Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Новейшие конструкции и технологии устройства забивных свай

Устройство свайно-забивного фундамента: его преимущества и недостатки, а также отзывы и схема отделки основания с ростверком

24.11.2018 1,457 Просмотров

Строительство на проблемных грунтах представляет собой сложную и рискованную процедуру.

Опора на верхние слои грунта невозможна, присутствует высокая подвижность или пучинистость, делающие традиционные виды основания несостоятельными.

В этих случаях проблема решается с помощью свайных типов фундамента, опирающихся на более глубокие и прочные грунтовые слои.

Технология не нова, проверена многими веками и десятилетиями строительства.

Рассмотрим один из наиболее старых и отработанных типов — свайно-забивной фундамент.

Схема забивки свай

Расположение сваи определяется в ходе разработки проекта будущего строения. При этом каждый проект уникален, его разработке предшествует исследование местности (почвы, температурного режима, плотности застройки, наличия подземных коммуникаций, возможность подъезда техники и т.п.). Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

В частном и промышленном строительстве используются следующие схемы установки свай:

  • свайный куст (в частном строительстве под колонны, в углах и т.п.);
  • свайная лента (в частном строительстве и для линейных сооружений);
  • свайное поле (в частном строительстве для очень больших и тяжелых домов, используется в основном в промышленном строительстве для многоэтажных домов).

Согласно СНиП сваи могут быть установлены по одной из трёх схем:

  • рядовая схема (а) установки свай. Является наиболее простой. Целесообразна для использования при наличии песчаного и гравелистого грунта. Использование данной схемы предполагает монтаж свай по очереди – от первой до последней.
  • секционная схема установки свай (б). Используется в случае необходимости создания свайного поля при наличии на участке плотной почвы. Специфика использования данной схемы состоит в том, что сначала забиваются сваи одной секции, затем пропускается ряд, формируется очередная секция. После того, как все секции будут обустроены, выполняется заполнение пропущенных рядов. Применение схемы позволяет исключить риск уплотнения почвы.
  • спиральная (в) и (г). Представлена двумя разновидностями. Первая предполагает начало работ с середины свайного куста, вторая с его краёв. Первый способ рекомендован для работы в плотной почве, второй – в нормальной. Использование спиральной схемы обеспечивает равномерное перераспределение нагрузки на почву, что в последствие исключит её подвижки.

Наличие схемы забивки свай (технологическая карта) позволяет организовать работу техники и строительной бригады, за счет чего достигается минимизация времени и средств, а все операции выполняются быстро и четко.

Схема забивки свай (технологическая карта)

Технология

Технология забивки свай отличается повышенной сложностью. Для погружения железобетонного фундамента используют специальные машины, которые оказывают статическое (постоянное) или динамическое (ударное) воздействие. Перед началом работ потребуется выполнить подробные геологические изыскания и провести пробную забивку.

Пробная забивка или испытание опор является своего рода репетицией основного процесса. Она предназначена для определения точного поведения фундаментов в грунте. Иногда полученные данные геологических испытаний отличаются от фактических. Испытания позволяют вовремя внести изменения в проект и избежать неприятностей при строительстве и эксплуатации объекта.

После пробной забивки грунтам необходимо дать «отдохнуть». Время перерыва в работе зависит от характеристик почвы на участке строительства:

  • пески — 3 дня;
  • глина и разнородный грунт — 6 дней;
  • водонасыщенный грунт — 10 дней.

Выполнив испытания, можно приступать к процессу забивки. Технология погружения забивных железобетонных свай предусматривает использование следующих видов машин:

  • молот паровой или дизельный;
  • пресс гидравлический или пневматический;
  • вибронасадка;
  • вибропогружатель.

Весь процесс работ можно разделить на три этапа. Погружение начинается с высверливания калибрующей скважины. Ее глубина может составлять до трети длины всего фундамента. Вместо калибрующей скважины можно также использовать направляющие решетчатые каркасы.

На втором этапе работ сваю необходимо установить в скважину или направляющую. Точность расположения проверяют гидравлическим уровнем. Завершающий этап — погружение сваи в грунт забивкой специальными механизмами. После того, как все элементы фундамента установлены в грунт, необходимо выполнить ростверк, цокольную ленту или плиту.

На слабом грунте наиболее целесообразно возводить свайный фундамент. Нагрузка от постройки на таком основании передается по железобетонным столбам на плотный слой почвы, расположенной на расчетной глубине.

Процесс погружения свай является довольно трудоемким. Для этого привлекается спецтехника. Технология монтажа регламентируется большим количеством нормативных документов.

Перед установкой опор для формирования фундаментной конструкции разрабатывается проект. Специалистам приходится принимать решение о расположении столбов. Поэтому прежде всего необходимо провести исследование почвы. Свайные столбы могут быть установлены в виде:

  • свайного куста (для углов, колонн);
  • свайной ленты (линейные постройки);
  • свайного поля (многоэтажные дома, промышленные объекты).

Профессионалы своего дела пользуются подходящей схемой, по которой устанавливаются забивные сваи. Технология монтажа согласуется с нормативными правилами (СНиП). Установка опор выполняется по:

  • рядовой схеме, которая считается наиболее простой. К ней обычно обращаются при грунте гравелистом, песчаном. Опоры забиваются по очереди. Сначала первая, вторая, до последней. Чтобы не произошла усадка грунта, работа по такой схеме может производиться только на несвязанных почвах;
  • секционной схеме. Данный порядок забивки свай применяется при формировании свайного поля на плотной породе. Прежде всего погружаются опоры одной секции. Пропустив ряд, забивается очередная секция. Монтаж пропущенных рядов производится после прохождения всего поля. Такой подход исключает возможность уплотнения грунта;
  • спиральной схеме. Процесс обустройства начинается с середины куста или с краев. Если почва плотная, первая опора устанавливается в середине. Для нормального грунта монтаж начинается с краев. Спиральная схема позволяет исключить подвижки почвы, поскольку нагрузка распределяется равномерно.
Читать еще:  Монтаж пароизоляционной пленки какой стороной?

Придерживаясь определенной схемы забивки свай, удается обеспечить грамотную организацию работы, которая выполняется четко и оперативно.

Способы забивки

Выбор схемы является первым этапом перечня работ, по которому погружаются забивные сваи. Технология монтажа, которую нужно выбрать – следующий пункт. Использование правильного способа имеет важное значение при установке столбов.

При выборе способа следует учесть:

  • разновидность почвы. Разные типы грунтов влияют на скорость забивки. Методика выбирается с учетом грунтовых условий;
  • место. Некоторые условия, например, неровность рельефа, плотность застройки требуют применения специальной технологии забивки;
  • характеристики забивной опоры (сечение, длина, устойчивость оголовка).

Заказать строительство фундамента из ЖБ свай можно в компании Эндбери, которая производит данные изделия, представляющие собой заостренные монолитные стержни квадратного сечения, состоящие из бетона, стального каркаса. Требования ГОСТа определяют прочность опоры.

Специалисты компании выполняют профессиональный монтаж забивных свай с помощью копровых установок. Фундаментное основание может быть сформировано в условиях любого рельефа и типа грунта.

Компания выполняет работы по Москве и МО. Поставка, забивка свай, строительство фундамента производится четко в установленные сроки.

Стоимость свайного основания рассчитывается с учетом местонахождения участка, сложности проекта, количества свайных изделий. Квалифицированные специалисты знакомы со всеми особенностями почвы в МО, поэтому успешно справляются со сложными условиями. Результатом становится надежный фундамент, основой которого являются забивные сваи: технология монтажа постоянно совершенствуется.

Ударная технология

Ударный способ считается самым эффективным и продуктивным. За одну смену удается погрузить в землю до 40 опор. Принцип работы заключается в воздействии на оголовок специальных приспособлений, укрепленных на сваебойной установке.

При забивке используются молоты, которые бывают дизельными, гидравлическими и прочими. Наиболее востребованы дизельные. Задачей копра является правильное расположение ЖБ стержня в земле. При плотной застройке использование данной технологии имеет ограничения, поскольку за счет динамических усилий происходят значительные вибрации при забивке.

В процессе монтажа:

  • строго контролируется положение стержня по вертикальной оси;
  • копер поднимает опору, подставляя к сваебойной машине;
  • выполняется строповка свайного изделия;
  • выполняются первые удары молотом, мощность которых составляют треть от возможностей оборудования. В дальнейшем стопроцентная мощность ударов;
  • забивные сваи достигают нужной глубины.

Технология с вдавливанием

Методика основана на статической нагрузке. Вдавливающая технология применяется на любом виде грунта. При плотной застройке она также используется. При погружении стержня в грунт на него воздействует вертикальная нагрузка, постоянно увеличиваясь до достижения нужной глубины.

Забивные сваи: технология вибровдавливания

Этот способ соединяет особенности ударной и вдавливающей технологии. Вибропогружатель воздействует на оголовок с динамической силой небольшой амплитуды, то есть вибрирует слегка. Плотность грунта при этом снижается. Свая углубляется до отказа.

Лидерное бурение

При проведении работ на плотной почве применяется лидерное бурение. Создаются скважины с диаметром, составляющим 70% от толщины опоры. Глубина шахты меньше длины устанавливаемого столба на метр. Прочность монтажа достигается погружением железобетонной опоры в лидерную скважину. При забивании грунт раздвигается. Данная технология забивки производится с помощью пресса без вибраций и шума.

Этапы создания фундамента:

  • доставка ЖБ опор на стройплощадку выполняется на низкорамниках. Сваи укладываются в несколько ярусов, между которыми предусмотрены прокладки для гашения вибраций при передвижении транспорта;
  • для минимизации перемещения забивных опор их грамотно складируют на строительном участке;
  • для копровой установки производится разработка маршрута передвижения по стройплощадке. Забивные столбы располагаются в досягаемой зоне для сваебоя, который сможет подтянуть ЖБ изделие к точке забивки;
  • выполняется подготовка участка к монтажу. При необходимости территорию выравнивают;
  • размечаются места, в которых должны быть установлены опоры;
  • наносится разметка с шагом 1000 миллиметров на забивной столб. Она делается яркой краской и помогает контролировать процесс заглубления опоры в землю;
  • настраивается сваебойное оборудование. Колесные машины прибывают своим ходом, гусеничные – с помощью траловых прицепов;
  • выполнение пробной забивки. Выбираются места в центре и на противоположных концах поля. Забивается несколько свайных изделий, позволяющих выявить плотные грунтовые прослойки, мешающие реализовать выбранную методику. Если таковые обнаружены, возможно принятие решения о лидерном бурении;
  • погружение забивных опор с использованием подходящего способа.

ЖБ столбы забивают строго вертикально. Этот процесс контролируется в процессе забивки. Отклонение не должно оказаться выше допустимых значений.

Отказ

При проектировании рассчитывается глубина погружения ЖБ столба. Но при монтаже возможны некоторые отступления. Иногда свая не доходит до расчетного значения глубины или погружается ниже предполагаемой отметки.

Отказом называется явление, когда при приложенном усилии ЖБ стержень больше не заглубляется в землю. При достижении отказа опора не уходит в грунт после выполнения нескольких ударов или приложения к оголовку сил вдавливания в зависимости от технологии.

Случается ложный отказ по причине перегрева материала. В подобной ситуации на некоторое время работы приостанавливаются, чтобы наконечник в нижней части столба смог остыть.

Если же проектная глубина пройдена, а отказа нет, то делается перерыв на 4 дня, а затем свайное изделие дозабивается. Отказ может быть опять не достигнут. Тогда приходится изменять порядок погружения, определив причину неудачи. Несущая способность данного стержня должна остаться на прежнем уровне

Плюсы и минусы

Преимущества свайно-забивной технологии с применением железобетонных столбов:

  • повышенная несущая способность;
  • высокая износостойкость и продолжительный срок службы (100 – 150 лет);
  • устойчивость к коррозийным процессам;
  • стойкость к воздействию химически агрессивных веществ;
  • небольшой объем земельных работ;
  • быстрый монтаж в любое время года;
  • применяемость технологии на участках с большими перепадами высот;
  • возможность выбрать модель опоры для большинства типов грунта.
Читать еще:  Пароизоляционный герметик для окон ПВХ

Недостатки железобетонных опор:

  • большой вес изделий;
  • высокий уровень шума в процессе монтажа;
  • сложности при устройстве подвала и цокольного этажа;
  • значительные динамические колебания в момент забивания;
  • невозможно осуществить монтаж своими руками.

Устройство ростверка или проектного фундамента

Последним этапом строительства фундамента является обвязка погруженных свай железобетонным ростверком:

  • Производится отсыпка свайного поля песком так, чтобы высота оголовков свайных столбов соответствовала общему уровню высоты строительного участка, песчаная подсыпка тщательно уплотняется и утрамбовывается;

Рис.: Схема ростверка фундамента из железобетонных свай

  • Из строганных досок толщиною 2-3 сантиметра обустраивается опалубка под заливку бетоном. Опалубка укрепляется наклонным распорками и устилается влагонепроницаемым материалом — геотекстилем либо клеенкой, препятствующим утечкам бетонного молочка сквозь щели между досками;
  • Из рифленой горячекатаной арматуры создается армокаркас, он укладывается внутрь опалубки так, чтобы контуры каркаса были утоплены внутрь ростверка на глубину 4-5 сантиметров с каждой стороны;
  • Выполняется заливка опалубки бетоном класса М200-М300, после чего бетон уплотняется с помощью виброуплотнителей и на период отвердевания укрывается пароизоляционным материалом.

Рис.: Железобетонный ростверк после заливки

Совет эксперта! По истечению 28 дней после заливки ростверка бетон набирает полную проектную прочность и фундамент становится пригодным для проведения дальнейших строительных работ.

Какими бывают сваи

Классификация свай производится по нескольким параметрам:

  • конструкции – цельные или составные, выполненные из отдельных секций, с острием или тупым нижним концом (открытым, закрытым), с уширениями на разных уровнях или без них;
  • по размеру – короткие (жесткие) и длинные (гибкие или средней жесткости);
  • форме сечения – круглые и многоугольные, трапецеидальные, пирамидальные и конические, крестообразные, тавровые и двутавровые, сплошные и пустотелые, ровные и переменного поперечного профиля;
  • материалу изготовления – деревянные, бетонные или железобетонные, из металла, грунтобетонные, комбинированные;
  • характеру работы – висячие и опорные (сваи-стойки);
  • технологии монтажа – забивные, винтовые, набивные (частотрамбованные, буронабивные), вдавливаемые;
  • способу армирования – с поперечно и продольно установленными ненапрягаемыми или предварительно напряженными стержнями, расположенными в центре, по периметру или углам.

В зависимости от грунтовых условий, конструкции и высоты дома выбирают различные типы свай. К примеру, в качестве свайного фундамента на вечномерзлых грунтах, а также в районах с сейсмичностью, превышающей 6 баллов, не допускается использовать сплошные железобетонные стволы без поперечного армирования. А круглые полые жб сваи великолепно проявляют себя в условиях сейсмичности 7 и более баллов, но использование такого фундамента при строительстве гидротехнических сооружений не допускается.

Назначение и виды свайопределяют вариант их изготовления – в заводских условиях, на площадке или непосредственно в грунте.

Сваи-стойки представляют собой столбы, проходящие сквозь слабые слои и опирающиеся непосредственно на плотные грунтовые пласты. К висячим сваям относятся стволы, передающие нагрузку от сооружения на сжимаемый грунт через свои боковые поверхности.

Для погружения свайного фундамента до необходимой отметки забивным или вдавливаемым способом используют специальное оборудование – молоты, копры или другие установки ударного и вибрационного действия. Они бывают:

  • гидравлическими;
  • механическими;
  • дизельными;
  • пневматическими и т.д.

Набивные типы свай выполняются с предварительным бурением скважин или забивкой полых труб в грунт, который в процессе углубления удаляется разными способами. Образованное отверстие впоследствии заполняется бетонным раствором. В зависимости от технологии производства работ и характеристик грунта, оболочки вынимают или оставляют в качестве обсадки. Часто конструкция буронабивных свай предусматривает устройство уширенной пяты, увеличивающей несущую способность фундамента. Отверстие в нижней части образуется механическим путем (разбуриванием) или посредством камуфлетного взрыва.

Винтовые сваи изготавливают из железобетона, либо металла. Они состоят из ствола и винтовых лопастей, расположенных на установленном в нижней части башмаке-наконечнике. Столб может быть как пустотелым, так и сплошным или заполненным бетоном, а лопасти – литыми стальными или чугунными, сварными металлическими и даже пластмассовыми.

Одним из видов свайных фундаментов являются шпунтовые стенки, выполненные из дерева, а также стали или железобетона. Сваи устанавливаются вплотную друг к другу, создавая водонепроницаемое ограждение.

Деревянные сваи

Для деревянных свай используют длинномерную древесину ели и сосны. В определенных ситуациях допускается применять дуб, лиственницу или кедр. В качестве материала выбирают прямоствольные бревна, очищенные от коры. При значительном заглублении допускается выполнять наращивание деревянных свай по длине до 3-4 элементов.

Нижнюю часть стволов заостряют, а в случае погружения в каменистые или слишком плотные грунты – на нее надевают защитные металлические башмаки. Сверху на бревна устанавливают бугель, представляющий собой кольцо из металла. Он предохраняет дерево от возможного разрушения ударным молотом.

Железобетонные сваи

Сборные сваи изготавливаются на заводах, а монолитные – непосредственно на площадках в соответствии с проектом. Арматура может быть обычной, либо предварительно напряженной, а для заливки применяют тяжелые бетоны с соответствующими показателями по морозоустойчивости.

Металлические сваи

Для свай используются трубы, сварные конструкции или прокатный профиль. Изделия небольшого диаметра допускается погружать закрытыми снизу коническими наконечниками. В качестве защиты от коррозии поверхность металлических свай обрабатывают:

  • битумом;
  • каменноугольными смолами;
  • др. антикоррозийными составами.


Как определяются несущие характеристики свай?

Существуют 4 метода для определения несущей способности свайных столбов.

  1. Предварительный метод. В проекте несущую способность свай рассчитывают примерно, с дальнейшей корректировкой данных после исследования фактического состояния грунта.
  2. Статистическая обработка несущих способностей свай. Забитые на открытой местности сваи, через несколько суток (2 или 3 дня) испытывают. Ступенчатый домкрат подает конструкции статическую нагрузку. Проверку усадки сваи проводят прибором – прогибометром – с выполнением необходимых расчетов.
  3. Динамическая нагрузка на сваи. Для свай (через трое суток с момента их забивания) производится ударная нагрузка с помощью дизель молота. После этого измеряется степень усадки при помощи прогибометра.
  4. Метод зондирования. К свае прикрепляют датчик и погружают до заданной глубины. Затем следует применение ударной нагрузки. Сопротивление почвы относительно боковой и нижней поверхности сваи определяется с помощью датчиков. Эти показания необходимы, чтобы точно рассчитать несущую способность свай, в зависимости от вида грунта.
Читать еще:  Как выбрать пароизоляцию для крыши?

Дизельные молоты применяются при сравнительно небольших, средних объемах работ. Для грунтов средней плотности вес молота, свободно падающего на наголовник и передающего усилие забиваемой свае равен 125% веса двенадцатиметровой сваи с наголовником.

Широкое применение получила забивка свай дизель молотом — благодаря продолжительному периоду применения, предельно простоте в эксплуатации и достаточно высокой производительности. Рабочая деталь штанговых дизель-молотов — перемещающийся по направляющим штангам молоток-цилиндр. При ударении цилиндром по неподвижному поршню в камере сгорания моментально воспламеняется топливо. В результате цилиндр подскакивает вверх, после чего под собственным весом опять опускается и цикл повторяется, до 60 раз в минуту.

Гидравлические молоты сваебойных установок отличаются возможностью регулирования силы удара в широких пределах, отсутствием копоти. Однако требуется гидравлическая станция — оборудование более сложное и дорогое. Гидравлические молоты могут быть навесными на самоходных кранах. А могут быть отдельными установками — такими, как Junttan PM-25.

Погружение сваи — начальный этап

Свая поставлена и выверена. Теперь осторожным опусканием молота делаются первые удары при небольшой высоте подъема молота. На начальном этапе внимательно отслеживается вертикаль движения ж/б опоры. После первых нескольких ударов копровщик проверяет вертикальность колонны, которую при необходимости корректирует оператор сваебойной установки.

Получение расчетного отказа

Сваи погружают до проектной отметки либо до получения расчетного отказа — минимальной величины погружения за один или несколько ударов. Когда величина отказа сваи близка к расчетной, его измеряют с точностью до 1 мм как минимум по трём последовательным залогам на последнем метре заглубления сваи. Для дизельных молотов залог принимают равным 10 ударам. Для молотов двойного действия за залог принимают количество ударов в промежуток времени 2 минуты. Сваи, не давшие контрольного отказа, подвергают добивке через несколько суток.

Железобетонные сваи с расчетной величиной отказа, но не заглублённые до проектного уровня, срезают под один уровень машиной или с помощью отбойного молотка и газорезкии.

Технология погружения свай забивкой в Москве применяется с ограничениями по причине плотной городской застройки и густой сети подземных коммуникаций. В этих условиях применяются другие методы погружения готовых свай или технология буровых свай.

Забивка свай с лидерным бурением

Сваебойная установка оснащается бурильным оборудованием и перед каждым погружением выполняется бурение скважины на проектную глубину, после чего бурильная колонна отводится в сторону, установка подтягивает сваю и выполняется забивка уже со значительно меньшим усилием.

Метод погружения свай вдавливанием отличается исключительно бережным воздействием на тело опоры и на грунт строительной площадки, а также поразительной для рабочих режимов сваебоя бесшумностью. Данный метод рекомендуется для бюджетного проведения свайных работ с готовыми ж/б опорами даже в районах плотной городской и промышленной застройки, в непосредственной близости от соседних зданий (вплоть до дистанции менее 1 метра).

Особенности набивных свайных конструкций

Конструктивно набивная опора состоит из ствола (тело) сваи, верхнего окончания именуемого головой, и нижней частью – пятой. Часто на нижнем окончании свайного стержня для повышения прочности закрепления в грунтовом основании выполняется уширение.

Сама набивная опора может быть однородной монолитной или сборно-монолитной. В строительстве свайные фундаменты соединяются в единую несущую пространственную систему с помощью ростверка. Применение набивных фундаментных опор дает возможность частично изменить геометрические линейные габариты ростверка в сторону уменьшения.

За счет эффективной работы конструкции сваи под действием сосредоточенной нагрузки до 1000 т можно полностью отказаться от создания ростверка. Из-за такой конструктивной особенности свайные опоры рекомендуется применять при значительных нагрузках на фундамент здания.

Конструктивный вид опорных набивных стержней легко видоизменяется при наличии на участке различных условий, разных схем расположения, нагрузок и т.д. Чтобы обеспечить надежность здания с целью максимального использования несущей способности свайных фундаментных конструкций в процессе проектирования, возможно изменение шага расположения опор, глубины бурения скважины и марки бетонной смеси.

Основное преимущество набивных фундаментов состоит в незначительных показателях просадки здания.

Технология устройства свай грунтобетонного типа

Их монтаж осуществляется с использованием установок бурового типа, где в качестве рабочего органа используется смесительный бур, оснащенный рабочими органами в виде лопаток для резания и перемешивания смеси.

На первом этапе выполняется бурение скважины на предусмотренную технологией глубину.

На определенных типах грунтов, например со слабой несущей поверхностью песчаной структуры, необходимо выполнить нагнетание к основанию через полую штангу раствора их воды и цемента. При подъеме штанги вверх с использованием вращения в обратном направлении происходит заполнение грунта водоцементным раствором с последующим уплотнением при помощи бура. В итоге образуется свая, в составе которой элементы цемента выступают связующим элементом для сыпучей структуры песка.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector