Сваи - виды и способы их погружения

В зависимости от размеров моста и его пролетов, конструкции опор, гидрогеологических условий, а также производственных возможностей применяют при сооружении фундаментов сваи деревянные, железобетонные и стальные.

Для небольших мостов с бетонными опорами на низких ростверках, а также для постройки временных и постоянных деревянных мостов применяют забивные деревянные сваи из одиночных бревен диаметром от 18 да 28 см, длиной до 8,5 м и реже до 12 м, а также в виде пакетов длиной до 20—25 м из трех или четырех сплоченных бревен или прямоугольных брусьев. Сваи изготавливают обычно из леса хвойных пород. Бревна для свай должны быть прямыми и ровными, односторонняя кривизна не должна превышать 1 % длины, а двусторонняя кривизна не допускается. Бревна, отобранные по длине и диаметру, ошкуривают, очищают от суков и наростов, обрабатывают головы и острия. Сваи, погружаемые через каркасы, кроме того, обрабатывают на цилиндр.

методы испытания свай

Нормируемый отказ сваи
Во избежание отклонения сваи при забивке должно быть обращено особое внимание на правильность формы заострения, выполняемое в виде четырехгранной или трехгранной пирамиды с вершиной на оси сваи. Длину заострения дают с учетом плотности грунта. При погружении свай в труднопроходимых грунтах или в грунтах с твердыми каменистыми включениями на острие надевают стальные башмаки, закрепляя их гвоздями-ершами или шурупами большого диаметра. Головы свай обрезают строго перпендикулярно к их оси и укрепляют металлическими бугерами или предохранительными дисками (толщиной 30—40 мм) от размочаливания ударами молота.

В случае отсутствия бревен требуемой длины их наращивают, следя за тем, чтобы по длине сваи было не более одного стыка. Соединяют бревна впритык на штыре с перекрытием стыка не менее чем четырьмя стальными полосовыми или уголковыми накладками. Более надежный стык — соединение с помощью отрезка трубы длиной не менее пяти диаметров стыкуемых бревен. Трубу плотно насаживают на стыкуемые концы бревен и закрепляют металлическими гвоздями-ершами.

Сваи постоянных деревянных мостов перед забивкой в грунт пропитывают креозотовым маслом или другими устойчивыми антисептиками на участке переменной влажности, а также ниже уровня воды до 2 м.

Железобетонные сваи доставляют на строительство, как правило, с завода или полигона. Сваи квадратного сплошного сечения изготавливают цельными на всю длину из обычного или предварительно напряженного железобетона, а круглые сваи-оболочки — цилиндрическими секциями, стыкуемыми перед их забивкой или в процессе погружения свай в грунт. Железобетонные сваи сплошного сечения имеют заострения на концах, надежно усиленные армированием в виде пакета из изогнутых и продольных стержней со сварными стыками и обжатых на конце обоймой или башмаком. Полые железобетонные сваи-оболочки забивают как с открытым концом, так и с устройством специального наконечника.

Стальные сван применяют сравнительно редко, когда например, необходимо их погружать на значительную глубину (более 15—20 м) в плотные, труднопроходимые гравелистые грунты или в глинистые с каменными прослойками. Стальные сваи применяют также при устройстве опор эстакад на глубоких болотах, так как сюда доставлять железобетонные сваи более сложно, и, кроме того, они обладают меньшим сопротивлением (железобетона) влиянию мороза и агрессивному воздействию болотной среды. Металлические сван можно готовить как из заводских труб, так и сваривать из пары коробчатых шпунтин тяжелого профиля, двутавров, швеллеров или листового металла. При изготовлении квадратных или шпунтовых полых свай продольные стыки выполняют автоматической сваркой.

С целью предохранения металла от коррозии сваи обычно защищают покрытиями в виде битумного лака или составами из полимерных смол. Внутреннюю полость свай после их погружения часто заполняют бетоном.

