Делаем армирование буронабивных свай

Устройство буронабивного фундамента

После завершения инженерно – геологических исследований участка для застройки необходимо подготовить место под фундамент. Для этого выбирается наиболее подходящая территория и производится разметка по периметру будущего сооружения. В зависимости от габаритов будущего здания определяется расстояние между свайными скважинами. После этого необходимо приступить к бурению скважин. Этот процесс может происходить вручную при небольшом частном строительстве или при помощи специального бура. Глубина скважин определяется согласно строительным нормами и правилам с учетом размеров здания и периметра фундамента. Кроме того, следует учесть геологические и климатические особенности строительного участка. В среднем глубина должна быть от 1,5 до 3 метров.

Важно!

На дно скважины обязательно надо засыпать песок для устройства песчаной подушки.

По завершению подготовки скважин необходимо выполнить заливку их бетонным раствором. С этой целью в скважину устанавливается асбестоцементная или металлическая труба подходящего диаметра. Внутрь ее заливается бетонный раствор. Сразу после заливки первой порции бетона необходимо трубу приподнять и дать бетону осесть на дно, образовав бетонную подушку. Одновременно следует производить утрамбовку бетона. Далее продолжается заливка с одновременным армированием конструкции. Для армирования применяется арматура или металлические прутья, связанные между собой проволокой или соединенные сваркой. Таким образом, постепенно заливается вся скважина.

Далее фундамент ленточный на буронабивных сваях сооружается с изготовлением либо ростверка, либо ленточного бетонного пояса. На концах бетонных свай необходимо оставить выпущенными небольшие отрезки арматуры для соединения с верхней частью фундамента. По всему периметру из ровных досок устраивается опалубка для заливки. Дно будущего фундамента необходимо выровнять. Опалубка скрепляется между собой таким образом, чтобы бетон под действием своей массы не раздвигал стенки. На низ будущей конструкции укладывается армированная сетка или же делаются армовочные пояса из металлических прутьев. Армированная конструкция должна соединяться с выпущенными из буронабивных свай отрезками арматуры.

Когда все эти процедуры проделаны, необходимо приступить к заливке бетона

Важное замечание – вся процедура от установки буронабивных свай и их заливки и до сооружения бетонной ленты или ростверка не должна растягиваться во времени. Бетон не должен успеть схватиться, чтобы была возможность создать монолитную структуру фундамента. На этом фундамент ленточный на буронабивных сваях можно считать законченным

На этом фундамент ленточный на буронабивных сваях можно считать законченным.

Армирование свай

Условия работы и монтажа забивных и буронабивных (или буроинъекционных) свай – различны и определяют армирование.

Армирование забивных конструкций

Дополнительное армирование укрепляет части сваи, испытывающие повышенные нагрузки: Верхняя часть усиливается сетками (4-5 слоев на расстоянии 5 см). Такое армирование позволит свае лучше сопротивляться ударам бабы копра; Нижняя часть усиливается конической обоймой, соединенной с арматурой. Так укрепляется остриё сваи, испытывающее при забивки значительные нагрузки при встрече с камнями и скальным грунтом.

Армирование буронабивных и буроинъекционных конструкций

а – свая – стойка, б – висячая свая

Висячими называют сваю, опирающуюся на сжимаемые грунты за счет трения. В отличии от сваи-стойки, опирающейся нижней частью на несжимаемые слои грунта.

Схема армирования буронабивных и буроинъекционных свай повторяет схему армирования забивных свай, но следующих элементы отсутствуют:

• Усиления сетками оголовка сваи;
• Монтажные петли и центрирующий штырь;
• Конические обоймы в нижней части сваи.

Армирование продольного типа

В устойчивой среднеплотной почве (суглинок, глина, супесь) можно использовать продольное армирование. Это снижает стоимость сваи, но снижает сопротивление на изгиб и растяжение. Сваи, армированные продольным способом, не допускаются к использованию в строительстве гидротехнических сооружений и в сейсмоопасных районах.

Армирование продольно-поперечного типа

При продольно-поперечном армировании железобетона делается пространственный каркас, из продольной (диаметр 10-15 мм и класс A300 (A-II) или A400 (A-III)) и поперечной (диаметр 6-8 мм и класс A240 (A-I) или из того же материала что и продольная) арматур. Допустимо использовать армирующую сетку, свернутую в цилиндр (для свай круглого сечения) если подходит по сечениям продольной и поперечной арматуры.

