Железобетонные забивные сваи – свойства и характеристики

Достоинства и недостатки конструкции

Воздвигая здание, отдать предпочтение в пользу изделий из железобетона следует по таким параметрам:

• Продолжительный период эксплуатации. При правильном соблюдении технических норм в производственном процессе изготовления свай, изделие прослужит без ремонтных работ в среднем 100 лет.
• Высокая степень прочности. Сваи с внутренней арматурой удержат нагрузку высотного здания из нескольких этажей.
• Устойчивость. Противостоят атмосферным и небольшим сейсмическим воздействиям при нахождении в грунте.
• Монтаж и фиксация на затрудненном ландшафте. Достигается путем применения разнодлинных основ.
• Чистота и аккуратность. Фундамент из ЖБ свай позволяет проводить подготовительные земельные работы с минимальным загрязнением строительного участка.
• Быстрота возведения. Монтируется в течение нескольких дней.
• Сравнительная невысокая стоимость. Заливка и монтаж обойдется дешевле, чем монолитный бетонный фундамент.
• Не влияют метеоусловия. На ход работ не оказывает воздействия дождь, снег, перепад температур.

Установка таки изделий без привлечения спецтехники является невозможной.

Используя в строительстве железобетонные сваи следует учесть и недостатки:

• массивность;
• вес;
• обязательное применение при установке специализированной техники;
• трудности с возведением цокольного этажа;
• невозможность применения в скалистой местности.

Что собой представляет свайный фундамент

Конструкция, состоящая из свай нужной длины и ростверка, который соединяет их между собой и есть фундаменты на забивных ЖБ сваях, который, передает нагрузку на более плотные слои почвы.

Схема с названиями элементов свайного фундамента

Опора вбивается в землю до нужной глубины, тем самым перенося и распределяя нагрузку на почву от удельного веса строения. Также стоит заметить, что есть определенное правило – чем большую площадь занимает основание строения, тем меньшую нагрузку оно оказывает на почву, рационально ее распределяя.

Чертежи существующих забивных свай для фундамента

Схемы устройства свайных фундаментов Стоит отметить, что свайных фундаментов существует несколько видов:

• свайно-забивной;
• свайно-винтовой;
• основание на монолитных сваях;
• свайно-навесной.

В данной статье подробно опишем особенности и характеристики свайно-забивного фундамента. Забивные сваи имеют прямоугольную форму с одним острым концом. Они забиваются в почву при помощи специального молотка. Этот вид основы обладает положительными техническими характеристиками, при этом является одним из самых прочных конструкций.

Процесс установки забивных сваи в грунт

Фундаменты на забивных ЖБ сваях, известны строителям с незапамятных времен, так как еще в древности применялись при постройке сооружений сваи из стволов деревьев, которые также забивались или вкапывались глубоко в землю. Сейчас некоторые домашние умельцы применяют в качестве опорных свай древесину, цена которой невелика, но она должна быть твердых пород: сосна, ясень, лиственница, дуб. Стоит также отметить, что сваи для фундамента, вбитые в землю намного надежнее, несущая способность этих конструкций намного выше, чем которые просто вставляются в скважину и заливаются бетоном, да и цена на такие фундаменты под ключ, намного дешевле.

Хранение забивных сваи для фундамента

Перед тем как сделать фундамент на винтовых сваях – идет процесс проектирования, результатом которого должен стать точный расчет нагрузки здания на почву.

Как понять, что установка свай произведена правильно? Это будет видно из процесса забивания – как только свая достигнет твердого устойчивого грунта, свая дальше не пойдет.

Специальный автомобиль для забивания сваи

Самостоятельно установить такой фундамент невозможно, так как его сооружение предполагает наличие специальной техники на строительной площадке – пневматического молотка, который можно арендовать по приемлемой цене. Как только нужное количество свай будут вбиты в землю, их нужно обрезать по одному уровню, для удобного монтажа ленты и постройке дома.

Сфера применения

• строительство фундамента на склонах;
• устройство фундамента для частного дома (в строительстве может быть использован любой материал, а этажность здания не ограничена), а также бань, гаражей, хозяйственных построек;
• усиление существующего фундамента (ремонт, восстановление старого, поврежденного);
• промышленное строительство.

К сведению, только забивные ЖБ сваи можно использовать во всех климатических зонах.

Примечание. Забивные сваи не могут быть применены в грунтах, склонных к горизонтальным подвижкам. Это обусловлено тем, что в этом случае снижается устойчивость строения к опрокидыванию.

Все положительные свойства железобетонных забивных свай проявляется только при условии точного соблюдения нормативов (ГОСТ) при изготовлении и монтаже. В частности, следует изучить следующие нормативные положения:

Отдельно следует изучить рабочие чертежи, которые содержатся в документе «сваи забивные серия 1.011 1 10» – «Сваи забивные железобетонные». Здесь описаны все типовые конструктивные решения. Причем каждому типу свай посвящен отдельный выпуск.

Характерные преимущества и минусы установки забивных свай

Этот вид основания под строение имеет выгодные и неоспоримые отличия от других оснований по параметрам:Так выглядят забивные сваи круглой формы

• не нужно проводить большой объем земляных работ, при этом прост в установке;
• сваи для фундамента можно вбить в любой непрочный грунт, кроме сальных пород;
• материал изготовления свай можно выбрать исходя из бюджета стройки, параметров здания и типа грунта;
• хорошо удерживает большую массу строения, применяется при сооружении высотных зданий, с большим количеством этажей;
• срок службы этого основания – 100 лет;
• возможность увеличение прочности с помощью обустройства ленточного фундамента из свай;
• свайный фундамент для кирпичного дома не боится перепадов температур, влагостойкий, негорючий и устойчивый к воздействиям окружающей среды;
• легко перевозить и хранить сваи из ЖБ.

Но как у любого материала и способа обустройства оснований для дома, у этого типа фундамента есть ряд недостатков, о которых стоит рассказать:

1. Прежде всего, придется запланировать цокольный этаж и предусмотреть способы его обустройства.
2. Если на участке преобладают посадочные и склонные к разбуханию почвы, то свайно-забивной фундамент может оказаться недостаточно устойчивым.
3. Если же грунт на вашем участке такой, как описан выше, то не стоит отчаиваться, и покупать другую землю – из этой ситуации есть выход. Свайно-забивной фундамент можно укрепить, например, установить на опоры монолитную плиту, или обустроить свайно-ленточный фундамент.

Важно! Если принять решение об обустройстве ростверка, то между почвой и лентой должен, находится промежуток, который после монтажа отсыпается щебенкой мелкой фракции, или песком. Это делается для того, чтобы во время зимнего пучения почва не могла воздействовать на ленту ростверка.Схема с размерами устройства свайного основания с ростверком Конечно, у этого вида оснований есть недостатки, но их мало и при этом их всегда можно обойти и найти способ их устранения.Есть еще один важный момент – перед покупкой материала, для изготовления свайно-забивного основания, нужно тщательно изучить документы, в которых должна содержаться информация о производителе свай, материале, примененном при их изготовлении, дата выработки, номер партии. Кроме этого, продавец должен предоставить вам сертификат соответствия на данную продукцию

Если документов нет, то стоит отказаться от покупки. Внимательно осмотрите материал, поверхность свай должна быть ровной и гладкой без видимых повреждений и нежелательных вкраплений. Например, микротрещины можно обнаружить, если намочить одну из сторон.Чертёж с размерами устройства основания с использованием забивных свай При высыхании на поверхности проступят потемневшие полоски – это говорит о том, сто материал ненадлежащего качества. Стоит так же рассмотреть виды свай, так как они могут быть изготовлены из разных материалов

Кроме этого, продавец должен предоставить вам сертификат соответствия на данную продукцию. Если документов нет, то стоит отказаться от покупки. Внимательно осмотрите материал, поверхность свай должна быть ровной и гладкой без видимых повреждений и нежелательных вкраплений. Например, микротрещины можно обнаружить, если намочить одну из сторон.Чертёж с размерами устройства основания с использованием забивных свай При высыхании на поверхности проступят потемневшие полоски – это говорит о том, сто материал ненадлежащего качества. Стоит так же рассмотреть виды свай, так как они могут быть изготовлены из разных материалов.

ПРИЕМКА

2.1. Приемка свай — по ГОСТ 13015.1 и настоящему стандарту. При этом сваи принимают:

— по результатам периодических испытаний — по показателям трещиностойкости свай, морозостойкости и водонепроницаемости бетона;

— по результатам приемосдаточных испытаний — по показателям прочности бетона (классу бетона по прочности на сжатие, передаточной и отпускной прочности), соответствия арматурных и закладных изделий рабочим чертежам, прочности сварных соединений, точности геометрических параметров, толщины защитного слоя бетона до арматуры, ширины раскрытия технологических трещин, категории бетонной поверхности.

2.2. Периодические испытания свай для контроля их трещиностойкости проводят перед началом массового изготовления свай и в дальнейшем при внесении в них конструктивных изменений и изменений технологии изготовления в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.1.

В процессе серийного производства свай испытания на трещиностойкость проводят не реже одного раза в год.

