Сваи-оболочки — технические характеристики

Где применяются и на каких грунтах

Специфика забивных свай заключается в том, что они позволяют максимально контролировать несущую способность каждой отдельной сваи, входящей в состав фундамента. Однако для каждого типа грунта следует применять разный вид свай. Так, при строительстве на песчаном грунте со средней плотностью, на суглинках и пластичных супесях рекомендуется использовать призматичные сваи, у которых отсутствует поперечное армирование. Их изготавливают с продольной стержневой арматурой повышенной прочности.

На фундаменте из призматичных свай можно выстроить здание любого типа. Но при этом сваи такого вида запрещается использовать при строительстве гидротехнических сооружений. Для таких случаев больше подходят элементы с усиленной арматурой. А вот для глинистых грунтов строители рекомендуют применять сваи с поперечным армированием. Они стоят дороже, но зато способны выдержать значительную нагрузку при контакте с каменистыми вкраплениями в грунте.

Сфера использования

Как уже можно догадаться, сфера применения забивных свай – это обустройство фундаментов под дома и другие сооружения. Они широко востребованы не только в малоэтажном строительстве, но и в масштабных строительных проектах. Забивные железобетонные сваи используют для создания оснований для:

• домов одно- и многэтажных, которые выстраиваются из кирпича, дерева, газосиликата, бруса или пенобетона;
• сооружений инженерно-транспортного типа – это различные эстакады и мосты;
• гидротехнических сооружений типа причалов, пирсов, водозаборников, гидроэлектростанций;
• сооружений промышленного и сельскохозяйственного назначения – различных складов, ангаров и так далее.

Часто применяют забивные железобетонные сваи для реконструкции и укрепления уже выстроенных свайных фундаментов. Для этого сваи погружаются либо рядом с опорными столбами, либо выносятся за контур свайного поля. Это позволяет существенно уменьшить нагрузку на уже существующее основание, распределив ее более равномерно.

Кроме того, забивные сваи – это альтернативное решение и для тех случаев, когда требуется произвести укрепление насыпного грунта при строительстве автомобильных и железнодорожных дорог, проблемных участков рельефа, которые склонны к обвалам.

Сваи забивные железобетонные (С, СК, СП, СО, СД, СЦ)

Какие бывают типы забивных свай?

От чего зависит марка бетона для производства забивных свай по водонепроницаемости и водостойкости?

Как маркируются забивные сваи? Как расшифровываются условные обозначения маркировки забивных свай?

Какая арматура применяется для производства забивных свай?

Правила нанесения маркировочных знаков на железобетонные забивные сваи. Какие показатели должны содержаться в основных надписях?

Как правильно хранить и транспортировать забивные железобетонные сваи?

Какие бывают типы забивных свай?

Ответ: Согласно ГОСТ 19804-91 сваи забивные делятся на следующие типы:

С – сваи железобетонные забивные квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием;

СК – сваи железобетонные забивные круглого сечения 400 — 800 мм, цельные и составные;

СП – сваи железобетонные забивные квадратного сечения с круглой полостью, цельные;

СО — сваи-оболочки железобетонные диаметрами 1000 — 3000 мм, цельные и составные;

1СД — сваи-колонны железобетонные квадратного сплошного сечения, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания;

2СД – сваи-колонны железобетонные, расположенные по средним осям здания;

СЦ – сваи забивные железобетонные квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи.

От чего зависит марка бетона для производства забивных свай по водонепроницаемости и водостойкости?

Ответ: Марка бетона, из которого производятся забивные сваи, согласно требованиям

ГОСТ 19804-91 зависит от района строительства, значений расчетных температур наружного воздуха и режима эксплуатации. В то же время сваи забивные изготавливают из тяжелых бетонов, имеющих класс по прочности на сжатие не менее В15, марку по морозостойкости – не менее F150. Марка бетона по водонепроницаемости — W2 до W6, в зависимости от условий эксплуатации.

Как маркируются забивные сваи? Как расшифровываются условные обозначения маркировки забивных свай?

