Фундамент из бетонных свай под частный дом. Железобетонные сваи для фундамента Свайный забивной железобетонный фундамент

Фундамент из бетонных свай под частный дом. Железобетонные сваи для фундамента Свайный забивной железобетонный фундамент

01.09.2023 Кузнечные станки

Основой любой конструкции является фундамент – он связывает воедино всю постройку, придает ей устойчивость и защищает от деформаций. На выбор фундамента влияют не только параметры будущего жилья, но и показатели грунта (тип почвы) на участке. Очень часто поведение грунта преподносит сюрпризы, которые не назовешь приятными.

Многие типовые проекты рассчитаны на любые условия (исключая, правда, районы с вечной мерзлотой). Такой запас прочности фундамента обходятся недешево и не всегда оправдан; логичнее заказать индивидуальные инженерно-геологические изыскания. Если анализ выявит нестабильный грунт, только фундамент на забивных сваях сможет стать основой беспроблемного строительства и долголетней эксплуатации жилья.

Фундамент на сваях - отличное решение для неустойчивого грунта

О свайном фундаменте

Строительство дома - затратное предприятие и многие предпочитают сократить расходы, отказавшись от исследования грунта. Практичные хозяева рассматривают геологические работы как инвестицию на будущее, предохраняющую от крупных разочарований. В плывучих, песчаных, болотистых и торфяных почвах (с высокими грунтовыми водами и низкой плотностью) даже дорогое монолитное основание не может считаться надежным. В таких условиях выбор фундамента под частную постройку предопределён. В современном загородном строительстве популярны различные свайные технологии. Их различают по таким параметрам:

Способам погружения

Способ выбирают, исходя из результатов геологии и конструктивных характеристик будущего дома. Чтобы правильно распределять нагрузку, ж/б сваи для фундамента должны погрузиться на глубину пролегания плотного, устойчивого слоя. Опоры заглубляются разными способами:

Забивным. Распространенный метод; забивные сваи углубляются в породу при помощи механизма с гидро- или пневмомолотом.
Методом вдавливания (используется статическое давление).
Вибрационным заглублением. На место вынутого грунта помещаются полые сваи-оболочки, заливается бетон.

Различные технологии заглубления опор

Забивные сваи для частного дома заливают по одной из технологий:

Буронабивной. В пробуренную скважину помещается опалубка (например, труба), устанавливаются арматурные пруты, заливается бетон.
Буроинъекционной. В скважину под давлением подается бетонная смесь, затем устанавливается арматурный каркас.
Грунтоцементной. В скважину подается смесь грунта и цемента. Содержание цемента, стоимость и прочность такой сваи в 2 раза меньше, чем у цементнобетонной.

Видам опор

На выбор материала сваи влияет:

Расчетная нагрузка, передаваемая ей при эксплуатации.
Предполагаемый срок службы дома.
Размер опор.

В малоэтажном строительстве распространены опоры:

Железобетонные сваи для фундамента. Самый распространенный и доступный вариант, способный выдерживать значительные нагрузки и рассчитанный на 70-100 лет службы. Используются сваи с квадратным сечением, укрепленные арматурой, с одним заостренным концом. Для изготовления используется бетон с водопроницаемостью не меньше W и с морозостойкостью не ниже F 150.

Весомая роль ж/б свай в надежности будущего дома

Стальные. Монтаж таких изделий (винтовых) проходит быстро и потому достаточно привлекателен. В роли свай выступают разнообразные прокатные изделия (трубы, швеллеры, рельсы); их используют для небольших построек хозяйственного назначения, срок службы ограничен 40-60 годами.
Деревянные. Постепенно выходят из массового использования. Деревянные изделия оправданы при строительстве легких построек, чей срок эксплуатации не превышает 30-40 лет. Могут применяться при возведении деревянных и каркасных домов, если изготавливаются из древесины твердых пород (дуба, сосны, лиственницы).

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором :

Устройство основания на забивных сваях

В частном строительстве используются несущие основания на ж/б забивных сваях двух вариантов - плитные и ленточные. Плитный фундамент хорошо проявляют себя на сложном грунте, склонном к горизонтальным подвижкам. Ленточное основание - стандартное для малоэтажного строительства. Они имеют разную площадь опоры, но при грамотном расчете гарантируют устойчивое положение частного строения. Установка свай происходит несколькими способами:

Одиночными сваями. Опоры размещаются в определенных проблемных точках.
Рядами. Сваи забиваются под будущими стенами и перегородками.
Полем. Такой порядок используется для обустройства свайно-плитного фундамента; свайное поле реже применяется в малоэтажном строительстве.