2.3. Сваи по показателям точности геометрических параметров, толщины защитного слоя бетона до арматуры, категории бетонной поверхности и ширины раскрытия технологических трещин следует принимать по результатам выборочного контроля.

2.4. В документе о качестве свай по ГОСТ 13015.3 дополнительно должны быть приведены марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости (если эти показатели оговорены в заказе на изготовление свай).

Как обустроить основание из свай

Первым делом перед началом работ по установке основания из свай, производятся подготовительные работы:Схема установки основания из забивных сваи

1. Расчистить площадку под строительство.
2. Снять верхний слой дерновой земли.
3. Разметить местность, определив колышками, где будут установлены сваи.
4. Приготовить инструмент.
5. Завезти материал на строительный участок.

Важно! При разметке участка колышками, их нужно пронумеровать, чтобы строители понимали, на какое место вбивать определенную сваю.Пример устройства ростверка фундамента Позаботьтесь, чтобы тяжелая техника пришла вовремя, чтобы установка не заняла много времени – не забывайте, что технику придется брать в аренду, и чем дольше вы ее продержите на участке, тем дороже вам обойдется обустройство фундамента. Технология забивания:. На место забивания опоры подгоняют технику.
Подъемным краном поднимается свая и устанавливается вертикально на место, отмеченное колышком

На место забивания опоры подгоняют технику.
Подъемным краном поднимается свая и устанавливается вертикально на место, отмеченное колышком.

Молот начинает забивать сваю с погружением в 1 метр с каждым ударом, как только свая войдет в землю достаточно глубоко, интервал забивания становится 0, 1 метр пока опора не дойдет до твердой породы грунта

Важно! Замерять вход сваи в землю обязательно при каждом ударе, для вычисления несущей способности каждой опоры.
Как только все сваи установлены, их подрезают на одном уровне.
Монтируется опалубка, для создания ростверка. Производится армирование внутри опалубки. Заливается бетон.
Как только бетон примет свою крепость, обустраивают гидроизоляцию фундамента.

Заливается бетон.
Как только бетон примет свою крепость, обустраивают гидроизоляцию фундамента.

Необязательно формировать ростверк из жидкого бетона, можно применить уже готовые конструкции. Смотрите в видео постройку фундамента на забивных сваях.

Виды

Изделия делятся на 2 группы:

• готовые ЖБИ, производятся в заводских условиях;
• каркасные конструкции, которые заливаются бетоном на участке после монтажа в грунт.

Первый вариант используется для строительства основания по грунтоцементной, буронабивной, инъекционной технологии. В данном случае на изделия не оказывает воздействие существенная нагрузка при заглублении в почву. Это позволяет сохранить целостность ЖБИ.

Второй вариант применяется, когда планируется использовать следующие методы забивки железобетонных свай: с помощью гидравлического молота, оборудования, продуцирующего вибрационные волны, техники вдавливания под воздействием статического давления.

В этих случаях увеличивается риск преждевременного разрушения ЖБИ, что приводит к снижению надежности всей конструкции. По данной причине сначала в почву заводят металлический каркас.

Кроме того, железобетонные изделия делятся на группы с учетом формы сечения: круглая, прямоугольная, квадратная. Различают также сваи по типу конструкции:

• монолитные;
• составные.

Форма наконечника, заглубляемого в почву, тоже отличается: бутылочного типа, конусообразная, существуют и тупоконечные изделия. При выборе учитывают способ установки опор и тип грунта.

Монолитные

Эти цельные изделия производятся в заводских условиях. Их отличает многовариантность решений: существуют остро- и тупоконечные монолитные сваи данного вида, прямоугольного, квадратного и круглого сечения. Внутри ЖБИ — каркас, заполненный бетоном, пустоты отсутствуют. Это повышает прочность изделий.

Устанавливаются сваи путем вдавливания в почву. Предварительно бурить отверстия под них не нужно. Монолитные ЖБИ используются для возведения объектов разного целевого назначения: частное жилье, гражданское строительство. Отличает изделия данного вида существенный вес. Для транспортировки, монтажа понадобится специальная техника и несколько рабочих.

Пустотелые оболочковые

По названию можно понять, как устроены железобетонные сваи этой группы. Внутри они полые. Снаружи опоры не отличаются от монолитных аналогов. Однако для установки пустотелых ЖБИ необходимо подготовить участок: делают отверстия под сваи, при этом их диаметр ненамного превосходит размер железобетонных изделий, т. к

важно обеспечить надежную фиксацию

Существуют составные ЖБИ. Их собирают из нескольких элементов перед тем, как будет осуществляться погружение в грунт.

