Одним из самых технологически сложных видов свайных фундаментов для строительства домов по праву считается фундамент на забивных сваях. Несмотря на то, что он относится к одному из наиболее старых видов, в наши дни используется он в основном при возведении многоэтажных конструкций, промышленных объектов. В частом домостроении забивные сваи если и встречаются, то только при отсутствии возможности применения других видов фундаментов по грунтовым условиям.
Технология изготовления данного вида оснований домов основана на силовом внедрении того или иного вида свай в грунт на глубину, достигающую нескольких десятков метров. Благодаря этому нижняя оконечность опоры может легко достать до прочных скальных пород и передавать на них нагрузку от строящегося дома.
Виды забивных свай
В зависимости от используемого материала, выделяют следующие виды забивных свай:
- Деревянные – наиболее старинный вид, представляющий собой заостренные стержни круглого или квадратного сечения, изготовленные из древесины твердых пород – дуба, лиственницы, ясеня или бука.
- Железобетонные – наиболее распространенный в наши дни вид, представленный бетонными армированными стержнями заводского изготовления чаще квадратного сечения со сторонами 150, 200, 300 мм или круглыми стержнями того же диаметра.
Разновидность забивных свай
Фундамент на железобетонных сваях может быть выполнен и с использованием , при которой в грунт внедряется пустотелая опалубка в виде трубы из стали, асбестоцемента, железобетона. В последующем, для значительного увеличения прочностных характеристик опор внутрь их монтируется армирующий каркас и выполняется заливка полости бетонной смесью.
Технология изготовления фундамента на забивных сваях
В том случае, если у будущего домовладельца возникла необходимость изготовить фундамент из забивных свай, ему необходимо предварительно изучить основные правила установки строений на данном виде оснований. В соответствие со строительными нормами, необходимо учитывать следующие ограничения:
- Расстояние до ближайшего ранее построенного объекта при использовании свайных фундаментов должно составлять не менее 15 метров. Это касается как строений на вашем участке, так и на соседних. Связаны такие ограничения на фундамент на забивных железобетонных сваях с технологией внедрения опор в грунт при помощи ударных нагрузок.
- Перед установкой фундамента на забивных сваях желательно предварительно выполнить качественное исследование грунта в месте проведения работ. Это связано с возможным увеличением нагрузки на опоры при внедрении их в почвы, содержащие большое количество скальных обломков или близостью скального грунта к поверхности почвы. Возможно избежать геологического исследования при условии пробной забивки одной сваи для уточнения условий работы на свайном поле.
Разметка точек установки свай
Для того чтобы фундамент из железобетонных свай имел максимальную прочность и при этом стоил как можно меньше, необходимо правильно рассчитать требуемое количество опор и выполнить предварительную разметку точек их установки. Известно, что несущая способность жб сваи для фундамента может достигать 40-60 тонн.
Исходя их данного параметра, необходимо выполнить простейшие расчеты, разделив общую массу конструкции дома на соответствующий прочностный параметр одной опоры. При выполнении вычислений свайных фундаментов необходимо правильно определить предполагаемый вес дома. В эту величину входят следующие параметры:
- Вес материала всех стен и перегородок, вычисляемый как произведение необходимого количества кладочных элементов на массу одного из них.
- Вес перекрытий – балок, чернового и чистового пола и потолка первого и второго (при наличии) этажей.
- Вес отделочных материалов для наружной и внутренней отделки стен.
- Вес кровли с учетом массы всех стропильных балок, обрешетки, того или иного кровельного материала.
- Предполагаемый вес мебели, бытовой техники, предполагаемой к установке в строящемся доме, а также окон и дверей того или иного типа, возможного остекления балконов, лоджий, зимнего сада и т.п. конструкций.
Все вышеперечисленное возможно учесть лишь при наличии качественного, всесторонне продуманного и просчитанного проекта строительства. В противном случае, при замене, например, одного вида кровельного материала на другой, имеющий более высокую массу, фундамент из жб свай может достичь своего предела прочности и несущей способности опор будет недостаточно.
Определив необходимое количество точек установки элементов фундамента на забивных сваях, и зная периметр наружных стен и несущих перегородок, определяем шаг установки опор. Для этого необходимо лишь разделить периметр всех вертикальных конструкций на количество свай. Исходя их полученной величины, выполняем разметку свайного поля.
