Особенности применения составных свай

Свайно-винтовой фундамент.

При его строительстве используют специальные трубы, имеющие круглое сечение и лопасти. Их размещают в одну либо несколько линий. Для того чтобы фундамент имел хорошую несущую способность, рекомендуется после погружения опор залить их внутреннюю часть бетоном.

Свайно-винтовой фундамент. Кликабельно.

Итак, отметим основные черты свайно-винтового основания:

— во-первых, погрузить опоры в почву можно собственными силами, без привлечения специальной техники. Такое преимущество обусловлено тем, что трубы снабжены лопастями. К примеру, для погружения свай достаточно будет даже двух человек.

— малый срок монтажа основания. В частности, установка фундамента обычно длится до двух дней, в том числе и при ручном погружении свай.

-вслед за погружением свай можно сразу начинать строительство. Здесь единственным условием является применение балок для того, чтобы обвязать фундамент.

— равномерно распределяется нагрузка при ее изменении. Если появляются колебания нагрузок, то стальные опоры могут слегка отходить от центральной оси. Иначе говоря, они более равномерно распределяют нагрузку между всеми опорами.

Установка свайно-винтового фундамента.

Давайте рассмотрим последовательность строительства свайно-винтового основания.

1) Разметка точек для установки свай.

2) Смазка стальных свай антикоррозийным средством.

3) Бурение отверстий с глубиной не более 0,7 метра.

4) Вкручивание свай в грунт.

5) Контроль уровня размещения выступов свай в отношении плоскости.

6) Обрезка верхушек симметрично горизонтальному уровню.

7) Заливка внутренней части труб бетоном.

8) Осуществление обвязки свай балками либо монолитной лентой.

Обвязка свайного фундамента. Кликабельно.

Свайный фундамент. Виды фундаментов.

Как правило, виды свайного основания определяются используемыми типами свай при его строительстве. О том, какие виды свай бывают и как они классифицируются, можете почитать в нашей статье. Итак, можно выделить основные типы свайного основания:

1. Винтовой. В частности, в его строительстве используются стальные опоры, которые вкручиваются в грунт.

2. Забивной. Иначе говоря, для его строительства применяются железобетонные сваи, вбиваемые в грунт.

3. Буронабивной. Как правило, такой фундамент строят из бетонных свай, которые размещаются в заранее проделанные бурением скважины.

Виды свай. Кликабельно.

Конструктивные особенности

Существует несколько разновидностей свайного фундамента, которые конструктивно отличаются друг от друга.

По виду сваи и способу ее монтажа:

1. Свайно-винтовой фундамент. Используются сваи с винтовым элементом на конце. Они могут вкручиваться в грунт. При небольшом заглублении монтаж можно произвести вручную. Для значительных заглублений требуется специальная техника.
2. Забивные сваи. Они могут изготавливаться из металла, железобетона или дерева. Заглубляются они с помощью устройства, оснащенного специальным молотом. В частном строительстве допускается использование только молота легкого типа.
3. Набивные сваи. Это пустотелые, трубчатые элементы, которые вдавливаются в грунт. После погружения на нужную глубину они заливаются бетоном.
4. Разновидность предыдущего варианта – пустотелые сваи, заглубляемые с помощью вибропогружателя.
5. Буронабивные сваи. Для них бурится скважина нужной глубины и диаметра. В нее плотно вбивается труба, играющая роль обсадной колонны. Далее, в нее устанавливается арматура и заливается бетон. Труба в этом случае, скорее, является несъемной опалубкой, чем несущим элементом, а потому может изготавливаться даже из пластика.

Рекомендуем: Бетонные лотки: достоинства и особенности

По наличию верхней связи. Практически всегда используется свайно-ростверковый тип, позволяющий равномерно загрузить все опоры.

В таком фундаменте выделяется 2 варианта:

1. Рамочный ростверк. Прочная рама устанавливается по всему периметру сооружения. Она может изготавливаться из деревянных, металлических или железобетонных балок. В последнем случае ее можно изготовить своими руками путем заливки бетона в опалубку с установкой армирующего каркаса.
2. Монолитный ростверк. Под всей площадью дома устанавливается железобетонная плита. Она может выполняться из готового ЖБИ или заливаться вручную. Такой ростверк одновременно может играть роль напольного перекрытия (бетонной стяжки).