Способ погружения свай в грунт выбирают с учетом массы и размера сваи, глубины погружения, условий забивки (на суше или с воды), гидрогеологических условий, а также с учетом применяемого оборудования. Забивные сваи погружают на проектную глубину дизельными или паровоздушными молотами и вибропогружателями Иногда применяют подмыв свай напором струй воды для облегчения забивки в плотных грунтах. Известны три основных способа погружения свай:
1) копровыми, и крановыми агрегатами, обеспечивающими подъем, установку и погружение сваи в заданном направлении — вертикально или наклонно;
2) с использованием металлических или деревянных каркасов, обеспечивающих заданное направление сваи при забивке;
3) в железобетонных кондукторах, обеспечивающих проектное направление погружаемой сваи и используемых в качестве ростверков свайного фундамента.

Динамические испытания свай предуссматривают:

Для забивки свай применяют:
1) легкие и средние дизель-молоты с массой ударной части от 600 до 1250 кг, обычно используемые для погружения деревянных железобетонных и шпунтовых свай длиной до 10—12 м;
2) тяжелые универсальные копровые агрегаты с паровоздушными молотами и мощными дизель-молотами с массой ударной части до 6000 кг, применяемые для погружения железобетонных свай длиной до 25 м и стальных свай до 30 м и более:
3) самоходные краны, стационарные и плавучие деррик-краны с подвесами, направляющими стрелами и дизель-молотами различной мощности. Для установки свай в каркасы и направляющие кондукторы, а также для последующего погружения дизель-молотами или вибропогружателями, весьма удобны самоходные и плавучие стреловые краны.

Погружение сваи в грунт копровыми и крановыми агрегатами применяют с учетом местных условий:
1) при возможности установки и свободного перемещения копра по дну котлована или по сухому месту, например, на строительстве опор свайно-эстакадных мостов. Способ наиболее простой, легко применимый при забивке свай как в открытых котлованах без крепления откосов, так и непосредственно с поверхности земли без устройства котлованов,
2) при наличии временных подмостей, перекрывающих котлован. В этом случае копры и краны нужно оснащать направляющими стрелами, а также обеспечивать последующую разборку и сборку подмостей для перемещения копра;
3) с использованием передвижных мостиков, перекрывающих котлован по ширине и перемещающихся вдоль котлована по рельсовым путям, уложенным на поверхности грунта параллельно шпунтовому ограждению. Копер с молотом может перемещаться по мостику в поперечном направлении;
4) при небольших поперечных размерах опор многопролетного моста и сооружении их на сухой пойме или на мелководье, где забивать сваи можно с помощью копров, расположенных на передвижных мостиках и двигающихся по рельсовым путям вдоль моста. Рельсовые пути при этом располагают на небольшой насыпи или на специальной эстакаде за пределами котлована. Наряду с применением специальных копровых агрегатов сваи забивают с помощью козлового крана с подвешенными к нему направляющей стрелой и молотом. Кран перемещается по рельсовым путям, уложенным параллельно продольной оси моста. Этот способ удобен своей универсальностью, так как позволяет кран и подкрановые пути использовать для забивки шпунта и сваи в котловане, бетонирования или сборки фундамента и верха опор, а также монтажа сборных пролетных строений;
5) в зимнее время при устойчивом ледяном покрове, достаточных толщине и прочности льда можно сваи забивать копровым или крановым агрегатом непосредственно со льда. В этом случае под путями движения агрегата укладывают настил из толстых и длинных окантованных бревен или брусьев для распределения нагрузки на большую площадь ледяного покрова.

На местности, покрытой водой и при ее глубине более 1,5—2 м, шпунт и сваи часто забивают с помощью плавучих копровых агрегатов Агрегат при этом устанавливают на рабочий мостик, расположенный на плашкоутах из понтонов КС, плавающих за пределами котлована, параллельно его кромке Копер может перемещаться по рабочему мостику, погружая сваи во всех местах по ширине опоры. Рабочий мостик может быть закреплен неподвижно на плашкоутах или перемещаться на тележках вдоль плашкоутов. Забивать сваи можно и с помощью плавучего крана, используя как жестконогие деррик-краны, так и самоходные стреловые.