Разметка территории под забивные сваи
Точки под забивные сваи для фундамента на поверхности почвы удобно указать, выкопав неглубокие, в штык лопаты, углубления вдоль линий расположения внешних стен дома и несущих перегородок. Следующий этап – доставка в необходимом количестве жб сваи для фундамента с установкой их в грунт.
Установка свай в грунт
Самостоятельно забить сваи под фундамент не удастся. Для этого необходимо арендовать специализированную строительную технику – копровую установку с оператором. В настоящее время в большинстве организаций, изготавливающих свайный железобетонный фундамент, используют достаточно массивные гидравлические установки. Это необходимо учитывать при проектировании путей проезда спецоборудования.
Устанавливать забивные сваи начинают с их вывешивания с помощью подъемной стрелы. Благодаря использованию силы тяжести, опоры получают изначально максимально возможное вертикальное положение. Далее с помощью ударной нагрузки осуществляют монтаж фундамента на железобетонных сваях. При забивании каждой опоры в грунт постоянно контролируют вертикальность их расположения.
Технологически невозможно установить фундамент на жб сваях так, чтобы оголовки (верхние срезы) каждой опоры находились на одном требуемом уровне. Этому мешают различные препятствия, встречающиеся на путы железобетонных столбов, вбиваемых в почву. Для достижения требуемой высоты используют обрезку оголовков свайных фундаментов.
Обрезка оголовков на нужном уровне
Чтобы забивные сваи в верхней части располагались в горизонтальной плоскости необходимо предварительно, после внедрения всех опор в грунт выполнить разметку. Для этого подойдет лазерный уровень и черный маркер.
Технология работ по разметке фундамента из забивных свай не сложна. Достаточно лишь установить уровень на требуемой высоте с любого угла дома и включить прибор. Два взаимно перпендикулярных луча позволят отметить на опорах свайных фундаментов двух стен линии, до которых требуется обрезать сваи. Те же действия повторяют и с противоположного угла будущего дома.
Технология обрезки оголовков свай
На забивных железобетонных сваях можно несколькими способами:
- Отталкиваясь от линии горизонтальной разметки выполнить кольцевую линию на данном уровне, обрезать бетон угловой шлифмашинкой и отбить его кувалдой. После вскрытия арматуры ее обрезают болгаркой с диском по металлу. После этого удаляют оставшийся бетон.
- Более быстрый способ предполагает использование специальных гидравлических насадок для обрезки свай фундаментов на забивных сваях. Конечно, использование специализированной строительной техники значительно увеличит стоимость строительства, но это позволит выполнить работы значительно быстрее.
Монтаж ростверка
Частым элементом фундаментов на забивных сваях является особая обвязка оголовков железобетонных опор, называемая ростверком. Его наличие позволяет получить своего рода связку всех отдельных опор в единое целое и значительно повысить прочность основания. Кроме этого на ростверк гораздо проще выполнить кладку таких строительных материалов, как кирпич или блоки различного состава.
Забивной фундамент с ростверком изготавливают в трех вариациях:
- С заглубленной обвязкой;
- С поверхностным ростверком;
- С ростверком, приподнятым от земли на тот или иной уровень.
Изготовление каждого последующего вида из перечисленных значительно сложнее предыдущего. Проще изготовить углубленный ростверк для фундамента на забивных сваях. Он представляет собой простой армированный ленточный вид основания дома. Надземный вариант предполагает монтаж щитовой опалубки.
Для получения воздушного (приподнятого) ростверка часто железобетонную ленту заменяют стальным прокатом того или иного профиля, а также деревянным брусом сечением не менее 150х150. Такой фундамент на забивных сваях удобен при строительстве частных домов из дерева в два или три этажа.
Изготовление арматурных каркасов для свай, один из важнейших этапов устройства фундамента. Именно от правильности расчета параметров сечения арматуры и шага ее укладки зависит несущая способность опорной конструкции на сваях любого типа. Любая ошибка на этапе увязки или сварки отдельных элементов приведет к ухудшению рабочих характеристик конструкции.