Армирование по методу предварительного напряжения

Использование предварительно напряжённой продольной арматуры позволит значительно повысить сопротивление сваи нагрузкам на растяжение и на изгиб. Для предварительно напряженной арматуры используются стали 30-ХГ2С или 35-ГС. Размер 13 – 20 мм.

Армирование узла свая – ростверк

Требуется связать продольную арматуру сваи и продольную арматуру ростверка (1,3,5) с помощью скрутки или сварки. Металлическая арматура сваи загибается и связывается с продольной арматурой ростверка сваркой или скруткой проволокой. Для надежности узла длина заделки арматуры должна превышать 35 см. Неметаллическую арматуру загнуть не получится. В этом случае, так же соединяют продольную арматуру сваи и ростверка в местах пересечения и обеспечивают заделку арматуры сваи на глубину не менее 50 см.

Марка и состав бетона для фундамента

Все строительные растворы на цементе после схватывания и твердения приобретают прочность от разрушения при сжатии. Пробы заливают в формы 10х10 см, хранят при температуре 20 0 С 28 дней, раздавливают прессом, определяя усилие начального разрушения. Средняя прочность в кг/см2, обозначается буквой «М».

Точно такие же образцы, разрушенные машиной при сопротивлении в МПа обозначают класс по прочности, маркируются индексом «В». 1 МПа (мегапаскаль) равен 9,81 кг/см2. Этот показатель, основанный на международных единицах измерения взят за основу в проектных организациях. Класс точнее, так как М – среднее значение, а В – определяется как 95 % от всех замеров.

Таблица класса и марок жесткого бетона и место применения

Класс В	Марка М	Место применения
12,5	150	Фундаменты под легкие строения, архитектурные формы
200	Устройство подпорных конструкций, лестничных пролетов на ЖБИ, фундамента малонагруженных конструкций
250	Плиты перекрытия с малой нагрузкой, фундамент под кирпичный дом ж/б перекрытиями.
22,5	300	Фундаменты всех типов в малоэтажном, промышленном и гражданском строительстве.
350	Многопустотные плиты, перекрытия, балки и заливка фундаментов для многоэтажных домов.
400	Аэродромные полосы, банковские хранилища, гидротехнические сооружения.

В состав бетона входят:

• Вяжущее вещество цемент.
• Мелкий заполнитель – очищенный от глины, породы и других примесей песок.
• Щебень одной или двух фракций по крупности гранул.
• Вода – техническая, теплая, мягкая.
• Присадки – пластификаторы, морозостойкие добавки.

От качества любого компонента зависят прочностные характеристики бетона.

Выбор цемента

Промышленность выпускает несколько видов цементов разного назначения

Важно знать, товар со временем слеживается, меняет цвет, частично теряет свойства. Продукт должен быть сыпучим и выпущенные в ближайшие 2 месяца

Через полгода он теряет 30 % прочности, через год – 40 %. Пропорции придется увеличивать.

Виды цементов:

• Портландцемент – самый известный, универсальный состав для смесей для монолитов. теряет текучесть через 3-4 часа.
• Шлакопортландцемент предназначен для конструкций работающих в сырых условиях, без промерзания. Раствор твердеет через10-12 часов.
• Пуццолановый портландцемент – предназначен для подводных сооружений, на суше наблюдается сильная усадка.
• Глиноземистый цемент характерен быстрым застывание – теряет текучесть через час, твердеет через 8 часов.

Каждый вид цемента имеет марки, определяемые испытанием образцов на разрушение сжатием. Для изготовления фундаментов в гражданском строительстве используют связующее М400, М500.

Цементы марок 550 и выше применяют для очень жестких бетонов прочностью выше М450.

Заполнители и их значение

Цемент в водной среде образует клейкую суспензию, называемую цементным молочком. Заполнителями называют минеральные мелко раздробленные смеси различного размера. Склеенные между собой они превращаются в монолит

При выборе заполнителей важно, чтобы пустоты между большими осколками заполнялись малыми и песком

Требования к песку

Песок – продукт мелкозернистой фракции, размером от трех (крупный) до одного (мелкий) миллиметра. Речной, морской или карьерный песок должен быть чистым, не содержать растительных остатков, глины. Используется отсев с грохотов при дроблении рудных пород.