Выбор типа свайного фундамента осуществляется с учетом конкретных условий – реальных нагрузок, структуры грунта, рельефа местности

Кроме того, немаловажное значение имеет возможность монтажа своими руками, причем с минимальным использованием специальной техники

Особенности конструкции

Согласно ГОСТ, составные сваи представляют собой два стыкующиеся элемента – верхний и нижний. Изделия выпускаются в следующем сечении:

• При длине 14-24 м – 30 х 30 см.
• При длине 14-28 м – 40 х 40 и 30 х 30 см.

Верхняя и нижняя части изделий могут иметь как одинаковую, так и разную длину. Например, в изделиях сечением 0,3 х 0,3 м нижняя часть может быть от 7 до 12 м. Шаг увеличения – 1 метр. Сваи диаметром 0,4 х 0,4 и 0,3 х 0,3 м имеют минимальную длину нижней части 8 м, а максимальную – 14. Длина верхних секций составляет от 5 до 12 и от 6 до 14 метров соответственно.

Важная деталь: на нижней секции, которая погружается в почву, имеется острие. Оно необходимо, чтобы улучшить эффективность погружения в грунт элемента при забивке или вдавливании.

ЗАБИВНЫЕ СОСТАВНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СВАИ КВАДРАТНОГО (СПЛОШНОГО) СЕЧЕНИЯ

Забивные составные железобетонные сваи квадратного (сплошного) сечения рекомендуется применять при условии( если конструкция стыка воспринимает осевые вдавливающие и горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты( а для фундаментов с выдергивающими нагрузками — также растягивающие силы.

Составные сваи рекомендуется применять:

а) при необходимости заглубления свай в несущий слой( кровля которого имеет невыдержанное залегание в пределах контуров проектируемого здания (сооружения);

б) при затруднении транспортирования длинномерных элементов( вызванных стесненными дорожно-транспортными условиями или стесненными условиями площадки строительства;

в) при отсутствии копрового оборудования( необходимого для погружения свай длиной более 12-14 м;

г) при возможности уменьшения размеров поперечного сечения свай( если при этом несущая способность таких свай удовлетворяет расчетной нагрузке.

Применение составных свай позволяет изготавливать их в формах( имеющихся на заводах железобетонных изделий для более коротких призматических свай( а погружение таких свай производить с помощью имеющихся у строительных организаций копров небольшой высоты.

Пример расчета буронабивного свайного фундамента

До начала работ следует определить требуемое количество опорных элементов и их диаметр.

При выполнении расчетов следует учитывать тип и характеристики грунта на участке, уровень залегания грунтовых вод и глубину промерзания. Для частного дома эти показатели можно определить самостоятельно, пробурив скважину.

Минимальный диаметр буронабивных свай при длине элемента менее 3 м должен составлять 30 см.

Исходные данные для расчета:

• дом из кирпича, толщиной наружных стен 640 мм;
• внутренняя несущая стена толщиной 380 мм, длиной 8 метров;
• размер дома 7×8 метров;
• высота этажа 3 метра.

Расчет нагрузок на фундаменты выполняем с учетом удельного веса используемых при строительстве материалов и конструкций.

Таблица 2. Удельный вес основных материалов.

Материал	Масса кг/м3
Кирпич	1800
Железобетон	2400
Пиломатериал сосна	500
Металлическая черепица (кг/м2)	70

Сбор нагрузок

1. Стены:

Масса стен = 7м (длина) × 2 + 8 м(ширина) × 2 × 3(высота) × 0,64 (толщина стены) + 8 × 3 ×  0,38 (внутренняя стена)  × 1800 кг/м3 (плотность кирпича) × 1,2 (К – поправочный коэффициент) = 116 294,4 кг.

1. Монолитные перекрытия:

Масса перекрытий = 7 м (длина) × 8 м (ширина) × 0,12 (толщина) × 2400 (удельный вес монолитного железобетона) ×1,3 (К) = 20 966 кг.

1. Крыша двускатная деревянная:

Масса крыши = 7,5 м3 пиломатериала × 500 кг (удельный вес древесины) = 3 750 кг.

1. Кровля:

Масса кровли = 7 × 8 × 1,3 (наклон ската) ×70 кг (вес 1м2 металлочерепицы) = 5 096 кг.

