Технология забивки свай

Применение технологии забивных свай позволяет проектировать надежные фундаменты при слабой почве. Ж/б сваи, заглубленные ниже уровня промерзания, принимают на себя нагрузки от веса постройки и равномерно распределяют ее на плотный пласт почвы, расположенный на существенной глубине. Для строительства забивных свайных фундаментов применяются опоры стандартных типоразмеров, изготовленные в соответствии с ГОСТ 19804.4-78. Строительные работы выполняются согласно СП 24.13330.2011 и СНиП 2.02.03-85.

Схема забивки свай

Расположение опорных столбов определяется в ходе проектирования будущей постройки с учетом целого ряда факторов. Главные из них — это результаты геологического исследования почвы, особенности климата, плотность застройки, расположение подземных коммуникаций, наличие подъездных путей для спецтехники.

Как правило, в гражданском и промышленном строительстве применяются следующие схемы забивания свайных столбов:

• Куст. Кустовой способ установки свай используется как основание для углов, а также в качестве основания для возведения колонн, пилонов.
• Лента. Свайно-ленточные фундаменты с линейным расположением опорных элементов по периметру постройки используются для возведения легких сооружений.
• Свайное поле. В этом случае опорные столбы устанавливаются как отдельностоящие элементы на углах постройки, а также равномерно распределяются по всей площади фундамента.

Сама забивка опорных элементов и движение спецтехники по стройплощадке может осуществляться по одной из трех схем:

а) Рядовая схема. Это наиболее простая схема установки опорных столбов, которая подходит для строительства на песчаных и гравелистых почвах, на участках с несвязными грунтами. В других случаях монтаж колонн по этой схеме может вызвать усадку почвы.

б) Секционная схема. Такой способ установки ж/б свай применяется для возведения зданий и сооружений на участках с плотной стабильной почвой.

в и г) Спиральная схема представлена в двух вариантах. В первом случае монтаж выполняют из середины свайного поля, во втором — от края. Первая схема забивки рекомендована для участков с плотной почвой, вторая — с нормальной. К плюсам данной технологии можно отнести равномерное перераспределение нагрузки на грунт, что впоследствии позволяет исключить ее подвижки.

Наличие технологической карты (схемы забивки) дает возможность максимально эффективно организовать работу спецтехники и бригады строителей. Такой подход позволяет выполнить все операции быстро и четко, минимизировать затрачиваемое время и средства.

Способы забивки

Процесс забивки свай предполагает вертикальное погружение опорных столбов на проектную глубину. Для монтажа свайных элементов применяется несколько способов монтажа — ударное погружение, вдавливание, вибровдавливание, способ лидерного бурения.

Способ монтажа подбирается для каждого проекта с учетом:

• Характеристик грунта. Для выбора технологии погружения опор определяющим фактором является состав и плотность почвы. Эти же параметры влияют на скорость погружения свайных опор.
• Планировки участка. Некоторые из этих способов забивания опорных столбов не могут применяться в условиях плотной городской постройки, при наличии сложного рельефа, а также прохождения подземных коммуникаций в непосредственной близости от участка застройки.
• Типа свай. Забивные, вдавливаемые и другие виды ж/б опор отличаются длиной, размером поперечного сечения, стойкостью оголовка.

Типы забивных свай

Для устройства свайных фундаментов используются опорные элементы, отлитые из бетона, усиленные пространственным армокаркасом. Как правило, железобетонные изделия изготавливаются с квадратным сечением размером от 150х150 мм до 400х400 мм. Цельные опоры производятся длиной от 3 до 7 м, длина составных колонн может достигать 28 м.

Технология ударной забивки свай

Забивка свай — это самый распространенный способ установки свайных фундаментов. Технология забивки опорных колонн считается самой продуктивной. Погружение опор с помощью спецтехники позволяет за одну рабочую смену установить до 40 элементов.

Забивка опор выполняется с помощью:

• дизельного, механического, паровоздушного или гидравлического молота;
• копера для забивки железобетонных столбов.

Эффективность этого метода обеспечивается за счет действия энергии двух видов — ударной, которая передается на столб от веса молота, и взрывной, образующейся при сгорании топливной смеси.

Ударный способ имеет некоторые ограничения по применению в условиях плотной застройки. Дело в том, что динамическая нагрузка, которая прикладывается к оголовку свайной опоры, вызывает сильную почвенную вибрацию.Такие нагрузки оказывают негативное воздействие на здания и сооружения, которые располагаются рядом со стройплощадкой.

Последовательность установки свайных опор:

1. Подготовка. С участка убирают и вывозят строительный мусор, подготавливают подъездные пути.
2. Разметка участка. Стройплощадку размечают в соответствии с утвержденной схемой, отмечают периметр фундамента и точки установки каждой опоры, по отметкам делают неглубокие лунки.
3. Доставка материалов. На объект доставляют и складируют ж/б столбы, оголовки, материалы для монтажа обвязочного пояса.
4. Подготовка к забиванию. Выполняется строповка опоры за монтажные петли. Сваебойная установка поднимает столб вертикально и направляет его в подготовленную лунку.
5. Забивание опор. Проверяют вертикальность опоры, выполняют ее погружение в грунт серией ударов молота на проектную глубину.

Глубина погружения свай определяется по результатам расчетов и отражается в проектной документации. Однако, как показывает практика, опора может остановиться, не достигнув заданной глубины или напротив, уйти ниже проектной отметки. Тот случай, когда элемент фундамента останавливается выше уровня, указанного в проекте, называется «отказом грунта». Чтобы убедиться, что опора достигла «отказа», выполняют ряд контрольных ударов при ударной технологии или увеличивают время давления прессом на оголовок при применении вдавливающей технологии. Если воздействие на опорный элемент не приводит к его продвижению, работу останавливают и приступают к монтажу следующей опоры.

Важный момент! Чтобы исключить «ложный отказ», когда опора перестает погружаться из-за перегрева, выполняется дозабивание столбов после четырехдневного перерыва.

Технология с вдавливанием

Вдавливающая технология основана на воздействии на опорные столбы статической нагрузки. Отсутствие шума и почвенной вибрации позволяет без ограничений использовать этот способ на всех видах грунта при любой плотности застройки.

Погружение опоры осуществляется за счет длительного воздействия вертикальной нагрузки. Сила давления увеличивается до того момента, пока свая не достигнет заданной глубины.

Технология вибровдавливания

Этот способ соединяет в себе особенности двух предыдущих технологий. После установки опоры в вертикальное положение, к ее верхней части прикладывается вибронагрузка низкой амплитуды. Такое воздействие позволяет снизить плотность грунта, благодаря чему опора постепенно погружается в почву. Применение данной технологии обеспечивает устойчивость свайного фундамента на участке с несвязной почвой.

Технология лидерного бурения

Погружение свай по технологии лидерного бурения заключается в предварительном бурении скважин. Диаметр скважины должен быть не больше 70% от диаметра самой опоры, а глубина — на 1 м меньше глубины погружения. Опору заглубляют в подготовленную скважину способом забивки или вдавливания. В процессе погружения свая раздвигает стенки скважины, создавая вокруг себя плотную оболочку. Этот способ отличается:

• отсутствием шума и вибраций — при вдавливании опор;
• скоростью монтажа — при использовании сваебойной установки.

Заключение

Технологии ударного и безударного погружения свайных опор позволяет возводить здания и сооружения на участках со сложным рельефом и проблемным грунтом. При условии точных расчетов и безошибочного монтажа, фундаменты на сваях способны выдерживать значительные вертикальные нагрузки, а также нагрузки, возникающие в результате сезонных подвижек почвы.