Для погружения свай в заданном направлении стреловые краны— сухопутные и плавучие — оборудуют направляющими стрелами, подвешенными к оголовку стрелы крана.
Применение каркасов для погружения свай позволяет устанавливать и забивать сваи, стреловыми кранами без дополнительною обустройства направляющими стрелами. В этом случае сваи вставляют в ячейки деревянного или металлического каркаса, а затем на головы свай поочередно насаживают молот

Сколько стоит работа по забиванию свай?

500 руб./пог.м

    +7 (922) 101-81-68

Предлагаем услуги по погружению, забивки свай сечением 300х300, 350х350 мм различной отечественной техникой.

акт испытания свай

1) Копровая установка КО-8 на базе грузового автомобиля КрАЗ (макс. глубина забивки 9 метров).

2) Копровая установка УГМК-12 на базе грузового шасси КАМАЗ (макс. глубина забивки 12 метров)

3) Копровая установка на базе трактора Т-170 с молотом СП-67 с нарощеной стрелой (макс. глубина забивки 9 метров)

4) Копровая установка на базе трактора Т-170 (болотоход) с молотом СП-49  (макс. глубина забивки 12 метров)
    Свайный фундамент.

Свайный фундамент – один из типов фундаментов на столбчатых опорах под названием сваи. Довольно массивный и технологически сложный тип опоры для здания возводится путем погружения больших свай в нестабильный грунт. Такой фундамент отличается особой надежностью, а процесс возведения большими трудозатратами. Свайный фундамент широко применяется в Туле, как в промышленном, так и в гражданском строительстве при постройке многооэтажных зданий и частных коттеджей.

Целесообразность использования свайного фундамента

Свайный участок возводится в первую очередь по причине нестабильности грунта. Главной задачей сваи опираться на низкие слои грунта, структура которых более стабильна и прочна, тем самым минуя слабый грунт в верхних слоях. Верхние непригодные для фундамента слои бывают нескольких видов:

1. Глиняная порода или суглинка, которая находится в текучем пластичном состоянии

2. Лессовидные или макропористые грунты содержат большое количество частиц глины или известняка, которые при добавлении воды дадут усадку всего грунта

3. Плывуны – грунты с большим содержанием песчаных и глинистых частиц

4. Грунты растительного происхождения, содержащие 1 – 20% перегноя, торфа, ил, сапропел

5. Иольдиевые глины, глинистые грунты, мокрый солончак  

Такой тип грунта делает необходимым передать давление сооружения на более низкие слои грунта, которые пригодны для опоры. Определить состав грунта и уровень залегания пригодных слоев грунта может только опытный геолог. От этого исследования зависит надежность здания и его долговечность. Наличие таких ненадежных грунтов даже на глубине 1,5 метра делает использование свай более целесообразным, нежели столбчатый и тем более ленточный. Отсутствие земельных работ и более прочная структура свай делает фундамент более надежным и устойчивым на нестабильных грунтах.

Иногда в Туле свайный фундамент используют даже на плотных грунтах для экономии средств. Это связано с уменьшением объема земельных работ, расходом бетона и снижением трудоемкости. Однако снижение трудозатрат и времени возведения связано с использованием большой техники для вбивания свай или вкручивания свай и сверления отверстия в грунте. К тому же его можно применять, если в здании не предусмотрен подвал. Сваи часто используются как альтернатива ленточному фундаменту по причине слишком широких стен железобетонной «ленты» и нецелесообразность его возведения. Виды свайного фундамента Свая – это готовый железобетонный стержень, который погружается в грунт уже готовым, либо формируется в грунте. Готовая свая погружается в грунт заостренным концом через слабые слои грунта до плотно слоя, при помощи специальной техники. Отлив свай в грунте выполняется путем сверления скважины в грунте до плотного слоя, после чего выполняется армирование и залив бетоном. Сваи можно разделить по четырем признакам: материал изготовления, форма сечения, способ размещения и способ погружения, принцип действия.
По способу заглубления сваи делятся на: 1. Забивные 2. Винтовые 3. Набивные 4. Вдавливаемые 5. Виброусадочные  