В продукте допускается содержание до 5 % пылевидных частиц, определяемых промыванием навески песка. При составлении пропорций ведется учет воды с песком. Так, насыпная плотность куба сухого песка 1,44, мокрого 1,92 тонны.

Какой выбирают щебень

Щебень может быть скальный, карьерной добычи с последующим дроблением и гравийный. Колотый камень базальт, диабаз, известняк на грохотах разделяют на фракции:

• мельчайший – 3-10 мм;
• мелкий – 10-20 мм;
• средний – 20-40 мм;
• крупный – 40-70 мм.

В замес по требованиям СНиП должно быть взято до 1/3 мелкой фракции, чтобы уменьшить пористость бетона.

Значение воды в растворе

Вода – растворитель, она же обеспечивает текучесть бетонной массы до начала затвердевания. Жидкость должна быть чистой, с минимальным содержанием солей жесткости, теплой. Вода повышает подвижность смеси и ее удобоукладываемость. Однако, испаряясь. она оставляет за собой пустоты. При укладке фундаментов часто добавляют пластификаторы, снижая при этом количество жидкости.

Определение характеристик и параметров фундамента

Для того, чтобы спроектировать фундамент, необходимо произвести расчеты по следующему алгоритму:

1. Вычислить общую массу строящегося здания.
2. Определить типы грунтов и вычислить их физико-механические параметры. Для этого берут образцы грунта на разной глубине из пробных скважин.
3. Определить силу, с которой дом давит на фундамент.
4. Произвести расчет несущей способности буронабивной сваи.
5. Определить общее количество буронабивных свай и их конфигурацию.

Определение массы здания

1. Массу подсчитывают для каждого элемента конструкции – стен, перегородок, перекрытий и кровли. Сначала рассчитывают объем:

L, D, H – соответственно длина, ширина и высота элементов дома.

2. Вычисляют вес:

где p – плотность материала.

Для подсчета используют нормативные значения удельных масс. Плотность бетона составляет, к примеру, 2494 кг, а удельный вес древесины – 480–520 кг.

3. Рассчитывают вес полезной нагрузки – добавляют массу полов, штукатурки, декоративных отделочных материалов. Эта величина – постоянная, нормативная. Она зависит от общего размера помещений дома на всех этажах. Значение веса полезной нагрузки равно 150 кг/м2.

4. Увеличивают общую массу на коэффициент запаса прочности: конструкция должна противодействовать давлению снега зимой. Величину коэффициента берут из СП «Нагрузки и воздействия». Для средней полосы России значение коэффициента надежности равно:

• 1,3 – для бетонных монолитных сооружений;
• 1,2 – для сборных кирпичных и плитных конструкций;
• 1,1 – для домов из бруса и бревен;
• 1,05 – для сооружений из стали.

Определение физико-механических параметров грунтов

1. Несущую способность грунта можно определить по таблице 1:

Свая опирается на грунт не только нижним торцом, но и всей боковой поверхностью. Это сопротивление также учитывается при расчете фундамента.

Важно: глубина шурфов должна быть на 0,3–0,5 м большей, чем глубина промерзания. Обобщенные сведения о параметрах промерзания грунтов изложены в СП Строительная климатология

Для выполнения расчетов пользуются актуализированными данными из СНиП 23-01-99 (действует с 2013 года).

Положительные преимущества устройства буронабивного фундамента

• Высокая степень прочности и надежности благодаря используемым материалам
• Устойчивость, которую фундамент обеспечивает всему зданию и, как следствие – долговечность эксплуатации
• Предохранение от затопления сооружения высоколежащими грунтовыми водами
• Простота монтажа и быстрота возведения фундамента
• Экономичность конструкции, которая делает фундамент ленточный на буронабивных сваях дешевым

Таким образом, можно сделать заключение, что фундамент на буронабивных сваях выгоден для постройки частного дома по соображениям экономического и технологического характера. Кроме того, фундамент ленточный на буронабивных сваях позволяет ускорить процесс всего строительства.