1. Железобетонный ростверк:

Под кирпичные стены толщиной 64 см принимаем ростверк из монолитного армированного бетона сечением 60 см× 50 см. Длина ростверка равна длине несущих стен

Масса ростверка = 7×2+8×2 +8 × 0,6 × 0,5 × 2400 (удельный вес железобетона)×1,2(К) = 32 832 кг.

Вес дома с ростверком = 116 294 + 20 966 + 3750 + 5096 + 32 832 = 178 938 кг.

Расчет несущей способности сваи

Для устройства фундамента частного дома изготавливаем сваи диаметром 30 см, длиной 2 метра.

Площадь сечения сваи S = πR² =3.14 × 15² = 706 см2.

Для заливки свай используем бетон В12,5, прочностью 261,8 кгс/см2.

Несущая способность одной сваи =706 × 16,05 = 11 331 кг.

Необходимое количество свай = 178 938 / 11 331 = 16 штук.

Шаг свай = 38/16 = 2,37 м.

При расчете следует руководствоваться СП «Свайные фундаменты»

Для более точного расчета следует учитывать удельный вес всех строительных материалов и конструкций.

Технология монтажа

Монтаж свайного фундамента установки свайного поляростверкиПогружение свайдоставки свай
Рис: Разгрузка ЖБ свай

Важно: если грунт на объекте представлен низкоплотной почвой а для погружения свай используются тяжелые гусеничные копры, пути их передвижения по площадке укрепляются подсыпкой из щебня либо инвентарными дорожными плитами.
статическихдинамических испытаний
Рис: Статическое испытание свай гидравлическим домкратом

• 1. Разбивка базисных линий фундамента (перенос на площадку контуров стен здания);
• 2. Разбивка нулевого уровня свайного поля (высоты расположения голов свай над грунтом, по которой опоры будут выравниваться после погружения);
• 3. Разметка точек погружения каждого элемента свайного поля.

Рис: Котлован под свайный фундамент

шпунтового ограждения

• 1. Сваебойная установка размещается на месте погружения сваи и копровое оборудование приводится в рабочее положение;
• 2. Находящаяся на расходом складе свая соединяется через монтажную петлю с карабином лебедки копра, после чего сваебой подтягивает железобетонную конструкцию к месту своего расположения;
• 3. На свае крепится кольцевой и страховочный строп и с помощью лебедки копровой мачты она поднимается в воздух и вертикально устанавливается на точке забивки;
• 4. Производится фиксация сваи в направляющих узлах копровой мачты и ее сопряжение с наголовником сваебойного молота;
• 5. Выполняется позиционирование сваи с проверкой вертикальности ее положения и совпадения осей ствола и ударной части молота;
• 6. В работу включается сваебойный молот, первые удары он наносит с мощностью в 20-25% от максимальной, после того как конструкция погружается в грунт на 1-1.5 м. молот начинает вести забивку свай на полной мощности. Погружение сваи  осуществляется до момента ее проектного отказа, по наступлению которого со сваи демонтируется молот и копровая установка переезжает на место монтажа следующей опоры.

Рис: Забивка железобетонных свай

Рис: а) последовательная схема; б) секционная схема в-г) спиральная схема забивки свай

Рис: Обрезка железобетонных свай

Рис: Обвязка железобетонных свай ростверком

Какие бывают сваи

Различают такие типы свай по способу их установки в почву:

• Буронабивные. Устанавливаются в почву после бурения в ней скважин и монтирования в нее железобетонного каркаса.
• Винтовые – по внешнему виду напоминают огромное сверло, которое можно вкручивать в почву на глубину более 20 метров.
• Набивные. Монтируются при помощи заливки бетонной смеси в пробуренную скважину.
• Забивные. Устанавливаются в почву путем вдавливания их при помощи специализированной техники.
• Столб – готовое изделие опускается в скважину.
• Погружная – имеет сечение круга или цилиндра, погружение осуществляется за счет собственного веса строительного элемента.
• Буроинъекционная. Происходит бетонирование скважины цементной смесью под напором.

Сваи-стойки и висячие сваи различаются фиксацией в полости грунта

В зависимости от воздействия на грунт разделают:

• Висячий вид свай. Их нагрузка на почву передается при помощи трения грунта о боковые поверхности изделия. Применяют такие конструкции при наличии высокого уровня грунтовых вод.
• Стойки. Эти виды свай передают действующую на них нагрузку на устойчивую почву, которая расположена под небольшим пластом неустойчивого грунта.