Особенность свайных фундаментов заключается в том, что любой тип погружения требует специальной техники. Забивные сваи погружаются путем вбивания сваи специальным забивным молотом. Для предотвращения разрушения верхней части сваи из-за ударов, на ней надевают металлический наголовник с прокладкой из дерева. При этом для быстрого и эффективного забивания вес молота должен быть больше веса сваи. Часто состав грунта не позволяет забить сваю. В этом случае используют подмывание грунта или бурение скважины на 1 метр выше, чем уровень забивания сваи.

Винтовые сваи погружают в грунт при помощи завинчивания специальной лопастью до 2 м в диаметре. Этот способ эффективен только при наличии слабых грунтов или малосжижаемых пород грунта. Набивные сваи представляют собой способ возведения сваи внутри грунта. То есть, сверлится скважина специальным буром нужного диаметра, после чего производится армирование полости, изоляция стенок и заливание бетона по специальной технологии. Эти сваи используются в особо сложных и неудобных породах грунта. Вдавливаемые сваи применяются в особых случаях, например, когда рядом есть здание. Такой тип повсеместно применяется в условиях массовой городской застройки или при реконструкции здания. Вдавливание происходит при помощи специальной вдавливаемой машины. Виброусадочные сваи погружаются при помощи эксцентрикового центробежного вибратора, который устанавливается на головку сваи и создает вибрации, которые передаются на грунт.

Грунт под действием вибраций разжижается и допускает погружение сваи. Вместе в виброусадкой могут применяться вдавливаемые машины или молоты.

По способу размещения сваи делятся на: 1. Одиночные сваи 2. Свайная лента 3. Свайный куст 4. Свайное поле

Одиночные сваи устанавливаются под отдельно стоящую опору по одной свае. В этом случае каждая свая работает самостоятельно и не зависит от остальных. Такие сваи часто забивают вплотную одна к другой или образуют паз (гребень) в примыкающие грани – шпунтовые сваи.  

Ленточный тип распределения подразумевает установку рядами для равномерной передачи веса на ряд свай. Свайный куст применяется для организации опоры под массивную колонну, для которой одной сваи будет не достаточно. Свайное поле подразумевает равномерное размещение свай под всей площадью здания, которые впоследствии объединяются ростверком. Такой тип применяется для многооэтажных тяжелых зданий.

По форме сечения сваи делятся на: 1. Круглые 2. Квадратные 3. Призматические 4. Полые 5. Сплошные

Разная форма свай используется в разных методах погружения. Например, круглая свая применяется для завинчивания, а квадратная и призматическая для забивания или набивки свай бетоном. Также сваи различаются по длине, весу, по конструкции нижнего конца и т.д. Полые сваи часто применяются в строительстве для набивных свай, при этом их могут набивать, как бетоном, так и выбранным из скважины грунтом или песком. Наибольшее распространение получили квадратные сваи с полой структурой размером от 20 до 40 см в ширину и длиной до 28 метров.

По принципу действия сваи также делятся на:
1. Сваи-стойки 2. Висячие сваи    
Сваи стойки работают по принципу передачи давления от здания на грунт. Это самый распространенный тип свай. Однако существуют случаи, когда глубина залегания плотного слоя грунта выше возможной длины сваи, в этом случае применяются висячие сваи. Принцип работы висячих свай основан на боковом трении стенок о поверхность грунта. Во время установки такой сваи при помощи вибрации грунт разжижается и позволяет погрузиться свае на нужную глубину, после чего грунт приобретает прежнюю плотность и зажимает сваю.

