Технология возведения
- К свае, за выступающее в верхней части металлическое «ухо», крепят трос и поднимают ее с помощью лебедки.
- Столб помещается в погружную установку (в отверстие в нижней части молота).
- Молот начинает забивать столб. После нескольких ударов, сваебойная машина останавливается, мастер производит замер с помощью уровня, чтобы выяснить, не произошло ли отклонения от вертикали.
- Если наблюдается уход сваи в сторону, она извлекается при помощи все той же лебедки, причина отклонения устраняется (обычно это камень или более плотная часть грунта, которая подкапывается) и производится повторная попытка погружения.
- Также направление движения столба может быть откорректировано сваебойной машиной, которая способна изменять свое положение, подтянув погружаемый столб в нужную сторону.
Особенности железобетонных свай
В строительстве наиболее часто применяются сваи квадратной и прямоугольной формы сплошного сечения. Изделия могут иметь различную конфигурацию:
- в виде квадрата;
- прямоугольную форму;
- двутавровую форму;
- в виде круга.
Применение свай, имеющих двутавровое сечение, осуществляется с целью придания конструкции устойчивости к изгибам.На сегодняшний момент применение свай сплошного круглого сечения не осуществляется. Раньше, такой вид свай (длиной не больше 30 метров, диаметром менее 50 см, весом меньше 11 тонн) использовался в строительстве.
Минусы ЖБ-свай
- Отличаются большим весом. Из-за этого могут возникнуть трудности в транспортировке, погрузочных/разгрузочных работах, в процессе монтажа.
- Для установки требуется применение сваебойного оборудования. Кроме шумности, габаритная тяжелая техника может быть неприменима в некоторых ситуациях – в местах плотных застроек, на небольших строительных участках.
- Способны к разрушению, не выдерживают суровых климатических условий. Для северных районов, используются специальные изделия, которые изготавливаются из морозостойкой марки бетона.
Хотя эти характеристики скорее относятся не к минусам, а к особенностям которые нужно учесть при строительстве. Поэтому использование свай из железобетона производится довольно часто, особенно при возведении крупных зданий и сооружений.
Плюсы ЖБ-свай
- Высокая несущая способность. Армированный железобетон при правильной установке способен выдерживать колоссальные нагрузки. Самое главное – фундаменты на железобетонных сваях можно использовать под строительство многоэтажных зданий.
- Уплотнение грунта. В процессе забивания почва под фундаментом уплотняется, что приводит к повышению прочности и устойчивости основания. За счет уплотнения земляного кома в процессе забивки, свайный столб плотно фиксируется в нижней точке опоры и по бокам. То есть его невозможно расшатать (как часто бывает с винтовыми свайными столбами), нет необходимости в дополнительном укреплении с помощью обвязки.
- Длительный срок службы (от 100 лет).
- Быстрое возведение. Несмотря на некоторые сложности с монтажом, при наличии необходимого оборудования забивка свай производится быстро и не составляет проблем.
- Возведение фундамента не требует земляных работ. В большинстве случаев нет необходимости снимать даже верхний слой почвы, не говоря уже о бурении скважин или рытье котлована.
- Простота хранения. Удобная форма позволяет складировать столбы штабелями, а устойчивость к возгоранию, воздействию влаги (в разумных пределах, естественно) и грибковым поражениям не требуют каких-то особых складских условий.
Виды используемых ростверков для свайных фундаментов
В зависимости от весогабаритных характеристик и назначения постройки для сооружения ростверков свайного фундамента могут применяться:
- металлические балки;
- деревянный брус;
- монолитные железобетонные ленты.
Рисунок 17. Основные способы сооружения ростверка
В качестве обвязки свай при строительстве домов из бревна и бруса обычно выступает нижний венец сруба. Также деревянные балки для устройства ростверка используются при строительстве зданий по каркасной технологии.
Металлические балки из швеллеров тоже применяются для обвязки свайных фундаментов под деревянные дома.
Свайные основания с железобетонными ростверками подходят для строительства домо из любых материалов. Их ширина выбирается в зависимости от толщины будущих стен. Такие конструкции являются наиболее прочными и надежными, способны выдерживать и равномерно распределелять на сваи значительные нагрузки от строений.
Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели – хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.
От 23800 руб/м³Подробнее
Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели – хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.
От 23800 руб/м³Подробнее
Свая железобетонная с центральным армированием Сц 4-30 (Рязанский завод ЖБИ №2)Сваи с центральным армированием Сц 4-30
От 5056 руб/штПодробнее
Свая железобетонная с каркасным армированием С 40.30-3.1 (Рязанский завод ЖБИ №2)Сваи с каркасным армированием С 40.30-3.1
От 6362 руб/штПодробнее
Виды
Изделия делятся на 2 группы:
- готовые ЖБИ, производятся в заводских условиях;
- каркасные конструкции, которые заливаются бетоном на участке после монтажа в грунт.
Первый вариант используется для строительства основания по грунтоцементной, буронабивной, инъекционной технологии. В данном случае на изделия не оказывает воздействие существенная нагрузка при заглублении в почву. Это позволяет сохранить целостность ЖБИ.
Второй вариант применяется, когда планируется использовать следующие методы забивки железобетонных свай: с помощью гидравлического молота, оборудования, продуцирующего вибрационные волны, техники вдавливания под воздействием статического давления.
В этих случаях увеличивается риск преждевременного разрушения ЖБИ, что приводит к снижению надежности всей конструкции. По данной причине сначала в почву заводят металлический каркас.
Кроме того, железобетонные изделия делятся на группы с учетом формы сечения: круглая, прямоугольная, квадратная. Различают также сваи по типу конструкции:
- монолитные;
- составные.
Форма наконечника, заглубляемого в почву, тоже отличается: бутылочного типа, конусообразная, существуют и тупоконечные изделия. При выборе учитывают способ установки опор и тип грунта.
Монолитные
Эти цельные изделия производятся в заводских условиях. Их отличает многовариантность решений: существуют остро- и тупоконечные монолитные сваи данного вида, прямоугольного, квадратного и круглого сечения. Внутри ЖБИ — каркас, заполненный бетоном, пустоты отсутствуют. Это повышает прочность изделий.
Устанавливаются сваи путем вдавливания в почву. Предварительно бурить отверстия под них не нужно. Монолитные ЖБИ используются для возведения объектов разного целевого назначения: частное жилье, гражданское строительство. Отличает изделия данного вида существенный вес. Для транспортировки, монтажа понадобится специальная техника и несколько рабочих.
Пустотелые оболочковые
По названию можно понять, как устроены железобетонные сваи этой группы. Внутри они полые. Снаружи опоры не отличаются от монолитных аналогов. Однако для установки пустотелых ЖБИ необходимо подготовить участок: делают отверстия под сваи, при этом их диаметр ненамного превосходит размер железобетонных изделий, т. к
важно обеспечить надежную фиксацию
Существуют составные ЖБИ. Их собирают из нескольких элементов перед тем, как будет осуществляться погружение в грунт.
Набивные
Различают варианты:
- с ненапрягаемой продольной арматурой, поперечным армированием;
- с напрягаемой продольной арматурой, поперечное армирование в большинстве случаев также выполняется, но существует вариант без усиления таким способом.
По форме набивные конструкции тоже отличаются: прямоугольные, квадратные, круглые. Однако при монтаже в сложных грунтах (в регионах с низкой среднесуточной температурой) предпочтение следует отдавать последнему из вариантов. Если использовать сваи квадратного сечения, увеличивается риск их крена. Это приведет к разрушению постройки в дальнейшем.
Набивные сваи отличаются по технологии монтажа. Сначала устанавливается гильза из прочного материала. Затем выполняется монтаж арматуры и заливка бетона. Распространен вариант свай набивного типа с уширением в нижней части. Гильза может быть заполнена песком, грунтом, но для строительства крупных объектов применяют бетонную смесь.
Широкий ассортимент опорных конструкций
Длина, сечение и вес свай рассчитываются еще на стадии проектирования объекта. Ниже приведены основные характеристики некоторых типов свай:
- Свая С30.15-3 (длина 3 м, сечение 15х15 см, степень армирования – 3, вес – 190 кг). Выдерживает нагрузку до 40 тонн и отличается повышенной устойчивостью к внешним и агрессивным факторам окружающей среды. Такие сваи используют для возведения частных жилых домов, гаражей, хозяйственных построек, небольших мостов, капитальных ограждений. Также опоры С30 подходят для укрепления железнодорожных сооружений, для установки линий электропередач, устройства мачт, вышек связи, реконструкции зданий, укрепления фундаментов зданий.
- Свая С30.20-3 (длина 3 м, сечение 20х20 см, степень армирования – 3, вес – 300 кг). Выдерживает нагрузку до 60 тонн. Такой тип свай применяется на скальных и на более мягких грунтах – глинистых и песчаных, а также на грунтах в районах вечной мерзлоты. Сваи С30.20-3 могут устанавливаться для фундаментов объектов в прибрежной зоне или непосредственно в воде, поскольку они соответствуют высоким характеристикам прочности и параметру водонепроницаемости W10.Опорные сваи применяются для возведения жилых домов различной этажности, офисных центров, складских терминалов и производственных помещений, дорожных и защитных высоких ограждений всех видов, для усиления конструкции существующих фундаментов.
- Свая С40.15-3 (длина 4 м, сечение 15х15 см, степень армирования – 3, вес – 229 кг). Допустимая нагрузка на 1 опору составляет 40 тонн. За счет повышенной прочности и устойчивости к любым типам грунта сваи используются для строительства объектов различного назначения, а также для проведения реконструкции уже существующих зданий и сооружений.
- Свая С40.20-3 (длина 4 м, сечение 20х20 см, степень армирования – 3, вес – 400 кг). Допустимая нагрузка на 1 опору составляет 60 тонн. Бетонные опоры с арматурным каркасом подходят для объектов на участках со скальными грунтами и с промерзанием почвы, а также для возведения гидротехнических сооружений, в том числе с установкой в воде. Бетон (марки М300) в процессе эксплуатации не теряет, а набирает дополнительную прочность, что позволяет избежать деформации и разрушения конструкций.
- Сваи С40.20-3 применяются на этапе нулевого цикла и обеспечивают передачу весовой нагрузки от сооружения на глубинные плотные слои грунта. Их использование допустимо в сложных условиях рельефа на песчаных, глинистых, водонасыщенных или промерзающих грунтах при строительстве жилых и иных объектов.
- Свая С50.20-3 (длина 5 м, сечение 20х20 см, степень армирования – 3, вес – 500 кг). Допустимая нагрузка на 1 опору составляет 60 тонн. Опоры длиной 5 метров – основной элемент для забивки свайных фундаментов в любых климатических условиях и для всех типов грунта. Они обладают повышенной прочностью, надежностью, отличной водонепроницаемостью и трещиностойкостью, способны выдерживать резкие колебания температур.
- Сваи С50 с армированием востребованы для строительства многоэтажных жилых домов из различных материалов, производственных и складских комплексов, защитных ограждений, мостов, эстакад, путепроводов, сетей коммуникаций, прочих объектов и строений. За счет увеличения длины такие опоры также используются для укрепления отдельных участков грунта, реконструкции и усиления существующих фундаментов зданий и сооружений
- Свая С60.20-3 (длина 6 м, сечение 20х20 см, степень армирования – 3, вес – 630 кг). Расчетная нагрузка таких свай – 60 тонн. Удлиненные опоры при забивке достигают плотных слоев грунта и за счет более высокой несущей способности защищают свайный фундамент от оползней, обвалов или осыпания почвы. Высокий класс бетона гарантирует допустимый предел прочности свай, устойчивость к внешним агрессивным факторам окружающей среды (низкие температуры, влажность). Армирование выполняется из стального каркаса с соединением поперечными стержнями в один ряд. Для удобства транспортировки и установки в тело сваи закладывают две строповочные петли. Сваи С60 применяются для возведения фундаментов объектов разного назначения – многоэтажных жилых домов, офисных и складских зданий, гаражей, парковок.
