Сваи забивные железобетонные

Сваи забивные железобетонные — это составная часть свайного фундамента, состоящая из стального арматурного каркаса и бетонного раствора. Внешне свая представляет собой колонну квадратного сечения с трапециобразным наконечником.

Применение

Фундаменты на забивных железобетонных сваях были разработаны для участков со сложным грунтом с низкой несущей способностью. Технология позволяет зданию любого типа и веса опереться на плотный несжимаемый почвенный слой, не зависеть от характеристик поверхностных прослоек, а также сезонных движений, морозного пучения.

Типы забивных железобетонных свай

Сваи квадратного сечения

Наиболее востребованные в современном частном малоэтажном строительстве. Минимальный размер сечения составляет 150х150 миллиметров. Данный вид практически универсальный, справляется с любым, даже самым сложным типом грунта на пятне застройки. В случае определения грунта участка высокоплотным, предварительно бурят лидерные скважины, в которые затем погружаются и забиваются сваи квадратного сечения. Для производства используют арматуру (в качестве каркаса) и бетон выбранной марки. В 2017 году компания Эндбери впервые стала производить сваи из бетона класса B30 (М400).

Сваи квадратного сечения с круглой полостью

Данный вид свай был внедрен в отрасль строительства с целью экономии. Использование меньшего объема бетона и исключительно продольного армирования сделало элементы дешевле, но автоматически перевело их в разряд слабо устойчивых к изгибающим нагрузкам, менее жестких.

Сваи круглого сечения, сваи-оболочки

Этот тип фундаментных элементов отличается от предыдущих не только формой сечения и полости. Он имеет открытый наконечник. В процессе забивки внутреннее пространство изделия наполняется грунтом, положительно влияя на несущую способность. Цельные или составные конструкции преимущественно используют в сейсмически опасных местностях. Причина - устойчивость к горизонтальным и выдергивающим воздействиям. Для транспортного строительства используют сваи-оболочки с закрытым наконечником с целью укрепления склонов, насыпей, магистралей.

Сваи-колонны

Сваи-колонны отличаются от первого типа с квадратным сечением без полости лишь тем, что после забивки верхняя часть столба, опирающегося на плотный несжимаемый слой почвы, остается на поверхности и служит опорной колонной, на которую опирается перекрытие второго этажа, потолок первого.

Сваи-столбы

Сваи-столбы были разработаны преимущественно для территорий с вечномерзлым грунтом, а точнее - для строительства мостов и магистралей в такой местности. Цилиндрические опоры погружаются в лидерные скважины, превосходящие их по сечению. Оставшееся пространство между грунтом и телом заливают бетонной смесью.

Технология забивки железобетонных свай

Процесс забивки железобетонных свай происходит в несколько этапов

1. Перед началом погружения пятно застройки размечается. Точки забивки отмечаются согласно плану при помощи арматурных прутьев либо иных подручных средств
2. Лебедка копровой установки, цепляясь за монтажные петли, подтягивает отдельный элемент к месту погружения
3. Свая переводится в вертикальное положение
4. Острый наконечник находятся снизу
5. Плоская противоположная часть стыкуется с наголовником копровой установки
6. Молот спускается по мачте, фиксируя элемент
7. Происходит фиксация также в направляющих мачты
8. Серией ударов свая погружается до проектного уровня под постоянным строгим контролем вертикальности положения

При необходимости установленные элементы обрезаются по одному уровню, устанавливаются оголовки, либо монолитный железобетонный ростверк.

Производство

Изготовление данного типа фундамента строго регламентируется ГОСТом №19804 "Сваи забивные из железобетона". Основными компонентами в производстве являются стальной арматурный каркас и раствор бетона. Арматура подбирается сечением от 12 до 20 миллиметров, с гладкой или рифленой поверхностью, из стали разной серии. Что касается бетона - его выбор основывается на требованиях по гидрофобности и морозостойкости - марки M200 - M300. Для благоприятного запаса прочности компанией Andberi было внедрено использования бетона марки M400, класса B30.

Формирование тела сваи происходит в специализированных металлических опалубках с торцевыми и продольными регулируемыми бортами, высота и расстояние внутри которых определяют итоговые габариты железобетонного изделия. Перемещение формы обеспечивается путем сцепления с зацепами. Под формой размещается производственный мощный вибратор, устраняющий из смеси воздушные полости.

Процесс изготовления происходит по следующим этапам:

1. Металлическая опалубка подготавливается, обрабатывается специальным смазывающим раствором, препятствующим сцеплению материала со стенками;
2. В формы помещаются готовые арматурные каркасы. Они фиксируются в гнездах, расположенных в торцевых частях опалубки. Каркас должен расположиться таким образом, чтобы после заливки он был полностью (кроме монтажных петель) погружен в бетон минимум на 3-5 сантиметров. В некоторых случаях для этого применяют специальные фиксаторы-звездочки;
3. Форма заполняется бетонным раствором
4. Путем вибрирования раствор уплотняется
5. Опалубка отправляется в пропарочную камеру для ускорения созревания, либо оставляется для естественного отвердевания

После набора необходимой прочности извлеченные из форм сваи проходят испытания нагрузкой для подтверждения несущей способности. Лишь после этого их можно реализовывать и использовать в монтаже.

Применяемая техника

В отличие от большинства альтернативных технологий, свайно-забивная не предполагает ручного метода монтажа. Погрузить железобетонный элемент до проектной отметки возможно исключительно при условии применения специализированной техники. Самым популярным оборудованием в данной отрасли является копер. Копер осуществляет забивку элемента в грунт серией ударов, оказываемых молотом выбранного типа:

• Гидравлическим
• Дизельным

В купе с молотом работает наголовник. Его миссия - фиксация опор, их направления, равномерное распределение давления от удара и защита верхней части от разрушений при контакте с молотом.

Преимущества технологии

Основные преимущества и причины популярности технологии:

• Экономия на предварительных земляных работах, необходимость которых отсутствует
• Сохранение чистоты на участке
• Независимость от температурных и погодных условий, сезона
• Независимость от типа грунта на участке
• Независимость от сезонного движения почвы, морозного пучения
• Высокая несущая способность
• Срок эксплуатации превышает 100 лет, на материал практически не влияют никакие негативные воздействия агрессивной внешней среды
• Сравнительная дешевизна
• Высокая скорость монтажа
• Уплотнение естественного состояния почвы в пятне застройки
• Отсутствие усадки, приступать к возведению здания можно без промедлений

Недостатки технологии

Главный недостаток технологии - ее сравнительная новизна, недоверие среди застройщиков. На деле минусов не так много, но они всё же есть:

Отсутствие возможности осуществления монтажа без применения специализированной техники Возникновение сложностей при желании обустроить подвальное, цокольное помещение

Область применения

Изначально железобетонные сваи использовали исключительно в капитальном строительстве (большинство эксплуатируемых на сегодня высотных зданий стоят именно на железобетонном свайно-забивном фундаменте). Но с началом выпуска малогабаритных установок для монтажа стали изготавливать и малогабаритные сваи (сечением 150 на 150 и 200 на 200 миллиметров) и применять их более широко, в том числе для:

• Частного малоэтажного строительства из любых материалов
• Мостов, эстакад и прочих инженерно-транспортных сооружений
• Причалов, пирсов, водозаборных узлов, гидроэлектростанций и других гидротехнических сооружений
• Складов, ангаров, сельскохозяйственных, торговых и промышленных помещений

Дополнительной практикой применения железобетонных свай стала возможность осуществлять укрепление или реконструкцию эксплуатируемых фундаментов, которые перестали справляться с изначально заявленными техническими характеристиками. Возводить новый фундамент без демонтажа старого не просто возможно, это необходимое требование технологии. Это позволяет не только сэкономить средства, исключив процесс разбора и утилизации фундаментных остатков, но и повышает показатели плотности грунта, увеличивая несущую способность

Ссылки

• [1]