Виды свайных фундаментов с ростверком

Ввиду многообразия технологий строительства, используемых материалов для свайно-ростверковых фундаментов существует специальная терминология:

• основание – воспринимающий вертикальную нагрузку пласт, залегающий ниже отметки промерзания;
• свая – вертикальная конструкция, изготовленная в почве или погруженная в нее;
• поле свайное – группа свай для одного сооружения, здания;
• ростверк – монолитная либо балочная конструкция по оголовкам свай (плита, решетка, рама или балка);
• низкий ростверк – заглублен в почву или расположен на уровне нулевой отметки;
• высокий (висячий) ростверк – поднят над уровнем грунта;
• несущая способность сваи – сумма сопротивлений грунта на боковых поверхностях и под ее нижним концом.

Схема буронабивного фундамента

По материалу буронабивные сваи классифицируются следующим образом:

• композитные – железобетон внутри стальной или полимерной несъемной опалубки (труба большого диаметра);
• бутобетонные – в нижней части сваи в бетон утоплены камни (максимальный размер 15 см, прочность не ниже расчетной марки бетона), верхняя часть (0,5 – 0,7 м) залита чистым бетоном, армирование обычно по всей длине (кроме забутовки);
• железобетонные – свая залита полностью из бетона с арматурой по всей длине (обычно не напряженная);
• бетонные – арматура лишь в верхней части для обвязки с ростверком.

Ствол сваи может изготавливаться несколькими способами даже при использовании одних и тех же материалов. Например, если бетоном наполняется отверстие в земле с помещенным внутрь арматурным каркасом, свая будет безоболочечной.

Схема сваи с расширением — ТИСЭ.

Если свая достигает несущего пласта, заливается в полимерную или металлическую трубу, которая не несет нагрузок и остается в скважине на весь период эксплуатации (несъемная), выполняя роль гидроизоляции, получается свая с оболочкой.

Если временная опалубка снимается после заливки, свая называется во временной оболочке, метод – вертикально перемещаемая труба ВПТ. Если опалубка остается внутри скважины и выполняет несущие функции, свая именуется трубобетонной.

Для повышения несущей способности подошва сваи может уширяться монолитным основанием. Подошву разбуривают специальным инструментом, взрывом либо бетонными свайками. В общем ростверке оголовок буронабивной сваи может иметь скользящее сопряжение или жесткую заделку в монолит.

Если при геологической разведке участка выявлено залегание несущего пласта глубже 3 м, буронабивные сваи-стойки обойдутся индивидуальному застройщику дороже винтового фундамента СВФ либо плавающей плиты. В этом случае эффективнее висячие сваи, несущая способность которых зависит от плотности и пористости грунта. Если сил трения на боковых поверхностях недостаточно, следует рассмотреть другие варианты фундамента.

В отличие от ленточного фундамента, глубина заложения ростверка никак не зависит от характеристик грунтов:

• лента опирается на землю подошвой, присутствуют боковые сдвигающие нагрузки от сил пучения;
• ростверк на грунт не опирается, создается исключительно для обвязки свай, распределения нагрузок, опирания стеновых материалов (особенно актуально для пеноблоков, кирпича).

После заливки монолитного ростверка между грунтом и его подошвой создается воздушная прослойка для компенсации сил пучения. В низких ростверках она защищается по бокам листовыми материалами во избежание осыпания земли, заполнения этого пространства пучинистым грунтом.

С учетом вышесказанного, монолитный ростверк по оголовкам буронабивных свай эффективен в случаях:

• легкие постройки – экономия бюджета 30 – 50% в сравнении с плитой, ленточным фундаментом для срубов, фахверковых, каркасных, панельных (СИП технология), щитовых коттеджей;
• сложный рельеф – склоны с перепадом высот больше 1,5 м в пятне застройки;
• высокий УГВ – сваи можно залить в оболочку при незначительном подъеме воды или путем временного откачивания ее из скважины;
•  болото, прибрежная зона – земляные работы для других типов фундаментов невозможны.

Экономически эффективны в индивидуальном строительстве сваи лишь при глубине до 3 – 5 м, что обычно достаточно для легких конструкций. При нормальной геологии на ровных участках сваи сокращают бюджет строительства кирпичных, бетонных зданий вдвое. Лишь в этом случае фундамент соответствует требованиям СП 24.1333, регламентирующим проектирование свайных фундаментов.

Этапы выполнения работ

Предположим, что необходимые расчеты выполнены полностью. Теперь разберем пошаговую инструкцию по устройству буронабивного фундамента.