Конечно, при небольших объемах работ вполне можно изготовить армокаркас самостоятельно, но в промышленных масштабах целесообразно купить арматурные каркасы для свай, изготовленные в промышленных условиях.
Типы армирующих каркасов
Все свайные каркасы относятся к конструкциям объемного типа. Они могут отличаться конфигурацией сечения, но все имеют схожую конструкцию.
- Продольные стержни из арматуры периодического сечения, воспринимающие основную нагрузку.
- Поперечная арматура (гладкая или рифленая), обвязка при помощи хомутов или спиральной навивки проволоки катанки.
Основные элементы соединяются между собой при помощи увязки или сварки, производства каркасов для свай допускает оба этих варианта.
По своему сечению можно различить круглые или призматические армокаркасы, это обусловлено круглым сечением самой сваи. Именно такая форма дает возможность усилить весь объем несущей конструкции.
Изготовление арматурных каркасов для свай - существующие технологии
Можно выделить две основные технологии, применяемые на строительных площадках и в производственных условиях:
- Ручная сборка армокаркаса позволяет изготовить изделие практически с неограниченными параметрами. Любое сечение арматуры, длина изделия и его диаметр. Конструкция обладает высокой прочностью и качеством сборки. Единственным недостатком способа стала его низкая производительность, помимо этого, изготовление требует значительных трудозатрат.
- Механизированная автоматическая сборка армокаркасов. Параметры изделия зависят от типа применяемого оборудования. Но, в большинстве случаев, каркасами такого типа можно обеспечить практически любое строительство. Технология предполагает спиральную навивку проволоки вокруг закрепленных стержней основной арматуры. Соединение элементов осуществляется при помощи контактной сварки. Данная технология особа целесообразна, если производство каркасов для свай требуется для обеспечения масштабных строительств.
Особенности применения и ценообразования
В зависимости от технического решения (проекта), буронабивные сваи могут армироваться частично или на всю длину. После установки каркаса в подготовленную скважину осуществляется наполнение тела скважины бетонной смесью.
Стоимость каркаса зависит от параметров применяемой арматуры, сечения и длины изделия. При заказе большого объема продукции можно получить существенную скидку.
Наша компания осуществляет изготовление арматурных каркасов для свай по всем технологиям. Готовы обеспечить производство изделий с любыми параметрами, в соответствии с предоставленным техническим заданием.
Для заказа армокаркаса для свай любого типа оставьте заявку непосредственно на нашем сайте, или позвоните нашему эксперту. Ответим на любые вопросы, готовы обсудить индивидуальные условия сотрудничества.
О том, что сваи используются в строительстве, слышали практически все, однако, что такое сваи и зачем вообще нужны - знают далеко не все начинающие строители.Итак, это изделия в виде столба или ствола, которые вертикально вбиваются в землю для передачи нагрузок от строящегося здания нижележащим слоям грунта.
Свайный фундамент используют в следующих случаях:
- если в основании лежат слабые, просадочные, насыпные, грунты, карсты или плывуны;
- высокий уровень грунтовых вод;
- возводимая конструкция оказывает на фундамент сильную нагрузку;
- из экономических соображений.
Сваи бывают разных видов. В первую очередь они делятся на материал, из которого изготовлены – железобетонные, железные и деревянные. Кроме того, они делятся по форме поперечного сечения - круглые, прямоугольные, квадратные и многоугольные,по форме ствола -конические, цилиндрические и призматические.
Надо сказать, что деревянные конструкции сейчас используются крайне редко, лишь для возведения небольших зданий. Чаще всего используют железобетонные и железные конструкции.
Кроме того они делятся по способу монтажа – бурозабивные, забивные и винтовые.
Теперь рассмотрим подробней, что такое буронабивные сваи. Их особенностью является то, что они изготавливаются рабочими прямо на строительном участке.
Изначально просверливается буром скважина на определенную глубину. Затем в скважину устанавливают металлический каркас, а в отверстие заливают бетон.После того, как бетон застынет, свая считается готовой.
Арматурный каркас такой делается из нескольких вертикальных прутков арматуры диаметром 10-12 мм, которые скреплены горизонтальными прутьями диаметром 6-8 мм, при этом шаг должен составлять около одного метра.Горизонтальное армирование необходимо для связки вертикальных прутьев в одну жесткую конструкцию.
Эти каркасы представляют собой металлические конструкции цилиндрической формы, состоящие из армированных окружностей вспомагательной арматуры небольшого сечения и продольной рабочей арматуры сечением побольше. Такие каркасы успешно используются для армирования свай БНС, железобетонных фундаментов и прочих элементов ЖБИ повышенной прочности, востребованных в строительной отросли.
Завод «СПЕЦСТРОЙКОМПЛЕКТ» - ответственный и надежный поставщик широкого ассортимента металлоконструкций – с полным на то основанием держит лидерство по изготовлению, производству и продаже арматурных каркасов буронабивных свай
в своем сегменте.
Технологии на основе буронабивных свай
Введение на площадках для строительства некоторых ограничений по работе с забивными сваями способствовало развитию технологий нового поколения на основе свай буронабивных, конструкция которых изначально создается в самом грунте: в скважину подготавливают заранее, монтируют каркас и производят бетонную заливку, после окончательного застывания раствора вся полученная конструкция становится предельно прочной.
Применение арматурных каркасов буронабивных свай
Именно использование арматурных каркасов такого вида дает уникальную возможность создавать новую генерацию ЖБИ — безопасных и обладающих повышенной прочностью конструкций, участвующих в сооружении производственных зданий, торговых центров, мостов, объектов жилой недвижимости – там, где необходимо возведение фундаментов с достаточно большой глубиной залегания твердых пород.
Современному строительству свойственно стремительное развитие. Несмотря на то, что сейчас изобилуют инновационные технологии, существуют наиболее надежные методы, благодаря применению которых возводятся здания, сооружения и другие конструкции. В число таких способов входит установка буронабивных свай. Буронабивные сваи
исполняют роль специального метода в области строительства, использование которого необходимо в случае возведения зданий в районах, где наблюдается высокая плотность застройки. Основным достоинством этого способа считается безопасность. Буронабивные сваи
если сравнивать их с другими методами, позволяют в целости и невредимости оставить сооружения, коммуникации, что находятся рядом.
По мнению специалистов, буронабивные сваи являются наиболее удобным способом создания фундамента сооружений. Такая технология подходит оптимально в случае оказания значительных механических нагрузок на конструкцию. И если глубоко залегают мало сжимаемые грунты, буронабивные сваи подходят наиболее оптимально. Положительными характеристика данного метода считается высокая производительность; способность к отличному уплотнению стенок скважин, забоя; экологическая чистота (при установке свай не требуется длительная работа спецтехники). Сваи, что установлены с помощью буронабивного способа, отличаются высокой степенью несущей способности. Устройство таких свай подразумевает опускание обсадной трубы в подготовленную заранее скважину. Осыпание грунтов в таком случае осыпание исключено. Обсадная труба к стенкам скважины прилегает очень плотно, соответственно, удается избежать деформации грунтов. Высокие требования предъявляются и к качеству труб. Диаметр с размером трубы должны совпадать идеально. В стесненных условиях городской застройки при устройстве свайного фундамента для жилого дома, промышленного здания, дорожных эстакад и мостов используются буронабивные сваи. Армирование буронабивных свай
осуществляется сварными, пространственными каркасами.
Изготовление арматурных каркасов для буронабивных свай
Завод металлоконструкций «СПЕЦСТРОЙКОМПЛЕКТ» обладает собственным производством. Вся продукция изготавливается согласно ГОСТ 23279-85 из высококачественного сырья, соответствующего требуемым государственным стандартам. Мы можем произвести каркас буронабивных свай в соответствии с чертежами заказчика или самостоятельно выполнить их. Во время изготовления используется новейшее оборудования, поэтому качество соединений арматурного проката является достаточно высоким и вся конструкция отвечает необходимым требованиям надёжности. Диаметр арматурного каркаса для буронабивных свай может быть от 150 до 1200мм. Арматурный каркас для БНС должен быть на 140 мм. меньше диаметра скважины для свободного погружения его в скважину.
Арматурный каркас имеет жесткость, достаточную для его погружения в скважину. С этой целью он изготавливаеться сварным с цельными продольными стержнями арматуры AIII. Для обеспечения необходимой жесткости арматурный каркас для свай усиливается кольцами из листовой стали шириной 50-100 мм и толщиной 5-10 мм, прикрепленными с внутренней стороны каркаса через 1,5-2,5 м. Арматурные каркасы для буронабивных свай имеют фиксирующие элементы (ограничители) из арматуры AI диаметром 10-12 мм и длиной 70 мм, обеспечивающие требуемую толщину защитного слоя бетона, устанавливаемые на поперечные кольца жесткости по длине сваи.
Ввиду особенностей конструкции и эксплуатационных условий армирование свай является обязательным условием. Возникающие в пластах силы пучения стремятся изогнуть, сдвинуть, порвать либо вытолкнуть ж/б изделие наружу. Бетон способен противостоять исключительно сжимающим нагрузкам, но не изгибающим. Стальные стержни вводятся в состав, позволяя получить новый материал – железобетон, повысить устойчивость свайного фундамента к растягивающим нагрузкам.
Глубина скважин, в которые укладывается бетон, в индивидуальном строительстве редко превышает 2,5 – 4 м. Во избежание осыпания грунта в забой при армировании, бетонировании используется опалубка. Наиболее популярны цилиндры из рубероида, полиэтиленовые, асбоцементные трубы. Армирование буронабивных свай производится в несъемную опалубку, что позволяет снизить защитный слой бетона. Кроме того, полимерные трубы решают несколько задач:
- гидроизоляция бетонной конструкции;
- снижение выдергивающих усилий (грунтам сложно зацепить гладкий материал), но в тоже время это снижает несущую способность сваи, т.к. уменьшается боковая сила трения;
- предотвращение обваливания породы на забой.
При монтаже свайного фундамента необходимо руководствоваться нормативными документами:
- СП 24.13330 – фундаменты свайные;
- СП 28.13330 – антикоррозионная защита;
- СП 45.13330 – фундаменты, основания, эксплуатирующиеся в земле;
- Ведомственные и отраслевые руководства по проектированию;
- планы ППР, технологические карты (типовые) на производство работ.
В зависимости от размера скважины, вертикальных нагрузок, крутящего момента процент армирования составляет 0,4 – 3%. Например, при выборе бетона В25 для свай диаметром 30 см потребуется:
- 3% армирование при расчетном моменте в пределах 70 тс*м;
- 2% при 60 тс*м;
- 1% при 30 тс*м;
- 0,4% при 15 тс*м.
При увеличении диаметра скважины до 40 см (обычно максимальный размер оснастки ручного инструмента или мотобура) этот же процент армирования допускается при моментах, увеличенных в 1,2 раза.
Схемы армирования
Величина и вид нагрузок свайного фундамента существенно влияет на расход арматуры. Например, если сваи диаметром 30 см испытывают исключительно вертикальное вдавливание, опираясь на пласт с высокой несущей способностью, ствол может не армироваться, прочность бетонного стержня достаточна для обеспечения устойчивости конструкции.
Головная часть армируется всегда, чтобы вертикальные прутки, изогнутые под прямым углом, позже были связаны с каркасом монолитного ростверка или плиты (плитный ростверк). Причем, конструкция утапливается в бетон уже после укладки смеси. Характеристики каркаса для головной части свайного фундамента следующие:
- длина стержней – 1 – 1,5 м;
- количество прутков – 4 – 7 штук;
- спираль, хомуты – не обязательны;
- выпуск для ростверка – 50 см для свай диаметром 30 – 40 см;
Если в схеме при расчетах появляется горизонтальные нагрузки с неизбежными для них крутящими моментами, каркас должен погружаться на всю глубину скважины, в схему армирования свайного фундамента добавляются следующие элементы:
- хомуты – квадрата (обычно для 30-40 см диаметра), кольца (большие диаметры);
- пластиковые прокладки – различной формы, изготавливаются промышленностью.
