?

    Много полезной информации о свайно-забивном фундаменте представлено в данном разделе сайта.

    Видео по теме статьи

    О железобетонных забивных сваях расскажет видео:

    Заключение

    Чтобы построить надежный фундамент, выбирают опорные конструкции, используя информацию из ГОСТа 13015-2003 для железобетонных забивных свай. На текущий момент рынок предлагает широкую номенклатуру ж/б опор в зависимости от параметров постройки и условий эксплуатации проектной конструкции.

    В частном строительстве ограничение применения такого основания связано с относительно высокой стоимостью ж/б стержней, а также необходимостью привлечения строительной бригады и спецтехники для монтажа.

    Технология забивки железобетонных свай

    Одним из наиболее надежных оснований, которые возможны при слабой почве, считается свайный фундамент. Железобетонные сваи позволяют передать нагрузку построенного здания на более плотный грунт, расположенный на существенной глубине.

    Регламент забивки свай – нормативная документация

    Забивка ж/б свай — свайное поле

    Следует понимать, что забивка железобетонных свай, является трудоемким процессом, требует привлечения специальной техники и регламентируется целым рядом нормативных документов (ГОСТ, СНиП, ТУ, Типовые строительные серии, инструкции и распоряжения). Перечень основных нормативов позволяет понять, насколько сложной является эта работа.

    Детальные сведения можно почерпнуть из указанных документов, однако для понимания процесса приведем краткую информацию.

    Схема забивки свай

    Расположение сваи определяется в ходе разработки проекта будущего строения. При этом каждый проект уникален, его разработке предшествует исследование местности (почвы, температурного режима, плотности застройки, наличия подземных коммуникаций, возможность подъезда техники и т.п.). Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

    В частном и промышленном строительстве используются следующие схемы установки свай:

    • свайный куст (в частном строительстве под колонны, в углах и т.п.);
    • свайная лента (в частном строительстве и для линейных сооружений);
    • свайное поле (в частном строительстве для очень больших и тяжелых домов, используется в основном в промышленном строительстве для многоэтажных домов).

    Согласно СНиП сваи могут быть установлены по одной из трёх схем:

    • рядовая схема (а) установки свай. Является наиболее простой. Целесообразна для использования при наличии песчаного и гравелистого грунта. Использование данной схемы предполагает монтаж свай по очереди – от первой до последней.
    • секционная схема установки свай (б). Используется в случае необходимости создания свайного поля при наличии на участке плотной почвы. Специфика использования данной схемы состоит в том, что сначала забиваются сваи одной секции, затем пропускается ряд, формируется очередная секция. После того, как все секции будут обустроены, выполняется заполнение пропущенных рядов. Применение схемы позволяет исключить риск уплотнения почвы.
    • спиральная (в) и (г). Представлена двумя разновидностями. Первая предполагает начало работ с середины свайного куста, вторая с его краёв. Первый способ рекомендован для работы в плотной почве, второй – в нормальной. Использование спиральной схемы обеспечивает равномерное перераспределение нагрузки на почву, что в последствие исключит её подвижки.

    Наличие схемы забивки свай (технологическая карта) позволяет организовать работу техники и строительной бригады, за счет чего достигается минимизация времени и средств, а все операции выполняются быстро и четко.

    Схема забивки свай (технологическая карта)

    Технология забивки свай

    Забивка жб свай предполагает решение многих вопросов, и выбор схемы только один из них. Второй важный выбор – это решение о том, какая технология забивки железобетонных свай будет использована. Технология определяет то, как забивают сваи, и то, чем забивают сваи под фундамент.

    Выбор способа основывается на учёте трёх факторов:

    • почва. Каждая технология имеет свои особенности, которые лучше раскрываются на определенном типе почвы. В частности, речь идет о скорости забивания сваи;
    • место. Некоторые методы не могут быть применены в условиях городской застройки, неровного рельефа участка, наличия подземных коммуникаций и т.п.;
    • свая. Непосредственно её длина, поперечное сечение, стойкость оголовка.

    В настоящее время получили признание технологии забивки свай, которые приведены в таблице в порядке убывания популярности:

    ТехнологияХарактеристикаОборудование
    1УдарнаяДинамическая нагрузкаМолот, копер
    2ВдавливающаяСтатическая нагрузкаПресс
    3ВибровдавливающаяДинамическая и статическая нагрузкаВибровдавливатель
    4Лидерная скважинаДинамическая или статическая нагрузкаПредварительное обустройство лидерной скважины, инструмент согласно выбранной технологии
    5Размягченный грунтДинамическая и статическая нагрузкаВодопровод, гидромолот
    6ЭлектроосмосЭлектрический токСвая выполняет функцию катода

    Краткий обзор всех вариантов, приведённых в таблице.

    1. Ударная технология забивки свай

    Считается самой продуктивной. Позволяет забить до 40 свай за одну смену. Суть состоит в том, что для погружения сваи на оголовок воздействуют, используя сваебойные установки (приспособления).

    • молот для забивки свай. Молот может быть дизельный, механический, паровоздушный, гидравлический. Характеристики в таблице:

    Самыми востребованными считаются дизель-молоты. Характеристики в таблице:

    • копер для забивки свай. Задача копера правильно установить сваю в грунте.

    Продуктивность ударного метода обеспечивается действием энергии двух видов: ударная (передается на сваю от веса молота) и взрывная (за счет сгорания топливной смеси).

    Метод имеет ограничения, которые связаны с тем, что динамическая нагрузка, прикладываемая к оголовку сваи, вызывает сильную вибрацию. Это усложняет использование технологии в условиях плотной застройки или ветхих зданий, представляющих собой культурную или историческую ценность.

