Технология погружения забивных свай

94. Технология погружения забивных свай.

Забивные сваи изготавливают на поверхности земли, а затем погружают в грунт в вертикальном или наклонном положении. Существует несколько методов погружения забивных свай.

Ударный метод. Этот метод основан на использовании энергии удара, под действием которого свая нижним концом (заостренной частью) внедряется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны, частично вниз и частично вверх. В результате погружения свая вытесняет объем грунта и таким образом дополнительно уплотняется грунтовое основание. Ударную нагрузку на оголовок сваи создают спец. механизмами – молотами разных типов, основным из которых является дизельный. Как правило, обычно применяются штанговые и трубчатые дизель-молоты.

Процесс погружения сваи складывается из следующих операций:

подтягивание и подъем сваи с одновременным заведением ее головной части в гнездо наголовника в нижней части молота;

установка сваи в направляющих в месте забивки;

забивка сваи сначала несколькими легкими ударами с последующим увеличением силы ударов до максимальной. При отклонении положения сваи от вертикали более чем на 1 % сваю выправляют подпорками, стяжками и т.п., или извлекают и забивают вновь;

передвижение копровой установки и срезание сваи по заданной отметке.

Забивка свай ведется до получения заданного проектом отказа.

Отказ — глубина погружения сваи от одного удара. Отказ измеряют с точностью до 1 мм. Осадку от одного удара в конце забивки сваи измерить трудно, поэтому отказ определяют как среднее значение при серии ударов, называемых залогом.

При погружении свай дизель-молотами и паровоздушными молотами одиночного действия залог принимается равным 10 ударам, при погружении свай молотами двойного действия и вибропогружателями залог принимают равным числу ударов за 1 мин забивки.

Если средний отказ в 3-х последующих залогах не превышает расчетного, то процесс забивки свай можно считать законченным. Сваи, не давшие контрольного отказа после перерыва с длительностью в 3-4 дня подвергают контрольной забивке, если глубина погружения свай не достигла 85% проектной, а на протяжении 3-х последних залогов получен расчетный отказ, то надо выявить причины этого явления, согласовать с проектной организацией.

Вибрационный метод. Метод основан на значительном уменьшении при вибрации коэффициента внутреннего трения в грунте и силы трения боковых поверхностей свай. Благодаря этому при вибрации доя погружения свай требуется в десятки раз меньше усилий, чем при забивке. При этом наблюдается частичное уплотнение грунта . зона уплотнения составляет 1.5-3 диаметра сваи в зависимости от вида грунта и его плотности. При вибрационном способе сваю погружают с помощью спец.механизмов – вибропогружателей. Вибропогружатель подвешивают к мачте сваи погружающей установки и соединяют со сваей наголовником. Действие вибропогр-ля основано на принципе, при котором горизонтальные центробежные силы взаимокомпенсируются , а вертикальные суммируются.

Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогруж-ль, наголовник, свая)т должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями. При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется глинистая подушка, которая вызывает значительное снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить это явление сваю погружают ударным способом на длину 15-20 см. для погружения легких свай (до 3-х тонн) и металлического шпунта в грунты неоказываемового большого лобового сопротивления под острием сваи принимают высококачественные вибропогружатели с подрессорной пригрузкой.

Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных, водонасыщенных грунтах . применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажние плотные грунты возможно только при устройстве лидирующих скважин.

Виброударный метод погружения свай — универсальный. Вибромолот совершает удары по наголовнику сваи, когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебаний возбудителя.

Масса ударной части вибромолота для ЖБ свай должно быть не менее 50% от массы сваи и составляет около 650-1350 кг.

Способ вдавливания (статический метод) коротких свай (до 6 м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброударный способы. Однако в плотных грунтах перед вдавливанием необходимо бурить лидирующие скважины небольшого диаметра.

Вибровдавливание. При вибровдавливании свая погружается от комбинированных воздействий вибрации и статической нагрузки. Этот способ более эффективен, чем простое вдавливание.

Вибровдавливающая установка состоит из 2-х рам, на заднее раме находятся электрогенераторы, работающие от трактора и 2-хбарабанная лебедка. На передней раме располагается направляющая стрела с вибропогружателем. Когда вибровдавливающая установка займет рабочее положение вибропогружатель опускают вниз, наголовником соединяется свая и поднимают на место забивки.

Метод вибровдавливания исключает разрушение свай и эффективен при погружении свай длиной до 6 м.