Выбор определенного размера и характеристик железобетонных свай определяется на этапе проектирования объекта с учетом расчетной нагрузки объекта и особенностей грунта на участке застройки. Устройство свайного фундамента предусматривается практически для 80 % жилых многоэтажных домов за счет следующих преимуществ:
Размеры разных типов свай
В соответствием с положениями ГОСТ №19805, цельные опоры квадратного сечения (С) выпускаются в следующих типоразмерах:
| Сечение, см | Длина, м |
| 20*20 | 3-6 |
| 25*25 | 4-6 |
| 30*30 | 3-12 |
| 35*35 | 4-16 |
| 40*40 | 4-18 |
Тело сваи изготавливается из бетона, соответствующего классу В20 по прочности на сжатие, марки F150 по морозостойкости и классу гидрофобности W8. В зависимости от типа армирования конструкции могут иметь пространственный либо продольный каркас из стержней арматуры А2 и А3 диаметром 11-16 мм.
Стальными сетками дополнительно укрепляется торцевая часть опоры, принимающая на себя удары дизель-молота в процессе забивки. Острие сваи усиливается обоймой из листового металла либо наваренным на каркас конусом из арматуры.
Рис. 1.2: Цельные квадратные сваи
Квадратные сваи с круглой полостью марки СП поставляются в двух типоразмерах:
| Сечение, см | Длина м |
| 30*30 | 3-12 |
| 40*40 | 3-12 |
Конструкции производятся из тяжелых бетонов марки М200 и М300. В сваях из бетона М200 минимальная толщина стенки составляет 60 мм, в свая из бетона М300 — 40 мм. Никакого функционального назначения внутренняя полость не несет, ее задача — удешевить стоимость железобетонной опоры посредством снижения расходных материалов при ее изготовлении. Сваи марки СП имеют ограничение в применении — они не могут использоваться в регионах с повышенным риском сейсмической активности.
Рис. 1.3: Сваи круглого сечения
Сваи типа СК — круглые полые конструкции, производятся в следующей размерной сетке:
| Диаметр, см | Длина, м |
| 40 | 4-18 |
| 50 | 4-18 |
| 60 | 4-18 |
| 80 | 4-20 |
Тело круглых свай выполняется из бетона марки М300. Для армирования используется пространственный каркас, состоящий из продольных стержней арматуры класса А1-А3, соединенных спиралью из стальной проволоки В1 диаметром 5 мм. Такие сваи могут производится в двух исполнениях — с закрытым и открытым нижним торцом, в последнем случае при забивке внутренняя полость сваи заполняется грунтом, что придает ей дополнительную устойчивостью.
Рис. 1.4: Сваи-оболочки
Сваи-оболочки (СО) являются разновидностью круглых свай. Оболочками именуются все полые конструкции круглого сечения, диаметр которых превышает 80 см. На сегодняшний день производится 3 типоразмера свай СО:
| Диаметр, см | Длина, м |
| 100 | 4-12 |
| 120 | 4-12 |
| 160 | 4-12 |
Сваи-оболочки всегда изготавливаются с открытым нижним торцом. Толщина стенок оболочек в конструкциях диаметром 100 и 120 см. составляет 10 см, в опорах диаметром 160 см — 13 см. Также существует класс усиленных свай-оболочек, изготавливаемых из бетона М300 и имеющих толщину стенки 20 см. Длина таких конструкций может доходить до 20 м.
Рис. 1.5: Составные сваи со сварной пластиной
В составной конфигурации производятся три вида свай — квадратного сечения, круглого и сваи-оболочки. Рассмотрим их типоразмеры:
| Тип сваи, сечение/диаметр (см) | Длина, м |
| С 30*30 | 14-24 |
| С 35*35 и 40*40 | 14-28 |
| СК 40, 50, 60 | 12-36 |
| СК 80 | 12-24 |
| СО 120 | 12-24 |
| СО 160 | 8-24 |
| СО 300 | 12 |
Существует множество способов соединения составных секций, наиболее распространенный из которых — стыковка посредством сварной пластины. При погружении составных свай первостепенно забивается первая секция, после чего копр поднимает и устанавливает на нее 2-ю секцию, сварщик обрабатывает пластины и выполняется забивка опоры на требуемую глубину.