Разметка строительной площадки

Пользуясь подготовленной схемой, размечаем линии будущего фундамента. Для удобства в работе потребуются колышки и шнур. Колья выставляются по углам, по ним натягивается веревка

Очень важно, чтобы угловые участки оставались с прямыми углами, что проверяется ровностью диагоналей при допустимом отклонении максимум в два сантиметра. В противном случае ваш фундамент получится неровным, и его эксплуатационный период значительно сократится. В местах установки свай вбиваются колышки

В местах установки свай вбиваются колышки.

Бурим скважины

Такая работа выполняется ручным буром либо с помощью специальной техники, которая стоит дороже, но ускоряет процесс и требует минимального физического участия.

Чтобы установить опалубку для буронабивных свай, диаметр скважины должен сантиметров на десять превышать параметры сечения свайной опоры. Кроме того, каждая свая должна устанавливаться строго перпендикулярно почве, а бурить скважину под заданный угол достаточно трудно.

Чтобы фундамент отличался хорошей прочностью, пользуйтесь бурами, концы которых оснащены плугами, позволяющими в основании устраивать небольшие уширения под опору.

Монтируем опалубку

Если грунтовый состав отличается хорошим показателем плотности, то такой рабочий этап разрешается пропустить, предусмотрев формы под заливку бетонного раствора выше уровня земли. Но и в таком случае потребуется устанавливать опалубку, чтобы забетонировать свайные оголовки.

В качестве материалов разрешается использовать древесину, пластик, рулонный рубероид, асбестоцементные трубы.

Конструкция из досок считается самой популярной и оптимальной, не требует значительных расходов, делается быстро и просто. Есть один недостаток – опалубка займет часть полезной площади скважины, разбирать ее будет довольно затруднительно.

Трубы из пластика придадут сваям необходимые формы, сами при этом никакой нагрузки не выдерживают. Кроме того, довольно сложно подобрать трубы, подходящие по проектному размеру.

Опалубка из рулонного материала считается самым дешевым вариантом, но при малейшем обрушении стенок скважины рубероид не удержит нагрузку, и придется выполнять повторное бурение.

Отличное решение – бетонные трубы. Они не только задают свае требуемую форму, но и частично воспринимают нагрузку на себя.

Армирование

В каждую опалубку вставляются металлические прутья арматуры, придающие конструкции прочность. Арматура препятствует образованию трещин, возникновению которых способствуют нагрузочные воздействия, пучение грунта, температурные перепады.

Армирующий каркас готовится из стальных прутьев сечением 1 – 1.2 см, которые в нескольких местах поперечно перевязаны проволокой. В качестве альтернативного варианта можно воспользоваться каркасами треугольных форм.

Армирующая конструкция не должна плотно примыкать к опалубке или стенкам трубы – должно сохраняться свободное пространство в пять и более сантиметров.

Бетонирование

В каждой скважине устраивается хорошо утрамбованная подушка из песка, щебенки или бетона.

Процесс бетонирования должен выполняться без перерыва, для чего придется иметь на площадке необходимое количество материалов. Будет правильно в этом случае задействовать бетономешалку.

Заливка выполняется бетонным раствором, марка которого соответствует М200 и выше. Раствор подается слоем в тридцать – сорок сантиметров, после чего выполняется прессование, чтобы удалить пустотные участки.

Если бурение скважины выполнялось с уширением под основание, то после подачи первой партии раствора опалубочная конструкция приподнимается сантиметров на двадцать – тридцать, чтобы бетонная смесь распределилась по всему участку.

Забетонировав скважины, им предоставляется время для полного высыхания. Как правило, для этого требуется около двух недель. После этого болгаркой можно отрезать лишние части труб, создавая ровную поверхность.

Ростверок

Еще один необязательный этап, но фундамент в этом случае получает дополнительный запас прочности.

Свая обвязывают брусом, металлом или железобетоном.

Чтобы на буронабивных сваях фундамента устроить монолитную железобетонную плиту, придется установить опалубочные щиты, внутрь которых закладывается армирующий каркас. После этого выполняется бетонирование. Процесс своей технологией напоминает бетонирование ленточной фундаментной основы.