Завинчивание. Винтовые сваи изготавливают стальными или комбинированными: нижняя винтовая часть — стальная; верхняя — железобетонная. Такие сваи применяются в качестве фундаментов и анкеров при строительстве мачт, линий электропередачи, радиосвязи и т.п.

Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполненным при погружении свай методом забивки или вибрации, только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают оболочки.

Метод с подмывкой грунта. С подмывом под давление воды не менее 0,5 МПа могут погружаться сваи-стойки, если нет опасности осадки близлежащих сооружений. Расположение подмывных трубок бывает центральным или боковым. Центральное расположение более предпочтительно, поскольку при боковом расположении подмывные трубки часто повреждаются и заполняются грунтом. В связи с размывом грунта под пятой сваи за 1. 1,5 м до проектной отметки подмыв прекращают, дальше сваю погружают без подмыва.

Электроосмос используют при погружении свай в плотные глинистые грунты. После кратковременного воздействия постоянного тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижаются силы трения между сваей и грунтом

а — вибрационный; б — виброударный; в — вдавливание; г – вибровдавливание;

д — завинчивание; е — подмыв; ж — электроосмос.

Методы погружения свай

Применяется различные технологии погружения свай, которые, в общем-то, сводятся к одной цели: погружение сваи в заданном месте, на определенную глубину и под определенным углом.

  • Существующие методы погружения свай
  • Ударный метод погружения
  • Вибрационный метод погружения свай
  • Метод погружения свай вдавливанием
  • Метод погружения свай завинчиванием
  • Буронабивной метод погружения свай
  • Преимущества ударного погружения свай
  • Заказ погружения свай

Сваи, проходя сквозь слои твердого и слабого грунта, равномерно распределяют общую фундаментальную нагрузку по всему периметру строения. Упираясь в нижний твердый слой грунта, свайный ствол обретает устойчивость и не дает предпосылок к «гулянию» всего фундамента.

Сваи подразделяются на два вида:

  • Набивные. Создаются на контрольной точке расположения. Перед непосредственной заливкой свайного столба происходит бурение скважины с помощью специальной техники и установка армированных каркасов.
  • Забивные. На место строительства завозятся уже готовые сваи. Используя крановые установки, их подтаскивают на контрольные точки и производят забивку с помощью молотов.

Рис. 1: Забивная и буронабивная свая (различие)

Способ погружения свай в грунт будет зависеть от геодезических данных по участку строительства и наличия рядом стоящих объектов. Также выбранный метод погружения в дальнейшем определяет выбор конкретной техники.

Существующие методы погружения свай

Согласно СНИП, погружение свай под фундамент производится различным технологическим оборудованием, выбор которого зависит от длины свай (рассчитывается при проектировании строения) и состояния грунтов.

Погружения свай применяются следующие основные методы:

В зависимости от условий и при необходимости в тех или иных случаях применяются комбинированные методы:

  • виброударный
  • вибровдавливанием
  • с подмывом грунта
  • с использованием электроосмоса

Ударный метод погружения

Наиболее распространен ударный метод применяется с использованием ударного свайного оборудования. Это паровоздушные, гидравлические и дизель-молоты различной мощности.

— Трубчатые дизель-молоты имеют преимущество перед штанговыми, так как при одинаковом весе энергия удара у трубчатых молотов в 2-3 раза выше, чем у штанговых.

— Оборудование навешивается на специальную установку — сваебойную машину и, при забивании сваи наносит сильные удары по ее верхней части. Чтобы торец сваи, по которому наносится удар, не разрушался, применяют специальное оборудование — наголовник.

— Погружение производится до достижения проектной глубины и соответствующего отказа при забивке свай.

Вибрационный метод эффективен при погружении свай в несвязные водонасыщенные грунты. Для этого применяются соответствующие устройства — вибропогружатели, которые через наголовник передают свае вибрацию определенной частоты. При этом грунт под основанием сваи и вокруг нее становится «плывучим», трение резко снижается, и свая погружается за счет собственного веса.

