Устройство буронабивных свай, технология изготовления

Понятие винтовой сваи

            Винтовой сваей называется стальная труба, состоящая из заостренного наконечника со  спиральными  лопастями, которыми производится закручивание их в почву по принципу самореза. С помощью этих лопастей снижается давление сваи на почву, что препятствует ее выдавливанию  пучением промерзшей почвы. Наконечник или шнек является главным элементом сваи и  определителем ее надежности.

На боковые поверхности погруженного в почву фундамента действует сила морозного пучения. Эта  сила очень большая.

Заметка: Величина силы морозного пучения почвы на боковую поверхность жб основания в  зависимости от типа почвы может быть от 7 до 11 тонн на метр квадратный.

Так, к примеру, сила выталкивания пучинистого грунта на забивную жб сваю сечением 200*200 мм  составляет до девяти тонн. Вес малоэтажного здания не сможет компенсировать эти силы. Были случаи, когда происходило повреждение столба буронабивной сваи и отрывание ее от пятки.

Свая, имеющая диаметр в 108 мм, обладает маленькой поверхностью с боков и земля к  металлическому столбу не так намерзает, как к железо-бетонному. Поэтому сваи являются наиболее устойчивыми при воздействии пучения почвы. Лопастями обеспечивается надежная опора для  легких строений.

Устройство фундамента на забивных сваях

Железобетонные забивные сваи являются хорошей альтернативой другим фундаментам, особенно на сложных грунтах. Разновидность такого свайного фундамента уже давно используется при строительстве домов.

Такой фундамент представляет из себя поле из забитых в грунт свай — железобетонный квадратный стержень с пирамидавидным наконечником. Его размеры в основном варьируются от 150 до 500 мм и длина от 3 до 25 метров. Длинна сваи и его сечение, рассчитываются для конкретного участка и под конкретный проект дома. Для фундамента без ростверка применяются металлические оголовки для крепления к ним обвязки.

Забивание свай производят специальной техникой, на которой установлен гидравлический молот. А специально для небольших свай и маленьких участков есть небольшие установки. Свая должна опираться в твердые слои грунта. Именно это будет гарантировать соответствующую несущую способность сваи.

Фундаменты с использованием забивных свай обычно разделяют на ленточный и плитный. Плитный тип в данном случаи будет считаться более надежным из за большей опорной площади на грунт. Ленточный фундамент хоть и в меньшей степени опирается на грунт, но имеет неоспоримое преимущество меньшую стоимость возведения.

Сваи жб фундамента могут распологатся следующим образом:

при строительстве плитного типа фундамента в виде свайного поля, обычно используется для строительства многоэтажек;

сваи могут забиваться рядами только под стенами их пересечениях и в углах. Такой метод применяю при возведении частных домов;в виде отдельных опор, забиваемых в сложных местах, там где явно выражено пучение почвы;

Расчет

необходимо правильно рассчитать количество свай и глубину их забивки

В зависимости от типа почвы, при строительстве каркасного дома глубина забивки свай может колебаться от трех до десяти метров, а размер сечения от 150 до 250 мм.

Важно: точно узнать тип почвы, преобладающей в той или иной местности можно по специализированным справочникам, либо это может сделать специальная организация. Приведем пример расчета свайно забивного фундамента для постройки двухэтажного каркасного дома на суглинистых почвах, которые занимают около 80 процентов территории нашей страны

Приведем пример расчета свайно забивного фундамента для постройки двухэтажного каркасного дома на суглинистых почвах, которые занимают около 80 процентов территории нашей страны.

Для начала нужно подсчитать общий вес дома. Это несложно сделать, если прикинуть сколько материалов уйдет на строительство и их вес в кубических метрах. Любые данные о массе материалов есть в свободном доступе.

Например, на постройку дома ушло 60 кубометров бруса из лиственницы. Масса одного кубического метра полусухой (а именно такая подходит для строительства) лиственницы – около 800 кг. Простым умножением выясним, что общая масса сруба составит около 50 тонн.

Добавим сюда массу перекрытий, крыши, отделочных материалов и не забываем про бетонный ростверк. Таким же подсчетом по объему, выясним что это еще около 80 тонн. И, последнее, это масса мебели, и всего, что будет находится в доме. Получим около 10 тонн.

Суммируя результаты, получим общий вес готового строения в районе 140 тонн. Добавим для надежности 30 процентов запаса и получим 182 тонны.

Давление, которое удерживает одна железобетонная свая длиной 4 метра, составляет от 10 до 40 тонн, в зависимости от почвы, согласно всем инженерным справочникам. Взяв усредненную нагрузку в 20 тонн на сваю, нетрудно подсчитать, что в данном случае понадобится всего 9 свай, забитых с соблюдением всех норм.

На практике же, для постройки каркасного дома, забивные жб сваи для фундамента забивают с расстоянием не более 2,5 метров для более равномерной нагрузки строения на ростверк.

К сведению: подобным образом можно осуществить расчет для любой местности и любого типа свай.

Дом на сваях – фантазии или реальность?

Можно ли использовать свайный фундамент для постройки жилого дома? Надо сказать, что встречаются некоторые строители, которые категорически не советуют этого делать, отдавая предпочтение ленточной, столбчатой или плитной основе под дом. Такие мастера считают, что сваи больше подходят для хозяйственных построек или легких дачных домиков.

Однако, нужно напомнить, что существуют целые города, дома которых установлены исключительно на сваях, и стоят они не одно десятилетие. Практика использование таких фундаментов доказала, что они вполне могут служить надежной основой даже для массивных домов.

Кстати, с помощью винтовых свай можно сделать не только фундамент или подъем/перенос дома, но также полную замену фундамента или его частичную реконструкцию!

Конечно же, вряд ли будет разумно в условиях нашего климата громоздить двухэтажный каменный особняк на свайный фундамент, хотя и это, наверное, не является совсем уж невозможным делом. И все же в частном строительстве обычно его выбирают для деревянных или каркасных построек с крышей, покрытой легким кровельным материалом.

Нередко, в силу пересеченности рельефа или других особенностей местности, свайный фундамент становится единственным приемлемым решением

В некоторых случаях свайные фундаменты являются и вообще единственной возможностью возвести на участке дом, например, если строительство намечается на участке сильнопересеченной или постоянно заливаемой весенним паводком местности.

В пользу применения подобной конструкции говорит и то, что такие варианты фундаментов применялись в строительстве с древности, только ранее в качестве свай использовались специально подготовленные для этой цели бревна. Поначалу сваи просто забивали в грунт, и только в начале XIX века был изобретен винтовой способ установки.

Винтовые опоры на первых порах использовались для обустройства причалов, но затем сфера их применения стала расширяться. Так, например, именно винтовые сваи были применены в качестве фундамента при постройке маяка, который возведен в Великобритании на нестабильном грунте Темзы.

Первый маяк, построенный на винтовых сваях – «Мэплин Сэндс»

С начала XX века строительство на свайных фундаментах приобрело «второе дыхание». Этому способствовало появление новой техники для точного и глубокого вбивания свай, что значительно ускоряло работу по возведению оснований для дальнейшего возведения зданий. В 50-х годах началось активное использование механического оборудования для ввинчивания свай, что дало еще один толчок такой сфере строительства, как промышленного, так и индивидуального.

Очень широко этот способ обустройства фундаментов стал применяться в военном строительстве, так как путем комплексных исследований было доказано, что такие конструкции надежны, долговечны и подходят для применения на многолетнемерзлых, пучинистых и обводненных грунтах – одним словом, ограничений по их использованию практически не существует.

Первой отечественной научной разработкой, официально принятой в качестве стандарта для строительных работ, стал подготовленный в 1955 году на основе многолетних экспериментов труд – ТУВС-55 («Технические указания по проектированию и устройству фундаментов, опор мостов на винтовых сваях»). Многие его положения перетекли и в современные строительные нормы и правила.

Особенности железобетонных свай-оболочек

Сваи-оболочки активно применяются в таких местах, где несущая конструкция часто подвергается колебательным процессам. Такие железобетонные изделия применяются в качестве опор для мостов и автострад.

Сваи-оболочки достаточно эффективно оправдывают свое назначение – они сохраняют целостность своей конструкции даже в условиях, характеризующихся повышенной влажностью и в местах с повышенным уровнем геологической опасности.

Железобетонные изделия имеют диаметр от 0,5 до 1,7 м и изготавливаются с применением ненапрягаемого железобетона. Такие изделия применяются при:

• Устройстве мостов;
• Фундаментных оснований зданий;
• Формировании ледовых защит в энергетических сооружениях.

Длина цельного изделия имеет размер в 4–12 метров, длина составных свай может достигать 24 метров. Такие

Изготовление полой сваи с помощью вибросердечника

сваи-оболочки применяются при строительстве фундамента глубокого заложения, который может находиться в осложненных инженерно-геологических условиях.

Бетонная свая состоит из наконечника, который имеет коническую форму и длину, равную 0,85 метрам. Изделие представлено в виде так называемого цилиндрического тела сваи, на конце которого располагается фланец. Конструкции составного типа снабжены стыковочным узлом.

Забивка и погружение изделий может осуществляться без проведения выемки грунта из пространства внутренней полости оболочки.

Погружение и забивка также могут проводиться с подмывом или с выемкой грунтовых отходов. При проведении комплекса работ, связанных с погружением изделий производятся следующие манипуляции, заключенные в:

• Транспортировке заготовок к подготовленной строительной площадке;
• Монтаже направляющих устройств;
• Осуществлении доставки изделий из места складирования к месту, где будет производиться забивка и погружение;
• Установке свай на поверхность грунта с участием направляющих устройств;
• Извлечении из внутренних полостей накопившегося в процессе работы грунта.

Забивка и погружение свай реализуются при поддержке двух основных способов, при реализации которых производится укрупнение конструкции.

Изначально проводится сборка двух или более элементов на специальной подготовительной площадке. Второй способ основан на постепенном наращивании дополнительных элементов конструкции при проведении ее поэтапного погружения.

Металлические оболочки свай

В производстве представленных изделий применяется железобетон с высокими показателями характеристик прочности на сжатие, морозоустойчивости и водонепроницаемости в полном соответствии с требованиями ГОСТа

Наполнитель для таких свай представлен в виде специального фракционного щебня, который в своем составе имеет гравий и естественный камень.

Размеры его фракций варьируются в пределах 10-12 мм. Также актуально применение природного обогащенного песка.

Армирование производится с применением пространственных каркасов. Продольная арматура представлена в виде горячекатаной арматурной стали, относящейся к классам А-I и А-III.

Для осуществления поперечного армирования применяется проволока классов В-I или Вр-I с рабочим диаметром, равным 5 мм.

Изготовление арматурных каркасов производится с участием навивочно-сварочного станка. К продольным стержням приваривается спираль при достижении каждого третьего пересечения. Сварка также может проводиться на каждом пересечении с периодичностью в два витка на третий.

к оглавлению ↑

Какими бывают сваи

Деление на различные виды свайных фундаментов и классификация свай подразумевают группирование по материалу изготовления и способу монтажа.

По материалу

Выбирая материал сваи, следует оценивать не только его физические свойства в сочетании с рабочими характеристиками, но, также, стоимость, доступность и удобство монтажа. Сегодня применяют такие виды свай:

1. Деревянные.

Наиболее распространены деревянные опоры из сосны и ели, но иногда встречаются и лиственничные, дубовые и кедровые сваи.

Древесина хорошо поддается обработке и во многих регионах является самым доступным материалом, но из-за таких существенных недостатков, как малая прочность и подверженность гниению, к применению деревянных свай сегодня прибегают довольно редко.

Деревянная свая должна иметь в диаметре не менее 180 мм. Наибольшая длина цельноствольных деревянных свай обычно не превышает 16 м. Если же необходима более длинная опора, сращивают несколько стволов, увеличивая таким образом длину сваи до 25 м.

2. Стальные.

Сваи, выполненные из стали, могут иметь самую разнообразную конструкцию. В большинстве случаев это цельнотянутая труба с толщиной стенки от 8 до 12 мм, но могут применяться, например, опоры коробчатого сечения, изготовленные из двутавров или других элементов.

Для усиления несущей способности стальные сваи после установки на место заливаются бетоном.

Из стали изготавливаются и так называемые винтовые сваи, достаточно популярные сегодня. Они имеют вид сверла или обычной трубы, снабженной шнековой навивкой.

Сваи больших диаметров завинчивают с применением механизированного оборудования, например, кабестанов, но опору диаметром 100 мм вполне могут установить на место два человека с помощью ворота.

Благодаря подобию резьбы винтовая свая фиксируется в грунте особенно прочно и даже при небольшом диаметре основного ствола и малой прочности грунта может удерживать значительные нагрузки.

Важным достоинством опор данной разновидности является возможность их многократного использования. При сооружении мобильной постройки сваю не бетонируют, а при переносе здания ее извлекают, чтобы позже установить на новом месте.

Сталь – весьма прочный и долговечный материал, но он имеет высокую стоимость и подвержен коррозии.

3. Железобетонные.

Наиболее распространенные на сегодняшний день виды свай и свайных фундаментов изготавливаются из железобетона.

Этот вариант наиболее практичен с точки зрения индивидуального строительства, поскольку позволяет изготовить сваю любого диаметра прямо в грунте, не привлекая дорогостоящего подъемного оборудования.

Ж/б сваи могут поставляться на стройплощадку и в готовом виде. В этом случае они обычно имеют квадратное (с размерами от 200х200 до 400х400 мм) или прямоугольное (250х500 или 200х400 мм) поперечное сечение. Все чаще применяются винтовые железобетонные сваи.

При завинчивании в них заводится стальной сердечник, который по завершении монтажа извлекается для завинчивания следующей сваи.

Сваи из железобетона могут быть как сплошными, так и полыми.

По способу монтажа

Также выделяют различные виды свайных фундаментов по способу погружения свай в грунт. Применяют один из следующих методов:

1. Внедрение в грунт посредством молотов или вибропогружателей.

Сваи, устанавливаемые подобным образом, называются забивными. Все они, независимо от материала, имеют заостренный конец длиной в 1,5 – 2 диаметра, который при работах в плотном грунте защищают с помощью специальной детали – башмака.

Защищается и верхняя часть сваи, которая подвергается ударному воздействию: на нее одевается толстостенное стальное кольцо.

Кроме того, у него есть существенный недостаток: при забивании сама свая или ее гидроизоляционное покрытие могут быть повреждены, что практически невозможно проконтролировать.

2. Завинчивание.

С помощью этой технологии устанавливаются винтовые сваи, о которых было рассказано выше.

3. Установка в заблаговременно выполненную скважину.

При таком способе установки сваю называют буровой. Формирование скважины осуществляют посредством бура, причем сделать это можно и вручную.

При явном недостатке данного способа погружения, который заключается в наличии земляных работ, есть у него и важные преимущества:

• вместо заострения свая имеет плоский нижний торец или даже специальное уширение (пяту), что обеспечивает ей более устойчивое положение и минимальную осадку;
• при установке сваи в готовую скважину практически отсутствует риск повреждения гидроизоляции, что особенно актуально для стальных свай;
• из-за отсутствия ударного воздействия на сваю вероятность ее повреждения при монтаже сводится к нулю.

4. Изготовление прямо в грунте.

По данной технологии устанавливаются буро-набивные сваи. В заранее выполненную скважину устанавливают опалубку и арматуру, после чего ее заливают бетоном.

Классификация свай[ | ]

Сваи для моста в Калифорнии, США Типы винтовых свай По способу заглубления в грунт для укрепления фундаментов зданий и сооружений, а также ограждения стенок котлованов используются следующие виды свай:

• буровые (железобетонные)[~ 8]; баретты[~ 7];
• буронабивные (БНС)[~ 8]; буронабивные с камуфлетной пятой;
• буронабивные с применением технологии непрерывного полого шнека;

Конструкция свайно-ленточного фундамента

Конструктивно фундамент на сваях собирается из системы несущих конструкций, соединенных обвязкой из железобетона, либо стали. Они являются опорой для настилающего слоя из различных материалов: дерева, бетона и других.

Свайное основание состоит из ряда опор, они выстраиваются по центральной оси ленты. Каркас объединяется арматурным поясом. Он жестко связывает все элементы, образуя прочное основание, способное нести нагрузку не только облегченных строений, но и достаточно массивных зданий.

Плюсы и минусы

Свайный фундамент может использоваться для сооружений любого назначения, в т.ч. жилых домов (смотрите: типы частных домов). По сравнению с другими типами оснований он имеет такие преимущества:

1. Возможность установки практически на любых грунтах, независимо от уровня грунтовых вод и промерзания, а также на участках с уклоном. Единственным исключением являются скальные выходы, в которых очень трудно пробурить скважину или вбить сваю.
2. Быстрота возведения. Сваи в большом количестве устанавливаются за 1 день. Строительство самого дома можно начинать уже на следующий день (за исключением бурозаливных вариантов).
3. Отсутствие необходимости в проведении трудоемких земельных работ и тщательного выравнивания площадки.
4. Большая несущая способность. Одна свая способна выдерживать более 5 тонн.
5. Долговечность. Срок эксплуатации составляет более 100 лет.

При выборе типа фундамента надо учитывать и имеющиеся недостатки:

1. Необходимость специальной техники для бурения или погружения свай. Аренда ее обходится достаточно дорого, что повышает значительно общую стоимость строительства.
2. Существенная зависимость от качества используемых свай. Надежный фундамент получится только из высококачественных изделий, что «съедает» экономию на материалах.
3. Необходимость полноценных геологических изысканий, позволяющих правильно оценить заглубление и проведение необходимых расчетов.
4. Сложности с обустройством подвала и цокольного этажа.
5. При использовании забивной технологии – ограничения по расстоянию до ближайших строений, т.к. использование даже облегченного молота вызывает сильное сотрясение грунта.

Советуем почитать: СНиПы и нормы на строительство частного дома

Наличие указанных недостатков существенно ограничивает применение свайного фундамента. Для больших сооружений он обустраивается по необходимости из-за наличия сложного грунта. В то же время, мелкозаглубленный вариант, когда сваи можно установить вручную, активно используется для небольших построек – бани, гаражи, хозяйственные строения.

Рекомендуем: Монолитная плита фундамента своими руками. Как правильно залить плитный фундамент под частный дом?

Область использования забивных свай

Железобетонные забивные сваи

Монтаж забивных свай осуществляют с помощью специальных молотов без проведения земляных работ и выемки почвы. Их также погружают в грунт способом подмыва, вдавливанием и завинчиванием. Применение копровых и сваебойных машин позволяет устанавливать основу для фундамента длиной от 8 до 90 м. В зависимости от материалов различают деревянные, металлические и железобетонные забивные сваи. Элементы из дерева изготавливают из хвойных пород и применяют на слабых грунтах для сооружения объектов с малой нагрузкой на основание. Для защиты от грибка и влаги их можно обработать специальными составами. Область применения металлических забивных свай — сложные твердые грунты и неровный рельеф со значительными перепадами. Для их изготовления используют стальной прокат в виде профилей или труб длиной от 20 до 30 м.

Еще один вариант — изделия из железобетона заводского производства. По своей конструкции они бывают:

• В виде призм с продольным армированием. Такие сваи применяются на супесях, в рыхлых и средней плотности песках,на суглинках и глинистых участках. Конструкции, которые используют для возведения фундамента, должны быть полностью погружены в почву или расположены внутри отапливаемых помещений.
• С сечением в виде квадрата с круглой полостью и составные с поперечным армированием и сплошным квадратным сечением. Подобные сваи используют для сооружений разного типа на участках с песчаной или глинистой почвой, кроме гидротехнических объектов.
• Полые круглые и сваи-оболочки. Их использование позволяет возводить здания при воздействии значительных вертикальных и горизонтальных нагрузках, в том числе и в районах с повышенной сейсмической активностью. Ограничения распространяются на строительство на торфяниках, илистых и глинистых почвах.

Маркировка составных свай

При маркировке составных свай используются положения ГОСТа 19804-89.

Первая буква определяет тип сечения (С – сплошное квадратное, СП – полое квадратное, СК – полые круглые, СО – сваи-оболочки).

Через дефис указываются два числа, разделенные точкой. Первое обозначает длину сваи (в дм), а второе – длину стороны ее сечения (в см).

Рис. 4: Маркировка составных свай

Также указывается часть составной сваи (НС – нижняя секция, ВС – верхняя секция), способ соединения (Св – сварное) и тип армирования (диаметр и класс):

• 1 – 12 и АII;
• 2 – 12 и AIII;
• 3 – 14 и АIII;
• 4 – 16 и АIII;
• 5 – 18 и AIII;
• 6 – 20 и АIII.

Буровые сваи с уширением

В пластичных глинистых грунтах буровые сваи устраивают с уширением. Разбуривание уширения сваи производят после достижения проектной отметки сваи и выполняют штатным уширителем.

Величина раскрытия режущих ножей уширителя устанавливают непосредственно перед его опусканием в скважину, шаг раскрытия ножей равен 5 см.

Работа по устройству уширения основания производится в следующем порядке:

Сваи армируют арматурными каркасами. Их изготавливают на производственной базе мостоотрядов в виде отдельных секций. Во внутреннюю полость каркас подают краном.

Стыковка секций арматурного каркаса

1. автокран КАТО NK-750;
2. секция арматурного каркаса;
3. буровой станок;
4. железобетонные плиты

После установки каркаса проводят бетонирование свай. Бетонную смесь на строительную площадку доставляют в автобетоно-смесителях.

Бетонирование скважин методом ВПТ

1. автобетоносмеситель;
2. металлическая эстакада;
3. приемная воронка бетонолитной трубы;
4. буровой станок;
5. железобетонные плиты

В зимнее время температура бетонной смеси в момент ее укладки должна быть не ниже +5°С. Суммарное время доставки бетонной смеси на строительную площадку, укладки ее в скважину, извлечение бетонолитных и обсадных труб не должно превышать срока ее схватывания.

Ростверки для свайных фундаментов

Применяя различные виды свайных фундаментов и типы ростверков для них, строители стремятся получить оптимальное сочетание низкой стоимости и приемлемой функциональности.

В первую очередь, ростверки делятся на две группы:

• ленточные: имеют вид балок, укладываемых по периметру здания и под несущими стенами;
• плитные: представляют собой плиту и применяются в тех случаях, когда сваи расположены по всей площади постройки.

Кроме того, различают следующие виды ростверков свайных фундаментов :

1. Сборные.

Представляют собой уложенные поверх свай балки из металлопрофиля (двутавр или швеллер), древесины или железобетона.

2. Сборно-монолитные.

Ростверк набирается из нескольких ж/б элементов, снабженных специальным замком. После сборки конструкция замоноличивается. Для сооружения такого ростверка обязательной является высокая точность установки свай.

3. Монолитный.

Изготавливается непосредственно на стройплощадке путем заливки бетона в заранее подготовленную опалубку с установленным в нее арматурным каркасом.

С точки зрения индивидуального строительства данный метод наиболее удобен, поскольку позволяет обойтись только подручными инструментами.

Видео об устройстве свайных фундаментов.

Раздел

Установка винтовых свай

4.1. Допуски и точность установки винтовых свай.

Надо иметь в виду, что сам способ установки винтовых свай, а именно закручивание, предполагает, при всей тщательности проведения работ, некоторую небольшую неточность установки. В отличие от закапывания или заливки бетоном, где строители сначала выставляют сваю с высокой точностью, а потом закапывают или заливают ее, винтовые сваи закручиваются в грунт постепенно. И даже если точка входа в грунт была выставлена абсолютно точно, свая, проходя сквозь слои грунта, претерпевает некоторые смещения, например из-за некоторой неоднородности грунта, присутствующих в нем твердых включений и т.д. Особенно сильно этот эффект сказывается при попадании сваи на камни или крупные корни.

После закручивания всех свай в грунт верхний урез всех свай выставляется по лазерному или гидроуровню, как путем закручивания свай, так и в случае необходимости, путем отрезания верхних концов свай.

4.2. Крутящий момент при закручивании сваи.

В некоторых видах грунтов, чаще всего в крупнопесчаных, возможен такой эффект как застопоривание сваи. Если свая в процессе ее закручивания в грунт достигла настолько плотного слоя грунта, что несмотря на все прилагаемые усилия, не может больше вкручиваться, то дальнейшее ее закручивание прекращается. Глубину закручивания винтовой сваи в таких случаях можно несколько увеличить путем предварительного пробуривания направляющей скважины малого диаметра с последующим закручиванием винтовой сваи в эту скважину. Такую ситуацию не надо драматизировать, более того, она должна рассматриваться как благоприятная. Стопор сваи означает, что свая достигла грунта, обладающего очень высокой несущей способностью, и фундамент на таком грунте получится очень надежным. Важно только убедиться в том, что свая застопорилась при достижении ее лопастью глубины не меньше глубины промерзания, а именно 1,5 метра.

Верхние концы застопорившихся свай выравниваются путем урезания.

У каждой винтовой сваи на верхнем конце есть специальная проушина, за которую она вкручивается в грунт. Заказчик должен сам для себя решить, нужно ли ему после вкручивания свай в грунт оставить эти проушины на сваях или же срезать их. Проушины как правило не срезаются в том случае, если сваи были вкручены в пластичный грунт (например водонасыщенная глина). В этом случае сваю лучше закрутить на всю ее длину, и лишние 15 сантиметров ее ствола будут очень кстати. В случае оставления проушин сваи будут выравнены по уровню путем вкручивания. Оголовок винтовой сваи, будучи на нее одетым, полностью закрывает собою отверстия проушин и придает верхней части винтовой сваи дополнительную прочность. Если во время закручивания проушина сильно деформировалась, ее безусловно надо будет срезать, тем более что деформация проушины означает что при закручивании сваи на нее воздействовал огромный крутящий момент, что в свою очередь означает хорошую несущую способность грунта. При застопоривании свай выравнивание осуществляется только срезанием проушин.

4.4. Бетонирование сваи изнутри.

Все смонтированные сваи подлежат обязательному бетонированию. Даже если вы не заказали бетонирование свай в нашей компании, не забудьте это сделать самостоятельно. Бетонирование производится путем заливания внутрь полости сваи пескоцементного или пескоцементногравийного раствора. В зимнее время при отрицательных температурах производится добавка в раствор антиморозных присадок.

Бетонирование сваи снаружи нельзя делать ни в коем случае.

Бетонирование сваи позволяет запломбировать ее внутреннюю полость, а это исключает коррозию сваи изнутри. Кроме того, небетонированная свая со временем может заполниться водой, а с наступлением зимы вода замерзнет и разорвет сваю изнутри.

Основные характеристики ударного метода

Ударный способ основывается на использовании специального оборудования для погружения свай. Как правило, для таких целей используются специальные копры, на которых имеются мощные молоты, предназначенные для вбивания опор в почву. При этом сила от удара молотом сообщается опоре, которая воздействует на слои грунта, уплотняя их или вытесняя. Данной силы хватит для того, чтобы уплотнение было распространено на площадь, по размерам равной двум или трем диаметрам самой опоры.

Для забивания опорных конструкций в грунт используются различные виды ударных установок. Забивающие агрегаты могут обладать штанговым или трубчатым элементом. Штанговые установки представляют собой забивающий элемент в виде цилиндра, который двигается вверх и вниз, вдоль направляющих. Вниз молот движется под силой своей тяжести, а наверх поднимается посредством повышения давления в камере сгорания.

Трубчатая установка имеет в своей конструкции неподвижный цилиндрический молот с направляющей конструкцией, которая называется шаботом. Ударная часть представлена поршнем с головкой, которая воздействует на опору, когда происходит сгорание топлива. Конструкция удобна тем, что не повреждает верхнюю часть опоры, как это часто случается при использовании других технологий. Сообщаемая опорной конструкции сила равномерно распределяется по всей опоре.

Для погружения заранее приготовленных свай используется другое оборудование, поскольку работать с готовыми опорами намного легче. Погружение свай методом забивания осуществляется при помощи самоходных и рельсовых установок, поэтому предварительно строители готовят строительную площадку, выравнивая ее. Специально заготовленные сваи представляют собой опоры с несколько заостренными окончаниями. На начальном этапе темп работы выбирается медленный, поскольку нельзя допускать ошибки в направлении опоры. После того, как свая прочно погружена в грунт, темп забивания усиливается.

Устройство ростверка

В случае с устройством свайного основания любого типа, дальнейшее строительство предполагает создание ростверка, который является связующей конструкцией, соединяющей стержни.

Ростверк может быть выполнен двумя способами:

1. монолитной плитой;
2. лентой, соединяющей все сваи.

При этом, ростверк не всегда является монолитным.

В зависимости от элементов и способов, связующие конструкции подразделяются на следующие типы:

1. монолитный железобетонный армированный пояс;
2. готовые изделия в сборном виде;
3. комбинированный.

Пример ленточного ростверка на свайном фундаменте

Требования к устройству ростверка

Прежде чем приступать к устройству ростверка самостоятельно, следует обратиться к разработанным строительным нормативам. В данном случае, основным будет «Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений».

Данный документ включает в себя рекомендации по проектированию ростверков, инструкции и примеры расчетов ростверков под различные типы зданий.

Основные моменты, которые следует учитывать, устраивая свайный фундамент с железобетонным ростверком:

1. При заливке монолитного ростверка учтите, что бетон будет работать на сжатие, а ростверк должен выполнять распределение нагрузки, работая на изгиб. Поэтому следует обязательно производить армирование верхней части конструкции стержнями стального армирования.
2. Бетонирование свайного фундамента производится одномоментно, при этом бетон набирает прочность неравномерно по времени. Первые 70% необходимой прочности заливка наберет в течение недели. А для набора полной прочности бетону потребуется не менее 28 дней. Поэтому дальнейшее строительство можно будет продолжить лишь спустя месяц.

На заметку! Для усиления железобетонного ростверка используют армированные стержни периодического профиля диаметром 10 — 12 мм. При необходимости армирования в 2 слоя, вертикальные стержни выбираются диаметром 8 мм. Связка производится вязальной стальной проволокой.

Виды связующей конструкции

Кроме того, что ростверк может быть монолитным или ленточным, сама конструкция может иметь разный уровень расположения относительно поверхности грунта:

• Висячий: Располагается выше уровня земли, пространство ниже пола здание не изолировано. Используется в строительстве легких строений: дачных домиков, беседок, хозпостроек.
• Мелкозаглубленный: Устраивается на небольшом углублении в грунт. Не является опорной конструкцией, служит преимущественно для изоляции подпольного пространства.
• Заглубленный: Для устройства подготавливается траншея по аналогии с МЗЛФ (мелкозаглубленным ленточным фундаментом). Усиливает несущие характеристики свайного фундамента. Применяется в строительстве капитальных зданий, чаще каркасного типа.

Виды ростверков свайных фундаментов

Устройство бетонной подготовки по маякам под свайный фундамент

Процесс укладки бетона по маякам начинается с процесса бетонной подготовки. Эти процедуры нужны для того, чтобы впоследствии было легче заниматься следующим этапом работ, а именно, укладкой слоя гидроизоляции. В таких процедурах обычно используются низкомарочные смеси. Чаще всего можно встретить применение смесей М100 или подобной М150.

В данном случае установка гидроизоляционного слоя состоит в том, чтобы предотвратить появление капиллярной влаги, которая может выходить из грунта. Выбирать гидроизоляционный слой нужно, исходя из марок применяющегося бетона.

Если говорить проще, то укладка бетона по маякам — это своего рода последний шаг в деле обустройства полов из бетона. В процессе укладочных работ выполняется вибрирование, а затем требуется выравнивание и заглаживание.

Присыпка и выравнивание основания свайного фундамента песком

При монтаже свайного фундамента необходимо также запланировать и такую его неотложную часть, как «песчаную подушку» в его основание. Она нужна для распределения нагрузок по всей нижней части фундамента, когда происходят сезонные изменения в состоянии грунта, например, его вспучивание. Дополнительно такая подушка служит инструментом выравнивания его уровня.

Лучше всего для этого использовать песок, он отлично пропускает влагу, а если происходит замерзание, то не происходит эффекта вспучивания, который довольно часто проявляется в таких материалах, как глина.

Преимуществами использования подушки может служить серьезная экономия строительных материалов. Если грунт имеет рыхлое состояние, то его целесообразнее удалить, а вместо него засыпать песок.

По существующим нормам песчаная подушка должна быть приблизительно 150 миллиметров. Перед тем, как будет происходить укладка фундамента, песчаную подушку необходимо обработать водой, а затем хорошенько утрамбовать, применяя при этом виброинструменты.

В случае, если уровень грунтовых вод очень высокий, и может произойти вымывание подушки, тогда лучше всего произвести ее изоляцию при помощи геотекстиля, а также позаботиться о дренажной системе.

Работа с песком не должна представлять сложностей. Это универсальный материал, который используется постоянно в строительных работах. Из-за его отличных характеристик и пористости, он считается материалом, который хорошо пропускает воду. Однако, при обработке водой и использовании виброинструментов его пористость может значительно сократиться (вплоть до 37 процентов).

Насколько песчаная подушка будет прочной, зависит, прежде всего, от размеров присутствующих в песке крупинок. Если подушка сделана из крупных песчинок, тогда деформации песчаной подушки не происходит.

Классификация свай

Буронабивные сваи различаются по форме, материалу, способу изготовления и технологии армирования.

• Сваи могут быть в форме цилиндра одного сечения или разного, в том числе с уширением нижнего конца.
• Материал — бетон, смесь бетона и арматурной стали, раствор цемента и песка.
• По способу армирования бывают с армированными каркасами по всей длине или её части.

Способ изготовления будет зависеть от того, какие геологические и гидрогеологические условия на строительной площадке. Также на выбор технологии повлияет и тип рабочего оборудования.

Можно выделить основные способы изготовления свай:

• Обустройство специальных креплений стен скважин.
• Обустройство стен таким образом, который защищает их обрушения: чаще всего для этого применяют глиняный раствор или воду под большим давлением.
• Крепление стен скважины с помощью обсадных труб: неизвлекаемых или инвентарных.

В Своде правил под названием — СП 50-102-2003 есть полная классификация всех видов буронабивных свай. Там описано, как проектируются различные виды фундаментов, в основе которых установлены сваи.

Решение о применении того или иного вида свай в качестве фундамента или ограждающей стенки принимают, основываясь на результатах проведённых инженерно-геологических работ. Изыскания помогут определить свойства грунта и наличие грунтовых вод.