По материалу изготовления сваи делятся на: 1. Железобетонные 2. Стальные
3. Грунтовые 4. Деревянные

Применение железобетонных сваи уже не новость и использование железобетона оправданно. Такие сваи служат более 100 лет и их прочность позволяет возводить многоэтажные здания с весом более 1000 тонн. Для изготовления сваи используется бетон марки не ниже М200. Металлические сваи изготавливаются из стали в виде прокатных профилей или труб. Металл конечно прочнее бетона, но его использование не всегда оправданно в связи с дороговизной стали, сложной установкой свай и необходимостью специальной обработки металла перед погружением. Даже трехметровая свая диаметров 10 см уже вынуждает применять кран для установки.

Деревянные сваи, несмотря на свою недолговечность, все же используются в условиях достижения химической промышленности, которые позволяют обрабатывать дерево специальными средствами и предотвращать быстрое гниение дерева. Для организации деревянного фундамента, дерево очищается от коры и сучьев, обрабатывается и вбивается в грунт. Свайный фундамент с ростверком Ростверк – представляет собой большую вылитую из бетона плиту, которая объединяет все сваи, для равномерной передачи веса на все сваи. При использовании ростверка, нагрузка от здания передается равномерно на всю площадь грунтового покрытия и исключает вероятность деформации фундамента вследствие проседания грунта в одной его части.

Свайно-ростверковый фундамент различается по способу сборки: 1. Сборный 2. Сборно-монолитный 3. Монолитный

Сборный ростверк представляет собой готовые железобетонные плиты, которые выступающей из них арматурой крепятся к сваям и между собой, а швы заделываются цементно-бетонным раствором. Такая конструкция уступает по прочности монолитной, однако, в условиях возведения не тяжелого здания и коротких сроков на строительство очень уместна. Монолитный ростверк возводится путем отлива бетона в организованную заранее опалубку. Прочность такого ростверка увеличивается в несколько раз, а сам ростверк часто может служить полом для цоколя или самого помещения. Фундамент с ростверком бывает высоким и низким. Низкий ростверк опускается до самого грунта и передает вес на грунт и сваи, при том, что высокий ростверк передает вес только на сваи.

Современные свайные фундаменты.

Если у вас дом на болоте, или на насыщенных водой грунтах, есть смысл заказать машину, которая делает в земле скважины крупного диаметра и вкопать сваи, чаще всего металлические или асбестоцементные трубы на значительную глубину. Не могу точно сказать на какую - все зависит от веса дома, количества труб, или свай, и состояния грунта. Грунт можно идентифицировать при его сверлении.

В любом случае вы получаете следующие минусы. Дороговизна строительства: машина, подъемный кран, специалист-прораб, рабочие, трубы, бетон для их заполнения. Дом, построенный на сваях, будет находиться высоко от земли, и под него будет задувать ветер. И, наконец, устройство цоколя может представлять проблему. О кирпичах придется забыть. Скорее всего, придется зашивать каким-нибудь материалом типа плоского шифера, а он хрупкий, и легко трескается.

Короче говоря, строить дом на сваях нужно на очень влажной почве, а по моему опыту строить дом на плохой (влажной) почве не рекомендуется.

Как вбить сваи - общие рекомендации

Расмотрим нормы забивки свай
Сваи погружают ударом, вибрацией, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и электроосмоса, а также комбинациями этих методов. Эффективность применения того или иного метода зависит в основном от фунтовых условий.

Технология и порядок действий

Для того чтобы забить сваю в грунт, разметьте свайное поле при помощи строительных рулеток, геодезических приборов. Отметьте колышками, вбитыми в землю, центр сваи, пронумеруйте их.

стоимость испытания свай

Переместите сваебойную машину (дизель-молот) к месту забивания сваи. При помощи крана установите сваю в вертикальное положение на нужном месте. Сделайте точную выверку положения сваи.

Установите на сваю наголовник и амортизирующую прокладку между наголовником и сваей. Это нужно для того, чтобы не повредить конец сваи.