Рядный свайный фундамент с ростверком

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования и ремонта фундамента . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Видео описание

Какие плюсы и минусы свайно винтового фундамента? Можно ли за небольшие деньги сделать качественный фундамент? Смотрите в этом видео:

Принцип использования ростверка

Фундамент на ЖБ сваях объединяется в общую конструкцию верхней частью, бетонной лентой (ростверком). Монтаж ростверка выполняется несколькими способами:

Высоким (висячим). Между нижней частью ленты и землей остается свободное пространство. Способ используется при возведении беседок и бань.
Незаглубленным. Лента погружается в грунт на незначительную глубину.
Заглубленным. Фундамент обретает дополнительную прочность.

Ростверк не является обязательным элементом. При строительстве небольших легких конструкций (летних домиков) в висячем варианте часто применяют решетку из профильного металлопроката (двутавра или швеллера). Металл находится снаружи, вероятность быстрой коррозии уменьшается.

Требования к забивным сваям; расчет их количества

На практике чаще всего используются ж/б сваи квадратного или круглого сечения (от 200 до 300 мм), с заостренным с одной стороны концом. Качественные изделия изготавливаются в цеховых условиях из армированного бетона.

Отклонение оси сваи от вертикали не должно превышать 1 см на каждый метр опоры

Чтобы фундамент на ж/б сваях надежно справлялся с нагрузкой, предварительно рассчитывают количество свай и глубину их забивки, которая может составлять от 3 до 10 м. Для определения параметров фундамента учитывают:

Тип почвы. Точнее всего его определит геологическое исследование, но можно воспользоваться и справочником.
Вес дома. Определяется, исходя из потраченных на постройку материалов (в кубометрах) и массы 1 кубометра (табличное значение). Вес крыши, перекрытий, бетонного ростверка и отделочных материалов высчитывается отдельно. К сумме добавляется вес мебели (ориентировочно, 7-10 т).

Расчеты всегда ведутся с запасом прочности, поэтому итоговую сумму увеличивают на 30%. Пусть вес конструкции получился 180 тонн. Ж/б свая длиной 4 метра удерживает усредненную нагрузку в 20 тонн (для суглинистых почв); следовательно, 9 свай смогут равномерно и безопасно распределить всю нагрузку строения.

Качественные сваи - основа фундамента с высокими техническими показателями

Преимущества и недостатки применения забивных ж/б свай

Фундамент на забивных ж/б опорах используют как для жилых частных домов (из дерева, кирпича и бруса), так и для хозяйственно-бытовых конструкций (беседок, бань, гаражей, сараев, ограждений и летних кухонь). Основанием для выбора забивных свай служит не только проблемный грунт, но и особенности рельефа (склоны, овраги, ямы). Преимуществами фундамента из забивных свай являются:

Эффективность. Часто являются единственным подходящим способом (на участках с уклоном, болотистых). Единственное ограничение - скалистые грунты.
Скорость. Основание возводится за 1 день (на обустройство обычного основания тратится 5-7 дней). Строительство можно продолжать в день возведения (после заливки обычного фундамента приступать к возведению стен можно через 20-25 дней от заливки).

Видео описание

О плюсах и минусах свайных фундаментов на видео:

Экономичность нулевого цикла. Минимальный объём земляных работ снижает стоимость фундамента на 20-25%. Расход бетона сокращается на 20-30%; работы могут вестись круглогодично, что не повлияет на качество фундамента.
Несущая способность. Высокая; нагрузка на 1 сваю достигает 40-50 т. Прочность дополнительно усиливается ростверком, который помогает распределять нагрузку конструкции.
Долговечность. Гарантируется срок эксплуатации от 100 лет.

Подвал внутри свайного поля организовать крайне сложно

Фундамент на сваях для частного дома по забивной технологии имеет свои минусы:

Ограничения в проекте частного дома. Наличие свайного основания не предполагает обустройство подвала или цокольного этажа.
Ограничение расстояния до ближайшего строения. Согласно требованиям СНиП 3.02.01-87 имеются ограничения для использования легкого молота (весом до 7 т) на приусадебном участке.
Техническое оснащение. Без специализированной техники не обойтись.
Ошибку изысканий. Небрежная геологическая разведка (или ее отсутствие) иногда оборачивается деформацией фундамента.