    Как забивают сваи по ударной технологии:
    • полная забивка сваи. Мощность ударов составляет 100% от мощности оборудования;
    • установка сваи и контроль отклонения от вертикальной оси;
    • копер с помощью лебедки поднимает сваю и подает её на сваебойную установку;
    • выполняется строповка сваи и поднятие;
    • работа молота. Мощность первых ударов составляет 1/3 от мощности оборудования;
    • отказ или достижение проектной глубины.

    2. Вдавливающая технология забивки свай

    Относится к разряду наиболее прогрессивных, поскольку в основе метода лежит статическая нагрузка. Вдавливающий метод можно использовать на любой почве в условиях застройки любой плотности.

    Суть технологии в том, что на сваю постоянно приходится вертикальная нагрузка. Сила ее воздействия увеличивается до момента достижения проектной глубины или отказа грунта.

    3. Вибровдавливающая технология забивки свай

    Технология, соединяющая в себе особенности двух предыдущих. В случае её применения, на оголовок сваи действует вибропогружатель, который оказывает динамическую нагрузку низкой амплитуды. Таким образом, свая слегка вибрирует. За счет этого снижается плотность грунта, и свая от статической нагрузки постепенно погружается на заданную глубину. Метод оправдан для применения в несвязной почве.

    4. Технология забивки свай «Лидерная скважина»

    Технология лидерного бурения является отличной альтернативой остальным при условии, что работы ведутся в плотной почве. Особенность метода в создании скважины, диаметром 70% от диаметра ствола сваи и глубиной на 1 метр меньше длины сваи. В лидерную скважину затем будут погружены железобетонные сваи, которые в процессе забивания раздвинут и без того плотный грунт. За счет этого будет достигнута необходимая прочность установки сваи.

    Технология отличается отсутствием шума и вибраций (при использовании пресса) и высокой производительностью (при использовании ударных инструментов).

    5. Технология забивки свай «Размягченный грунт»

    Суть метода в изменении характеристик почвы. Отмечено, что грунт, содержащий значительное количество воды, имеет меньшую сопротивляемость к нагрузкам.

    Таким образом, в основе технологии положен принцип размывания (размягчения) воды. Для этого на пятку сваи одевается насадка, подающая воду под давлением. Почва меняет свою структуру, и свая заходит легко. При этом, последние 1,5-2 метра дистанции сваю следует забивать в грунт молотом.

    6. Технология забивки свай «Электроосмос»

    В основе использования технологии лежит применение электрического тока, который подается через сваю. От тока глинистые грунты размягчаются, и свая проще заходит в грунт.

    Процесс забивки ж/б свай – этапы

    Если рассматривать полный процесс погружения свай, то его можно описать несколькими последовательными этапами:

    1. доставка. Железобетонные сваи достаточно тяжелые изделия, которые нужно привезти, выгрузить и расположить на строительном участке так, чтобы минимизировать их перемещения в процессе забивки;
    2. разработка плана работ. С учетом места расположения сваи и проекта работы, разрабатывается маршрут движения копера и молота по участку;
    3. подготовка участка. В частности: вывоз мусора, удаление деревьев, выравнивание (если предполагается) и т.п. В некоторых случаях перед установкой свай выполняется рытье котлована;
    4. разметка места установки свай;
    5. нанесение разметки на сваю. Разметка наносится яркой краской с шагом в 1000 мм. Наличие меток позволяет контролировать степень и скорость заглубления сваи в почву;
    6. настройка оборудования;
    7. забивка свай выбранной технологией.

    Отказ сваи при забивке

    Глубина погружения сваи определяется расчетным методом и отражается в проекте. Однако на практике свая может не достигнуть расчетной глубины или уйти ниже заданной отметки.

    Случай, когда свая больше не погружается в результате прикладываемого к ней усилия называется «отказ грунта» или «отказ сваи».

    Расчет точки отказа можно выполнить по формуле:

    Убедиться, что свая точно достигла «отказа» выполняется ряд ударов (при ударной технологии) или увеличивается время, в течение которого к оголовку сваи прилагается усилие (при вдавливающей технологии). Эти удары, не приводящие к продвижению сваи в почву, называются «залог».

    Есть еще один термин, описывающий случай, когда свая не погружается из-за перегрева – «ложный отказ». В этом случае работы приостанавливаются на время, достаточное для остывания наконечника сваи, находящегося в грунте.

    Забивка свай своими руками

    Несмотря на то, что забивка железобетонных свай в основном требует привлечения специализированного оборудования, её вполне реально реализовать самостоятельно. Рассмотрим, как забить сваи вручную, с той оговоркой, что свая имеет приемлемые для работы габариты.

    Установка свай своими руками выполняется по ударной технологии. Для организации динамической нагрузки нужно собрать треногу, подвесить на нее несколько бетонных блоков (служат противовесом) и молот. Молот поднимается тросами на максимальную высоту и фиксируется. После того как установлена свая, молот отпускается, и свая забивается в почву. Процедура повторятся до достижения необходимой глубины.

    Стоимость забивки свай

    В завершении немного о том, сколько стоит забить сваю и из чего формируется стоимость.

    Цена складывается из следующих параметров:

    • грунт. Чем сложнее почва, тем выше будет стоимость. Есть таблица коэффициентов, с помощью которой ведется пересчет грунта. На нее опираются и при формировании цены;
    • место расположения строительства. Чем дальше от места расположения техники, тем дороже;
    • объем работ. Причем, чем больше число свай, тем на большую скидку может претендовать заказчик. Отметим, что цена указывается за метраж свай и их число.

    Ориентировочные цены приведены в таблице.

    Таким образом, забивка свай является единственным способом устройства свайного железобетонного фундамента.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector