Сваи железобетонные

0
154

Ленточный фундамент с мелким или глубоким заложением не выдерживает нагрузок, что приводит к появлению трещин в несущих стенах и к их разрушению. Строительство на участках с неустойчивым грунтом требует внимательного подхода и технологичных решений. Перед применением важно ознакомиться с Государственным стандартом для их производства, а также с видами свай. Решить проблему помогают железобетонные сваи.

При меньших объемах опор разрабатываются технические условия. По Государственным стандартам работают предприятия с объемом выпускаемой продукции от трехсот единиц в сутки. Поэтому согласно стандарту железобетонная свая – изделие из бетона и металлического каркаса. Это объясняется расходами на материал, электроэнергию и обслуживание оборудования. Опора погружается в грунт на глубину, соответствующую своей высоте, и выполняет роль удерживающего элемента для здания или площадки. Используется тяжелый или мелкозернистый бетон.

Логистические операции регламентируются стандартом 13015. Перед транспортировкой для хранения на опоры наносится маркировка, расшифровка которой, указывает на параметры сваи. Заводские изделия должны соответствовать требованиям по: ЖБ сваи изготавливаются по чертежам, хранящимся в документе 19804, принятый в 2012 году.

Это касается ситуаций, когда сваи применяются на песчаных и болотистых грунтах. По документам прочность бетона на сжатие для свай – не ниже В15. Бетон под сваи наполняется гравием, щебнем или камнем без дробления. При погружении опор в скальный или каменистый грунт прочность повышается до В25. Характеристика влияет на прочность каркаса и на форму сваи. Стальные прутья, используемые в качестве каркаса, могут быть напряженными и без напряжения. Тестовые образцы опор проходят испытания на соответствие перечисленных характеристикам, испытания периодичны и срок задается стандартом 13015.

Опора представляет собой модуль, который заливается в подготовленную под нее лунку. Использование монолитных свай распространено в частном строительстве. Стенки лунки оборачиваются гидроизоляцией, которая уменьшает количество влаги, попадающей к свае. Закладка производится на глубину, которая проходит зону промерзания грунта или до достижения прочных слоев грунта. По капиллярам бетона влага поднимается к строению, разрушая материалы. Делается это для продления срока службы опоры и фундамента.

Элемент распределяет нагрузку на площадь опоры для сваи. В нижней части монолитной сваи делается расширение, называемое пяткой. Выполняется подсыпка из щебня и песка. Дно отверстия трамбуется, чтобы под весом здания фундамент не потерял геометрию. Сварка перемычек допускается для арматуры, которая не послабляется в местах сварного шва. В отверстие опускается металлический каркас опоры, связанный проволокой. Делается это для переплетения с ростверком. Часть прутьев выходит за пределы лунки на высоту фундамента. Каркас приподнимается от дна на подставки, чтобы металл не соприкасался с грунтом.

Уровень заполнения – края лунки или опалубки, смонтированной сверху. Бетон, наполненный щебнем с цементом марки М400, заливается в лунку. При его использовании бетон усаживается и требуется доливка. Для удаления пузырьков воздуха и заполнения пустот опоры применяется глубинный вибратор. В нее укладывается металлический каркас, переплетаемый с прутьями свай. После набора прочности на монолитные сваи устанавливается опалубка. И выполняется заливка бетонной ленты.

Благодаря такому решению вес опоры снижается вдвое, что упрощает транспортировку, а также монтаж модуля. Пустотелая свая представляет собой железобетонное изделие, часть объема которого не заполнена. Чтобы опора выдерживала нагрузку, толщина стенки делается в 7 см. При квадратном сечении изделия размер стороны 25 см. Элементы круглого сечения изготавливаются с внешним диаметром до 60 см. Такой слой бетона покрывает металлический каркас, оберегая его от влаги. Для поддержания устойчивости толщина стенки увеличивается до 8 см.

Они используются самостоятельно или как наборная конструкция. Пустотелые опоры изготавливаются с длиной до 6 метров. Последний способ подходит для ненапряженной арматуры. Соединяются секции болтами или сваркой. Нижняя часть колонны остается открытой или закрывается. После сварки на стык опор устанавливается опалубка и выполняется омоноличивание для защиты металла и прочности стойки. При мягких слоях делается тупой торец. Форма закрытой части определяется проходимостью грунта. Небольшое отверстие может быть оставлено для устройства подмыва, размягчающего землю. Для твердых слоев требуется острый наконечник для лучшего погружения.

Их конструкция винтовая, что снижает затраты на оборудование для погружения. Полые сваи используются в качестве мостовых опор. Такие же опоры применяются при закладке фундамента для зданий рядом с уже существующими.

Закладка в грунт производится после бурения скважины под диаметр опоры. Набивные или буронабивные опоры схожи по конструкции с монолитными, но используются в промышленном секторе. Излишек раствора удаляется из скважины и выполняется закладка каркаса. Для укрепления стенок лунки и гидроизоляции под землю нагнетается раствор глины. Далее под давлением в толщу опускается каркас. Вторым методом установки опор является подача раствора после бурения.

Максимальное его значение – 1,7 м. Диаметр опоры подбирается под строение. Нижняя часть расширяется до 3,5 метров. Это требуется для многоэтажных торговых и жилых комплексов. При меньших размерах использование нерентабельно. Нормальная длина для буронабивной опоры – 10 метров. Для установки подобных изделий требуется меньше пространства, чем для забивных. Глинистые грунты и пласты с твердыми включениями требуют предварительной проходки перед закладкой свай, поэтому буронабивные изделия подходят для этих целей лучше других.

На водонасыщенных участках обработка поверхности глиной не даст результатом, т. Применение на глинистых грунтах, если водные источники находятся ниже глубины закладки опор, не выполняется обработка стенок жидким составом для гидроизоляции. она будет смыта подводным течением. к. После бурения вставляется гильза, в которую и осуществляется заливка. В этом случае применяется обсадка металлическими трубами. При отсутствии металлической трубы на свае могут пойти трещины, снижающие прочность опоры. Подобная обсадка используется на скалистых грунтах, где уменьшена компенсация динамических нагрузок.

к. Буронабивные сваи необходимы на участках с подземными коммуникациями, т. При работе техники шумовое загрязнение, меньше, чем у забивных молотов, поэтому работы проводятся в спальных районах. при проходке они не разрушаются. Недостатком буронабивных опор является применение ручного труда, что замедляет работу. Срок службы сваи – 100 лет. Это исключает разрушения строения от неравномерной статической нагрузки. Однотипные сваи могут обладать различной несущей способностью, поэтому расчеты ведутся с запасом. Буронабивные сваи усложняют обустройство подвальных помещений.

Представляют собой монолитный железобетонный цилиндр с сечением в 80 см. Эти опоры схожи с круглыми сваями, но не имеют полости. Положение опоры в грунте закрепляется заливкой бетонного раствора в пространство между стенками сваи и скважины. Установка сваи производится после бурения скважины с диаметром в 1 метр.

Опоры подходят для плотных песчаных или галечниковых почв. Используются сваи как опоры для мостов и зданий в грунтах с вечной мерзлотой. к. При пучении грунта в зимний период силы не выталкивают сваи на поверхность, т. усилие равномерно распределяется по их поверхностям.

Шпунтовые сваи – защитные модули, используемые при строительстве на участках, где у поверхности находятся грунтовые воды или поблизости водоем. Свая – опорная стойка, на которой возводится фундамент. Материал для шпунтовых опор: Опоры вбиваются по периметру котлована, предотвращая проникновение влаги.

Ограда из свай похожа на частокол, забитый впритык. Древесина используется реже из-за непродолжительной службы и невозможности удаления смонтированных опор, что исключает повторное применение. Задействуются на промышленных объектах, где это оправдано экономически. Железобетонные элементы по краям оснащены замками для объединения в монолитную стену. Железобетонные опоры, как и деревянные, используются единожды. Доставка и установка опор требует техники, расходующей бюджет.

