Как забивают сваи при строительстве дома?

Технология забивки железобетонных свай

Одним из наиболее надежных оснований, которые возможны при слабой почве, считается свайный фундамент. Железобетонные сваи позволяют передать нагрузку построенного здания на более плотный грунт, расположенный на существенной глубине.

Регламент забивки свай – нормативная документация

Забивка ж/б свай — свайное поле

Следует понимать, что забивка железобетонных свай, является трудоемким процессом, требует привлечения специальной техники и регламентируется целым рядом нормативных документов (ГОСТ, СНиП, ТУ, Типовые строительные серии, инструкции и распоряжения). Перечень основных нормативов позволяет понять, насколько сложной является эта работа.

Детальные сведения можно почерпнуть из указанных документов, однако для понимания процесса приведем краткую информацию.

Схема забивки свай

Расположение сваи определяется в ходе разработки проекта будущего строения. При этом каждый проект уникален, его разработке предшествует исследование местности (почвы, температурного режима, плотности застройки, наличия подземных коммуникаций, возможность подъезда техники и т.п.). Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

В частном и промышленном строительстве используются следующие схемы установки свай:

• свайный куст (в частном строительстве под колонны, в углах и т.п.);
• свайная лента (в частном строительстве и для линейных сооружений);
• свайное поле (в частном строительстве для очень больших и тяжелых домов, используется в основном в промышленном строительстве для многоэтажных домов).

Согласно СНиП сваи могут быть установлены по одной из трёх схем:

• рядовая схема (а) установки свай. Является наиболее простой. Целесообразна для использования при наличии песчаного и гравелистого грунта. Использование данной схемы предполагает монтаж свай по очереди – от первой до последней.

• секционная схема установки свай (б). Используется в случае необходимости создания свайного поля при наличии на участке плотной почвы. Специфика использования данной схемы состоит в том, что сначала забиваются сваи одной секции, затем пропускается ряд, формируется очередная секция. После того, как все секции будут обустроены, выполняется заполнение пропущенных рядов. Применение схемы позволяет исключить риск уплотнения почвы.

• спиральная (в) и (г). Представлена двумя разновидностями. Первая предполагает начало работ с середины свайного куста, вторая с его краёв. Первый способ рекомендован для работы в плотной почве, второй – в нормальной. Использование спиральной схемы обеспечивает равномерное перераспределение нагрузки на почву, что в последствие исключит её подвижки.

Наличие схемы забивки свай (технологическая карта) позволяет организовать работу техники и строительной бригады, за счет чего достигается минимизация времени и средств, а все операции выполняются быстро и четко.

Схема забивки свай (технологическая карта)

Технология забивки свай

Забивка жб свай предполагает решение многих вопросов, и выбор схемы только один из них. Второй важный выбор – это решение о том, какая технология забивки железобетонных свай будет использована. Технология определяет то, как забивают сваи, и то, чем забивают сваи под фундамент.

Выбор способа основывается на учёте трёх факторов:

• почва. Каждая технология имеет свои особенности, которые лучше раскрываются на определенном типе почвы. В частности, речь идет о скорости забивания сваи;
• место. Некоторые методы не могут быть применены в условиях городской застройки, неровного рельефа участка, наличия подземных коммуникаций и т.п.;
• свая. Непосредственно её длина, поперечное сечение, стойкость оголовка.

В настоящее время получили признание технологии забивки свай, которые приведены в таблице в порядке убывания популярности:

№	Технология	Характеристика	Оборудование
1	Ударная	Динамическая нагрузка	Молот, копер
2	Вдавливающая	Статическая нагрузка	Пресс
3	Вибровдавливающая	Динамическая и статическая нагрузка	Вибровдавливатель
4	Лидерная скважина	Динамическая или статическая нагрузка	Предварительное обустройство лидерной скважины, инструмент согласно выбранной технологии
5	Размягченный грунт	Динамическая и статическая нагрузка	Водопровод, гидромолот
6	Электроосмос	Электрический ток	Свая выполняет функцию катода

Краткий обзор всех вариантов, приведённых в таблице.

1. Ударная технология забивки свай

Считается самой продуктивной. Позволяет забить до 40 свай за одну смену. Суть состоит в том, что для погружения сваи на оголовок воздействуют, используя сваебойные установки (приспособления).

• молот для забивки свай. Молот может быть дизельный, механический, паровоздушный, гидравлический. Характеристики в таблице:

Самыми востребованными считаются дизель-молоты. Характеристики в таблице:

• копер для забивки свай. Задача копера правильно установить сваю в грунте.

Продуктивность ударного метода обеспечивается действием энергии двух видов: ударная (передается на сваю от веса молота) и взрывная (за счет сгорания топливной смеси).

Метод имеет ограничения, которые связаны с тем, что динамическая нагрузка, прикладываемая к оголовку сваи, вызывает сильную вибрацию. Это усложняет использование технологии в условиях плотной застройки или ветхих зданий, представляющих собой культурную или историческую ценность.

Как забивают сваи по ударной технологии:

• полная забивка сваи. Мощность ударов составляет 100% от мощности оборудования;
• установка сваи и контроль отклонения от вертикальной оси;
• копер с помощью лебедки поднимает сваю и подает её на сваебойную установку;
• выполняется строповка сваи и поднятие;
• работа молота. Мощность первых ударов составляет 1/3 от мощности оборудования;
• отказ или достижение проектной глубины.

2. Вдавливающая технология забивки свай

Относится к разряду наиболее прогрессивных, поскольку в основе метода лежит статическая нагрузка. Вдавливающий метод можно использовать на любой почве в условиях застройки любой плотности.

Суть технологии в том, что на сваю постоянно приходится вертикальная нагрузка. Сила ее воздействия увеличивается до момента достижения проектной глубины или отказа грунта.