Набивные

Различают варианты:

• с ненапрягаемой продольной арматурой, поперечным армированием;
• с напрягаемой продольной арматурой, поперечное армирование в большинстве случаев также выполняется, но существует вариант без усиления таким способом.

По форме набивные конструкции тоже отличаются: прямоугольные, квадратные, круглые. Однако при монтаже в сложных грунтах (в регионах с низкой среднесуточной температурой) предпочтение следует отдавать последнему из вариантов. Если использовать сваи квадратного сечения, увеличивается риск их крена. Это приведет к разрушению постройки в дальнейшем.

Набивные сваи отличаются по технологии монтажа. Сначала устанавливается гильза из прочного материала. Затем выполняется монтаж арматуры и заливка бетона. Распространен вариант свай набивного типа с уширением в нижней части. Гильза может быть заполнена песком, грунтом, но для строительства крупных объектов применяют бетонную смесь.

Разновидности железобетонных свай и способы их маркировки

В соответствии с действующими ГОСТами на каждой жб свае сбоку наносится маркировка, в которой должна содержаться следующая информация:

• о марке жб сваи;
• о том, где была изготовлена железобетонная конструкция;
• о факте прохождения технического контроля.

Кроме того, на забивных сваях указывается их масса и дата производства. Изображения на свае должны сообщать о местах опирания и строповки конструкции, о том, где расположен ее верх, а также об основных рисках монтажа.

Основные типы железобетонных свай

Определяются в соответствии с буквенными обозначениями на маркировке конструкции:

1. Тип С — забивные жб сваи, которые могут быть составными или цельными, имеют стандартное квадратное сечение, армированы поперечным образом.
2. Тип СК — забивные жб сваи, которые могут быть составными или цельными, иметь круглое сечение, диаметр которого составляет от 40 до 80 см.
3. Тип СП — забивные жб сваи, которые могут быть только цельными, характеризуются квадратным сечением, внутри которого расположена круглая полость.
4. Тип СО — специальные жб сваи, которые могут быть составными или цельными, иметь диаметр размером от 100 до 300 см.
5. Тип 1 СД — особые жб сваи колонного типа, которые имеют сплошное квадратное сечение. Относятся к двухконсольным конструкциям, которые располагаются по крайним осям объекта строительства.
6. Тип 2 СД — особые жб сваи колонного типа, размещаемые по средним осям объекта строительства.
7. Тип СЦ — забивные жб сваи цельного типа, которые имеют сплошное квадратное сечение. Не предполагают наличия армированного ствола.

Материал для производства забивных жб свай

В соответствие с требованиями ГОСТ 19804-91 для строительства должны подбираться такие жб сваи, характеристики материала которых соответствуют климатическим условиям района строительства. Большинство конструкций производятся из тяжелых марок бетона, которые характеризуются:

• прочностью на сжатие от В15;
• высоким уровнем стойкости к морозу — от F150 и выше;
• достаточными показателями водонепроницаемости — не менее W2 до W6.

Показатель водонепроницаемости зависит от условий, в которых используются забивные конструкции.

Специфика маркировки жб свай

Маркировка конструкций включает в себя буквенные обозначения, цифры, а также значки. Прописывается она через дефис.

В первой группе маркировки указаны геометрические размеры конструкции, а также ее тип. Во второй — данные об армировании конструкции, а также класс арматуры, использованной в производстве. В третьей — информация о дополнительных характеристиках конструкции, типах стыка, наличии или отсутствии наконечника и пр.

Арматура в забивных жб сваях

Для прочных забивных конструкций может использоваться:

• продольная напрягаемая арматура, имеющая дополнительную термическую обработку, дополнительно упрочненная механическим путем посредством использования стержней из горячекатаной стали;
• продольная ненапрягаемая арматура;
• конструктивная арматура.

04 декабря 2017

asm-svai.ru

Особенности забивного фундамента на ЖБИ-сваях

Железобетонные сваи бывают двух видов – цельными и полыми. Полые изготавливаются при помощи центрифуги, имеют чаще всего круглую форму и используются в строительстве одноэтажных зданий. Не подходят для возведения фундамента в сейсмически активных зонах, торфяных почвах. В отличие от цельных, полые свайные столбы имеют меньший вес, что значительно упрощает работу с ними.

ЖБИ-сваи.