Видео описание

О свайно-забивном фундаменте на видео:

Свайно-забивные фундаменты под ключ

Фундамент из железобетонных свай является распространенным конструктивным решением, целесообразным при строительстве на участке с неровным рельефом и неустойчивым грунтом. Заказ в строительной организации фундамента под ключ выгоден по многим причинам:

Сроки. Выполнение работ и срок сдачи оговаривается в договоре.
Разумные цены. В стоимость входит доставка опор к месту строительства и использование сваебойной машины. После установки и выравнивания опор можно сразу приступать к устройству ростверка.
Условия. Работы по подготовке территории, разметке и забивке проводятся опытными специалистами, на чью работу предоставляется гарантия.

Опалубка для свайно-ростверкового фундамента

Стоимость

Стоимость транспортировки и забивки опор нивелируются экономией материала и времени. Для дома площадью 200 м2 (Московский регион) цена на:

Свайный фундамент. Установка свай - 380-400 тыс. руб., обвязка ростверком - от 750 тыс. руб., комплексный пакет (вместе с ж/б перекрытием) - от 1100 тыс. руб.
Монолитный плитный. 1500-1600 тыс. руб.
Ленточный. 1600-1750 тыс. руб.

Цена на забивку ж/б сваи зависит от ее размера:

Сечение 0,2х0,2 м, длина 3 м - 6-7 тыс. руб.
Длина 4 м - 7,5-8,3 тыс. руб.
Длина 5 м - 8,5-9,5 тыс. руб.
Длина 6 м - 9,5-11,5 тыс. руб.

Видео описание

О фундаменте с ростверком для частного дома на видео:

Этапы возведения

После заключения договора и определения параметров свайно-ростверкового фундамента начинаются полевые работы:

Подготовка. Участок застройки выравнивается и очищается от мусора, подвозятся материалы.
Разметка. Проектное положение опор выносится в натуру с помощью геодезических инструментов (теодолит, нивелир).
Проба. Забивается пробная свая (оценивается грунт).
Забив ка . Забивные сваи для частного дома устанавливается в нужную точку, выводится в вертикальное положение и погружается в грунт на нужную глубину.

Обрезка установленных опор под один уровень

Обрезка. Используя нивелир (прибора для измерения относительных высот) верхние части опор размечают по одной высоте и срезают.
Обустройство ростверка. Вокруг опор собирается опалубка, в которой вяжется и закрепляется арматурный скелет; в подготовленную форму заливается бетон.

Профессиональное оборудование

Несколько десятилетий назад технология обустройства свайно-забивного фундамента была дорогой и громоздкой процедурой. Для загородных домов применялись альтернативные варианты - винтовые и буронабивные сваи, менее надежные и долговечные.

Сегодня в частном строительстве используются разнообразные сваебойные машины на колесном и гусеничном ходу. Они эффективно справляются с забивкой свай под фундаменты для загородных дачных домов и коттеджей, используя специальное гидравлическое оборудование. Такие механизмы не деформируют сваи и работают на всех типах грунтов.

Грамотно рассчитанный фундамент способен выдержать многое

Заключение

Появление в частном строительстве фундамента на ж/б забивных сваях позволило создавать надежные дома любого размера там, где раньше это было невозможно или затруднено. Фундамент на забивных сваях, обустроенный по современной технологии и с учетом характеристик грунта, способен служить надежной опорой для загородного дома любого типа.

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.

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

грунтовых условий, вариантов обеспечения площадки средствами механизации, расчетных нагрузок, расположения участка застройки относительно жилой зоны и других, не менее важных факторов. Традиционным способом считается забивка свай пневмо-, гидромолотом или другим аналогичным оборудованием. Но подобная технология обладает существенными недостатками, заключающимися в шуме и вибрациях, сопровождающих процесс работы. В заселенных кварталах, особенно вблизи домов, применяют иные методы установки точечных опор.

Варианты погружения железобетонных свай

Установка свайных столбов может выполняться несколькими способами:

путем забивания, в том числе пневмо- или гидромолотом;
с помощью вибрационного оборудования;
посредством вдавливания;
в предварительно пробуренные скважины.

В первом случае погружение свай осуществляет копер или другая оборудованная ударным молотом строительная машина, к примеру – экскаватор. Технология позволяет выполнять устройство железобетонных свайных фундаментов практически на любом грунте. Ее популярность связана с малыми материальными затратами по сравнению с другими методами устройства подземных опор.