3. Вибровдавливающая технология забивки свай

Технология, соединяющая в себе особенности двух предыдущих. В случае её применения, на оголовок сваи действует вибропогружатель, который оказывает динамическую нагрузку низкой амплитуды. Таким образом, свая слегка вибрирует. За счет этого снижается плотность грунта, и свая от статической нагрузки постепенно погружается на заданную глубину. Метод оправдан для применения в несвязной почве.

4. Технология забивки свай «Лидерная скважина»

Технология лидерного бурения является отличной альтернативой остальным при условии, что работы ведутся в плотной почве. Особенность метода в создании скважины, диаметром 70% от диаметра ствола сваи и глубиной на 1 метр меньше длины сваи. В лидерную скважину затем будут погружены железобетонные сваи, которые в процессе забивания раздвинут и без того плотный грунт. За счет этого будет достигнута необходимая прочность установки сваи.

Технология отличается отсутствием шума и вибраций (при использовании пресса) и высокой производительностью (при использовании ударных инструментов).

5. Технология забивки свай «Размягченный грунт»

Суть метода в изменении характеристик почвы. Отмечено, что грунт, содержащий значительное количество воды, имеет меньшую сопротивляемость к нагрузкам.

Таким образом, в основе технологии положен принцип размывания (размягчения) воды. Для этого на пятку сваи одевается насадка, подающая воду под давлением. Почва меняет свою структуру, и свая заходит легко. При этом, последние 1,5-2 метра дистанции сваю следует забивать в грунт молотом.

6. Технология забивки свай «Электроосмос»

В основе использования технологии лежит применение электрического тока, который подается через сваю. От тока глинистые грунты размягчаются, и свая проще заходит в грунт.

Процесс забивки ж/б свай – этапы

Если рассматривать полный процесс погружения свай, то его можно описать несколькими последовательными этапами:

1. доставка. Железобетонные сваи достаточно тяжелые изделия, которые нужно привезти, выгрузить и расположить на строительном участке так, чтобы минимизировать их перемещения в процессе забивки;
2. разработка плана работ. С учетом места расположения сваи и проекта работы, разрабатывается маршрут движения копера и молота по участку;
3. подготовка участка. В частности: вывоз мусора, удаление деревьев, выравнивание (если предполагается) и т.п. В некоторых случаях перед установкой свай выполняется рытье котлована;
4. разметка места установки свай;
5. нанесение разметки на сваю. Разметка наносится яркой краской с шагом в 1000 мм. Наличие меток позволяет контролировать степень и скорость заглубления сваи в почву;
6. настройка оборудования;
7. забивка свай выбранной технологией.

Отказ сваи при забивке

Глубина погружения сваи определяется расчетным методом и отражается в проекте. Однако на практике свая может не достигнуть расчетной глубины или уйти ниже заданной отметки.

Случай, когда свая больше не погружается в результате прикладываемого к ней усилия называется «отказ грунта» или «отказ сваи».

Расчет точки отказа можно выполнить по формуле:

Убедиться, что свая точно достигла «отказа» выполняется ряд ударов (при ударной технологии) или увеличивается время, в течение которого к оголовку сваи прилагается усилие (при вдавливающей технологии). Эти удары, не приводящие к продвижению сваи в почву, называются «залог».

Есть еще один термин, описывающий случай, когда свая не погружается из-за перегрева – «ложный отказ». В этом случае работы приостанавливаются на время, достаточное для остывания наконечника сваи, находящегося в грунте.

Забивка свай своими руками

Несмотря на то, что забивка железобетонных свай в основном требует привлечения специализированного оборудования, её вполне реально реализовать самостоятельно. Рассмотрим, как забить сваи вручную, с той оговоркой, что свая имеет приемлемые для работы габариты.

Установка свай своими руками выполняется по ударной технологии. Для организации динамической нагрузки нужно собрать треногу, подвесить на нее несколько бетонных блоков (служат противовесом) и молот. Молот поднимается тросами на максимальную высоту и фиксируется. После того как установлена свая, молот отпускается, и свая забивается в почву. Процедура повторятся до достижения необходимой глубины.

Стоимость забивки свай

В завершении немного о том, сколько стоит забить сваю и из чего формируется стоимость.

Цена складывается из следующих параметров:

• грунт. Чем сложнее почва, тем выше будет стоимость. Есть таблица коэффициентов, с помощью которой ведется пересчет грунта. На нее опираются и при формировании цены;
• место расположения строительства. Чем дальше от места расположения техники, тем дороже;
• объем работ. Причем, чем больше число свай, тем на большую скидку может претендовать заказчик. Отметим, что цена указывается за метраж свай и их число.

Ориентировочные цены приведены в таблице.

Таким образом, забивка свай является единственным способом устройства свайного железобетонного фундамента.

Фундамент на забивных сваях для частного дома

Не секрет, что в наше время стало популярным строить частные дома. В связи с этим на рынке строительных материалов появляются все новые и новые технологичные решения.

Чтобы выбрать тип фундамента необходимо обратить внимание на такие условия как тип почвы, рельеф, и климат. Главным при строительстве будет правильный выбор технологии возведения фундамента, который соответствует особенностям вашей местности и особенностям вашего участка, а также учитывает характеристики будущего дома.

Содержание статьи:

• Устройство фундамента на забивных сваях;
• Где применять забивные сваи ?;
• Виды забивных свай;
• Плюсы и минусы;

Устройство фундамента на забивных сваях

Железобетонные забивные сваи являются хорошей альтернативой другим фундаментам, особенно на сложных грунтах. Разновидность такого свайного фундамента уже давно используется при строительстве домов.

Такой фундамент представляет из себя поле из забитых в грунт свай — железобетонный квадратный стержень с пирамидавидным наконечником. Его размеры в основном варьируются от 150 до 500 мм и длина от 3 до 25 метров. Длинна сваи и его сечение, рассчитываются для конкретного участка и под конкретный проект дома. Для фундамента без ростверка применяются металлические оголовки для крепления к ним обвязки.

Забивание свай производят специальной техникой, на которой установлен гидравлический молот. А специально для небольших свай и маленьких участков есть небольшие установки. Свая должна опираться в твердые слои грунта. Именно это будет гарантировать соответствующую несущую способность сваи.

Фундаменты с использованием забивных свай обычно разделяют на ленточный и плитный. Плитный тип в данном случаи будет считаться более надежным из за большей опорной площади на грунт. Ленточный фундамент хоть и в меньшей степени опирается на грунт, но имеет неоспоримое преимущество меньшую стоимость возведения.

Сваи жб фундамента могут распологатся следующим образом:

при строительстве плитного типа фундамента в виде свайного поля, обычно используется для строительства многоэтажек;

сваи могут забиваться рядами только под стенами их пересечениях и в углах. Такой метод применяю при возведении частных домов;в виде отдельных опор, забиваемых в сложных местах, там где явно выражено пучение почвы;

Где применять забивные сваи?

Такой тип фундамента экономически целесообразно использовать при строительстве дома только на сложных грунтах. Так как тот же мелкозаглубленный ленточный фундамент на хорошем грунте обойдется дешевле. К тому же надо учитывать, что для свайно-забивного фундамента нужен ростверк. Он может стать хорошей альтернативой заглубленному ленточному фундаменту, особенно в той местности, где глубина промерзания грунта значительна. Но хочется подчеркнуть, что все требует расчетов и выбор следует делать исходя из полученных данных.

Виды забивных свай

В основном при строительстве домов используют вот такие забивные сваи:

• 1. Железобетонные. Часто используемые сваи. У таких свай несущая способность, к примеру, длинной 3 метра и сечением 150 на 150мм, доходит до 40тонн. Их срок службы от 50 до 150 лет. Бывают такие характеристики свай:
• сваи с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой;
• круглого, квадратного, таврового и полого сечения;
• призматические и цилиндрические;
• монолитные и сборные (составные);
• сваи с расширенной, окованной или полой пятой.
• 2. Деревянные. Применяются в основном как фундамент для и каркасных домов и деревянных срубов. Деревянные сваи, производят из лиственницы дуба и кедра или из подобных твердых пород. Как правило, на нижний конец сваи устанавливают стальной наконечник. При правильной эксплуатации такой фундамент может прослужить не менее 50 лет.
• 3. Стальные. Используются не так часто. Изготавливаются в основном из трубы, рельсы, швеллера и др. Срок службы около 50 лет.

Плюсы и минусы

Стоит обратить внимание на свод плюсов и минусов забивных свай.

Плюсы

• 1. Забивные сваи можно использовать практически на любой почве, исключая скальные породы.
• 2. Сваи устойчивы к суровым климатическим условиям, эксплуатационный срок достигает 150 лет.
• 3. Сваи хорошо выдерживают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки на плавающих грунтах. Этой особенности способствует армирование;
• 4. Строительство фундамента на забивных сваях проходит быстро. К примеру, свая длинной 3 метра, забивается за несколько минут.
• 5. Почти ни каких земляных работ.
• 6. Монтаж свай можно осуществлять круглогодично.

Минусы

• 1. Установка свай невозможна без специальной техники.
• 2. В доме на сваях сложно построить цокольный этаж или подземный гараж.

Руководство по забивным сваям

Что такое забивные сваи?

Все, кто имел отношение к строительству серьезных сооружений, будь то многоэтажные и высотные здания, промышленные объекты и т.д., имеет представление, что такое забивные сваи. Забивные железобетонные сваи уже более полувека применяют на больших стройках в качестве несущих элементов фундаментов и сооружений. Стандартные сваи, которые используют в гражданском и промышленном строительстве, начинаются от сечения 300х300 мм, длиной 3-12 м.

В частном малоэтажном строительстве, когда речь идет о нестабильных и сложных грунтах, проектировщики зачастую разрабатывают проекты фундаментов на основе забивных свай, потому что альтернативных вариантов фактически нет. Кошелек клиентов от таких конструкторских решений существенно страдает, ведь забивка таких свай встает «в копеечку». Существенную часть затрат составляет перебазировка и аренда тяжелой строительной техники. Зачастую все это усугубляется сложностями с подъездными путями на участок и индивидуальными особенностями самого участка.

Несколько лет назад появились забивные сваи, ориентированные на малоэтажное коттеджное строительство – сваи сечением 150х150 и 200х200 мм длинами 3, 4 и 5 метров. Также появилась мини-забивная техника, способная беспрепятственно выполнять забивку таких свай в любых даже самых сложных условиях на участке. Использование забивных свай стало не только доступным по бюджету мероприятием, но во многих случаях даже и выигрышным с точки зрения общих затрат на строительство фундамента в сравнении с другими технологиями. Если же сравнивать надежность и несущую способность фундаментов на основе забивных свай с другими типами фундаментов – то в большем числе случаев, опираясь на геологические исследования грунтов и конструкторские расчеты нагрузок дома, фундаменты на забивных сваях оказываются вне конкуренции.

Итак, в статье пойдет речь, в первую очередь, о забивке железобетонных свай для малоэтажного и частного строительства, т.е. о сваях сечением 150х150 и 200х200 мм.

Так что же такое забивная свая?

Стандартная забивная свая – это железобетонное изделие, имеющее конструктив в виде армокаркаса из несущей арматуры сечением 10мм с обвязочной арматурой сечением 5мм и заливкой бетоном классом прочности B22,5 (маркой М300). Каждый тип сваи имеет маркировку. Допустим, маркировка С30.15-3 – 3-х метровая свая сечением 150 мм
На первый взгляд может показаться, что нет ничего проще, как изготовить армокаркас, уложить его в форму и залить бетоном, немного подождать – и забивная свая готова.