Хомутами каркасам придается необходимая пространственная геометрия, прокладками обеспечивается защитный бетонный слой, чтобы предотвратить разрушение металла от коррозии. Шаг хомутов составляет 30 – 70 см, увеличивается в средней части, снижается на забое, устье. Пример простейшего расчета минимального процента армирования выглядит следующим образом:
- площадь сечения сваи 40 см диаметра – 3,14 х R2 = 3,14 х 202 см = 1256 см2
- минимально допустимый процент – 0,4% х 1256 см2 = 5 см2
- максимально допустимый процент – 3% х 1256 см2 = 37, 68 см2
- сечение арматуры из таблиц ГОСТ – 2,01 см2 для 16 мм прутка, 1,54 см2 для 14 мм стержня, 1,13 см2 для 12 мм арматуры.
При минимально возможном коэффициенте для каждой свае потребуется 4 стержня 14 мм диаметра или 5 стержней 15 мм диаметра. Для максимально допустимого потребуется 18 прутков 16 мм, 24 арматуры 14 мм либо 33 стержня 12 мм.
На практике в частном домостроении обычно используют 4-6 стержней, 4 это минимальное число прутков. Защитный слой обеспечивается креплением на арматуру специальных пластиковых прокладок, отделяющих металл от опалубки.
Выбор арматуры
Согласно СП 63.13330 для свайного фундамента применяется арматура, соответствующая ГОСТ 5781 классов:
- А3 – маркируется А400 либо А500, имеет рифленую поверхность, повышенное сцепление с бетоном, предназначена для вертикальных стержней каркаса;
- А1 – гладкая, используется в хомутах, обозначается А240.
Длину стержней вычисляют сложением глубины скважины, высоты ростверка над землей, 50 см, необходимых для заделки в ростверк изогнутой части. Длину хомутов определяют, исходя из конфигурации (кольцо, квадрат).
Обычная арматура изготавливается из сталей 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс, она для сварки не предназначена, связывается проволокой. Специальная арматура имеет в обозначении букву С (например А400С), создается из легированных сталей, не изменяющих свойств в сварочных стыках.
Каждая заглубленная в землю конструкция свайного фундамента диаметром 40 см имеет конкретную несущую способность, зависящую от сопротивления грунта под подошвой и на всем ее протяжении (боковое трение).
Поэтому застройщику остается подсчитать сборную нагрузку здания (вес всех элементов силового каркаса, снеговые/ветровые нагрузки из таблиц СП, мебель, прочая эксплуатационная нагрузка), разделить ее на несущую способность сваи, чтобы получить необходимое количество скважин свайного фундамента.
Учитывая минимальную длину свай, диаметр отверстий в земле (обычно 40 см) в индивидуальном строительстве, рекомендуется обеспечить двукратный прочностной запас. Например, ввиду высокой стоимости геологических исследований, шурф в пятне застройки выкапывается самим застройщиком, состав почвы определяется на глаз. Чтобы компенсировать погрешность, недостаточную длину, малый диаметр (30-40 см), специалисты рекомендуют:
- умножать вес стен, перекрытий на 2, это примерно равно массе снежного покрова, жильцов, мебели, оборудования, ветровых нагрузок;
- для СИП панелей, каркасных конструкций лучше использовать коэффициент 3, так как они очень легкие.
Итоговую цифру сборных нагрузок дополнительно умножают на 1,3 для гарантированного прочностного запаса. На практике для легких одноэтажных построек расчеты показывают, что одна – две 30 см сваи, имеющие длину 2,5 м, полностью выдерживают вес коттеджа при условии гарантированного достижения несущего пласта.
Изготовление каркасов
Технология армирования свайного фундамента секретов практически не имеет, нужно просто соблюдать последовательность действий:
- изгибание хомутов – диаметр колец или квадратов должен быть на 4 – 8 см меньше внутреннего диаметра опалубки, чтобы обеспечивать 2 – 4 см защитный слой, соответственно;
- крой вертикальных стержней – длину выбирают в зависимости от высоты ростверка, глубины забоя, добавляя 50 см на изгиб для связки с каркасом ростверка;
- вязка – крепление проволокой прутков к хомутам через 30 – 70 см.
После чего, остается надеть на хомуты несколько пластмассовых прокладок по периметру, опустить каркас на всю длину внутрь опалубки, уложить бетон.
Данные рекомендации пригодятся индивидуальным застройщикам при самостоятельном армировании буронабивных свай. Позволят избежать ошибок, заложить достаточный прочностной запас для максимально возможного эксплуатационного ресурса здания.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.