Вибропогружение свай требует меньших усилий, так как данная технология подразумевает значительное снижение сил трения, возникающих между боковой поверхностью опоры и грунтовыми пластами. Установка железобетонных свай с использованием вибрационного оборудования сопровождается уплотнением грунта вокруг вертикальных стенок монтируемого столба. Данный фактор влияет на повышение надежности и устойчивости основания.

Технология вибровдавливания предусматривает погружение железобетонных изделий в грунт под определенной нагрузкой. Оборудование собственным весом давит на сваи, включая дополнительные усилия от работы гидродомкрата и, возможно, от вибропогружателей. Подобные методы предполагают относительную бесшумность по сравнению с рабочими процессами, в которых задействуются копер или гидромолот. Но следует заметить, что эффективность вибровдавливания проявляется лишь в том случае, если погружение свай производится на глубину до 6 метров.

К минусам технологии вибровдавливания можно отнести то, что используемое оборудование имеет большую массу, поэтому его транспортировка обходится недешево.

Наиболее тихой и безопасной для окружающих строительную площадку домов считается технология устройства свайного фундамента путем предварительного выбуривания скважин. Данный метод относится к дорогостоящим вариантам установки подземных опор, так как в процессе работы задействуется специальное оборудование. Его выбор зависит от нескольких составляющих:

типа грунта;
разновидности свай;
требуемых размеров скважин.

При всех своих положительных качествах, буроопускной способ погружения свайиспользуется реже аналогичных методов устройства фундаментов. Но в определенных ситуациях именно он остается единственно правильным решением. В частности, если строительство или реконструкция объекта ведутся в стесненных условиях населенного пункта, вблизи медицинских или детских учреждений.

Устройство фундамента путем забивки свай

Наиболее распространенная технология устройства подземной части строения из железобетонных свай. Благодаря огромному количеству предложений от строительных компаний, на отечественном рынке сложилась здоровая конкуренция, влияющая на адекватность ценовой политики, касающейся забивки свай. Кроме того, крупные фирмы в своем механизированном автопарке имеют хотя бы один копер или гидромолот, что позволяет обходиться без услуг сторонних поставщиков спецтехники.

Забивка сваи посредством ударного оборудования имеет некоторые ограничения, связанные, прежде всего, с составом грунта. Железобетонные изделия не погружают забивным методом в почвенные слои, содержащие гравий и другие твердые включения. Запрет использовать традиционный копер для установки подземных опор может быть связан с близким расположением к стройплощадке эксплуатируемых объектов или важных магистральных трубопроводов. В таких местах шум, удары и вибро воздействия не допустимы.

Гидромолот относится к современному оборудованию, не загрязняющему атмосферу выбросом вредных веществ. К тому же, при работе он производит меньше шума.

Погружение свай путем забивки основано на энергии удара. С каждым толчком железобетонная опора все глубже проникает в грунт. Длится это до тех пор, пока ее острие не упрется в плотное основание. Оборудование представляет собой дизель-, пневмо- или гидромолот, навешенный на экскаватор или другую строительную спецтехнику, либо копер с направляющей рамой и ударной бабой.

Основным рабочим элементом штангового молота является подвижный цилиндр. Он с усилием падает на оголовок сваи, продвигая опору вниз. В тот же миг, благодаря выбросу энергии, молот поднимается в исходное положение. Циклы возвратно-поступательного движения повторяются до тех пор, пока свая не достигает проектного положения.

Трубчатый молот имеет иное устройство. Его цилиндр, оснащенный шаботом (наковальней), располагается неподвижно. Он выполняет функцию направляющей. Здесь рабочим органом, с помощью которого производится погружение свай, является поршень с бойком. Его перемещение происходит под давлением. После мощного удара подвижный элемент возвращается на исходную позицию.

Сваи забивают по очереди. Копер или экскаватор с гидромолотом устанавливают на заранее спланированные площадки. В зависимости от возможностей оборудования и расстояния между подземными опорами, с одного места расположения погружной машины может монтироваться одна или несколько свай.

Перед началом забивания железобетонного столба, на его верхний торец надевается наголовник, защищающий бетон от разрушения при ударах.

Метод основан на установке железобетонных опор с помощью вибрационного оборудования:

погружателей;
молотов;
установок;
подрессоренных пригрузов.

Несомненным плюсом данного способа считается более быстрое погружение свай, нежели в случае применения ударных механизмов. Установка опор осуществляется путем вибрационного воздействия на них электромеханического оборудования. Принцип его работы основан на присутствии в конструкции дисбалансов, создающих вибрации. В результате погружения столбов, в структуре грунтовых слоев происходят необратимые процессы деформации, частично уплотняющие основание под свайными наконечниками и вблизи боковых стенок фундаментных опор.

Использование вибропогружателей оправдывает себя в условиях водонасыщенных грунтов. Для плотной и сухой почвы применяют пружинные вибромолоты. Кроме вибраций, они совершают механические удары, причем сила двойного действия автоматически увеличивается по мере заглубления свай.

Метод вдавливания

Погружение свай вдавливанием требует наличия специальной установки и мощного крана. Железобетонная опора помещается в зажимной механизм, после чего производится ее частичное заглубление на расстояние, соответствующее длине штока гидродомкрата. Затем сваю освобождают, поршень домкрата поднимают, элемент вновь зажимают. Далее опять повторяют вдавливание. Цикл повторяют несколько раз, пока опора не застопорится.

Технология погружения путем вдавливания предусматривает несколько этапов извлечения установленной до упора сваи с ее последующим заглублением. С каждым разом опора будет опускаться все ниже, но последней отметкой, на которой можно остановиться, станет ее проектное положение.

Вдавливающий метод используют, чаще всего, на участках с залеганием плотных слоев грунта, хотя применять его допускается в любых условиях, даже без проведения геологических исследований.

Данный способ устройства фундамента имеет много преимуществ. Среди них:

быстрота возведения подземной части;
возможность установки меньшего числа опор;
высокая надежность конструкции;
устранение рыхлости грунта.

Но довольно часто недостатки оказываются существеннее. Прежде всего, это:

крупные габариты оборудования – для размещения требуется участок не менее 500м2;
высокая себестоимость работ;
сложность перемещения установки с объекта на объект.

Бурозабивной и буроопускной метод

И в том, и в другом случае в грунте выбуриваются лидерные скважины, в которые вбивают или устанавливают сваи. Первый способ используется в случае присутствия в почвенных слоях до 20 процентов твердых включений, а второй – применяется для твердомерзлых грунтов и скальных пород.

Бурозабивная технология предусматривает устройство в грунте отверстий диаметром, меньшим размера короткой стороны сечения железобетонной сваи. Бурение производится до проектной отметки, но без учета размера острия изделия. Далее в скважину методом забивки погружается «родная» фундаментная опора.

Размещаются в скважинах чуть большего диаметра. Оставшиеся зазоры заполняют либо цементно-песчаной смесью, либо грунтовым раствором. Им частично заливают очищенные от шлама пробуренные отверстия, после чего в них устанавливают фундаментные опоры. Оставшуюся массу нагнетают в зазоры инъектором. Чтобы свая не поменяла своего положения в процессе заполнения пазух, между ней и земляными стенками скважины временно устанавливают деревянные клинья.

В нынешнем строительном деле используют много самых разных изделий из железобетона. Это плиты, балки и панели и прочее. В этой статье речь пойдет о железобетонных свайных конструкциях, которые сейчас очень часто используются в строительстве фундаментных оснований.

Что такое сваи?

Это проверенные строительные изделия, которые дают возможность строить надежные фундаменты.

Эти изделия выпускают сейчас из самых разных материалов: металлические, асбестовые, бетонные и пр.

Поскольку свайные стволы предназначены для противодействия нагрузкам, которые оказываются на основании строения.

Они должны быть предельно надежными, прочными и способными справляться с любыми отрицательными факторами.

Разновидности ассортимента

Из жб материалов делают такие виды опорных стволов:

монолитные внутри, которые погружаются в грунт без бурения скважин или рытья канав;
пустотелые внутри, которые погружаются в предварительно пробуренную скважину;
набивные, заливаемые в опалубку с высверленной скважиной.

Технические характеристики свай из железобетона

Большинство параметров свайных стволов определяется маркой бетона, который используется при их изготовлении.

Например, марка бетона, характеризует прочность ствола. Цифры марки бетона показывают предельную прочность на сжатие.

В производстве жб свай используется бетон В7.5 и более высокого класса. Наименьшую прочность на сжатие определяют по этому сорту бетона.

Показатели морозоустойчивости и влагопрочности свай определяют по такому же способу. Они стоят в маркировочной табличке после букв «F» и «W». К примеру, у марки бетона В7,5 эти параметры равняются более чем 50 циклическим замораживаниям/оттаиванием (F50) и пределу давления в 2МПа воды (W2).

Массу железобетонных стволов определяет в первую очередь их объемы. И чем больше они, тем больше весовые показатели.

