Технологии как забивают сваи на строительной площадке

Главное преимущество использования свай в строительстве заключается в надёжности фундамента относительно сезонного поведения грунта. От перепадов температур, замерзания и оттаивания почвы такие опоры исключают движение и разрушение строения. Объясняется это строго вертикальным погружением заготовок ниже уровня промерзания грунта. Погружение происходит одним из трёх способов:

• если почва слабая – достигается глубина до плотного слоя;
• если грунт плотный – применяется методика подмыва;
• если работы проводятся зимой – используется паровая игла.

Во втором случае применяется гидрокоптер. Оборудование под сильным напором подаёт воду вдоль столба. А забиватель в размягчённую прослойку погружает сваю на нужную глубину.

В третьем варианте в области погружения свайного элемента предварительно пробуривается скважина. В неё опускается игла, через которую подаётся пар. Когда промёрзший пласт оттаивает, продолжаются забивные работы.

Установка паровых игл Источник kolymastory.ru

Технология забивки свай: инструкция

Возведение основания на сваях на данный момент является весьма известной практикой, активно используемой в частном строительстве. Существует множество видов опор, для каждого из которых предусматривается особая методика углубления. Правильная забивка свай, технология их устройства – вот, что в первую очередь интересует мастеров, решивших построить дом на таком фундаменте.

Классификация свайных опор

Заготовки для устройства свайного фундамента можно найти в разном исполнении. Это касается как формы, так и материала. Также существует методика, по которой опорные элементы изготавливаются непосредственно на стройплощадке. Здесь достаточно сформировать скважину и залить все бетоном. Рассмотрим детальнее классификацию свай.

По материалу

Изначально в качестве точечных опор под здания применялись бревна из древесного массива. Сегодня этот материал также пользуется спросом. Для производства свай используются только твёрдые породы. Заготовки с корневого торца заостряют, на него насаживают погружаемый в грунт металлический конус. Верхняя часть во избежание растрескивания защищается (стягивается) металлическим кольцом. Для надёжности свайный фундамент забывается из пакетов. Это несколько связанных между собой столбов.

Заготовки для деревянных свай Источник sublima.cz

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на расчёте, монтаже и ремонте фундаментов

Распространены также заготовки из железобетона. Для отливки используется раствор прочностью не менее М300. В поперечном сечении изделия могут быть круглые, многоугольные или двутавровые, но погружаемый наконечник всегда заострённый. Выступающий край защищён оголовком из стали. Перед тем, как забивать сваи при строительстве дома, заготовки обязательно подлежат отбраковке. Недопустимы такие дефекты, как сколы или трещины.

Большим спросом в частном секторе сегодня пользуются металлические образцы. это полые трубы с заострённым концом и выступающим оголовком. Причина популярности стальных свай в простоте монтажа и долговечности материалов.

По типу проведения установки

В зависимости от исполнения фундамента выделяют три типа свай. Изначально по устройству опорного основания рассматривался вариант забивания элементов. Сегодня чаще для монтажа применяются железобетонные образцы. Работа проводится посредством спецтехники. Это главная причина малой распространённости материала в частном секторе. Обоснование – ощутимая смета по стоимости работ, свай и аренды оборудования.

Установка железобетонных заготовок Источник static-ru.insales.ru

Чем забивают сваи в почву

Мы выяснили, что винтовые и буронабивные (буроинъекционные) стержни не требуют применения крупногабаритной строительной техники. А вот забивные стержни самостоятельно погрузить в грунт не получится. Для этого используется машина для забивки свай. Она может быть на гусеничном ходу или на колесной тяге.

Гусеничная техника просто так попасть на стройплощадку не сможет. Для ее транспортировки потребуется заказывать трал, а это ведет к удорожанию процесса строительства. Колесная техника в этом плане более мобильна, поэтому ее использование более экономично.

Техника для забивания свай

Сейчас мы рассмотрим разновидности строительной техники, которая используется для погружения железобетонных свай в почву.

Они принципиально различаются между собой, прежде всего, по способу погружения:

1. Сваезабиватель (копёр промышленного масштаба). Принцип работы данной установки состоит в нанесении серии ударов по свае, установленной в необходимом положении. Сами удары наносятся молотом, виды которого также могут различаться:

• Дизельный молот. Работает за счет сгорания дизельного топлива. Ударная часть молота поднимается, а в цилиндр впрыскивается топливная смесь. При падении молота происходит взрыв в цилиндре (воспламенение топлива). При этом энергия удара направляется к свае, а ударная часть идет вверх. Снова впрыскивается топливо, в результате чего молот забивает сваю.
• Гидромолот. Гидравлический привод осуществляет и подъем, и опускание ударной части молота. Это дает возможность регулировать силу удара. Например, при строительстве вблизи уже жилых зданий целесообразно использовать не очень сильные, но частые удары.

2. Вибропогружатель. Машина для установки и забивания стержня сваи, работающая по принципу создания вибраций вдоль оси сваи, существенно отличается от копера. Питание машины происходит от гидропривода или электродвигателя. Устройство имеет вращатель и пригруз, на котором смещен центр тяжести. Оно закрепляется на оголовке сваи, а под весом вибрации создает все условия для погружения стержня.

3. Сваевдавливающая установка. Такая техника способна плавно вдавливать железобетонные стержни в почву. Лишь на завершающем этапе погружения допускается нанесение ряда ударов по стержням с целью достижения стержнями плотных слоев грунта. Такая установка используется в таких случаях, когда строительство ведется вблизи жилых домов или уже построенных сооружений. Она позволяет избежать повреждения зданий в результате сильных ударных вибраций.

Работы по забивке свай

На практике работы по забиванию свай производятся в следующем порядке:

• Установка для забивания свайподготавливает железобетонный стержень. Для этого стержень устанавливается в такое положение, в котором он будет погружаться. То есть, стержень устанавливается в наголовник устройства.
• Производится вдавливание стержня в грунт до тех пор, пока будет существовать возможность его вдавливания.
• По стержню наносятся удары, благодаря которым он утапливается на заданную глубину.

Можно заключить, что самостоятельно изготовить фундамент свайного типа можно при помощи буронабивных или винтовых свай. Либо же арендовать копер и приобрести комплект железобетонных свай. Использование специальной техники для забивания свай позволит достаточно эффективно и быстро построить фундамент, в надежности которого не придется усомниться.

Коротко о главном

Сваи представляют собой стержни с оголовком и погружаемым заострённым наконечником.

Главное достоинство свайного фундамента заключается в независимости от сезонного замерзания и оттаивания почвы.

Погружение свай проводится ниже уровня промерзания грунта.

Монтаж проводится методом ввинчивания, вдавливания, бурения или забивания заготовок.

Для забивания свай требуется аренда специального оборудования. Плюсы в скорости и надёжности железобетонного фундамента и возможности устройства опорного основания для здания вблизи с уже построенным сооружением. Минусы в высокой итоговой сумме по смете на монтажные работы.

Оценок 0

Прочитать позже

Разновидности свай

Сваи, которые используются для изготовления фундамента, могут изготавливаться в заводских условиях или непосредственно на месте строительства. То есть, если речь идет о готовых железобетонных или металлических сваях, забиваемых в почву специальной техникой, то основной задачей является доставка таких свай с завода на участок строительства. Под самостоятельным изготовлением понимается бурение скважины и заполнение ее бетонным раствором.

Таким образом, все сваи подразделяются на несколько категорий:

• Буронабивные или буроинъекционные. Вначале специальным буром в почве проделывается отверстие, в которое может вставляться обсадная труба. Также обязательно наличие армирующего каркаса. Скважина заполняется бетонным раствором, который заполняет собой все пустоты.
• Винтовые сваи. Изготавливаются из металла. Для их ввинчивания в грунт могут использоваться специальные приспособления или техника. Популярны в малоэтажном строительстве. Вкрутить такие стержни в почву вполне можно и самостоятельно.
• Забивные сваи. Это обычно железобетонные стержни. Для погружения их в грунт требуются только специальные устройства. Поэтому в индивидуальном строительстве они применяются достаточно редко. Накладывают отпечаток высокая стоимость самих свай, а также аренда техники.

↑

Буровые сваи

Технология устройства буронабивных свай

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

• буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
• буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
• буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
• буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Устройство БНС с обсадными трубами

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Устройство свай НПШ для фундамента нефтяного резервуара

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

• По несущей способности грунта под пятой сваи,
• По прочности конструкции сваи,
• По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

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:

1. На место забивания опоры подгоняют технику.
2. Подъемным краном поднимается свая и устанавливается вертикально на место, отмеченное колышком.
3. 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.

   Схема забивания сваи молотом

4. Как только все сваи установлены, их подрезают на одном уровне.
5. Монтируется опалубка, для создания ростверка.
6. Производится армирование внутри опалубки.
7. Заливается бетон.
8. Как только бетон примет свою крепость, обустраивают гидроизоляцию фундамента.

   Процесс гидроизоляции ростверка фундамента

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

Особенности и методы забивания опор

Основное назначение свай – предотвращение деформирования базиса во время сезонного пучения и подтопления. Чтобы справляться с этой задачей, опоры должны забиваться ниже точки промерзания грунта: при вбивании свая проходит сквозь нестабильные слои почвы и достигает твердого пласта – это помогает возвести очень стойкий и безопасный фундамент.

Если же почва на участке наоборот высокоплотная, а устанавливать опоры приходится на серьезную глубину, применяется метод подмывания земли – вместе со сваей подается сильный напор воды, которая размачивает почву и умеряет трение.

Забивая опору нужно быть уверенным, что она не уперлась в камень или другой затверделый объект. Это очень важно при мелком заложении основы, ведь при дальнейшей застройке вес, напирающий на опоры, возрастает. Происходит дополнительная усадка свай, а свая, упершаяся в камень, остается на месте. Это влечет за собой деформацию базиса, а, следовательно, и всего здания.

Лучше всего устанавливать опоры в теплые сезоны, когда почва окончательно оттает. Но иногда возникает необходимость возведения основания и в холод.

Если почва промерзла на глубину не более 1 м, работу можно продолжать. При промерзании на большую глубину закладку фундамента приостанавливают, если у мастера нет в наличии паровой иглы. Приспособление являет собой трубку с выемкой на кончике, сквозь которую подается пар. Паровую иглу опускают в пробуренную яму маленького диаметра и «растапливают» почву на нужную глубину.

Существует несколько технологий забивки опор, каждая из которых обладает своими преимуществами и недостатками:

• Ударная техника;
• Технология лидерного бурения.

Помимо этого есть еще пара методов забивания свай в почву:

• Заглубление вдавливанием;
• Забивание свай вибрацией.

Каждый из последних двух вариантов нереально исполнить своими руками, так как они нуждаются в найме специализированной строительной техники. Их и остальные технологии стоит рассмотреть более подробно.

Ударная техника

Данная методика предполагает заглубление свай посредством забивания их копрами – специально предназначенными молотами. Существует множество копр, отличающихся разной степенью мощности, вариантами использования и другими характеристиками.

Ударная техника – это один из двух методов, которым можно воспользоваться при собственноручном возведении базиса. Для этого используют ручной молот, который можно изготовить своими руками. Его структура проста:

• Сваренная из металла или дерева тренога;
• Два подвешенных на треноге блока;
• Тяжелый стальной молот;
• Пара веревок, переброшенных через блоки, которые предназначены для поднятия молота.

Технология монтирования свай достаточно примитивна: молот закрепляют в наивысшей допустимой точке, а потом резко отпускают. Он набирает ускорение, бьет по опоре и вгоняет ее в почву. Далее молот при помощи веревки снова поднимают на туже высоту и отпускают. Аналогичная процедура повторяется до тех пор, пока свая не войдет в землю на нужную глубину.

Высота треноги рассчитывается так, чтобы молот при падении набирал подходящую скорость для сильного удара по опоре.

Самостоятельно изготовленные копры подходят для вбивания опор на глубину не более 3 м, благодаря чему ударная техника приобрела популярность в частном загородном строительстве. В основном непрофессионалы применяют ее для постройки нетяжелых строений – дачных домов, бань и сараев. Если же планируется устраивать массивный дом и сваи нужно забить на большую глубину, их делают составными (надставляют с использованием сварки).

Технология лидерного бурения

Случается, что почва на участке под застройку оказывается чересчур плотной, поэтому процесс бурения занимает слишком много времени. Для того чтобы ускорить забивание опор применяют методику лидерного бурения, которая также прекрасно подходит для возведения конструкций на сваях в промерзших грунтах в зимний период.

Монтаж с помощью лидерного бурения можно осуществить за несколько шагов:

• В соответствии с проектом намечаются места установки свай.
• Далее посредством бура роются скважины. Диаметр опор должен быть немного больше, нежели диаметр отверстий, а глубина ям должна быть на 50% меньше глубины устройства свай (это нужно для того, чтобы почва прочно удерживала опоры).
• В получившиеся ямы забивают сваи – в работе можно использовать собственноручно выполненный копр.

Забивание свай вибрацией

Углубление опор при помощи вибрации выполняется специально предназначенным для этого приспособлением (вибропогружатель), которое устанавливается на кране. Оно являет собой дизельный (на бензине) или электрический двигатель, который заставляет работать конструкцию со сдвинутым центром тяжести. Конструкция фиксируется на верхушке сваи и включается. Возникает вибрация, идущая от верха к низу. Под действием колебания и своей массы опора заглубляется в почву.

Данная технология используется на территориях, на которых исключена возможность применения ударной техники – в плотно застроенных жилых зонах, в местах, где преобладают старые аварийные строения и т.п.

Заглубление вдавливанием

Заглубление вдавливанием тоже принято применять на участках, где использование ударного метода может привести к опасным последствиям. Для того чтобы вдавить опоры в грунт привлекается тяжелая строительная техника. Технология такого монтажа отличается особой сложностью: машина фиксирует опору, переносит на нее свою массу и вдавливает ее в землю. Невзирая на солидную стоимость данной процедуры, она весьма востребована в некоторых областях строительного дела. Способ вдавливания идеально подходит для проведения реконструкции многовековых строений и работ в густонаселенных районах.

Разобравшись в технологии установки забивных опор в почву можно прийти к выводу, что каждый способ устройства востребован и имеет право на существование. Любой метод хорош, главное определиться с видом будущей постройки, учесть все обстоятельства и подобрать максимально подходящую технологию возведения основания – от этого будут зависеть качественные характеристики готового фундамента.

Видеопример процесса забивки от А до Я:
Статья по теме: Фундаменты для домов

Источник: furnilux.ru