В зависимости от материалов, которые использовались для изготовления этих строительных элементов, их делят так:

• Стальные. При процессе их изготовления используют трубы или профиль. Их длина может быть больше 3 метров, а радиус до 0,5 метра. Для установки этого строительного элемента приходится использовать специальную технику.
• Железобетонные. Их разделают на монолитные и сборные конструкции. Сборные железобетонные изделия в поперечном разрезе могут иметь форму прямоугольника или квадрата, монолитные – круга. Имеют длину до 16 метров.
• Деревянные – бревна, на которых срезаны сучки, наросты, кора. Их изготавливают диаметром до 0,35 метра, длиной 8,5 метра из хвойных пород. Делятся на цельные и срощенные по длине строительные элементы до нужного размера. Вторые достигают длины до 25 метров.

Конструкция свайного поля из одиночных опор часто используется для частных домов

В зависимости от способа размещения разделают:

• Одиночные. Изделия устанавливают под каждую опору.
• Имеющие вид ленты. По периметру постройки такие изделия устанавливают в несколько рядов.
• Имеющие вид «кустов» – для каждой колонны устанавливается определенное количество свай.

Для увеличения несущей способности опорную пяту изделий расширяют. По этому признаку их делят так:

• прямые;
• разбуриваемые;
• выпрессовываемые;
• камуфлетные;
• корневидные.

Технология монтажа и забивки составных свай

Каждая партия забивных свай, доставленная на строительную площадку, должна иметь сопроводительную документацию. Забивка свай осуществляется с применением молотов следующих типов:

• подвесных;
• паровоздушных;
• штанговых;
• трубчатых.

Нельзя использовать для погружения составной сваи вибропогружатель.

Нижняя свая позиционируется в точку забивки острием на нижнем конце (точность установки определяется проектными требованиями и не превышает 1 см).

Совет эксперта! Необходимо соблюдать соосность и вертикальность сваи и копровой стрелы (центральный удар обеспечивает максимальную передачу энергии).

Рис. 5: Схема последовательности работ по забивке составных свай

Начальный этап погружения выполняется одиночными ударами небольшой мощности. При этом необходимо применять подбабку для исключения деформации закладной детали. В течение этого процесса тщательно контролируется (отвесом, теодолитом) и, при необходимости, подправляется вертикальность сваи. Если произошло отклонение от проектного положения, то следует:

• произвести наклон стрелы до совпадения осей движения молота и сваи;
• передвинуть копер на требуемое расстояние.

Совет эксперта! Если геологическая структура строительного участка содержит прослойки плотного песка даже толщиной 2 м, то для забивки составных свай на требуемую глубину придется воспользоваться более тяжелыми молотами. Как альтернативу можно применять технологию лидерного бурения, которая эффективна также на промерзших грунтах (могут использоваться ямобуры).

Рис. 6: Схема погружения составных свай с лидерным бурением

Забивка полной мощностью начинается после погружения нижней части на требуемую глубину в заданной позиции. В процессе забивки необходимо следить за скоростью погружения сваи: она должна соответствовать структуре грунтовых пластов.

Совет эксперта! Высокая скорость погружения сваи при проходе плотных грунтов указывает на образование в ее структуре излома, что опасно для строительных работ.

После погружения нижней части сваи до высоты ее верхнего конца над уровнем грунта 10÷100см производится подсоединение ее верхней части. Для этого части располагаются на одной прямой (центральные оси должны совпадать) и образовавшийся стык между закладными деталями обваривается электродуговой сваркой. Запрещено использование в стыке прокладок. Затем сварной шов необходимо защитить от коррозии слоем кузбасслака (в грунтах с агрессивной коррозионной средой рекомендуется использовать эпоксидную краску).

Монтаж набивных свай пневматическим способом

Пневматический метод применяют в обводнённых грунтах. На уложенную бетонную смесь внутрь трубы компрессором постоянно подают сжатый воздух. Бетон заливают послойно. Для этого используют специальную пневматическую нагнетательную установку.

Набивка свай грунтом

Работы по устройству грунтонабивных свай осуществляют специальным бурильным оборудованием. Установка имеет буровую штангу, смесительный бур со специальными лопастями. Лопасти режут грунт и перемешивают его с бетонной смесью одновременно.

В пробуренную скважину через штангу под давлением подают цементный раствор. Вместе с обратным вращением бур со штангой поднимают вверх. Грунт перемешивается с бетоном и одновременно уплотняется. В результате такой работы формируется грунтонабивная свая, не требующая выемки грунта из ствола опоры.

Буровинтовые опоры

Порой из опасения вызвать нежелательные подвижки в грунтовом основании от недалеко расположенных зданий, забивные работы невозможно осуществлять. Выемка грунта во время буровых работ тоже может неблагоприятно повлиять на несущую способность грунтового основания.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как правильно бурить отверстия под свайные опоры.

Вкручивание винтовых свай и их выравнивание

Процесс установки свай не зависит от типа наконечников, грунта, количества лопастей. Работа состоит из нескольких этапов:

1. Осуществляют бурение направляющих приямков при помощи ручного или мотобура. Глубина должна быть минимум 0,5-0,7 метра, ширина — немного больше ширины опоры с лопастями.
2. При ручном бурении сваю устанавливают в приямок и вставляют лом в отверстие, расположенное в верхней части опоры. Двое рабочих начинают двигаться по кругу для ввинчивания сваи на нужную глубину.
3. После установки всех опор их верхние части срезают до одного уровня. Для разметки необходим строительный уровень, для обрезки — болгарка.

Где используются составные сваи

Под «составными» понимаются ЖБ сваи, составленные из нескольких связанных между собой элементов. Главное преимущество таких изделий – их длина. Составные сваи могут достигать длины 36 метров, чего при использовании свай цельного типа добиться практически невозможно из-за крайней сложности транспортировки и забивки таких конструкций. Смысл любого свайного фундамента в том, что основания свай, использованных для его монтажа, должны опираться на слои плотных и прочных грунтов. В случае, когда их подошва так и не смогла достигнуть почвы с нужной несущей способностью, прочностные характеристики самого основания будут невысоки, и со временем оно может просесть. Таким образом, необходимость использования составных свай возникает в том случае, когда толщина грунтов с неудовлетворительными несущими свойствами больше длины стандартных цельных свай. Заметим, что к числу почв с неудовлетворительной несущей способностью относятся следующие виды грунтов:

• Торфяники и почва с большим процентным содержанием торфа.
• Илистые и заиленные грунты.
• Текучие и сильно сжимаемые виды почв.

Впрочем, на таких грунтах допустим только свайный фундамент, так как прочие виды оснований в любом случае будут иметь явно недостаточную несущую способность. Кроме того, составные конструкции идеально подходят при реконструкции уже действующих фундаментов. В этом случае можно значительно усилить несущую способность такого фундамента, забивая сваи в ограниченном пространстве, где невозможно использовать сваи цельного типа. Впрочем, при этом также есть ограничения, так как минимальная длина секции составной сваи – 5 м. Кроме того, составные сваи идеальны для монтажа фундамента на отдаленных строительных объектах, куда сваи стандартной длины доставить или невозможно, или же крайне нецелесообразно с экономической точки зрения. Наконец, составные сваи – выбор многих небольших субподрядчиков в строительном бизнесе, которые просто не имеют техники, позволяющей забивать сваи при их длине свыше 12 метров (стандартное ограничение колесного копра).

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.

ЖБИ-сваи.

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.

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/см2. 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

Важно знать

При возведении дома, имеющего более двух этажей важно провести точный расчет: выяснить максимальную нагрузку дома с наполнением, возможное количество свай в фундаменте, их размеры, общую несущую способность конструкции и тип грунта в конкретном регионе. Если расчеты выходят за пределы максимальных значений, следует использовать другой фундамент или изменить проект застройки

«Литейно-трубный завод» предлагает огромный ассортимент винтовых свай разных размеров для возведения домов, технических объектов, гаражей, бань, заборов и других сооружений на винтовом фундаменте. Специалисты компании помогут провести расчет количества используемого материала, нагрузку на фундамент, подберут наиболее подходящие винтовые сваи под строительство объекта. Осуществят возведение фундамента на винтовых сваях под ключ. Доставка материала осуществляется во все регионы РФ. Более подробную информацию можно получить в отделе продаж.

Позвоните нам или Закажите звонок