К положительным качествам железобетонных свай любого типа можно отнести:

длительность службы (Если возведение фундамента произведено было без нарушения технологии, сваи прослужат больше 100 лет без ремонта);
высокая прочность (Железобетонные сваи выдерживают массу даже многоэтажных панельных зданий);
устойчивость(Ствол вбивается на глубину, что позволяет ей опереться на грунт большой несущей способности);
возможность использования опор для строительства на сложном рельефе (Свайную часть фундаментной основы, можно сконструировать из опор разной длины.)

К минусам свай можно отнести только тяжесть продукции. Этот показатель делает часто малодоступной доставку и установку.

Фундамент на сваях жб делают в той местности, где грунт является проблемным, а здание построить нужно. В местности с таким грунтом только железобетонные сваи обеспечат устойчивость постройки, передав нагрузку на устойчивые пласты.

Железобетонный свайный фундамент для блочного здания имеет много преимуществ перед другими типами оснований.

Если сравнить возведение столбчатого фундамента с другими, то устройство такого основания под дом из блоков куда технологичней.

Фундамент свайный полагает бурение скважин заданной величины, установки в них арматурных прутьев, заливки их бетоном.

Большим преимуществом такого способа является возможность выполнения скважин ручным буром.

Как сделать сваи для фундамента

Фундаментное основание из железобетонных свай нетрудно сделать самим. Важно только выдерживать основные расчеты:

размеры стволов;
промежутки между стволами;
параметры арматуры;
марку бетона;
частота укладки.

Бетонная смесь

Свайный фундамент часто устанавливают в агрессивной среде. По этой причине бетон для них нужен прочный, устойчивый к «химии». Это свойство бетона влияет на долговечность сваи.

О марке бетона нужно посоветоваться со специалистами, которые после изучения грунта порекомендуют соответствующие добавки для повышения устойчивости.

Возможный состав бетона:

цемента марки 7001 ч.;
песка 1,5ч.;
щебня 2,5 ч.;
воды 0,5ч.

Лучше для свайного основания будет заказать промышленный бетон. Если же купить или доставить бетон на стройку невозможно, его готовят сами.

Подготовка места под фундамент

Перед началом установки свай готовится площадка:

удаляют корни деревьев, верхний слой грунта;
размечают расположение фундамента с помощью шнуров;
определяют уровни стволов над поверхностью;
размечают оси свай.

Бетонирование и армирование свай

После подготовки отверстий под сваи, из рубероидного материала сворачивают «трубы», которые должны соответствовать скважинам в охвате, а длина на 20-30 см более их глубины.

Вверху «трубу» нужно делать крепче, из 2-3 слоев рубероида, и стягивать прочной проволокой. Этот конец будет верхней опалубкой. Затем «трубу» аккуратно водят в скважину.

Если на дне есть немного воды, это нестрашно. Но когда вода заполняет четверть скважины, ее нужно откачать.

Если такую «трубу» не сделать, негативных последствий не избежать.

Опалубка

Схватывание бетона происходит в первые сутки с момента приготовления смеси. И чтобы прочность была максимальной, крайне важно, сохранение в бетонной массе «цементного молочка». Оно не должно стечь в землю, ибо тогда не достичь заданной прочности бетона.

В случае промерзания грунтовой поверхности, пучащие силы будут воздействовать на шероховатую поверхность сваи сильнее, если она образовывалась без «трубы».

Когда скважины подготовлены, нужен будет каркас из арматуры. Для этой цели можно взять на каждый свайный ствол по 3 прута арматуры шестимиллиметрового диаметра. Их скрепляют поперечными перекладинами интервалом в 50-60 см.

Вертикальные прутья выводятся выше свай ниже высоты ростверка на 2-3 см.

После образования каркаса в скважине начинают подачу бетона по 4-сантиметровым слоям, и уплотнение их с помощью вибраторов.

Устройство ростверка

Для устройства ростверка для легкого дома рекомендуют соблюдать такие параметры:

высота – от 30 см;
ширина равная ширине цоколя, а если его нет, ширина равна толщине стен 1-го этажа, но не менее 40 см.

Рассечение ростверка трубами недопустимо. Отклонение сваи от вертикали определяют отвесом. Оно не должно быть больше 5 см.

Во время сборки ростверка нужно внимательно закрепить элементы на оголовках свай. Если балку ростверка заменяют на несущие железобетонные перемычки, их закрепляют друг с другом сваркой с арматурными стержнями.

После сборки ростверка все швы и стыки наполняют цементным раствором или бетоном.