Фундамент под кирпичный дом

Выбирая тип фундамента под кирпичный дом, необходимо учитывать характер грунта и его состав. Если объект возводится на участке с осыпающейся почвой, в принципе не приспособленной под строительство столь тяжёлого здания, используются сваи, позволяющие передать нагрузку на залегающие ниже, прочные слои.

Технология возведения свайного фундамента под кирпичный дом

Конструктивной свайный фундамент представлен отдельно заглубляемыми элементами, скреплёнными в случае необходимости ростверком, сделанным из бетона или железобетона. Технология создания подобного фундамента стандартная:

• расчистка участка и проведение разметки, с предшествующей этому выемкой грунта;
• бурение колодцев – впоследствии в них будут заглубляться сваи;
• формирование арматурного каркаса – должен превышать уровень грунта на 30см, дабы была возможность привязки к нему ростверка;
• подготовка дна скважин – насыпается песчано-гравийная смесь;
• погружение арматурного каркаса, впоследствии заливаемого бетоном, утрясаемым с целью устранения воздушных пузырей, снижающих прочность.

Свайно ростверковый фундамент под кирпичный дом

Если необходимо усилить фундамент, то потребуется сформировать ростверк, обедняющий сваи. Наличие указанного конструктивного элемента позволяет равномерно передавать нагрузку. Есть несколько типов ростверков: Располагаемый под поверхностью грунта конструктивный элемент, способствует передаче вертикального давления на почву и сваи.

Ростверк следует сформировать после погружения в скважины армирующего каркаса, идентичный которому создаётся непосредственно и под указанный конструктивный элемент. Остов будет привязан к свайному каркасу и окружён опалубкой сборно-щитового типа, внутрь которой заливается бетонная смесь.

Внимание! Работы проводятся поэтапно, после каждой заливки требуется утрамбовывать бетон, прокалывая его прутами из металла, выгоняя воздух. Изготавливается ростверк с применением материалов разного типа

Изготавливается ростверк с применением материалов разного типа.

Расчет и устройство буронабивного фундамента своими руками с монолитным ростверком

Преимущественно рекомендуют формировать комбинированные конструкции, представленные комплексом стальных прутов, заливаемых бетонной смесью.

Какой фундамент под кирпичный дом лучше

Выбирая тип фундамента под кирпичный дом, следует учитывать характер почвы, ориентируясь на следующие рекомендации:

• сухой песчаный грунт непучинистого типа — подойдёт одна из разновидностей ленточного фундамента: сборный, монолитный, сборно-монолитный;
• глинистая непросадочная почва – бутобетонный ленточный фундамент;
• просадочный грунт, имеющий склонность к подвижности – сплошной плитный фундамент.

Внимание! Свайные основания, в том числе укрепляемые ростверком могут устанавливаться на всех типах грунта. Необходимо учитывать тип будущего строения, учитывая наличие следующих факторов:

Необходимо учитывать тип будущего строения, учитывая наличие следующих факторов:

• формирование подвала и цокольного этажа, с попутным увеличением массы стен, посредством внедрения в кладку железобетонных перекрытий – подойдёт ленточный фундамент;
• наличие существенных нагрузок на участке, связанных с нестабильностью почвы – свайные фундаменты с применением ростверка;
• независимо от типа здания, разрешается использовать плитные сплошные основания, за исключением случаев со слабыми грунтами.

Подытожив, рассмотренные факты, возможно, констатировать актуальность возведения свайных оснований в любых условиях. Требуется усиливать конструкцию с помощью ростверка в случае возведения объекта высотой в несколько этажей, дабы избежать подвижности фундамента и увеличить его несущую способность.

Как Заказать фундамент под кирпичный дом

• позвоните в компанию «Установка свай» — проконсультируйтесь и оформите заказ;
• группа специалистов прибудет на объект и оценит фронт работ — будет определена конечная стоимость услуги;
• заключите договор о сотрудничестве;
• наши специалисты в оговоренные сроки возведут фундамент, представив необходимые гарантии.