Наша техника

Укомплектована трубчатым дизель-молотом УР-1250, УР-1800

Укомплектована штанговым дизель-молотом СП6В, масса ударной части 2500 кг

Укомплектована трубчатым дизель-молотом СП-75А, масса ударной части 1250 кг

KOMATSU PC 400 КБУРГ 16, укомплектована дизель-молотом DD35

Вибрационный метод погружения свай

Применение вибрационного способа погружения свай обеспечивает меньший коэффициент силы трения между свайным стволом и внутренней поверхностью грунта. Из этого следует, что при таком способе затрачивается намного меньше сил и энергии, чем с использованием забивного метода. К тому же вибрационный способ погружения обеспечивает дополнительное уплотнение грунта вокруг свайного столба, тем самым увеличивая его устойчивость. Значение прессования почвы составляет диаметр сваи умноженный на три. Если грунт довольно слабый, то диаметральное число умножается на полтора или два.

  • Установка для погружения свай
  • Вибропогружатель
  • Вибромолот
  • Рессорная нагрузка

Важно! Вибрационный метод погружения незаменим на водонасыщенных почвах.

В зависимости от веса свай используются высокочастотные и низкочастотные вибропогружатели. Если свайный ствол, обычно железобетонный с диаметром от тысячи миллиметров, имеет тяжелый вес, то виброустановка будет с низкой частотой. При легкой массе сваи до трех тонн – с высокой.

Рис. 2: Вибрационный метод погружения свай

  • Установка. Сваю устанавливают в вибропогружатель, который перед этим ставится в исходное положение, тщательно выравнивают по вертикали.
  • Погружение. Перед непосредственным опусканием сваи в грунт, вибропогружатель пробно включают, чтобы проверить возможность отклонения. Далее при соприкосновении свайного окончания с поверхностью грунта, установку включают на малую скорость и начинают аккуратным воздействием погружать в почву.

Совет эксперта! Канат с закрепленной вибропогружательной установкой не должен быть натянут, чтобы избежать его разрыва.

  • Технические детали. Под воздействием вибрации сцепление свайного основания с почвой уменьшается. Из этого следует, что свая начинает погружаться под собственным весом и незначительным воздействием нагрузки от вибропогружателя.

Для более быстрого погружения сваи, особенно при наличии плотного грунта, можно использовать вибромолот. Это смешанный вибрационный метод, при котором совмещается два вида воздействия на сваю – удар и вибрация. На погружаемый под собственной массой свайный ствол наносится удар молотом. Удар проходит через наковальню, передается в наголовник и уже через него силовая волна переходит на сваю.

Метод погружения свай вдавливанием

Такой способ установки свай применяется на очень твердых грунтах, кроме скальных пород. Также он не требует предварительного выравнивания рабочей поверхности и проведения исследований по типу грунта.

Совет эксперта! Требуемое количество свай при погружении с помощью метода вдавливания значительно меньше, чем для какого-либо другого способа. Выстаивание такого фундамента до необходимой прочности занимает двадцать восемь суток.

Процесс погружения:

  • Установка. Процесс начинается с помещения сваи в рабочее оборудование. После вертикального выравнивания свайный ствол тщательно фиксируют с помощью зажимов.
  • Вдавливание. Первоначально свая опускается на один метр. Метраж определяется по гидродомкратному поршню. Затем все зажимы выключаются, шток перемещается на верхний уровень. Все это осуществляется при холостом рабочем режиме установки. Далее происходит повторный зажим свайного основания и продолжение вдавливающего процесса. Количество повторов зависит от глубины залегания нижней части сваи.
  • Нюансы. Если свая не проходит на нижний уровень, то ее приподнимают и с помощью установки, не прерывая процесс вдавливания, опускают вновь. Причем поднятие осуществляется на малой мощности, тогда как повторный спуск производится на полных оборотах.
Читайте также  Проволока вязальная для вязки арматуры

Рис. 3: Погружение сваи методом вдавливания

Совет эксперта! Спецтехника, применяемая при вдавливающем методе, обладает большими габаритами и может функционировать только на площади свыше пятисот квадратных метров.

Метод погружения свай завинчиванием

Такой способ погружения предназначен для железобетонных или стальных свай, имеющих стальной наконечник. Их завинчивание осуществляется с помощью специально оборудованных установок, которые расположены на раме автотягачей.

Совет эксперта! Железобетонные или стальные сваи с винтовым наконечником предназначены под строительство мостов, линий ЛЭП, вантовых креплений, которые обладают большой нагрузкой.

Свая состоит из двух частей:

  • Стальной башмак, расположенный в нижней части. Он сделан как наконечник в виде конуса и прилегающих лопастей в направлении винта сваи. Также диаметр винтовой концовки больше размера свайного столба.
  • Стержень из железобетона или стали, то есть основной ствол сваи.