Вещества противостоят коррозионному воздействию жидкости и биологическому от бактерий в грунте, поэтому срок службы превышает сто лет. Полиуретановые смолы и полимерные добавки – основа композитных шпунтовых опор. Несущая способность сопоставима с металлическими аналогами. Вес композитных опор в пять раз меньше, чем у железобетонной. Вкапывание композитных опор производится вибропогружением. Схожими характеристиками обладают опоры из ПВХ, уступая в устойчивости к низким температурам и вибрациям. Ударная техника не применяется, т. Предварительный размыв грунтовых слоев повышает скорость работ. деформирует стенку сваи. к.

Вес панелей меньше, чем железобетонных, а прочность выше деревянных. Металлические шпунтовые опоры используются многократно, если стенка сохраняет целостность. Металлические опоры устойчивы к ударным и вибрационным воздействиям. Вид профиля подбирается под объект для устойчивости к давлению грунта. Замки металлических опор при установке обрабатываются герметиком, что блокирует капельное проникновение жидкости. Температура в -80 градусов не разрушает сваи, но они боятся коррозии.

При необходимости выхода за стандартные показатели в 6 метров используются составные опоры. Длина сваи ограничена из-за техники, которая устанавливает опоры. Соединение выполняется: Они представляют собой железобетонные модули с замком.

Для первого используется арматура с диаметром до 2 см класса А3, А2. Опора укрепляется продольным и поперечным каркасом. Каркас заливается тяжелым бетоном марки от М200. Для второго – сетка с диаметром прута в 5 мм класса В1. Составные сваи могут быть монолитными или полыми. Каркас сваи предварительно нагружается гидравлическим домкратом, если опора предназначается для построек с динамической нагрузкой. По способу монтажа: винтовые и забивные.

Они усаживаются гидравлическим или механическим молотом. Забивные железобетонные сваи не требуют подготовки места для установки, как для буронабивных опор.

В теле сваи нет полостей, поэтому ее длина достигает 20 метров. Опоры квадратного сечения обозначаются буквой «С». Забивные опоры производятся наборными, что позволяет увеличить длину до 28 метров. Это требуется на площадках с мягкими грунтами, где твердый пласт находится глубоко. Бетон для сваи заливается на предварительно напряженный или обычный каркас. Размер стороны квадратной сваи от 20 до 40 см.

Маркируется такая опора сочетанием «СП». Конструкцию квадратных монолитных забивных свай облегчают полостью в стержне. Максимальная длина одного модуля – 12 метров. Если при изготовлении используется каркас из напрягаемой арматуры, то к маркировке добавляется «Н». При изготовлении стоек до семи метров длиной не устанавливаются штыри для строп. Опоры до пяти метров при установке поднимаются боковыми захватами, поэтому производятся без петель. Устойчивость опоре обеспечивает тяжелый бетон марки М300. Последние размещаются возле петель. Фракция для заполнителя из природного камня – не больше 2 см.

Поперечные элементы – проволока с сечением в 5 мм. Схема армирования для пустотелых опор показана на иллюстрации выше. Фиксация делается на каждом четвертом пересечении для равномерности спирали. Она привязывается к вертикальным прутам вязальной проволокой. Средняя часть опоры имеет большее расстояние между витками: для опор до 12 метров – 20 см; для опор до 6 метров – 30 см. Шаг витков на первых и последних 40 см – 5 см.

В первом случае применяются устройства растяжения без нагрева. Напряжение арматуры выполняется механическим или электротермическим способом. После заливки бетона в напряженный каркас опоры арматура обрезается заподлицо. Перед электротермическим напряжением требуется контрольное испытание предела напряжения после нагрева. Передаточная прочность бетона при обрезке – не ниже 200 кгс/см2.

Для этого свая укладывается на два столба. После набора прочности бетоном, опора проверяется на дефекты. Допускается появление трещин на сваях с ненапряженной арматуры. После десяти минут осматривается верхняя грань. На опорах с напрягаемым каркасом повреждений не должно быть. Размер раскрытия – не больше 0,2 мм.

Обозначаются опоры «СК». Круглые сваи выпускаются с полостью в стержне. Круглые сваи являются самостоятельными опорными элементами и используются в тех же областях, что и квадратные железобетонные опоры. Заводы, работающие по государственному стандарту, производят опоры с диаметром от 40 до 80 см. Внутри также имеется полость для заполнения бетоном. Оболочки – изделия из железобетона с сечением до 1,6 метра. В усиленных опорах добавляется «У» к маркировке. Цель свай-оболочек – удержание массы бетона с металлическим каркасом в качестве опалубки, обозначаются «СО».

Для секционных модулей на торцы устанавливаются замковые элементы. Как и пустотелые опоры, круглые и сваи-оболочки имеют открытый или закрытый нижний конец. Пространственные каркасы опор заливаются слоем бетона, покрывающим его с каждой стороны на 2 см, чтобы исключить попадание влаги. Фракция щебня из натурального камня, применяемого для заполнения бетона, – 1-2 см. Спиральная часть изготавливается из проволоки В1 или Вр1. Для армирования применяется горячекатанные пруты стали класс А3 или Ат3. Наконечники и замковые модули опоры собираются из листовой стали толщиной 1 мм.

Навивка выполняется на станках. При производстве круглых опор и оболочек разрешается сваривать спираль с продольными прутьями. После 50 см – на каждом пересечении. На первых 50 см спираль фиксируется на каждом третьем пересечении.

От обычных квадратных свай она отличается консолями. Свая-колонна представляет собой монолитную опору квадратного сечения. Размер стороны опоры – 20 или 30 см. Это небольшие выступы с двух или четырех сторон элемента, на которые опираются кровельные или фундаментные балки. Применяются для сельскохозяйственных строений в один этаж.

Опоры погружаются в грунт на глубину от 2 до 5 метров. Каркасные строения из свай-колонн выдерживают сейсмическую активность до 7 баллов. В этих случаях свая не обеспечит требуемой несущей способности в грунте. Не используются на пучинистых грунтах, насыпях из осадочных пород и на участках с кастровыми явлениями.

В этом случае разрешается их погружение на 80 см для распределения нагрузки на грунт и опоры. На слабых грунтах цокольные балки опираются на консоли. Производство железобетонных модулей в заводских условиях показано ниже. Консоль размещается под растительным или насыпным слоем, чтобы не происходило смещение опор.

Первый вариант используется как дополнение к подъемным кранам или схожей технике. Оборудование для забивки свай в грунт делится на навесное и базовое. Второй вариант – самостоятельные агрегаты.

Перемещается по территории строительства с тягачом или без него. Сваебойная машина – техника, оборудованная гусеничным или колесным приводом. Машина размещает сваю в вертикальном положении, поднимая ее. На базу смонтировано забивное устройство, состоящее из стрелы и мачты. Ударный модуль может быть:

В дизельном варианте ускорение придают выхлопные газы, образующиеся после взрыва топлива. Он используется для разгона молота перед ударом по свае. Гидравлический модуль работает от насосов, перекачивающих масло. Пневматический ускоритель нагнетает воздух в ресиверы и подает его потоком на молот.

Работает со сваями длиной до 12 метров и 5 тонн. СП-49 собирается на гусеничной платформе от трактора Т170, который отличается проходимостью по мягким грунтам. Поднимаемый вес – 3 тонны, длина сваи – до 14 метров. Junttan PM-20 за смену обрабатывает до шестидесяти опор. Монтирует сваи до трех тонн и 12 метров. УСА построен на колесной базе, поэтому не требует прицепов для доставки на участок. БМ-811 – универсальный аппарат, монтирующий сваи методом бурения и забивки.

Принцип его работы такой же, как и у сваебойной машины. Ударный молот – навесное или стационарное оборудование. Навеска делится на три группы:

Используется для установки железобетонных опор до трех тонн. Первая группа имеет вес ударной части в 1250 кг. Вторая группа – вес до 2500 кг, третья – свыше 2500 кг. Поддерживаются металлические шпунтовые сваи. Первый представляет собой металлическую трубу, внутри которой находится отбойник. Молот размещается в трубчатых или штанговых держателях. к. Последний не сходит со своей траектории, т. Штанговый держатель представляет собой два металлических стержня, которые расположены по сторонам от молота. направляется трубой. Штанговые опоры нуждаются в охлаждении, а трубчатые способны работать в течение суток. Они выступают направляющими, удерживая его на петлях, благодаря которым и смещается отбойник.

Мачта также является навесным оборудованием и крепится к экскаваторам или подъемным кранам. Копровые мачты представляют собой металлические стойки, на которые устанавливается навесное оборудование. Копровые мачты могут быть самоходными. По рельсам, находящимся на стойке, смещается рама, на которую крепится молот. Предназначением мачты является доставка опор до места установки на строительной площадке. Оборудуются приводным механизмом, который и передвигает раму. Подъемным механизмом молот доставляется к торцу опоры. Благодаря высоте держателя свая выравнивается и выставляется в точку. Чтобы прочность сваи не нарушалась при забивании, она центрируется копром.

Для оптимизации рабочего процесса опоры размещаются на грунте в радиусе досягаемости копром. Техника и сваи доставляются к месту работ и складируются по участку. Они размещаются через метр, чтобы оператор контролировал погружение опоры в грунт при забивании. Пока опора расположена горизонтально, на нее наносятся метки яркой краской. С копровой мачты спускается лебедка с крюками, которая фиксируется к петлям опоры.

Верхний торец располагается под молот. Свая размещается вертикально над точкой монтажа и центрируется. Опора размещается между направляющими мачты. Каркас опускается по копру и фиксирует опору, предотвращая ее смещение при забивании. Отклонение острия от точки не превышает 1 см. Острый наконечник сваи помещается над точкой установки. Перед забивкой проверяется вертикальность опоры и совпадение оси с молотом.

Они наносятся разово. Задача первых ударов – направить и зафиксировать опору в грунте. Интенсивность ударов по опоре повышается, когда пройден метр грунта. Молот поднимается над концом сваи на 40 см. Периодически выверяется положение сваи в вертикальной плоскости. После 1,5 метра амплитуда выводится на максимум. Они должны вернуть ось опоры на точку. Если замечено отклонение на 1%, то задействуются стяжки или подпорки. При больших или повторных отклонениях свая извлекается и вбивается снова.

Последний показатель вычисляется до начала работ или практическим путем. Погружение опоры производится до нижней метки или до расчетного отказа. Показатель зависит от типа сваи и грунта. Отказ – отметка глубины, на которой затрудняется дальнейшее погружение опоры или оно становится невозможным. Геологические изыскания с предварительным бурением указывают на состав почвы и расположение слоев.

Время необходимо для «отдыха» сваи. Истинный отказ опоры проверяется через два месяца. Ложный отказ – затруднение перемещения опоры в грунте вследствие его уплотнения. Если после повторного забивания не происходит смещения сваи в пределах, указанных в проекте, то работа считается завершенной. В этом случае опора для фундамента может быть недостаточной. При трении о стенки почва сжимается, подвешивая сваю.

Расположение опор соответствует названию – рядами. Рядовая еще называется полевой. Первая схема размещения опор применяется на песчаных грунтах, которые не уплотняются под динамическими нагрузками. Количество рядов и количество свай в каждом зависит от проекта.

Забивка свай происходит в прямом или обратном порядке. Вторая схема размещения опор применяется на глинистых и суглинистых почвах. Обратная – от центра к краям. Прямой – бурозабивная установка движется от края к центру. Первая подходит для суглинков с нормальной плотностью, вторая – для плотных глинистых грунтов.

Разница заключается в способе погружения опор. При секционной забивке опор в грунт образуется свайное поле, схожее с первым вариантом. Так происходит до конца поля. После проходки первых двух рядов один пропускается. Используется такой метод монтажа свай на высокоплотных грунтах. Когда участок покрыт опорами, бурозабивная машина возвращается и заполняет пробелы. Процесс монтажа опор забивными машинами показан в видео ниже.

Это связано с разнообразием вариантов, которые подбираются под проект. Сваи остаются востребованным продуктом при сооружении фундаментов на неустойчивых грунтах. В частном строительстве используются буронабивные опоры с глубиной до трех метров. Стоимость возведения основания на забивных опорах варьируется в зависимости от оборудования.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here