Ответ: Забивные железобетонные сваи маркируются в соответствии с ГОСТ 23009. Марка забивной сваи состоит из нескольких буквенно-цифровых групп, разделенных между собой дефисами:

Первая группа – обозначает тип сваи и геометрические размеры в дециметрах, для свай двухконсольного типа дополнительно указывается размер сваи от верха до консоли;

Вторая группа – порядковый номер варианта армирования для сваи с ненапрягаемой арматурой и класс напрягаемой арматурной стали для предварительно напряженной сваи;

Третья группа – дополнительные характеристики забивных свай, например, для составных свай – тип стыка (б – болтовой стык, с – стаканный стык, св- сварной стык), для свай типа СО – наличие наконечника ( обозначается буквой «н»).

Пример условного обозначения:

– свая квадратного сечения сплошная типа С, длиной 600 мм, размером поперечного сечения 300 мм с напрягаемой арматурной сталью класса A-V:

Какая арматура применяется для производства забивных свай?

Ответ: Для армирования забивных свай применяется:

в качестве напрягаемой продольной арматуры — термически и механически упрочненную стержневую классов Ат-V, Ат-VСК, Ат-IV, Ат-IVС и АТ-IVК, горячекатаную стержневую классов А-V и А-IV, арматурные канаты класса К-7, высокопрочную проволоку периодического профиля класса Вр-II;

в качестве ненапрягаемой продольной арматуры — стержневую горячекатаную периодического профиля классов А-III А-II и Ас-II; термомеханически упрочненную классов Ат-IIIC и Ат-IVС;

в качестве конструктивной арматуры — стержневую горячекатаную гладкую проволоку класса А-I; проволоку обыкновенную периодического профиля класса Вр-I.

Правила нанесения маркировочных знаков на железобетонные забивные сваи. Какие показатели должны содержаться в основных надписях?

Ответ: Маркировочные надписи должны соответствовать требованиям ГОСТ 13015.2. маркировочные надписи наносятся на боковую поверхность железобетонных изделий. Подразделяются маркировочные надписи на основные, информационные и монтажные.

Согласно ГОСТу, основные надписи должны содержать:

• марку железобетонной конструкции;
• наименование предприятия-изготовителя или зарегистрированный товарный знак изготовителя;
• штамп технического контроля.

Информационные надписи на забивных сваях должны содержать:

• дату изготовления продукции;
• массу конструкции.

Монтажные знаки состоят из изображений, указывающих на:

• место строповки железобетонной конструкции;
• верх конструкции;
• место опирания конструкции;
• установочные риски на конструкции

Как правильно хранить и транспортировать забивные железобетонные сваи?

Ответ: Хранение и транспортировка забивных железобетонных свай должна осуществляться согласно требованиям ГОСТ 13015.4. сваи должны быть уложены в горизонтальные ряды с одинаковой ориентацией торцов. Между горизонтальными рядами в штабелях должны быть проложены деревянные прокладки в местах захвата или рядом возле монтажных петель. При складировании круглых свай должны применяться специальные брусья, препятствующие скатыванию.

Высота штабеля не должна превышать его ширину более чем в два раза.

Погрузка и разгрузка свай должна производиться за подъемные петли или с помощью специальных захватных механизмов в местах, отмеченных монтажными знаками.

Стальные винтовые сваи

Стальная винтовая свая представляет собой полую трубу с лопастями и острием на конце. Длина изделия варьируется в пределах 2-4 метров. Есть возможность наращивать сваи прямо в процессе вкручивания, если основание не достигает плотных слоёв грунта. Вкручиваются винтовые сваи несколькими способами. Более быстрый — электромеханический. Если доступ на участок затруднён, то сваи вполне можно вкрутить вручную, применяя рычаги. После установки на опоры надеваются стальные оголовки, которые служат основанием для нижней обвязки дома.

Преимущества:

1. Один из самых дешёвых видов фундамента (дешевле только опорно-столбчатый).
2. Несущая способность одной сваи — около 3 тонн, чего с запасом хватает для строительства деревянного дома.
3. Есть возможность строить на участках с большими уклонами.
4. В случае наличия проблемных почв предусмотрена возможность наращивания длины свай.
5. Установка фундамента может осуществляться в любое время года независимо от погодных условий.
6. При необходимости винтовые сваи можно вкрутить в грунт вручную, без применения спецоборудования и техники.
7. Монтаж фундамента под небольшой дом можно выполнить всего за один рабочий день.
8. Винтовые сваи являются отличным решением для песчаных, торфянистых и болотистых грунтов.
9. Срок службы фундамента заявляется до 100 лет.
10. Винтовые сваи в процессе вкручивания уплотняют под собой грунт, что обеспечивает высокую устойчивость фундамента к просадкам.

Недостатки:

1. Невозможно применять сваи на скалистых грунтах.
2. Стальные сваи подвержены коррозии и воздействию сильнокислых грунтов.
3. На некоторых участках невозможно вкрутить сваи без применения спецтехники.

Винтовые сваи имеют достаточно много преимуществ, в числе которые есть уникальные, позволяющие строить там, где другие фундаменты обустроить невозможно. Кроме того, эта технология до сих пор остаётся одной из самых бюджетных без компромисса с качеством и надёжностью. Особенно популярны свайно-винтовые фундаменты при строительстве лёгких деревянных домов, на участках со слабыми поверхностными грунтами, значительными уклонами.

Как производится наращивание свай-оболочек?

Цельная свая-оболочка обычно имеет длину до 12 м. Поэтому нередки случаи, когда требуется нарастить сваи для достижения ими требуемого размера. Выполняться такое наращивание может двумя способами, каждый из которых успешно применяется на практике.

Рассмотрим оба способа:

• Наращивание сваи производится по мере того, как погружается на определенную глубину одна из ее частей. После наращивания первой части, таким же способом заглубляется вторая свая. Так происходит столько раз, сколько потребуется. Наиболее популярный способ соединения двух свай-оболочек представляет собой фланцевое соединение. На концах соседних свай крепятся металлические фланцы, имеющие отверстия для болтового соединения. Такой вид крепления является достаточно надежным и быстрым. Кроме того, обеспечивается высокая точность соответствия осей двух свай.
• Свая-оболочка наращивается заблаговременно, до начала погружения. Рассчитывается заданная глубина, а затем, по требуемым размерам, изготавливается монолитная конструкция. Между собой отдельные участки конструкции соединяются сварным швом. Поскольку работа требует точности, ее производят на специальных стендах. Все места сварочных стыков должны быть надежно изолированы. Обычно это обеспечивается промазкой таких мест битумной или полимерной мастикой. Такой способ менее затратный в плане расхода материалов.

Технические особенности свай на 30

Сваи квадратного сечения 30*30 см. изготавливаются из бетона марок М200 и М300, их длина варьируется в пределах от 3 до 12 метров (для конструкций с ненапряженным армированием) и 3-15 м. для свай с предварительно напряженным армокаркасом.

Армирование свай выполняется четырьмя стержнями рифленой либо гладкой арматуры класса А1, А2 либо А3. Минимальный диаметр арматуры – 12 мм. Производятся сваи с продольным и пространственным армокаркасом, в последнем варианте армирование включает поперечные перемычки, которыми соединены продольные прутья арматуры.

Рис. 1.3: Сплошные сваи 30*30 см

Все виды свай 30*30 см. – сплошные, полые и составные, укрепляются 3-5 слоями арматурной сетки, установленной в верхней части ствола конструкции, которая воспринимает удары молота в процессе погружения. Также используется дополнительное укрепление острия сваи, оно выполняется с помощью стальной обоймы либо конусной стальной сетки, приваренной к арматурному каркасу на нижнем торце сваи.

Сваи сечением 30*30 см. с круглой полостью изготавливаются длиной от 3 до 8 метров. Для их производства используется бетон М200 либо М300. Минимальная толщина стенок свай, изготовленных из бетона М200 составляет 6-6.5 см, из М300 – 4-4.5 см.

