Сваи железобетонные — забить и забыть!

В статье речь пойдёт о технологии возведения свайных фундаментов. Рассмотрим основные виды свай, выясним, из каких элементов состоят, как они монтируются, для каких условий разработаны. Разберёмся в механике работы свайных фундаментов, осмыслим все «за» и «против».

Особенности применения свайных фундаментов

Идея установки сооружений на сваях не новая, технология известна людям уже несколько столетий, но на новый виток развития она вышла во второй половине девятнадцатого века, когда вместо деревянных стоек начали использовать забивные, набивные и винтовые конструкции, выполненные из комбинации стали и бетона. Свайный фундамент имеет свою чёткую специализацию, некорректно было бы говорить о его преимуществах перед другими вариантами организации основания дома и сравнивать их по каким-либо характеристикам. В условиях, для которых он разрабатывался, свайный фундамент не имеет конкурентов, его невозможно надёжно заменить иной конструкцией. Сваи могут использоваться на любых типах грунта, кроме, пожалуй, скальных пород и оснований с очень сильными горизонтальными подвижками, однако, технологически и экономически целесообразно применять их:

  • для строительства зданий на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
  • там, где верхние слои естественного основания характеризуются слабой несущей способностью (торфяники, плавуны), тогда как плотные грунты расположены довольно глубоко;
  • при большой глубине промерзания (северные широты, вечная мерзлота);
  • на крутых склонах;
  • если масса строения слишком велика (например, многоэтажные здания из тяжёлых материалов).

Если рассуждать о технологических и функциональных особенностях свайных фундаментов, то тут можно сформулировать следующие пункты, многие из которых логически следуют один из другого:

  • Универсальность и вариативность (огромное количество технических решений, всегда есть выбор для любых условий).
  • Большая несущая способность.
  • Практически не нужен ручной труд (допустима полная механизации процессов).
  • Индустриализация (возможно использование элементов, полностью изготовленных в заводских условиях, минимизирован «человеческий фактор»).
  • Высокая скорость возведения.
  • Возможность строить в любое время года.
  • Полное отсутствие или минимизация земляных работ.
  • долговечность (особенно применимо к железобетонным конструкциям).
  • относительная экономичность (небольшая материалоёмкость — сниженное потребление бетона, нет необходимости изымать и перевозить большие массы земли).

Порядок действий на строительной площадке

Если рассмотреть порядок выполнения операций по заглублению нашего изделия в грунт, то можно перечислить основные этапы такой работы:

  • Подготовка почвы к проведению работ, то есть, очистка и разметка участка.
  • Подвоз погружаемых стержней. Поскольку стержни имеют солидный вес и внушительные габариты, для их транспортировки используется специальная техника вроде тягачей, кранов, разгрузочной техники и большегрузных платформ.
  • Монтаж агрегата, который будет производить заглубление свай. Установка направляющего устройства.
  • По имеющейся разметке производится заглубление изделий в почву. Каждая оболочка для сваи должна быть установлена строго на свое расчетное место. Погружение производится посредством вибрации, создаваемой агрегатом с определенной амплитудой.
  • Сваи заглубляются на требуемую глубину. Если предполагается извлечение оболочки из грунта, то данная операция выполняется при помощи специального устройства, смонтированного на кране.

В такой последовательности происходит заглубление всех стержней. Поскольку вибрация отрицательно влияет на окружающие стройплощадку постройки, использование такого метода должно быть согласовано с соответствующими органами.

Сваи каркасные железобетонные.

Арматурный ЖБ каркас – это поперечная арматура из хомутов в прямоугольном контуре. По углам контура – пять стержней прямоугольные из стали различной прочности и диаметра. Часть стержней (2 и 3), у которых ниже прочность стали меньше, идут в одной диагонали, стержни 4 и 5 с более высокой прочностью стали – пол другой.