Постепенно опускайте молот сваебойной машины на наголовник сваи. Первые удары должны быть несильными, важно четко отслеживать строго вертикальное погружение сваи в грунт. Забивайте сваи, постепенно увеличивая силу удара до тех пор, пока свая не получит расчетный отказ или до проектной глубины.

Ударный метод

Метод основан на использовании энергии удара (ударной нагрузки), под действием которой свая нижней заостренной частью внедряется в фунт. По мере погружения она смещает частицы фунта в стороны, частично вниз, частично вверх (на дневную поверхность). В результате погружения свая вытесняет объем фунта, практически равный объему ее погруженной части, и таким образом дополнительно уплотняет фунтовое основание. Зона заметного уплотнения фунта вокруг сваи распространяется в плоскости, нормальной к продольной оси сваи, на расстояние, равное 2... 3 диаметрам сваи.
Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальными механизмами - молотами самых разных типов, основными из которых являются дизельные.

На строительных площадках применяют штанговые и трубчатые дизель-молоты.

Ударная часть штанговых дизель-молотов - подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направляющих штангах. При падении цилиндра на неподвижный поршень в камере сгорания смеси энергия подбрасывает цилиндр вверх, после чего происходит новый удар и цикл повторяется.

Вибрационный метод

Метод основан на значительном уменьшении при вибрации коэффициента внутреннего трения в грунте и сил трения по боковой поверхности свай. Благодаря этому при вибрировании для погружения свай требуется усилий иногда в десятки раз меньше, чем при забивке. При этом наблюдается также частичное уплотнение грунта (виброуплотнение). Зона уплотнения составляет 1,5...3 диаметра сваи (в зависимости от вида грунта и его плотности).

При вибрационном методе сваю погружают с помощью специальных механизмов - вибропогружателей. Вибропогружатель, представляющий собой электромеханическую машину вибрационного действия, подвешивают к мачте сваепогружающей установки и соединяют со сваей наголовником.
Действие вибропогружателя основано на принципе, при котором вызываемые дебалансами вибратора горизонтальные центробежные силы взаимно ликвидируются, в то время как вертикальные суммируются.
Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогружатель, наголовник и свая) должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями.
При выборе низкочастотных погружателей (420 кол/мин), применяемых при погружении тяжелых железобетонных свай и оболочек (трубчатых свай диаметром 1000 мм и более), необходимо, чтобы момент эксцентриков превышал вес вибросистемы не менее чем в 7 раз для легких грунтов и в 11 раз для средних и тяжелых фунтов.

При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется перемятая глинистая подушка, которая вызывает значительное (до 40%) снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить возникновение этого явления, сваю погружают на заключительном отрезке длиной 15...20 см ударным методом.

Для погружения легких (массой до 3 т) свай и металлического шпунта в грунты, не оказывающие большого лобового сопротивления под острием сваи, применяют высокочастотные (1500 колебаний в 1 мин и более) вибропогружатели с подрессоренной пригрузкой, которые состоят из вибратора и присоединенного к нему с помощью системы пружин дополнительного груза и приводного электродвигателя..

Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных во-донасыщенных фунтах. Применение вибрационного метода для погружения свай в мало влажные плотные фунты возможно лишь при устройстве лидирующих скважин, т. е. при предварительном выполнении другого процесса, требующего буровых механизмов.
Советы и рекомендации по работе

Железобетонные сваи обычно бывают квадратного сечения с заостренным концом. На противоположный конец сваи одевается стальная обойма или башмак.

Металлические сваи изготавливаются из труб, швеллеров, двутавров. Металлические сваи удобны тем, что легки и имеют возможность наращивания по длине.

Деревянные сваи изготавливают из дерева хвойных пород, сосны, лиственницы, кедра. Деревянная свая представляет собой бревно с заостренным концом, на который одевают металлический наконечник. На верхний конец бревна надевается металлическое кольцо – бугель, для того, чтобы дерево не раскололось при ударах.

Статистика Видео:  0 ключ $:  нормируемый отказ сваи , динамические испытания свай , нормы забивки свай