Да, сегодня все чаще и чаще появляются мини производства, которые изготавливают различные ж/б изделия, в том числе и сваи. Но забивная свая – это особый вид жб конструкций, технология ее изготовления включает в обязательном порядке цикл пропаривания после заливки бетона. Пропаривание сваи происходит в специальных камерах. Без цикла пропаривания с очень большой вероятностью при наборе прочности бетона не будут достигнуты требуемые по ГОСТам нормативы. Соответственно такие изделия могут быть негодными для применения в строительстве. Позволить себе камеры пропаривания может далеко не каждое производство, ведь речь идет не только о самих камерах, но и об увеличении количества циклов производства и сложности самого процесса пропаривания.

Много раз нам приходилось встречаться со сваями плохого качества.
Железобетонная свая, как и любое ЖБИ, подлежит государственной сертификации. Поэтому перед покупкой свай обязательно удостоверьтесь, имеет ли производитель сертификат качества на сваи и обязательно требуйте паспорт качества партии свай при их покупке.

Свая, изготовленная с соблюдением всех технологических процессов, имеет высокий срок эксплуатации – более 100 лет.

На каких грунтах применяются забивные сваи?

Перед началом строительства загородного дома для гарантии надежности фундамента и всей конструкции необходимо производить геологические изыскания грунтов в пятне застройки. Геология на участке строительства позволяет понять состав грунта, его пластичность и стабильность, уровень грунтовых вод, несущие характеристики пластов и т.д. Нельзя принять тип фундамента и разработать проект без геоподосновы, основываясь лишь на проекте дома. Без исследований грунта нельзя понять как будет работать тот или иной тип фундамента и какова будет его надежность. Большинство людей не понимают важность этой процедуры и относятся к геологии, как к дополнительной ненужной процедуре, ссылаясь на фундаменты соседей, которые стоят не один год или на геологию соседних участков.

Мы неоднократно встречали случаи, когда геологические заключения на соседних участках существенно разнились. Был в нашей практике случай в коттеджном поселке «Мартемьяново» в Московской области, когда на соседних участках в одном случае по заключению геологии проходили 3-х метровые сваи, а в другом только 5-ти метровые.

Забивные сваи хорошо работают практически на всех типах грунта: песчаные грунты, глиняные, суглинки, супеси и т.д. Исключение составляют только торфяные типы грунтов. Эти случаи рассматриваются индивидуально. Бывает, встречаются торфяные линзы, их свая может пройти и упереться в стабильные несущие слои грунта. Исходя из заключения по грунтам и проекту дома проектировщик-конструктор производит расчет нагрузок и определяет параметры свай (сечение, длину) и шаг между ними. Разрабатывается проект свайного поля, согласно которому в последствии производится забивка. Немаловажным фактором являются индивидуальные особенности участка – рельеф участка в пятне застройки. Перед началом проектирования фундамента в обязательном порядке нужно выполнить осмотр участка, определить перепады высот в пятне застройки. На больших перепадах зачастую применяются разные длины свай, допустим, в высокой части рельефа идут 3-х метровые сваи, а в низкой части 4-х метровые.

Забивные сваи в фундаментах. Для каких домов используются.

Забивные сваи являются конструктивным элементом различных типов фундаментов, а также применяются как отдельный самостоятельный вид фундамента. Все зависит от типа дома и параметров грунтов.
Во первых стоит сказать, что вне зависимости от типа фундамента, или в случае, когда забивные сваи выполняют роль самостоятельного фундамента, расчет фундамента производится таким образом, что общий суммарный вес дома с запасом должны нести именно забивные сваи. Всевозможные типы обвязок, будь то ростверк, плита или брусовые и швеллерные обвязки, в большинстве случаев выполняют лишь связующую функцию и помогают равномерно распределить нагрузку между сваями.

На основании проекта дома определяется общая его масса. После заключения по грунтам в пятне застройки проектировщик рассчитывает свайное поле и определяет параметры свай и шаг между ними. В среднем забивная железобетонная свая имеет несущую способность от 10 до 25 тонн, если речь идет о стандартных сваях сечением 150х150 и 200х200 мм и длинами 3-5м. Безусловно расчет фундамента производится с запасом прочности. На нашей практике был очень интересный опыт. Мы сотрудничаем по забивке свай с одной очень крупной компанией, занимающейся строительством домов из клееного бруса. Чаще всего для своих домов они используют свайно-ростверковый тип фундамента на основе забивных свай.

Однажды мы выехали на забивку 48 свай 200х200х4000 мм для их фундамента. И вдруг, после забивки пяти свай, нам позвонил их директор по строительству и сказал остановить работы на непродолжительный период. Как потом выяснилось, совместно с клиентом было принято решение провести испытание свай, так как заказчик скептически отнесся к решению конструктора о применение 4-х метровых свай на своем фундаменте. На объект была заказана выездная лаборатория, специализирующаяся на таких испытаниях. Испытания происходили в следующем формате – между 2-мя сваями кладется балка, на которую начинают постепенно нагружать с помощью специальных домкратов. Домкраты соответственно идут с индикаторами нагрузок. После испытаний выяснилось, что каждая из этих двух испытываемых свай несла нагрузку по 14 тонн, что удовлетворяло условиям строительства. Все закончилось хорошо, и мы продолжили работы. Надо сказать такого рода испытания – крайне дорогая затея, один опыт с двумя сваями обошелся в 60 тыс. рублей. Согласитесь, не каждый захочет проводить такую проверку.
Но есть чуть менее точный, но все же проверенный способ проверки несущей способности сваи. На всех наших объектах мы замеряем отказ свай. Отказ сваи – это фактически расстояние, на которое она погружается в грунт на одном из последних ударов при забивке. То есть представьте, когда свая почти забита, т.е. осталось несколько ударов до ее полной забивки, мы замеряем расстояние, на которое она заходит в грунт. Основываясь на постоянном показателе силы удара молота и отказу сваи, по таблице отказа сваи мы с легкостью определяем ее несущую способность.

Вернемся к типу фундаментов и домов, для которых используются забивные сваи. Для каркасных, брусовых и бревенчатых домов чаще всего используют забивные сваи с брусовой обвязкой.
Это недорогой и быстровозводимый тип фундамента, который благодаря своей простоте и всесезонности монтажа очень популярен. В данном случае сваи забиваются в один уровень по горизонту, на объекте постоянно должен присутствовать нивелир.
На каждую сваю монтируется специальный металлический оголовок, к которому на глухарях крепится обвязочный брус. Брус в обязательном порядке должен быть обработан антисептическим защищающим древесину составом. На обвязочном брусе в последствии собирается домокомплект. В некоторых случаях обвязка свай осуществляется металлическими швеллерами и двутаврами через сварку. На такой обвязке свай часто возводят блочные дома.

Для всех типов домов широко используются монолитные железобетонные фундаменты на основе забивных свай. Это и плиты и ростверки, которые заливаются поверх свай. Как все происходит? Стандартно забиваются сваи по периметру будущего ростверка или под площадью будущей плиты. Оголовки (часть сваи над землей) разбиваются, оголяется арматура.
После этого вяжется армокаркас будущего фундамента, связываясь с арматурой из свай, выставляется опалубка и производится заливка фундамента. Монолитные типы фундаментов на основе забивных свай зарекомендовали себя, как самые надежные и долговечные фундаменты, способные выдерживать огромные нагрузки. Стоит отметить, что любой тип фундамента, будь то просто забивные сваи или монолитные фундаменты на забивных сваях перед строительством требуют обязательного проектирования. Без утвержденного проекта на основании проекта дома и заключений по геологии, ни одна серьезная строительная компания не сможет дать гарантии на фундамент.

Забивные сваи для частных домов, появились не так давно. Они пока еще не так широко известны среди обывателей, как, к примеру, винтовые сваи. Но они уже успели завоевать популярность и доверие среди строителей. Их использование на частных стройках растет в геометрической прогрессии.

Причем стоит отметить, что забивные сваи, имея на 20% цену выше винтовых, превосходят их по всем параметрам. Что касается буронабивных свай, то они тоже проигрывают забивным сваям по многим факторам – сложности монтажа, применению асбоцементных обсадных труб и несущей способности.

Как забивают сваи: методы и особенности

Устройство фундамента на сваях сегодня является достаточно распространённой технологией, широко применяемой при малоэтажном строительстве. Фундаментные сваи, в свою очередь подразделаются на три основных вида – буронабивные, винтовые и забивные. Каждая разновидность предусматривает и свою технологию заглубления в грунт.

Виды и особенности забивных свай

Из всех разновидностей забивные сваи, как считается, являются наиболее надёжной опорой для фундамента. Благодаря тому, что они достаточно плотно держаться в грунте, именно забивная технология рекомендуется для обустройства тяжёлых ростверковых фундаментов. Забивка свай является самым старым и испытанным способом их погружения в грунт. Сегодня данная технология широко распространена по всему миру, в связи с чем разработаны различные методики забивки и специальные приспособления.

Железобетонные сваи

Современные забивные сваи могут быть нескольких видов:

• Железобетонные. Имеют уже готовое заострённое окончание и могут быть любого сечения – квадратного, круглого, двутаврового и т.п. Должны быть изготовлены их бетона не ниже 300 марки и иметь внутри арматурный каркас. Перед забивкой отлитую сваю следует внимательно осмотреть – она не должна иметь трещин, деформаций и прочих дефектов. На верхний торец при заглублении надевается специальный стальной оголовок, предотвращающий его разрушение при ударах молота.
• Деревянные. Изготавливают обычно из твёрдых пород деревьев (кедр, лиственница, дуб) и снабжаются коническим остриём из металла, надеваемым на заглубляемый конец. На верхнюю часть надевают металлический обруч, во избежание её растрескивания во время забивки. Бывают длиной до 10 и более метров, а диаметром до 40 см. В отдельных случаях, когда нужно добиться особой прочности свайного фундамента, применяются связки из нескольких свай – «пакеты», забиваемые в грунт как единое целое.
• Металлические. Наиболее распространённый тип свай, используемый в частном строительстве. Сталь является наиболее универсальным материалом, более долговечным, чем дерево, и более технологичным, чем бетон. Могут быть как изготовлены в домашних условиях, так и забиты в грунт с помощью ручного молота. Конструктивно состоят из трубы, острия и оголовка.

Некоторые нюансы забивания

Главное предназначение свайного фундамента – предотвратить деформации основания постройки во время сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы. Для этого свая должна быть забита на глубину ниже уровня промерзания почв. Также при забивании необходимо пройти насквозь слабые грунты до достижения твёрдого основания – это позволяет создать максимально прочный фундамент.

В случае, если грунт наоборот, чересчур плотный, а необходимое углубление свай достаточно большое, применяют методику подмыва грунта. Вглубь почвы вдоль сваи под напором подаётся вода, которая, с одной стороны размягчает грунт, а с другой – уменьшает силу трения.

При забивании сваи необходимо убедиться, что свая не упёрлась в глубине в твёрдый предмет – например, камень. Это особенно важно при неглубоком заглублении свай при малоэтажном строительстве. Дело в том, что в ходе строительства нагрузка на сваи значительно возрастёт и они со временем углубятся ещё на несколько сантиметров, за исключением той сваи, что упёрлась под землёй в камень. Это неизбежно приведёт к перекосу основания и, в итоге, всей постройки.

Производить установку свай желательно в тёплое время года, когда грунт уже полностью оттаял. Это позволит избежать неприятности в виде ослабших опор после полного оттаивания почвы. Однако, в некоторых случаях приходится производить заглубление опор и в холодное время года. Если грунт не успел промёрзнуть глубже одного метра, то работа по заглублению производится в штатном режиме, до тех пор пока свая не будет забита на нужную глубину (глубже уровня промерзания почвы и глубже слабых грунтов). В случае, если грунт промёрз на значительную глубину, то работа может быть невозможна без нанесения повреждений свае.

В данных случаях применяется специальное устройство – «паровая игла». Она представляет собой трубку с отверстиями на конце, через которую подаётся пар. Эта трубка опускается в про буренную скважину небольшого диаметра и производит оттаивание почвы на необходимую глубину. Другая техника, применяемая для зимнего забивания опор – лидерное бурение (см. ниже).

Методы забивки свай

На сегодня в арсенале строителей имеются несколько методов заглубления забивных свай, каждый из которых имеет свои плюсы и свои минусы:

• Ударный метод.
• Погружение вдавливанием.
• Погружение вибрацией.
• Метод лидерного бурения.

Ударный метод

Это наиболее распространённая технология, применяемая как в частном, так и промышленном строительстве. Данная технология предусматривает углубление опоры с помощью ударов специальными молотами, также именуемыми копрами. Для этого созданы многочисленные механизмы, различающиеся мощностью, способом работы и другими техническими характеристиками. Ударный метод является единственной технологией, доступной для забивания свай своими руками.

Для этого применяется нехитрое устройство – ручной молот. Самая простая конструкция его такова:

• Тренога, сваренная из стальных труб или сделанная из брёвен (брусьев).
• Пара подвешенных на ней блоков.
• Собственно молот – тяжёлая металлическая деталь с плоской рабочей частью.
• Два троса, перекинутые через блоки и служащие для подъёма молота.

Забивка свай ударным методом

Принцип работы в данном случае предельно прост – молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется в таком положении. Свая устанавливается вертикально и также фиксируется. После этого молот отпускается и, набирая ускорение в свободном падении, бьёт по торцевой стороне сваи, загоняя её в грунт. Подъём молота осуществляется с двух сторон с помощью тросов, после чего он опять сбрасывается на забиваемую опору. В виде усовершенствования конструкции можно снабдить копр барабаном с фиксатором и рукояткой для накручивания троса.

Кроме того, можно установить на этот барабан электромотор, превратив ручной молот в электрический. Для этого нужно будет предусмотреть систему редукторов и сцепление, для отъёма барабана от шкива электромотора при сбрасывании молота. Возможна и установка на устройство и двигателя внутреннего сгорания.

Высчитывать высоту треноги необходимо с тем расчётом, чтобы падающий сверху молот смог набрать достаточную скорость для мощного удара по тыльной стороне сваи. При необходимости большого заглубления, металлические сваи можно сделать составными – надставлять их с помощью сварки.

Самодельные копры отлично подойдут для забивания металлических трубчатых свай на сравнительно небольшую глубину – до нескольких метров. Это позволяет широко использовать самодельный копр в частном строительстве при возведении относительно лёгких конструкций. В промышленном строительстве применяются многотонные устройства на гусеничном или колёсном ходу, монтируемые на базе бульдозеров, автокранов или экскаваторов. Посмотрите видео, как устанавливают сваи ударным методом.

Лидерное бурение

В случае, если грунт на месте строительства оказывается слишком плотным, для ускорения забивания применяется технология лидерного бурения. В заранее отмеченных местах с помощью бурильной установки делаются скважины диаметром чуть меньше диаметра свай. В данные отверстия и забиваются сваи, в том числе и с применением самодельного копра. Также лидерное бурение применяется для устройства свайного фундамента в мёрзлых почвах в холодное время года.

При лидерном бурении глубина скважины должна быть на полметра меньше глубины углубления опоры. Это необходимо для более плотного удержания сваи грунтом.

Кроме этого существует ещё несколько технологий заглубления опор в грунт. Среди этих технологий можно упомянуть методы вдавливания и погружения опоры вибрацией. Однако, оба они требуют привлечения специализированных строительных машин – их практически невозможно осуществить самостоятельно. Посмотрите видео, как заглубить сваи лидерным бурением.

Углубление опоры вибрацией

Производится специальным механизмом, устанавливаемом на экскаваторе или кране – вибропогружателем. Он представляет собой электрический или бензиновый (дизельный) двигатель, приводящий в движение устройство со смещённым центром тяжести. Устройство закрепляется на оголовке опоры и приводится в действие. При этом возникают поступательные колебания, направленные сверху вниз. Под их воздействием свая и действием своего веса она углубляется в землю. Такой метод применяется там, где невозможно использовать ударный метод – в районах с плотной жилой застройкой, рядом с ветхими и аварийными зданиями и т.д. Посмотрите видео, как монтируют сваи с помощью вибропогружателя.

Углубление вдавливанием

Данный метод также используется там, где невозможно или запрещено применение ударного способа. Для вдавливания сваи используется специализированная многотонная техника, которая захватывает сваю и, перенося на неё свой вес, буквально втыкает её в грунт. Несмотря на то, что данный способ является достаточно сложным и дорогостоящим, существуют области строительства, где без него никак не обойтись – при реконструкциях старинных зданий, строительных работах в непосредственной близости с жилым зданием. Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания свай.

Как видим, выбор того или иного способа заглубления забивных свай в грунт зависит от целого ряда факторов. Каждый метод более всего подходит для определённой ситуации, и выбирать технику забивания опор следует с максимальной точностью – от этого зависит эффективность и скорость работы над закладкой фундамента здания.

Как и чем погружают сваи

На почту строительной компании «Богатырь» недавно поступило письмо от одного из клиентов со следующим содержанием:

Виктор, 35 лет, Москва! «Здравствуйте, уважаемые специалисты. По наследству мне достался большой участок земли в Подмосковье, на котором я планирую построить двухэтажных кирпичный коттедж. В качестве фундамента под дом выбрал основание на забивных железобетонных сваях, сейчас вот собираю информацию по поводу преимуществ и недостатков данного варианта. Объяснижбе мне пожалуйста, каким оборудованием вы выполняете погружение ЖБ свай. Что за техника для этого используются, и зависит ли ее выбор от типа погружаемых свай? Заранее спасибо за ответ!»

Учитывая, что данная тема заинтересует многих, в качестве ответа мы решили предоставить информационную статью, в которой будут детально рассмотрены основные виды оборудования, использующегося для погружения железобетонных свай. На этой странице вы узнаете какие сваи погружают и чем, какая техника для этого используется, а так же наглядно увидите видео материалы по погружению свай.

Само понятие — » забивка свай «, подразумевает погружение свайный столбов в грунт в результате вертикально направленных ударных воздействий, оказываемых на ствол сваи оборудованием, закрепленным на копровой мачте сваебойной машины.

Тогда как погружение производится с помощью ударной техники, о которой мы поговорим далее, сама сваебойная машина служит для выполнения сопутствующих технологических операцией — строповки и подтягивания сваи к месту монтажа, ее поднятия и установку в вертикальное положение, центрирование и фиксацию столба во время погружения.

Какие сваи погружают

Забивание свай — наиболее эффективный способ погружения любых видов железобетонных свай, все конструкции заводского производства, укрепленные арматурным каркасом, пригодны для погружения по данной технологии.

Совет эксперта! Наиболее распространенными железобетонными сваями в промышленном и частном строительстве являются конструкции сплошного квадратного сечения, укрепленные продольно-поперечным армированием с предварительным напряжением каркаса. Длина таких изделий варьируется в пределах от 3 до 12 метров, самое востребованное сечение — 30*30 и 35*35 см.

Рис 1.1: Забивные сваи сплошного квадратного сечения

Погружаться также могут следующие виды ЖБ свай:

• Сваи квадратного сечения с круглой полостью — это более экономичный вариант свайных столбов, за счет уменьшения расхода бетона при производстве их цена на порядок ниже, чем у квадратных свай с монолитным сечением, однако и несущие характеристики таких изделий меньше;
• Круглые полые сваи — конструкции круглого сечения могут обладать закрытой либо открытой нижней частью, сваи с открытым наконечником в процессе погружения заполняются почвой, что дополнительно увеличивает их устойчивость;

Рис. 1.2: Железобетонные сваи круглого сечения

Существуют и другие виды подлежащих погружению свай — это сваи-столбы и сваи-колонны, однако их использование имеет крайне узкую специализацию (гидротехническое и автодорожное строительство), и рассматривать их в качестве варианта для возведения фундаментов под жилые здания не имеет смысла.

Чем погружают сваи

Погружение железобетонных свай может выполняться с помощью нескольких видов техники — дизель молотов, гидромолотов и вибропогружателей. Рассмотрим каждый из них подробнее:

• Дизель молоты и гидромолоты;

Согласно особенностям направляющей конструкции все молоты для забивки свай делятся на два типа — трубчатые и штанговые. В молотах штангового типа направляющие представлены двумя параллельно расположенными штангами, по которым передвигается боек. Трубчатые молоты имеют закрытую конструкцию, боек в них передвигается внутри корпуса из стальной трубы.

Рис. 1.3: Трубчатые и штанговые дизель молоты

Важно! Помимо направляющего элемента ударные молоты состоят из привода (дизельного либо гидравлического), ударного бойка, шабота (неподвижной части, фиксирующейся на свайном столбе и воспринимающую на себя ударную энергию бойка), и наголовника, в котором закрепляется свай.

Принцип работы дизельмолотов следующий: ударный боек молота поднимается в верхнее положение с помощью троса, в это время в цилиндрическую камеру сгорания, расположенную на поверхности шабота, нагнетается топливная смесь.

Затем боек сбрасывается и ударяется об шабот, в результате чего в цилиндре происходит резкое сжатие топлива и, как следствие, взрыв. Часть высвободившейся энергии уходит на погружение свайного столба (в добавок к энергии, полученной сваей от веса падающего бойка), вторая часть — на подбрасывание бойка в верхнее положение. Данный цикл повторяется до тех пор, пока в цилиндр не перестает подаваться топливо.

Гидромолоты отличаются от дизель-молотов принципом работы привода. Вместо цилиндров сгорания такие конструкции оборудованы гидравлическим механизмом, который не только поднимает боек молота в верхнюю часть, но и контролирует его опускание. Такие механизмы более совершенны, поскольку они дают возможность точно регулировать амплитуду ударов бойка, что значительно повышает эффективность работы условиях песчаных грунтов.

Рис. 1.4: Гидромолот для погружения свай

Внимание! Дизельмолоты и гидромолоты отличаются по весу ударной части — в дизельных агрегатах ее вес не превышает 3 тонн, тогда как в гидравлических механизмах он может доходить до 7 тонн.

• Вибропогружатели

В отличие от ударных молотов вибропогружатели оказывают на сваю низкоамплитудное вибрационное воздействие, в результате которого почва под острием столба разуплотняется, и свая под весом вибропогружателя углубляется в грунт.

Такие механизмы вырабатывают вибрацию в результате вращения разнонаправленных дебалансов со смещенным центром тяжести.

Рис. 1.5: Вибропогружатель железобетонных свай

В зависимости от особенностей конструкции вибропогружатели делятся на жесткие и подрессоренные. В жестких агрегатах электропривод закреплен прямо на поверхности корпуса вибратора, тогда как в подрессоренных он установлен на платформе с пружинами. Последний вариант отличается большим сроком эксплуатации, поскольку в нем привод не подвергается деструктивным вибрационным нагрузкам.

Технология забивки железобетонных свай

Забивные сваи опираются на прочные слои грунта, поэтому их несущая способность достаточно высока. Кроме того они предотвращают опасные деформации грунтов, которые приводят к неравномерной осадке здания и появлению трещин.

Область применения

Использование возможно как на песчаных, так и на глинистых грунтах. Такие фундаментные элементы можно применять не только в качестве опорной части здания, но и для закрепления несущего слоя почвы. Забивные сваи можно использовать в большинстве типов грунта:

• пески рыхлые и среднеплотные;
• пластичные и текучие супеси;
• суглинки и глины тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные.

Можно использовать фундаменты и для глинистых грунтов текучей консистенции, но только при условии выхода надземной части сваи за поверхность грунта на расстояние, не превышающее 2 м.

Чтобы определить возможность использования свай , выполняют пробную забивку. Описание грунтов разных групп приведено в ГОСТ «Грунты. Классификация». Для определения точной геологии выполняют специальные изыскания.

Типы забивных свай

В первую очередь фундаменты такого типа разделяются на три крупных группы по назначению:

1. общестроительные;
2. мостовые;
3. электротехнические.

Существует несколько классификаций общестроительных изделий в зависимости от различных показателей. Наиболее важные из них:

1. по материалу (железобетонные, металлические, деревянные);
2. по типу арматуры (с предварительным напряжением или без него);
3. по типу поперечного сечения (круглые сплошные или полые, квадратные, тавровые);
4. по технологии изготовления (сборные или монолитные).

Материал деревянных свай необходимо подбирать в соответствии с ГОСТ 9463-2016. Для бетонных разработано множество нормативных документов:

• ГОСТ 19804-2012 — общие технические условия;
• ГОСТ 19804.4-78 — квадратные сплошные без армирования;
• ГОСТ 19804.2-79 — квадратные сплошные с поперечной напрягаемой арматурой;
• ГОСТ 19804.3-80 — квадратные сплошные с круглой полостью и армированием (напрягаемым и ненапрягаемым);
• ГОСТ 19804.5-83 — полые круглого сечения с ненапрягаемой арматурой;
• и т.д.

Чаще всего используются сваи квадратного сечения. Важно сделать грамотный выбор между элементами с предварительным напряжением арматуры или без него. Погружение железобетонных забивных свай с преднапряжением характеризуется:

• большей максимальной нагрузкой на один элемент;
• высокой трещиностойкостью;
• большей устойчивостью к переменной нагрузке и работе в сложных гидрогеологических условиях.

При подборе рассматривают также финансовую составляющую вопроса.

Технология

Технология забивки свай отличается повышенной сложностью. Для погружения железобетонного фундамента используют специальные машины, которые оказывают статическое (постоянное) или динамическое (ударное) воздействие. Перед началом работ потребуется выполнить подробные геологические изыскания и провести пробную забивку.

Пробная забивка или испытание опор является своего рода репетицией основного процесса. Она предназначена для определения точного поведения фундаментов в грунте. Иногда полученные данные геологических испытаний отличаются от фактических. Испытания позволяют вовремя внести изменения в проект и избежать неприятностей при строительстве и эксплуатации объекта.

После пробной забивки грунтам необходимо дать «отдохнуть». Время перерыва в работе зависит от характеристик почвы на участке строительства:

• пески — 3 дня;
• глина и разнородный грунт — 6 дней;
• водонасыщенный грунт — 10 дней.

Выполнив испытания, можно приступать к процессу забивки. Технология погружения забивных железобетонных свай предусматривает использование следующих видов машин:

• молот паровой или дизельный;
• пресс гидравлический или пневматический;
• вибронасадка;
• вибропогружатель.

Весь процесс работ можно разделить на три этапа. Погружение начинается с высверливания калибрующей скважины. Ее глубина может составлять до трети длины всего фундамента. Вместо калибрующей скважины можно также использовать направляющие решетчатые каркасы.

На втором этапе работ сваю необходимо установить в скважину или направляющую. Точность расположения проверяют гидравлическим уровнем. Завершающий этап — погружение сваи в грунт забивкой специальными механизмами. После того, как все элементы фундамента установлены в грунт, необходимо выполнить ростверк, цокольную ленту или плиту.

Серии свай

Сваи железобетонные забивные с квадратным сплошным сечением изготавливаются по серии 1.011.1-10. В зависимости от типа армирования руководствуются разными выпусками этого нормативного документа:

• ненапрягаемая арматура — выпуск 1, части 1 и 2;
• напрягаемая арматура — выпуск 2;
• без поперечной арматуры — выпуск 3.

В сериях приведены типовые размеры изделий и рабочие чертежи к ним. Также указывается:

• расшифровка маркировки;
• область использования;
• технические требования к изготовлению и используемым материалам;
• методы проведения испытаний;
• условия расчетов.

С ненапрягаемой арматурой

Такие фундаменты могут быть длиной от 5 до 12 м. Они подходят для использования во всех климатических регионах. По указаниям ГОССТРОЙ такие сваи рекомендуется применять только в тех случаях, когда использование предварительно напряженной арматуры невозможно или когда такие сваи не могут быть изготовлены в районе строительства.

Маркировка изделий расшифровывается следующим образом:

• первая буква С — сплошное квадратное сечение;
• первая цифра — длина элемента в дм;
• вторая цифра — размер сечения в см;
• третья цифра — тип армирования;
• последняя позиция — дополнительная информация( 1 — с приставным каркасом острия, У — ударопрочная).

Например, маркировка С 80.30-2.У обозначает элемент ударопрочный квадратного сплошного сечения длинной 8 метров, размером стороны 30 см, армированием 2 типа.

С напрягаемой арматурой

Предварительное напряжение арматуры предусматривается для повышения ее прочности. Выполнить его можно механическим или электротермическим способом. Благодаря проведению предварительных мероприятий, готовая конструкция характеризуется большей прочностью на изгиб. Сваи с напряженной арматурой могут быть с поперечным армированием или без него. Последние не рекомендуется применять на пучинистых грунтах, когда силы пучения могут превышать вдавливающую нагрузку на элемент.+

По серии свая может называться (маркироваться) по-разному, в зависимости от расположения и типа используемой арматуры:

• Сц — центральное армирование;
• СН — напрягаемая стержневая арматура;
• СНпр — напрягаемая проволочная арматура;
• СНк — напрягаемая арматура с использованием метода непрерывного безопалубочного формования.

В настоящее время часто более выгодным вариантом становятся фундаменты без предварительного напряжения.

Забивка свай — это ответственный и трудоемкий процесс. Выполнить его без специального оборудования и опыта невозможно. Чтобы построить надежные и долговечные фундаменты потребуется провести предварительные исследования и расчеты.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.