В результате различия в прочностных свойствах и относительных удлинений стали первым своего предельного состояния разрыва достигает стержень 5 из наиболее прочной стали. После разрыва первого стержня разрывается стержень 4, затем стержни 3 и 2. Из-за последовательности разрыва общее разрывное усилие снижается.

Этот способ позволяет снизить разрывное усилие при разделении свай на части путем выполнения рабочих стержней арматурного каркаса из стали различной прочности, что приводит к последовательному разрыву стержней при меньших нагрузках. Основное достоинство вида сваи каркасные железобетонные: снизить разрывное усилие за счёт использования в конструкции свай из металла неодинаковой прочности. При этом стрежни из стали разной прочности располагаются по разным углами конструкции, и первым принимает усилие на разрыв стрежень из самой прочной стали.

Сваи забивные ЖБ – способы установки

Забивка жб свай

Для начала выполняется разметка участка – где будет находиться фундамент. Будущие ряды свай определяются натянутыми шнурами. Центры расположения будущих свай определяют так: для этого применяют отвесы, затем – устанавливают колышки из дерева.

Сваи забивные ЖБ – способы установки

Чтобы забивать сваи применяются молоты (дизельные или паровые), копры, нередко используют вибропогружатели и вибромолоты. Определяющий момент при выборе тут такой: имеет значение тип свай, как и тип почвы.

Самым современным способом для заколачивания свай можно назвать следующее: комбинирование вибромолота (вибропогружателя) и молота. Таким образом, время на забивание свай ощутимо сокращается.

Характеристики

Сваи изготавливаются из высокопрочного бетона, обладающего усиленными свойствами. За счет этого получается опора, выдерживающая большую нагрузку в течение долгого периода времени. Срок использования считается неограниченным, так как забивные ЖБ сваи не подвержены коррозии, не изнашиваются, их невозможно повредить в ходе эксплуатации.

Монтаж проводится оперативно при помощи специальной техники. Продолжительность установки обычно небольшая, даже учитывая вес конструкции. Это возможно за счет использования навесного оборудования (например, молотов) и машин для забивки железобетонных свай.

Параметры опор позволяют устанавливать несколько вариантов фундамента:

  1. Каркас делается только из свай, которые располагаются на одном уровне. Их можно расположить на разной глубине, поэтому компенсируется неровность рельефа. На верхние плоские торцы помещается плита фундамента. Такой вариант подходит при возведении тяжелых домов, сделанных из бруса.
  2. На сваи помещается ростверк из бруса. Конструкция считается более крепкой и надежной, так как они соединены общей конструкцией. Сваи и ростверк из бруса используются при строительстве каркасных домов.
  3. В случае если нужна усиленная конструкция, монтируется фундамент из свай и ростверка, который выполнен из прочного ж/б. Дополнительная плита может выдержать высокие нагрузки, которые бывают в домах из кирпича, газобетона и пеноблоков

Параметры свай

Прочностные характеристики, а также значения устойчивости к внешним факторам свай (морозостойкость, водонепроницаемость и устойчивость к коррозии), как железобетонных изделий, зависит от марки примененного для изготовления бетона. Промышленное изготовление жб свай нормируется правилами ГОСТ 19804 — 2012. Стандарт позволяет использовать для производства свай тяжелые, а также мелкозернистые бетоны. Зачастую находят применение марки В6,5 и выше. Для повышения прочности свай в качестве элементов армирования применяется ненапрягаемая и напрягаемая продольная арматура А300 (A-II), также А400 (А-III) согласно ГОСТ 5781 и А600 (A-IV), а также А800 (A-V) в соответствии с ГОСТами 5781 и 10884. Для конструктивной арматуры в заводских условиях для формирования спиралей, хомутов или сетки применяют проволоку холоднотянутую низкоуглеродистую, а также горчекатаную стержневую классов В500 и А240 соответственно.

Качество изделий определяется размером раковин на поверхности бетона и трещиностойкостью изделий.

Общие данные о буронабивных сваях

Буронабивные и буросекущие сваи могут состоять лишь из бетона, однако новые железобетонные конструкции имеют более высокие эксплуатационные характеристики за счет применения арматуры. Несмотря на кажущуюся сложность данной технологии, абсолютно все этапы их изготовления могут быть выполнены и неподготовленными лицами без специального образования. Помните, что армирование буронабивных свай – эта относительно простая технология, которая позволит значительно укрепить фундамент Вашего дома.

Для проведения работ по созданию подобного фундамента Вам потребуются некоторые специфические инструменты:

  • Автоматический бур – в зависимости от глубины, на которую необходимо погрузить сваю, бур выбирается соответствующей мощности и длины бурильной рукояти. Конечно, если глубина невелика, то можно применять обычные ручные садовые буры, однако гораздо эффективнее и быстрее работы будут проведены с автономным бензорубом или буровой установкой;
  • Одна или несколько бетономешалок, совковые лопаты, мастерки и ведра;
  • Болгарка с минимальным набором дисков для работы с арматурой;

Кроме всего прочего, перед началом работ необходимо проверить запас необходимых материалов, среди которых обязательно наличие:

  • Обсадных труб или рубероида;
  • Арматуры для усиления или армирования буронабивных свай;
  • Необходимое количество цемента, песка, щебня – для создания раствора бетона надлежащего качества;

Помните, что обеспечив себя всем необходимым заранее, Вы сведете к минимуму временные потери в будущем.

Как выполняется армирование ЖБ свай

Для армирования железобетонных конструкций, при их самостоятельном изготовлении, нужна болгарка и сварочная установка. Сварка, при надобности, заменяется вязальной проволокой, которой также можно соединять отдельные стержни в армокаркас.

Технология выполнения работ следующая:

  • Арматурные прутья болгаркой нарезаются на отрезки требуемой длины. Имеет смысл заготавливать материалы предварительно, чтобы потом одним заходом сделать каркасы для всех свай;
  • Подготавливаются прутья для поперечных перемычек – их можно выгнуть, придав стержням требуемую округлую форму, либо разрезать на 4 отдельных куска, которые впоследствии будут привариваться по боковым контурам продольного каркаса;
  • Имея в наличии исходный материал начинается сборка армокракасов – два продольных прутка укладываются параллельно друг другу и соединяют в трех местах (по центру, снизу и сверху) поперечными перемычками. Далее аналогичным образом свариваются оставшиеся два прутка, после чего заготовки стыкуются между собой;
  • По завершению сборки каркасов арматура покрывается антикоррозийным грунтом.

Монтаж армокаркаса в скважину выполняется по следующей технологии:

  • После проходки скважины на требуемую глубину ее дно устилается геотекстилем либо рубероидом;
  • Поверх геотекстиля делается 10 сантиметровая подсыпка из мелкофракционного щебня;
  • Из рубероида скручивается цилиндр (фиксируется скотчем) высотой равный размеру продольных прутьев, и опускается в скважину;
  • Подготовленный армокракас устанавливается внутри опалубки;
  • Скважина заполняется бетонной смесью (класс бетона – М200 либо М300). После заливки бетон штыкуется арматурным прутком с целью удаления из смеси полостей воздуха.

Рис. 2.2: Скважина под набивную сваю перед заливкой бетоном

К дальнейшему строительству армированная свая будет готова спустя 25-30 дней после заливки – простой нужен для набора бетоном прочности.

Полезные материалы

Арматурный каркас для фундамента

Арматурный каркас – это остов фундамента, собираемый из стальных прутьев, воспринимающих растягивающие нагрузки и препятствующий деформациям.

Армирование ленточного фундамента

Размер арматуры определяется нагрузками, которые задаются массой здания, размерами строения и составом грунтов.

Усиление свайного фундамента

Наша компания проводит такие работы, если речь идет об усилении свай и свайного фундамента путем проведения свайных работ.