Для армирования таких свай используется продольный армокаркас. Их производство сопровождается значительной экономией расходных материалов, в сравнении с цельными сваями – бетона требуется меньше на 25%, арматуры – на 50%.

Длина свай 30*30 см. составного типа может доходить до 24 метров. Они состоят из двух секций, максимальный размер каждой – 12 м. Существует множество способов соединения составных свай, однако на практике наибольшее распространение получили изделия со сварным стыком – где на торцах секций закрепляются стальные пластины, которые при погружении свариваются друг с другом электродуговой сваркой, и сваи со стаканным стыком, в котором закладной стакан верхней секции входит в стакан нижней части сваи, обладающий большим диаметром.

Железобетонные сваи

Этот вид фундаментов самый распространенный. Железобетонные столбы бывают монолитными и сборными. Делают их различной формы (квадратной, прямоугольной и др.). Размеры поперечного сечения могут быть от 22 см до 42 см, в зависимости от необходимой нагрузки на основание. Посмотрите видео, как устанавливают железобетонные сваи.

Для достижения нужных прочностных характеристик монолитный железобетонный столб обязательно армируют как в продольном, так и в поперечном направлении. В продольном направлении используют арматуру диаметром от 11 мм. При армировании поперек столба применяют проволоку диаметром 6мм и более. Ближе к концам свай шаг проволоки должен быть равным 60 мм, по центру 120 мм, а между этими точками можно увеличить расстояние до 220 мм. В продольном направлении концы арматуры собирают в пучок и заключают их в обойму. При усилении сваи применяют обычную и предварительно напряженную арматуру.

Диаметр арматуры, марку бетона, размеры поперечного сечения и глубину погружения сваи необходимо определять по расчету для каждого здания и сооружения отдельно. Территория строительства и характеристики грунтов являются важными критериями для выбора типа железобетонного столба.

Какой фундамент лучше: выбираем вместе Как выбрать и использовать набивные сваи Фундамент щитовой дома на винтовых сваях своими руками Диаметры буровых свай при расчете нагрузки

Несущая способность свай

Планируя строительство свайного фундамента, в первую очередь следует позаботиться об обеспечении должного уровня несущей способности. При этом устанавливать избыточное количество свай экономически нецелесообразно. Поэтому проектирование свайного фундамента обычно поручают специализированной компании. Однако общие знания все же необходимы. В частности:

• оценка геологических особенностей местности. Результат определит тип сваи, ее длину, диаметр, толщину и тип арматуры, число продольных стержней, толщину поперечной проволоки, расстояние между забивными сваями;

• расчет на трещиностойкость (коэффициент динамичности равен 1,25);

• способ установки. Сваи могут быть установлены тремя способами: одиночными опорами, рядным порядком, свайным полем;

• расчет на прочность сваи (коэффициент динамичности равен 1,5);

• обоснование о необходимости заполнения полых свай;

• место расположения близлежащего строения (минимальное расстояние – 15 м.п.)

Как рассчитать количество свай на фундамент

Чтобы примерно определить, сколько свай необходимо для фундамента дома нужно:

рассчитать статическую нагрузку, т.е. определить вес будущего строения. Для этого нужно сложить вес:

– материалов, из которого будет построен дом (несущие стены и перегородки);

– стропильной системы и кровельного материала;

– остекления и дверей;

– отделочных материалов (наружная и внутренняя отделка);

– ориентировочный вес мебели, бытовых, отопительных и сантехнических приборов.

• оценить несущую способность одной сваи (узнать можно у производителя, у которого предполагается купить сваи);
• рассчитать динамическую нагрузку. Учитывает количество проживающих в доме;
• добавить 10-15% на компенсацию погрешности расчета и возможное увеличение массы строения;
• разделить вес строения на несущую способность сваи. Таким образом, будет рассчитано число свай. Зная их число, можно определить общую стоимость реализации проекта.

Шага установки забивных железобетонных свай

Что касается расстояния между сваями (шаг установки), то расчет ведётся исходя из их числа и периметра строения. При этом сваи обязательно устанавливаются по углам, в месте пересечения стен, под колоннами, под тяжелыми объектами.