Рис. 4: Вид сваи для завинчивания

Процесс погружения:

  • Установка. Сваю в инвентарной оболочке тщательно закрепляют в приводе установки.
  • Погружение. На средней мощности, которая при необходимости регулируется, производится завинчивание свайного ствола в грунт. С помощью трансмиссии крутящий момент переходит на сваю, заставляя ее вращаться. При плотной грунтовой проходимости возможно поднятие сваи и повторный ее спуск.
  • Перестановка. После достижения необходимой глубины залегания винтовую сваю разжимают и осуществляют перестановку техники на следующую контрольную точку.

Совет эксперта! Разница метода завинчивания от других способов заключается в использовании инвентарных оболочек, тогда как в остальных случаях применяется наголовник.

Рис 5: Погружённая свая

Видео завинчивания сваи

Буронабивной метод погружения свай

Такой способ заключается в создании свай сразу на строительном участке. Начальная свая похожа на продольный арматурный прут, опоясанный более мелкими прутками. В последствие, такая армированная конструкция проходит стадию заливки бетонной смесью.

Буронабивные сваи устанавливаются двумя способами: с обсадными трубами и без них.

Совет эксперта! Необходимо тщательно следить за целостностью свайного ствола, так как при силовом воздействии практически невозможно проверить его целостность.

Рис. 6: Буронабивной метод погружения сваи

Процесс погружения без обсадных труб:

  • Скважина. С помощью специального оборудования с ударным или вращательным буром создается вертикальный тоннель. По ходу бурения вливается бетонный раствор, который играет роль в укреплении стен скважины.
  • Каркас. Арматура располагается в зависимости от будущей нагрузки, либо по всей длине сваи, либо частично.
  • Бетонирование. Заливка бетона производится с помощью специальной трубы. Чтобы смесь распределилась равномерно по всему свайному столбу, трубу поднимают и опускают, проталкивая бетон к низу. Также на ее конце установлен вибратор, который прессует бетонную смесь.

Рис. 7: Процесс создания буронабивной сваи

Процесс погружения с обсадными трубами:

  • Установка. В пробуренный вертикальный тоннель устанавливается обсадная труба, которая предохраняет стенки от осыпания.
  • Создание сваи. Внутри обсадной трубы выкладывается армированный каркас, который впоследствии бетонируется.
  • Нюансы. Обсадную трубу можно как оставить в свайной скважине, так и вытащить. От этого будет зависеть тип выбираемой трубы.

Преимущества ударного погружения свай

  • Большая скорость выполнения монтажных работ и, следовательно, высокая производительность.
  • Возможность осуществления строительных работ на любом типе почвы.
  • Финансовая экономия.
  • Повышение несущей функции сваи на 30%, так как происходит уплотнение грунта.
  • Возможность осуществления строительных работ в любой сезон.

Заказ погружения свай

Наша компания занимается работами по забивке свай и готова оказать вам любые услуги по погружению свай в землю. Рекомендуем также почитать об условиях аренды сваебоя. Оставь заявку и мы свяжемся.

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.

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.

Типы армирования ненапрягаемых свай.

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.+

Номенклатура забивных свай с предварительным напряжением.

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.

Технология погружения забивных свай

Технология строительных процессов

Забивные сваи изготавливают на поверхности земли, а затем погружают в грунт в вертикальном или наклонном положении. Существует несколько методов погружения забивных свай.

Ударный метод. Этот метод основан на использовании энергии удара, под действием которого свая нижним концом (заостренной частью) внедряется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны, частично вниз и частично вверх. В результате погружения свая вытесняет объем грунта и таким образом дополнительно уплотняется грунтовое основание. Ударную нагрузку на оголовок сваи создают спец. механизмами – молотами разных типов, основным из которых является дизельный. Как правило, обычно применяются штанговые и трубчатые дизель-молоты.

Процесс погружения сваи складывается из следующих операций:

Ø подтягивание и подъем сваи с одновременным заведением ее головной части в гнездо наголовника в нижней части молота;

Ø установка сваи в направляющих в месте забивки;

Ø забивка сваи сначала несколькими легкими ударами с последующим увеличением силы ударов до максимальной. При отклонении положения сваи от вертикали более чем на 1 % сваю выправляют подпорками, стяжками и т.п., или извлекают и забивают вновь;

Ø передвижение копровой установки и срезание сваи по заданной отметке.

Забивка свай ведется до получения заданного проектом отказа.

Отказ — глубина погружения сваи от одного удара. Отказ измеряют с точностью до 1 мм. Осадку от одного удара в конце забивки сваи измерить трудно, поэтому отказ определяют как среднее значение при серии ударов, называемых залогом.

При погружении свай дизель-молотами и паровоздушными молотами одиночного действия залог принимается равным 10 ударам, при погружении свай молотами двойного действия и вибропогружателями залог принимают равным числу ударов за 1 мин забивки.

Если средний отказ в 3-х последующих залогах не превышает расчетного, то процесс забивки свай можно считать законченным. Сваи, не давшие контрольного отказа после перерыва с длительностью в 3-4 дня подвергают контрольной забивке, если глубина погружения свай не достигла 85% проектной, а на протяжении 3-х последних залогов получен расчетный отказ, то надо выявить причины этого явления, согласовать с проектной организацией.

Вибрационный метод. Метод основан на значительном уменьшении при вибрации коэффициента внутреннего трения в грунте и силы трения боковых поверхностей свай. Благодаря этому при вибрации доя погружения свай требуется в десятки раз меньше усилий, чем при забивке. При этом наблюдается частичное уплотнение грунта . зона уплотнения составляет 1.5-3 диаметра сваи в зависимости от вида грунта и его плотности. При вибрационном способе сваю погружают с помощью спец.механизмов – вибропогружателей. Вибропогружатель подвешивают к мачте сваи погружающей установки и соединяют со сваей наголовником. Действие вибропогр-ля основано на принципе, при котором горизонтальные центробежные силы взаимокомпенсируются , а вертикальные суммируются.

Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогруж-ль, наголовник, свая)т должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями. При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется глинистая подушка, которая вызывает значительное снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить это явление сваю погружают ударным способом на длину 15-20 см. для погружения легких свай (до 3-х тонн) и металлического шпунта в грунты неоказываемового большого лобового сопротивления под острием сваи принимают высококачественные вибропогружатели с подрессорной пригрузкой.

Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных, водонасыщенных грунтах . применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажние плотные грунты возможно только при устройстве лидирующих скважин.

Виброударный метод погружения свай — универсальный. Вибромолот совершает удары по наголовнику сваи, когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебаний возбудителя.

Масса ударной части вибромолота для ЖБ свай должно быть не менее 50% от массы сваи и составляет около 650-1350 кг.

Способ вдавливания (статический метод) коротких свай (до 6 м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброударный способы. Однако в плотных грунтах перед вдавливанием необходимо бурить лидирующие скважины небольшого диаметра.

Вибровдавливание. При вибровдавливании свая погружается от комбинированных воздействий вибрации и статической нагрузки. Этот способ более эффективен, чем простое вдавливание.

Вибровдавливающая установка состоит из 2-х рам, на заднее раме находятся электрогенераторы, работающие от трактора и 2-хбарабанная лебедка. На передней раме располагается направляющая стрела с вибропогружателем. Когда вибровдавливающая установка займет рабочее положение вибропогружатель опускают вниз, наголовником соединяется свая и поднимают на место забивки.

Метод вибровдавливания исключает разрушение свай и эффективен при погружении свай длиной до 6 м.

Завинчивание. Винтовые сваи изготавливают стальными или комбинированными: нижняя винтовая часть — стальная; верхняя — железобетонная. Такие сваи применяются в качестве фундаментов и анкеров при строительстве мачт, линий электропередачи, радиосвязи и т.п.

Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполненным при погружении свай методом забивки или вибрации, только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают оболочки.

Метод с подмывкой грунта. С подмывом под давление воды не менее 0,5 МПа могут погружаться сваи-стойки, если нет опасности осадки близлежащих сооружений. Расположение подмывных трубок бывает центральным или боковым. Центральное расположение более предпочтительно, поскольку при боковом расположении подмывные трубки часто повреждаются и заполняются грунтом. В связи с размывом грунта под пятой сваи за 1. 1,5 м до проектной отметки подмыв прекращают, дальше сваю погружают без подмыва.

Электроосмос используют при погружении свай в плотные глинистые грунты. После кратковременного воздействия постоянного тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижаются силы трения между сваей и грунтом

а — вибрационный; б — виброударный; в — вдавливание; г – вибровдавливание;

д — завинчивание; е — подмыв; ж — электроосмос.

Как происходит погружение забивных свай?

Погружение забивных свай

Сегодня погружение забивных свай является самым надежным, от того и самым востребованным методом обустройства фундамента. В работе используются специализированные копровые установки, основным рабочим элементом которых выступает навесной молот. Данный элемент обеспечивает вертикально-направленное воздействие необходимое для углубления стержня в грунт.

Ударный элемент в копровой установке погружает забивную сваю до необходимой глубины. Подобные работы создают много шума и вибрации на участке строительства и на соседних участках. Поэтому не разрешается использовать подобное оборудование вблизи архитектурных памятников и в городских пределах с высокой плотностью заселения. Также не советуется выполнять работы возле инженерных коммуникаций и прочих объектов, которые могут пострадать в процессе. Если соседний участок заселен или на нем находятся различные сооружения, тогда сперва предупредите соседей и исключите вероятность нанесения любого ущерба.

Погружение забивных свай допускается производить в любое время года и в любые погодные условия. Следует учесть, что наилучшим временем для проведения работ является лето, когда почва максимально размягчена. Но бывают случаи, когда забивка стержней выполняется в мерзлый грунт, что требуется применения шнека.

Часто на некоторых участках преобладает плотная почва, поэтому компания установщик предварительно проделывает лидерные скважины, задающие максимально четкое и вертикальное направление для погружения забивных свай. Поэтому главенствующую роль играют особенности грунта на участке, которые влияют, как на выбор оборудования, технологический процесс и окончательную стоимость работ. Перед обустройством свайного поля требуются тщательные статические и динамические исследования, необходимые для определения геологических данных и расчета оказываемых нагрузок на конкретном типе грунта. Также на данном этапе определяется нагрузка на один стержень и всю конструкцию в целом. Выполнением подобных мероприятий занимается опытный специалист-геолог.

Оборудование для погружения забивных свай

Сегодня используют и такое оборудование:

  • Копер, оснащенный специальной стрелой, расположенной вертикально или в наклонном виде. Этот тип оборудования сегодня является самым востребованным. Бывают копры самоходного типа, установленные, как правило, на гусеничную технику или стационарные установки, передвигающиеся на рельсах;
  • Паровоздушный молот. Еще его называют – дизель-молот. По статистике, штанговый или трубчатый дизель-молот демонстрирует более внушительные результаты по сравнению с паровоздушным оборудованием. Использование подобного агрегата в некоторых случаях обходится дешевле, но при использовании паровоздушного оборудовании оказывается меньшее воздействие на окружающую среду;
  • Специальное сваебойное/вибрационное оборудование, передвигающееся самостоятельно. Оно также сегодня является достаточно популярным. Высокая маневренность и мобильность позволяет быстро перемещаться по объекту строительства, поэтому его часто задействую при больших объемах работ. Использование подобной установки не требует дополнительной техники для перемещения стержней на место установки. Все операции выполняются при помощи одного агрегата.

Преимущества метода забивки

К ним относится следующее:

  • Скорость установки и цена. Если сравнивать ударный метод с другими, он обойдется дешевле. При этом заказчик получает основание по прочности и надежности ничем не уступающее другим типам конструкции. Также следует отметить скорость установки. Опытные специалисты, используя профессиональное оборудование справятся с работой за несколько дней или даже за один день;
  • Надежная фиксация опор в почве. При забивке грунт уплотняется, что существенно увеличивает несущую способность конструкции. Стержни, как правило, достигают слоев, находящихся ниже точки сезонного промерзания, что делает основание невероятно прочным и надежным.
  • Не нужно вывозить с участка грунт. Подобная технология нуждается в заборе почвы и её дальнейшего вывоза с участка строительства. Это позволяет заказчику сэкономить на услугах грузоперевозчиков и работе ковшевой техники. Это особенно актуально при возведении большого свайного поля;
  • Увеличение строительных возможностей. Благодаря высокой прочности и надежности конструкции, стало возможным строительство на особенно ненадежных и сложных грунтах, береговых линиях, оврагах склонах и т. п. Конструкция железобетонного стержня отлично выдерживает, как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки. Также изделия устойчивы к выталкивающим нагрузкам. В случае строительства объекта на нестабильных грунтах, это невероятно важно;
  • Устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Железобетонные стержни отлично переносят неблагоприятные воздействия, оказываемые внешней средой, в особенности влажность. Армированный каркас изделия и качество используемого в изготовлении бетона увеличивают срок эксплуатации до 100 лет.

Погружение забивных свай: технология

Данное мероприятие можно условно разделить на 7 этапов:

  • Разбивка поля;
  • Подготовка копра;
  • Установка стержня на наголовнике оборудования;
  • Погружение с предварительной расстроповкой;
  • Забивка опор в размеченных местах;
  • После забивки снимается защитный наголовник;
  • Выполняются мероприятие по оформлению необходимых документов.

За всеми процессами необходимо тщательно следить, в частности за поведением опор. Это позволит исключить вероятность столкновения изделия с возможными препятствиями или её провала в полость.

Какие методы могут помочь ускорить процесс

Как правило, помочь быстрее сделать работу могут 2 метода: подмыв грунта струей воды, эффект электроосмоса.

1. Подмыв почвы позволяет существенно разрыхлить любую породу кроме скальной. Для этого используют несколько трубок различного сечения, прикрепленных к опоре, через которые под давлением подается вода. Сопротивление почвы поле этого процесса понижается, таким образом уменьшается трение вдоль всей поверхности изделия. Расположение трубок может различаться, но, как правило, одна трубка устанавливается строго по центру, а остальные по бокам стержня. Наибольшая эффективность обеспечивается боковыми трубками, которые ускоряют погружение методом уменьшения трения.

При подмыве частицы почвы становятся более податливыми, поэтому нужно быть готовыми к тому, что первое время может наблюдаться снижение несущей способности конструкции. Чтобы исключить такую вероятность, подача воды прекращается при погружении забивной сваи на последних метрах.

Такой метод не используется, если есть вероятность проседания расположенных поблизости объектов или, когда почва на участке является просадочной.

2. Применения метода электроосмоса целесообразно в случаях плотной водонасыщенной почвы, глин. Чтобы выполнить данный метод погружения забивных свай, к одной подсоединяют положительный полюс, что делает её катодом, а к другой, устанавливаемой рядом – отрицательный, делающий её катодом. При подаче электричества вокруг стержня, выступающего анодом понижается влажность почвы, а вокруг катода повышается. Как только подача тока прекратится, грунт приходит в первоначальное состояние, что существенно увеличивает несущую способность стержня и всей конструкции.

Погружение забивных свай зимой

Чтобы надежно погрузить забивные свай в промерзлый грунт используются дополнительные меры. Как правило, производительность труда и время монтажа в это время увеличиваются. Также требуется использование более мощного оборудования, если глубина сезонного промерзания составляет более 700 см. Проще говоря, необходимо создать все условия, максимально приближенные к летнему периоду. Специалисты советуют предварительно утеплять места, где будут установлены опоры. Для этого можно использовать различные материалы: опилки, сено, солому. Также в некоторых случаях требуется разрушить промерзлую почву на местах забивки при помощи бурильного оборудования. В качестве альтернативы можно сделать специальные прорези, проделанные по рядам последующей установки опор. Сам процесс забивки мало чем отличается от летнего периода.

Погружение забивных свай часто применяется в условиях вечной мерзлоты, требующей применение особых технологий и соблюдения определенных норм и правил. Необходимо применить все усилия, чтобы сохранить промерзлый грунт в первоначальном виде. Если по некоторым причинам сделать это невозможно, после монтажа выполняется ряд работ по восстановлению его первоначальных свойств. В итоге подобная конструкция отличается повышенной несущей способностью.

В вечной мерзлоте опора смерзается с почвой, благодаря чему становится невероятно прочной и обретает высокие несущие характеристики.

Способы погружения забивных свай

Погружение забивных свай зимой выполняется двумя методами: в предварительно пробуренные скважины, в оттаявший грунт.

  1. Погружение в предварительно пробуренные скважины подразумевает выполнение следующих процессов: непосредственное бурение скважины, её заполнение смесью из песка и глины до необходимой отметки.
  2. Метод забивки в оттаявший грунт подразумевает использование специальной паровой иглы. В неё под давлением подается пар, исходящий из острия устройства. Подобное воздействие разжижает почву до необходимого состояния, позволяя легко погрузить забивную сваю на проектную глубину.

Компания Эндбери самостоятельно изготавливает и производит монтаж посредством копровых установок. Выполнение погружения забивных свай необходимо доверять опытным мастерам, имеющих достаточный опыт и знающих все нюансы проведения подобных мероприятий