Свайный фундамент из железобетонных свай. Свайный фундамент

Прочное фундаментное основание – гарантия устойчивости здания даже в грунтах с недостаточной несущей способностью. Фундамент на бетонных сваях допускается использовать в проблемных грунтах, в том числе на слабых основаниях. Бетонные сваи для фундамента изготавливаются непосредственно на строительной площадке, что позволяет снизить затраты на транспортировку конструкций.

Классификация свай из бетона

Сваи принято подразделять в зависимости от материала изготовления, поэтому бетонные опорные стержни включают железобетонные опоры и сваи из бетона.

Железобетонные забивные опоры изготавливаются обычно промышленным способом, бетонные – могут заливаться непосредственно на строительной площадке, при этом работы по устройству свайного поля под здание могут быть выполнены собственными руками. Монтаж забивных опор невозможно выполнить вручную, для погружения стержня в грунт потребуется использование дорогостоящей сваебойной техники, что достаточно сильно удорожает строительство объекта.

Недостаток забивных свай состоит в том, что они монтируются с помощью специального оборудования

В зависимости от способа монтажа можно разделить опоры из бетона на две группы: набивные и забивные.

Набивные опоры по технологии выполнения работ монтируются в предварительно подготовленные скважины (ямы), которые выполняют с использованием специальной бурильной техники. Забивные стержни погружаются в грунт (песчаный или глинистый) без предварительной подготовки.

Принято подразделять сваи в зависимости от формы поперечного сечения, различают ж/б опоры со стержнями круглого сечения, а также квадратные и прямоугольные. Опоры круглого сечения применяются на слабых, пучинистых грунтах, основу которых составляет глина, для более жестких грунтовых оснований используют стержни с квадратным или прямоугольным сечением.

Сваи различают по виду принимаемой нагрузки, опоры делятся на центральные и вспомогательные. Центральные принимают на себя всю нагрузку от фундаментного пояса, вспомогательные – только нагрузку с эксцентриситетом.

Буронабивные сваи

Одним из видов бетонных свай являются буронабивные опоры. Буронабивные сваи представляют железобетонные конструкции, монтаж которых (заливка) происходит в специально подготовленных методом бурения скважинах.

Буронабивная свая состоит из обвязки арматуры, трубы-оболочки и залитого бетона

Конструкция буронабивных опор состоит из двух элементов:

Бетонный стержень – для заливки опоры используется морозостойкий бетон М200 и М300.
Каркас из арматурной стали – для армирования свай могут быть использованы готовые каркасы, выполненные промышленным способом, допускается изготовление арматурных каркасов непосредственно на строительной площадке, для чего используют гладкую и рифленую арматуру. Продольные стержни арматурного каркаса выполняются из рифленой арматуры диаметром от 12 до 20 мм.

Поперечные перемычки выполняют из гладкого прутка диаметром от 8 мм. Сваривают каркас при помощи сварочных аппаратов электродуговой сварки. Места соединения арматуры требуется тщательно обработать защитными составами от коррозии.

Для решения различных строительных задач, используют буронабивные сваи двух видов: обычные цилиндрические опоры и стержни с уширением опорной подошвы. Уширение внизу сваи (пятка) выполняется для увеличения площади опирания свайной стойки. Такие опоры обладают повышенной устойчивостью и способны нести повышенную нагрузку от веса конструкций.

Опорное уширение может быть сформировано при использовании специальных буровых колонн, а также с помощью специально подготовленного взрыва.

Технология возведения фундамента из буронабивных опор

В частом строительстве чаще всего используются сваи с неизвлекаемой оболочкой

При установке фундаментного основания из буронабивных опор, используют несколько вариантов устройства стержня сваи:

Заливка опор без оболочек – этот вариант применяется только в устойчивых грунтах с минимальным уровнем грунтовых вод. Для устройства ям под опоры без оболочек важно, чтобы края скважин не осыпались, не подмывались грунтовыми водами, не меняли свою геометрическую форму. Для укрепления скважины, во время бурения может использоваться глиняный или бетонный раствор, которые надёжно укрепляют стенки подготовленных ям.
Монтаж свайных стержней с извлекаемой оболочкой – эта технология применяется в водонаполненных грунтах. Осадная труба, изготовленная в форме цилиндра из стали, препятствует обрушению стенок скважины и размыванию бетона в процессе заполнения полости. После заполнения трубы бетонной смесью, обсадная оболочка извлекается на поверхность.
Заливка свай буронабивным способом с постоянной оболочкой (не извлекаемой) – этот способ практикуется при устройстве фундаментных опор на грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, сложенных из пород с низкой несущей способностью, которые могут в процессе бетонирования размываться грунтовыми водами.

Устройство фундамента из буронабивных стержней: этапы работ

Перед тем, как забетонировать фундаментные опоры буронабивным методом, стоит подготовить строительную площадку. Территорию необходимо очистить от строительного мусора и растительных остатков, при необходимости произвести корчевку старых деревьев. При неровном рельефе – спланировать территорию с помощью бульдозера.

На территории застройки размечают места погружения свай. Расстояние между отдельными стойками предусматривается длиной до 3 метров в устойчивых грунтах. В проблемных грунтах (подвижные, оползневые, водонасыщенные, пылеватые, лессовидные) – расстояние принимается до 2 м.

После окончания работ по разметке, специальным буром в указанных точках проводят бурение скважин. Для бурения может использоваться специальная установка или ручной садовый бур.

В подготовленные скважины опускается опалубка (обсадная труба), для изготовления которой часто используют пластиковые и асбестоцементные трубы. Внутрь опалубки укладывается арматурный каркас, высота которого должна превышать длину трубы (над поверхностью свай оставляют выпуски каркасной арматуры до 15 см, если планируется возвести фундамент с ростверком).

Посмотрите видео, как происходит заливка буронабивных свай для частного дома.

Заполнять опалубку бетоном можно не в один день, поэтому трудоемкость работ снижается. После затвердения бетонной смеси приступают к устройству ростверка. На фундаментах из буронабивных свай предусматривается устройство жесткого ростверкового пояса из бетона.

Если опорное основание возводится на пучинистых грунтах, ленту ростверка следует приподнять над поверхностью почвы, такое положение конструкции предупредит ее разрушение при подвижках грунта под воздействием сил морозного пучения. Дом, построенный на сваях, отличается повышенной устойчивостью, прочностью и долговечностью.

Устройство свайного фундамента – ключевой момент при строительстве зданий на слабых грунтах. Рассмотрены виды свай, ростверков, технология строительства.

Как устроен свайный фундамент

Свайный фундамент - это опорная конструкция под здание, состоящая из отдельно стоящих свай или свайного поля. Обычно их изготавливают из железобетона, но возможно использование не армированного бетона или бутобетона, что несколько уменьшает стоимость конструкции. Для повышения прочности и экономии бетона производят армирование свайного фундамента. В качестве арматуры обычно используется прутья из гладкой или профилированной стали. Фундаментные сваи обязательно устанавливают под углами здания, на пересечении внутренних несущих стен между собой и с наружными стенами. Если между обязательными сваями расстояние от 2 до 2,5 м и более, то между ними устраивают и промежуточные.

Виды свай и свайных фундаментов

Классификация ведется по видам, смотри раздел 6 СП 50-102-2003. В нем расписаны устройство свайного фундамента, его проектирование, а также виды свайных фундаментов.

По способу погружения они бывают:

Забивные или вдавливаемые. Готовые погружают прямо в грунт или в лидерные (предварительно подготовленные) скважины.
По материалу - бетонные, железобетонные, стальные, деревянные.

По армированию:

с ненапрягаемой арматурой, установленной продольно и поперечными дистанцирующими отрезками арматуры;

с предварительно напрягаемой продольной прутковой или канатной арматурой с поперечной арматурой или без нее.

По конфигурации сечения:

поперечного - прямоугольные, квадратные, круглые, двутавровые и тавровые, круглые или квадратные с круглой полостью.

продольного - цилиндрические, призматические и с боковыми наклонными гранями - трапецеидальными, ромбовидными, пирамидальными;

по конструкции - цельные и составные;

по виду нижнего конца - с плоским концом, с заостренным, с объемным уширенным - булавовидным, полые с открытым или закрытым окончанием и с камуфлетными пятами - со взрывными полостями.
Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые с полной или частичной выемкой грунта и не заполняемые бетоном. Могут быть и бетонируемые.
Набивные бетонные и железобетонные. Грунт отжимается в стороны, свая бетонируется.
Буровые бетонные и железобетонные. В пробуренную скважину:
на растворе устанавливают готовые элементы;

заливают бетон;

устанавливают армирующий каркас и заливают бетон.
Винтовые. Стальная труба с винтом на конце.
Буровинтовые. Железобетонное изделие с винтом на конце вкручивается в грунт.

Типы свайных фундаментов:

Различия столбчатого и свайного основания здания

Общность в том, что основание не сплошное, а дискретное, с отдельными «точками» опоры.

Различия свайного и столбчатого фундаментов:

Устройство свайного фундамента из забивных свай, основные различия и применение

Свайный забивной фундамент может быть изготовлен на любых конструкциях, описанных в подразделе 2. п. 1 этой статьи.

Названия они будут носить по названию использованной забивной сваи.

Забивные погружают в грунт на заданную расчетом глубину одним из способов:

забивкой паровым, механическим или дизельным молотом;
вибропогружением с помощью одного из нескольких разновидностей вибропогружателей;
статическим вдавливанием, используя большую массу вдавливающей установки;
комбинацией или попеременным использованием нескольких способов.

На оголовках устраивают ленточный или балочный решетчатый ростверк или ростверк в виде сплошной плиты.

Устройство ростверка свайного фундамента

Ростверк - решетка из монолитного железобетона, соединяющая оголовки. Устраивается для размещения несущих наружных и внутренних стен.

Ростверк бывает:

низкий или заглубленный - верхняя плоскость или срез находится на уровне или ниже уровня грунта, в этом случае он схож с мелкозаглубленным фундаментом, но от него отличается опорой не на грунт, а на сваи;
повышенный или поверхностный - нижняя плоскость находится на грунте, но не опирается на него, на пучинистых грунтах требуется песчаная подушка;
высокий или приподнятый - при пучениях грунт его не достает, требует устройства забирки - легкой стенки от грунта до ростверка.

Конструкция ростверка может быть:

сборной - готовые балки устанавливаются концами на забитые сваи, стыки соединяют цементно-песчаным раствором;
сборно-монолитной - готовые балки делают с выпусками арматуры, стыки арматуры сваривают и в опалубке заливают бетоном;
монолитной - арматурные каркасы балок ростверка устанавливают в опалубку, соединяют по определенным правилам и заливают бетоном.

О правилах устройства ростверков и армирования стыков стен и углов смотри тут (статьи «Армирование ленточного фундамента » и «Армирование столбчатого фундамента »).

Технология устройства свайных фундаментов

Технология сооружения таких фундаментов в общем виде содержит следующие этапы:

Подготовка стройплощадки.
Она заключается в срезке плодородного грунта и выравнивании территории для движения сваепогружающей техники.

Готовят площадку для складирования готовых свай или для их изготовления.

Все действующие коммуникации под площадкой отмечаются ограждениями или переносятся за территорию свайного поля. Отводятся подземные воды и ливневые стоки.
Разметка мест погружения свай или свайного поля.
Разметка ведется с использованием разметки главных осей сооружения, вынесенных за пределы фундамента на обноски. В нужные точки погружения забивают колышки в соответствии с проектом фундамента или свайного поля .

Делается горизонтальная и вертикальная разметка.
Процесс погружения свай.
Лебедкой свая подтягивается в зону сваебойного механизма, стрелой подъемника поднимается и устанавливается в точку погружения. Проверяется вертикальность или нужный угол захода в грунт и производится погружение выбранным способом.
Срезание оголовков свай, достигших заданного отказа, но не погруженных на заданную глубину. Отказ задается как величина погружения за минуту или за несколько десятков ударов.
Если нужно срезать несколько оголовков, то это делают отбойным молотком, если с десятков - используют сваерезки. После разрушения бетона арматура срезается на определенной высоте с учетом запаса для связи с ростверком.
Строительство решетчатого ростверка или монолитной плиты.
Изготавливается и монтируется опалубка под монолитный ростверк. Устанавливаются и увязываются каркасы балок на углах и стыках с внутренними несущими стенами. Контролируются зазоры для защитного слоя между опалубкой и стержнями каркаса, в т. ч. и снизу.

Бетонный раствор нужно заливать сразу весь или частями. Но при заливке частями перерывы не должны быть более 2 - 3 часов. Вибрирование бетона обязательно. Укрывать необходимо зимой, а также жарким летом.

Подробное ТТК на устройство свайного фундамента разрабатывается на конкретный объект строительства. Обычно это делается на больших стройках.

Вопросы и ответы по теме

По материалу пока еще не задан ни один вопрос, у вас есть возможность сделать это первым

Компания "Установка Свай" занимается обустройством свайных фундаментов для индивидуального и многоэтажного строительства. Мы работаем в этой сфере длительное время, прекрасно знаем все ее особенности и обладаем парком современной техники, которая позволяет быстро и качественно проводить свайные работы в любых условиях.

В данной статье мы познакомим вас с распространенными видами железобетонных оснований - свайным, ленточным и плитным фундаментом. Будут детально рассмотрены сфера применения, преимущества и недостатки а также технология обустройства каждого из них.

Виды железобетонных фундаментов

Железобетонный фундамент - надежное и долговечное основание, востребованное во всех сферах строительства. На таких основаниях строятся частные дома и коттеджи, многоэтажные жилые здания, промышленные и складские сооружения.

Их популярность обусловлена сравнительной надёжностью в процессе использования после обустройства - создать большинство видов железобетонных фундаментов означает обеспечить основание строения на долгие годы, что на самом деле экономит финансовые средства так как данный тип фундаментов крайне устойчив к внешним и временным факторам. Железобетонные фундаменты оптимально подходят для всех распространенных в России типов грунтов.

Ленточные ЖБ фундаменты

Ленточное ЖБ основание является стандартным видом фундамента в малоэтажном строительстве, на нем возведено свыше 80% всех домов, дач и коттеджей в России. Такой фундамент представляет собой сборную либо монолитную ленту, повторяющую контуры стен дома.

Рис:

Плитные

Необходимость в плитных фундаментах возникает при проведении строительства в условиях проблемных грунтов, склонных к горизонтальным сдвигам, низкоплотной и пучинистой почве. Данный вид фундамента отличается высокой устойчивостью, он более равномерно распределяет по грунту нагрузки, исходящие от массы здания.

Толщина фундаментной плиты варьируется в пределах от 30 до 100 сантиметров. Сама плита может быть неглубокого заложения, в таком случае она заливается так, чтобы половина плиты располагалась над поверхностью грунта, либо глубокого заложения. При обустройстве углубленных плитных фундаментов откапывается котлован ниже уровня промерзания почвы и на его дне формируется плита. Далее создается цокольный этаж, который впоследствии используется в качестве подвального помещения.

Важно : наиболее распространена практика обустройства монолитных плитных фундаментов, однако существуют варианты, обустроенные из готовых железобетонных плит заводского производства. Подобные сборные основания обладают минимальной толщиной (30-40 см.) и используются для строительства быстровозводимых каркасных домов .

Монолитная фундаментная плита может использоваться в качестве основания под тяжелые дома из кирпича и пенобетона высотой в 1-3 этажа. Главный недостаток такого фундамента - высокая цена, в большинстве случаев выгоднее обустроить свайный фундамент, который, при сравнимой стоимости, будет обладать большими несущими характеристиками.

Технология ленточного жб фундамента

Первым этапом возведения ленточного основания выступает подготовка строительной территории - с площадки удаляются камни и растения, снимается дерновый слой грунта на глубину 15-20 сантиметров (один штык лопаты).

Затем производится разбивка осей фундамента - с применением обносных досок и бечевки на площадку переносятся внутренние и наружные контуры ленты, после чего производится вертикальная планировка грунта - выкапывается траншея на глубину заложения ленты, к которой добавляются 20-30 см. на обустройство уплотняющей подсыпки .

Рис

Дальнейшие технологические операции выполняются в следующей последовательности:

На дне траншеи формируется уплотняющая подсыпка из двух равных по толщине слоев песка и гравия. Подсыпка тщательно выравнивается и утрамбовывается. Она необходима для защиты будущего фундамента от вертикальных сил пучения грунта ;
Вокруг траншеи формируется опалубка из строганных досок. Опалубка располагается на поверхности грунта так, чтобы ее высота и глубина траншеи в совокупности были равны проектной высоте фундаментной ленты;
Внутренние стенки опалубки и траншея застилаются клеенкой, которая будет предотвращать утечку влаги из бетонной смеси;
Из арматурных прутьев создается армкокаркас. Для этого используются рифленые стержни диаметром 12-16 мм. и прутья гладкой арматуры 7-9 мм. в диаметре для их соединения. Армокаркас скрепляется сваркой либо связывается проволокой;
Осущетсвляется заливка опалубки бетоном, после чего смесь уплотняется вибрированием либо штыкуется арматурой для удаления внутренних полостей воздуха.

Важно : фундамент считается завершенным после набора бетоном 100% прочности, что происходит в течении 28-30 дней.

Рис:

Технология плитного жб фундамента

Технология обустройства плитного фундамента следующая:

На строительную площадку переносятся проектные контуры фундамента;
Вырабатывается котлован - при обустройстве малозаглубленной плиты выемка грунта может производится ручной силой, тогда как закладка плиты ниже глубины промерзания грунта требует привлечения экскаватора;
На дне котлована формируется уплотняющая песчано-гравийная подсыпка - первым слоем идет песок, затем гравий;
Из строганных досок обустраивается опалубка котлована. Опалубка укрепляется боковыми упорами, при необходимости дополнительной фиксации по периметру опалубки подсыпается грунт. Внутренние стены опалубки устилаются клеенкой;

Рис

На поверхности уплотняющей подсыпки заливается слой подбетонки толщиной 3-5 сантиметров. Для его формирования используется жидкий бетон, который должен проникнуть во все щели между гравием;
На поверхности отвердевшей подбетонки формируется арматурный каркас ;
Плита заливается бетоном, смесь тщательно уплотняется виброуплотнителем и выравнивается.

Важно : демонтаж опалубки выполняется спустя две недели после заливки плиты, когда бетон наберет 75-80% от своей итоговой прочности.

Технология свайного жб фундамента

Для создания фундамента на железобетонных сваях - наиболее надежного из всех типов оснований, привлекается тяжелая строительная техника - копровые установки . Это техника на колесной либо гусеничной базе, погружающая забивные сваи в грунт.

Этапы обустройства свайного фундамента следующие:

Подготовительные работы - обустраиваются пути подъезда и передвижения копров по стройплощадке, при необходимости выполняется вертикальная планировка грунта (выемка котлована), на объект доставляются и складируются сваи;
Геодезическая разбивка свайного поля - размечаются контуры фундамента и точки погружения свай;
Преимущества свайных Железобетонных фундаментов
Железобетонные свайные фундаменты, в сравнении с ленточными и плитными основаниями, обладают рядом существенных преимуществ, среди которых можно выделить:
- Возможность строительства на любых грунтах - опорная подошва свай опирается на глубинный слой грунта, что позволяет вести строительство на участках, где поверхностные грунты представлены плывунами, низкоплотной либо пучинистой почвой;
- Максимальная несущая способность - свайные фундаменты не имеют ограничений по массогабаритным характеристикам возводимых зданий;
- Скорость обустройства - современные копровые установки способны обустроить свайное поле под частный жилой дом в течении 1-2 рабочих смен;
- Долговечность - минимальный срок эксплуатации фундамента на железобетонных сваях составляет 100 лет .
Рис : Сваи для свайного фундамента

Важно : стоит выделить и экономическую оправданность свайных фундаментов - если вам необходимо возвести дом на проблемном грунте, обустройство свайного основания обойдется на порядок дешевле, чем создание монолитной фундаментной плиты с аналогичными несущими характеристиками.

Наши услуги
Строительная компания "Установка Свай " занимается обустройством надежных свайных фундаментов. Мы готовы взять на себя выполнения всего спектра работ по погружению забивных свай, а также обеспечить поставку качественных железобетонных изделий на объект.
Наша фирма обладает парком высокопродуктивной копровой техники, который представлен установками УСА (универсальный сваебойный агрегат), БМ-811 и Junttan PM20 - копр, забивающий до 60 свай в течении одной смены (для сравнения, стандартный свайный фундамент под одноэтажный кирпичный дом состоит из 35-50 свай).
Все работы мы выполняем качественно и в срок, в строгом соответствии с действующими строительными нормами.

Железобетонные сваи для частного дома

Фундамент на сваях для частного дома является одним из популярных способов обустройства основания. В некоторых геологических условиях данный тип конструкции является оптимальным и рекомендованным. На стадии разработки проекта производится анализ предпроектных изысканий. Комплекс инженерных работ позволяет получить полное представление об участке застройки, что в свою очередь способствует детальному расчету будущего строения.

Свайно-забивной фундамент для частного дома требует некоторых нетипичных работ, но в итоге позволяет получить отличный результат. При соблюдении рассчитанных технических показателей и использовании установленных материалов основания под дом возводится быстро и отличается высокой прочностью.

Фундамент на забивных железобетонных сваях

Железобетонные сваи – это основания, которые представляют собой один из наиболее прочных типов фундаментов. Он характеризуется высокой несущей способностью. Устойчивость конструкции обеспечивается прохождением подвижных слоев и упором в жесткую породу. Основой для разделения свайных фундаментов на типы является материал, из которого производятся опоры. Согласно этому выделяют:

Железобетонные сваи промышленного производства.
Буронабивные опоры.

Для установки забивных свай на точку его вертикального расположения и последующего погружения, необходимо использование специальной строительной техники, которая называется копровой установкой. создаются точно в точке закладки, путем заливания раствором созданной скважины.

Основной ситуацией, при которой следует прибегнуть к свайно-набивному основанию, является та, при которой на пятне застройки имеются неустойчивые грунты. , в таком случае, не может обеспечить необходимой устойчивости будущего строения, так как слои грунта не имеют достаточной прочности. Возникает необходимость дойти до твердого основания, для чего и применяют свайные основания.

Конструкция свайного фундамента представляет собой забитые в грунт опоры, которые заглублены на определенную глубину или вплоть до отказа сваи при ее забивании. Кроме этого, вокруг каждой опоры создается особая ленточная конструкция, называемая ростверком. Он опоясывает контур и выполняет задачу связывания всех опор в единый элемент. За счет оборудования ростверка создается дополнительная устойчивость к горизонтальным движениям грунтов, а также равномерное распределение нагрузки, создаваемой зданием.

И конкретный тип определяется в зависимости от параметров строения и типа свай. Для буронабивных опор допустимо использование заготовленного бруса или металлопроката-швеллера, а также двутавровой балки. В редких случаях может быть создан монолитный ростверк – в той ситуации, если будущее строение имеет большую массу и сложную конфигурацию. Для забивных свай применяются исключительно монолитные варианты ростверков.

Свайные фундаменты относятся к числу универсальных оснований, которые могут быть использованы для возведения зданий и сооружений любого типа и сложности. Для определенного объекта выполняется комплекс расчетов с целью установления точных параметров для строительства. При проектировании обязательны детальные данные по геологическому строению участка.

Строительство фундамента на забивных сваях для частного дома пошагово

Забивные сваи для частного дома являются надежным и прочным вариантом возведения фундамента. С помощью копровых установок монтаж осуществляется в короткое время и с высоким качеством выполнения работ.

Свайно-забивные основания могут иметь несколько вариантов реализации проекта:

Основание в виде одиночных свай, которые забиваются как отдельные опоры здания.
Фундамент в форме протянутой ленты из свай, которая устанавливается под стены.
различного масштаба для оборудования плиты основания.

Подготовительный этап, с которого начинается реализация проекта, представляет собой комплекс строительных и организационных работ, конечной целью которого является оптимизация строительства и точное соблюдение норм проекта. При грамотном и точном выполнении всех подготовительных мероприятий удается достигать полного соответствия проекту.

Возведение свайного фундамента включает в себя следующие этапы:

Подготовка участка застройки. На этой стадии необходимо расчистить территорию строительства от мусора и, возможно, снять плодородный горизонт.
Вынос в натуру проектного положения опор. В зависимости от сложности ситуации и конфигурации фундамента это можно сделать либо собственными силами с помощью простейших измерительных приборов (рулетка), либо с привлечением геодезистов, которые произведут разметку с помощью точных приборов и в короткие сроки. Важно точно закрепить положение на местности. Для этого удобно выносить проектные оси за пятно застройки и закреплять их на обноске. После этого достаточно натянуть шнур между точками и получить ось стороны фундамента.
Пробное забивание сваи. В установленных проектом местах необходимо выполнить забивку пробной сваи для оценки физических свойств грунтов.
Забивание свай. С помощью специальной техники необходимо установить сваю с обозначенную точку. После вывода опоры в строго вертикальное положение верх опоры закрепляется в механизме и начинается процесс погружения опоры на глубину. Свайные молоты устанавливаются на различные виды машин и обеспечивают быстрое погружение опоры в грунт.
После того, как все сваи забиты, можно переходить к их обрезке. Оголовки опор должны быть на одной отметке, которую легко вынести с помощью нивелира. С помощью сваерезки, отбойных молотков и прочих ударных и режущих строительных инструментов осуществляется и остается только необходимый по проекту оголовок.
Вокруг опор монтируется опалубка в соответствие с параметрами основания (ширина и высота).
Внутри опалубки вяжется и закрепляется скелет из арматуры. Рекомендуется использовать цельные прутья, с диаметром 10-12 мм. Крепление элементов осуществляется вязальной проволокой.
По окончанию работ по оборудованию опалубки переходят к заливке бетона.

Дом на свайном фундаменте способен выдерживать высокие нагрузки и сохранять целостность конструкции. Поэтому фундамент на железобетонных сваях для частного дома применяют не только при геологической обоснованности, но также и на устойчивых грунтах. Технические характеристики данного основания обеспечивают надежность всего строения.

Как добиться вертикального положения сваи

При возведении свайного поля и забивании каждой опоры важно соблюдать строгую вертикальность конструкции. Благодаря этому достигается полная реализация практической ценности от свай.

После закрепления сваи в механизме копровой установки, она поднимается в близкое к вертикальному положению. После того, как один конец опоры установлен в точку забивки необходимо выставить вертикальность опоры. Если свая будет биться под углом, то велик риск ее разрушения, а качество погружения существенно снизиться. Если величина отклонения будет не велика, то снизятся прочностные характеристики фундамента, что критично для массивных зданий и сооружений.

В зависимости от габаритов сваи есть несколько вариантов контроля вертикальности:

Если свая небольшая, то можно использовать обычный гидроуровень, который прикладывается ко всем сторонам конструкции и позволяет вывести ее в необходимое положение.
Для крупных опор следует использовать специальные геодезические приборы, такие как электронный тахеометр. С его помощью опытный геодезист установит сваю с точностью до долей миллиметров и с минимальными отклонениями от вертикали.

Забивные сваи используются по всему миру. Их практическая ценность и эффективность обеспечили широкое распространение для решения задач строительства частных домов и крупных сооружений.

Страница 15 из 17

Технология сооружения буронабивной сваи включает в себя следующие процессы (рис. 2.41):

бурение в грунте скважины, крепление ее стенок, разработка и удаление из забоя грунта;
опускание в скважину арматурного каркаса;
заполнение скважины бетонной смесью, обычно методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ).

Способ разработки грунта в скважине определяется видом грунта:

несвязные грунты можно разрабатывать эрлифтом (см. предыдущие лекции рис. 2.34);
связные - одно- или двухканатным грейфером или шнековым буром;
нескальные грунты - ковшовым буром;
в скальных можно использовать колонковый бур для проходки кольцевых прорезей с отрывом и без отрыва керна.

Работы по устройству сваи на водоеме с глубиной воды до 3 м ведут с искусственных островков, огражденных шпунтом, если глубина больше - с подмостей или на плаву. Скважины бурят через обсадные инвентарные (извлекаемые) стальные трубы или же через железобетонные или металлические трубы, которые оставляют в конструкции сваи. Погружаются трубы различными способами, в том числе забивкой, вибропогружением или задавливанием.

Рис. 2.41 - Технологическая последовательность сооружения буронабивной сваи: I - бурение скважины; II - разбуривание уширения; III - установка арматурного каркаса; IV - заполнение скважины бетонной смесью

Крепление стенок скважины от возможного обрушения грунта производится с помощью обсадной трубы, избыточного давления воды (в глинистых и водонасыщенных песчаных грунтах) или глинистого раствора, который подают в скважину (рис. 2.42).

Рис. 2.42 - Способы крепления стенок скважины: a - избыточным давлением воды; б - глинистым раствором; в - обсадной трубой

При использовании избыточного давления воды в скважине необходимо поддерживать уровень воды на 5-6 м выше уровня грунтовых вод или уровня воды в реке. Столб воды создает избыточное давление на стенки скважины:

р = γ в ·h ,

где h - высота столба воды над уровнем естественного горизонта воды в скважине;

γ в - плотность воды.

Глинистый раствор имеет плотность 1,05-1,3 г/см 3 , что выше плотности воды, окружающей скважину. Эта разница обеспечивает гидростатическое противодействие горному давлению грунта в скважине.

Первые два способа дешевы и просты, но грунт может вывалиться в скважину: ее качество не гарантируется.

Достоинство обсадной трубы заключается в том, что она обеспечивает идеальную форму скважины и гарантирует ее качество. Обсадные трубы - инвентарные конструкции многоразового использования. Они состоят из стыкуемых на резьбовых пробках секций длиной до 6 м и подлежат обязательному извлечению из грунта.

Стадии сооружения буронабивной сваи под защитой обсадной трубы наглядно показаны на рис. 2.43.

Рис. 2.43 - Стадии сооружения буронабивной сваи под защитой обсадной трубы: a - погружение обсадной трубы; б - разработка грунта скважины; в - армирование и бетонирование сваи

Для предотвращения обрушения грунта в верхней части скважины часто устраивают инвентарную трубу-патрубок длиной до 5-10 м. Патрубок заглубляют в верхние слои неустойчивых грунтов, после чего разрабатывают скважину под глинистым раствором или при избыточном давлении воды.

Погружение обсадной трубы при бурении скважины осуществляется, как правило, ее задавливанием при вращении в горизонтальной плоскости («качании»). Угол вращения («качания») трубы, наращиваемой в процессе погружения, составляет около 20°, ход погружения (подъема) трубы за одно «качание» составляет около 0,5 м.

Инвентарные или оставляемые в грунте стальные обсадные трубы (с закрытым или открытым нижним концом) можно погружать в грунт и забивкой, и вибропогружателем.

Скважину заполняют бетонной смесью после подвески арматурного каркаса не позднее чем через 16 ч после окончания буровых работ.

Если невозможно уложить бетонную смесь насухо, следует применить подводную кладку методом ВПТ при осадке конуса 16-20 см.

Толщина защитного слоя в буронабивных сваях , бетонируемых методом ВПТ, должна быть не менее 10 см.

Метод ВПТ не обеспечивает высокой прочности бетона, потому приходится прибегать к особым технологиям. Например, используется укладка в скважину бетонной смеси с вибрированием. По другой технологии применяется комплект бетонолитного оборудования с использованием виброштампа (рис. 2.44). При этом способе бетонная смесь подается по вертикальной бетонолитной трубе, как из бункера, так и бетононасосом.

По мере подачи бетонной смеси и проработки ее виброштампом обсадная труба постепенно извлекается из скважины. Прочность бетона сваи при укладке с вибрированием повышается в 1,2-1,5 раза.

В состав бурового комплекта обычно входят :

гусеничный кран (например, Liebherr грузоподъемностью 120 т) как базовая машина с гидросистемой и узлом для крепления стола;
качательный механизм - стол, предназначенный для погружения и извлечения обсадной трубы (например, стол VRM массой 63 т, обеспечивающий создание крутящего момента 1100 тсм и усилие подъема 725 тс);
буровой инструмент, например, грейфер или для разработки твердых пород грейфер с зубьями и долотом массой 10-13 т;
обсадные трубы, состоящие из отдельных секций со стыками на конических пробках;
приемный бункер; бетонолитные трубы с секциями по 6 м и фланцевыми стыками; стреловой кран (например, РДК-400) для обслуживания бурового комплекса; бетононасос для укладки бетонной смеси в скважину; погрузчик для уборки грунта от скважины.

В табл. 2.17 приведены технические характеристики некоторых моделей отечественного бурового оборудования для использования в практике строительства мостов с буронабивными сваями.

Таблица 2.17 - Технические характеристики отечественного бурового оборудования

Буровое оборудование МБУ-1,2 навешивается на кран Э-1258. Вращение телескопической штанги, подвешенной к стреле крана, обеспечивается консолью с ротором, шарнирно закрепленной у основания стрелы (рис. 2.45).

Оборудование МБС-1,7А (МБС-1,7) также навешивается на гусеничный кран, и вращательное бурение ведется аналогичным образом (рис. 2.46). С помощью уширителя, раскрывающегося под весом штанги и закрывающегося под собственным весом, весом ковша и разбуренного грунта, устраивают уширение. Скорость бурения в нескальных грунтах достигает 3-5 м/ч.

Буровую машину МБНА-1 применяют при устройстве не только вертикальных, но и наклонных скважин диаметром до 1,0 м.

В отечественной практике для буровых столбов обычно используют навесное оборудование на гусеничные краны и легкие бурильно-крановые машины. Вполне удовлетворительные по техническим возможностям, они заметно уступают лучшей зарубежной технике в надежности.

На наших стройках в последние годы широко применяется импортная буровая техника , характерной особенностью которой является оборудование буровой машины комплектом бурового инструмента для различных грунтов, уширителем скважины, домкратной установкой для погружения и извлечения обсадных труб, бетононасосом. Агрегаты фирмы Kato , пользующиеся большой популярностью у мостостроителей, позволяют разрабатывать грунт в скважинах специальными грейферами. Для устройства скважин с наклоном до 8:1 используются обсадные трубы длиной, равной глубине скважины. Известны бурошнековые машины и виброгрейферы других японских фирм. Кроме японской техники, в отечественных фирмах используются буровые машины фирм Bauer (рис. 2.47), Bade и др. (табл. 2.18).

Таблица 2.18 - Технические характеристики буровых машин зарубежного производства

Рис. 2.47 - Примеры бурового оборудования фирмы Bauer : а - БГ-14; б - БГ-25; 1 - мачта; 2 - гидроцилиндр; 3 - буровая штанга; 4 - вращатель; 5 - адаптер; 6 - буровой орган

Современные буровые машины - вращательного или ударного действия. На рис. 2.48 показан гусеничный кран фирмы Liebherr с оборудованием ударного действия (масса ударного грейфера - 9,1 т). Диаметр скважины - 150-200 см, глубина бурения - до 70 м. Бурение ведется под защитой обсадной трубы, угол вращения (качания) которой - 25°, а ход погружения (подъема) - 0,4-0,5 м.

Рис. 2.48 - Кран фирмы Liebherr с ударным грейфером массой 9,1 т

После бурения в скважину опускают (подвешивают) арматурный каркас (см. предыдущие лекции - рис. 2.36), и сразу же (или с минимальным перерывом во времени) скважину заполняют бетонной смесью. Бурить соседние скважины до бетонирования пробуренной не рекомендуется. Скважину заполняют чаще всего методом ВПТ. Если не пользуются методом виброуплотнения, применяют литые бетонные смеси высокой подвижности с осадкой конуса 16-20 см. Когда необходима укладка в скважину жесткой бетонной смеси, к нижнему концу бетонолитной трубы крепят 1-2 вибратора.

Интенсивность укладки бетонной смеси в скважину должна быть высокой. Назначается она из условия заполнения скважины не менее чем 4 пог. м/ч по высоте. Перерывы в бетонировании не должны превышать 1 ч летом и 0,5 ч зимой. Используют цемент марки не ниже 400, расход цемента на 1 м должен быть не менее 400 кг. Основное условие успешной работы - бетонолитная труба всегда должна быть заглублена в бетонную смесь не менее чем на 1 м.

Сооружение опор мостов и эстакад с фундаментами на буронабивных сваях-столбах производится в определенной последовательности с использованием комплекта строительных машин (рис 2.49).

Рис. 2.49 - Этапы сооружения опоры на буронабивных столбах:

I - задавливание обсадной трубы и выемка грунта из ее внутренней полости; II - установка в скважину арматурного каркаса; III- заполнение скважины бетонной смесью с одновременным извлечением обсадной трубы; IV - разработка котлована после сооружения буронабивных столбов; V - монтаж щитов опалубки и армирование ростверка опоры; VI - бетонирование ростверка, монтаж щитов опалубки и бетонирование надфундаментной части опоры;

I - буровая машина Kato -5QTHC; 2 - Кран КС45721; 3 - автобетононасос; 4 - автомиксер КРАЗ; 5 - экскаватор Э-3223