Способы армирования столбчатого фундамента

Сегодня в строительном мире существуют следующие виды армирования столбчатого фундамента:

• вертикальное – оно же и основное. Выполняется из ребристой арматуры, класса не ниже А-III. Толщина материала может лежать в пределах 10-15 мм. Данный показатель зависит от предполагаемых нагрузок на фундамент и вычисляется, исходя из табличных данных нормативной документации и полевых исследований. Фактурная поверхность арматуры обеспечивает улучшение ее степени сцепления с бетоном, что только усилит конструкцию. Вертикальная арматура проходит вдоль всего столба фундамента. В зависимости от площади сечения последнего вертикальных армирующих прутов может быть от 2 штук до 6 штук. Чем больше количество армирующих прутков содержит столб, тем равномернее распределится нагрузка на изгиб и растяжение, а следовательно долговечнее будет фундамент. Однако здесь нужно выполнять определенные требования к армированию столбчатого фундамента: армирующий каркас не должен проходить ближе, чем на 5 см к краю бетонного столба;
• горизонтальное – считается вспомогательным. Выполняется из гладкой арматуры, диаметром не более 6 мм. Она необходимо лишь для обвязки каркаса. В таком случае последний не потеряет свой первоначальной формы.

Чаще всего столбчатый фундамент заканчивается горизонтальным ростверком. Данная конструкция также подлежит армированию, так как на нее действуют переменные нагрузки. С одной стороны от тяжелых несущих и ограждающий конструкций здания, а с другой – от вспучивания грунта. Последние передаются от столбов основания строения. Армирование ростверка проходит по принципу усиления армирующим каркасом ленточного конструкции.

Нормативная документация по армированию столбчатого фундамента

Армирование столбового фундамента проходит согласно следующего ряда нормативных документов:

• СНиП 52-01-2003 о бетонных и железобетонных конструкциях;
• СНиП 2.01.07-85 о нагрузках и воздействии;
• СП 50-101-2004 проектирование и устройство различных оснований здания;
• СНиП 3.02.01-87 основания и фундаменты, другие земляные сооружения.

Нормативы и типы устройства силовой конструкции

Технология армирования предполагает использование трех основных методик:

1. Монтаж армирующего каркаса продольного типа.
2. Продольно-поперечно армирование.
3. Армирование по методу предварительного напряжения.

Принципы устройства силовой конструкции описаны в таких нормативных документах:

• сварные арматурные изделия для ж/б конструкций – ГОСТ 10922-90, ГОСТ 19804.4-78 и ГОСТ 19804.2-79;

• вычисления необходимого расстояния между элементами арматурного каркаса – СП 63.13330.2018;
• требования к качеству металлопроката для армирования свай – в вышеуказанном СП 63.13330, ГОСТ 5781-82, ГОСТ 10884;
• испытание ж/б конструкций на образование трещин – ГОСТ 19804.0.

Продольного типа

По технологии арматура располагают параллельно друг к другу без горизонтальных перемычек. Для свай с сечением 200х200 и 300х300 мм используют 4 прута, а для опорных элементов 350х350 и 400х400 мм – 8 стержней.

Такие силовые конструкции обходятся дешевле, но они характеризуются слабым сопротивлением относительно растягивающих и сгибающих нагрузок. Эта особенность ограничивает сферу применения фундамента, исключая строительство гидротехнических сооружений.

Продольно-поперечного вида

Сварная конструкция такого типа состоит из продольных прутьев с приваренной арматурной сеткой или горизонтальными перемычками. По краям каркаса шаг между поперечными элементами составляет 100 мм, в средней части – 200 или 300 мм, если глубина опорной подошвы больше 13 м.

Опоры с армокаркасом продольно-поперечного типа выгодно отличаются устойчивостью к различным нагрузкам в процессе службы, а также свободно переносят столкновения с крупнообломочными породами.

Это расширяет сферу применения свайных фундаментов для строительства сооружений жилищного и промышленного назначения на:

• высокоплотных глинистых,
• песчаных,
• вечномерзлых грунтах,
• а также на участках с каменистыми включениями.

Помимо наземных сооружений, сваи с продольно-поперечным армированием подходят для возведения:

• дамб,
• мостов,
• причалов.

Метод предварительного напряжения

При изготовлении свай в металлическую форму помещают аромокаркас и растягивают его с помощью гидравлических домкратов. Одновременно на прутья оказывают воздействие энергией СВЧ-поля для уменьшения плотности стали. После этого опалубку заполняют раствором.

Когда бетон схватывается, натяжение ослабляют и прутья сжимаются до первоначального состояния. При этом сжимающие силы воздействуют на бетон, в результате чего он приобретает максимальную плотность.