Маркировка свай из железобетона в соответствии с ГОСТом

• «С» – столбы с поперечным армированием.
• «СК» – сваи круглые, имеющие полость.
• «СП» – столбы квадратной конфигурации, имеют круглую полость, за счет чего снижается их вес. Армируются как напрягаемым, так и обычным методом.
• «СГ» – прямоугольные сваи из тяжелого бетона. За счет увеличения площади сечения, отличаются большей несущей способностью, чем квадратные.
• «СЦ» – сваи с квадратным сечением без поперечного армирования.
• «1СД» – колонновидные сваи.
• «2СД» – колонновидные сваи, предназначенные для установки по средним осям.
• «ССН», «ССВ» – составные свайные столбы.

Железобетонные сваи сплошного сечения

Цельные сваи бывают нескольких форм – Н-образные, круглой, квадратной или прямоугольной конфигурации.

Особенности армирования

Для изготовления используется гидротехнический бетон и стальная арматура. Армирование может быть как обыкновенным или натяжным.

Особенность армирования с помощью предварительно напряженной арматуры в том, что металлический элемент, прежде чем бетонировать, растягивают с помощью домкрата или другого приспособления.

Также растяжение можно усилить при использовании электричества – через арматуру пропускается огромный ток, что приводит к нагреву металла и он расширяется. Арматура фиксируется в этом состоянии на протяжении всего цикла бетонирования сваи.

Расположение арматуры внутри сваи.

После застывания бетона, напряжение с металлического элемента снимается – прекращается подача тока или ослабляется фиксация домкратом. Такой способ увеличивает прочность изделия.

Между бетоном и металлом возникает напряжение, так как металлический элемент пытается сжаться, а бетон – сохранить свои позиции – старается растянуть металл в прежнее состояние. Это дает возможность частично потянуть армирующий элемент на изгибе и повысить прочность всей конструкции.

В зависимости от положения, сваи армируются двумя способами.

1. Продольное армирование. Представляет собой основную рабочую арматуру.
2. Поперечное армирование. Его цель – объединить продольную арматуру и принимать ударную нагрузку в процессе забивания сваи.

Применение забивного ЖБИ фундамента

Железобетонный свайный фундамент – наиболее распространенный тип фундаментов. Он используется для:

• строительства частных домов;
• строительства производственных зданий и сооружений;
• строительства многоэтажных и малоэтажных построек;
• для построек из кирпича, древесины, газобетона, пеноблоков и других материалов;
• как основание под каркасные дома, гаражи, беседки и другие хозяйственные постройки.

Особенности ЖБИ-фундамента

1. Бетонные сваи обладают высокой прочностью и выносливостью. Согласно ГОСТу, прочность бетонного столба должна быть не меньше 200 кгс/см2. Минимальный вес, который может выдержать свая – 125 тонн.
2. Бетон склонен к разрушению в неблагоприятной среде – почвах с высоким содержанием хлоридов, кальция, сульфатов и других минеральных солей и щелочей.
3. Большой вес ЖБИ-свай затрудняет транспортировку и установку.
4. Использование для фундамента того или иного типа свай зависит, в первую очередь, от особенностей почвы.

Подбор типа ЖБИ-основания под почву

Преимущества и недостатки использования забивных свай

Помимо решения своей основной задачи обеспечения надежной несущей конструкции для здания, применение изделий этого типа обеспечивает такие преимущества при возведении и эксплуатации объекта:

• высокая несущая способность свайного поля на грунтах разного типа;
• значительная скорость монтажа конструкции;
• высокие эксплуатационные характеристики, в том числе прочность, устойчивость к влаге, высокой температуре и нечувствительность к химическому составу почвы;
• относительно невысокая стоимость изделий;
• минимизация объема подготовительных земляных работ.

Конечно, как и для любого инженерного решения, у применения забивных свай есть свои недостатки или ограничения, которые следует учитывать при их использовании. К ним относятся:

• сложности с обустройством подвальных и цокольных помещений;
• значительный шум и вибрация в процессе погружения сваи;
• необходимость в подрезке верхнего торца сваи из-за ударных нагрузок, часто приводящих к разрушению или растрескиванию бетона в месте удара.

Также следует учитывать и то, что сваи железобетонные вес имеют достаточно значительный, как и длину, поэтому могут возникнуть определенные сложности с доставкой этого строительного материала на участок проведения работ. Впрочем, объем свай железобетонных будет всегда меньше, если сравнивать его с объемами строительных материалов, необходимых для обустройства несущей конструкции без использования свайного фундамента.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

• при строительстве заборов;
• легковесных хозяйственных построек;
• временных сооружений (бытовок).

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

• с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
• с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
• подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие: 

• доступная технология для применения в частном строительстве;
• высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
• эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
• удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
• значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

• потребность в расходе большого количества бетона;
• сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
• необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
• при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
• строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

• ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
• возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
• высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.