Каркасы буронабивных свай

  • Буронабивные сваи: технология возведения.

    Буронабивные сваи - технология, используемая при возведении зданий и сооружений с глубокими фундаментами - многоэтажные промышленные и жилые здания, дорожные развязки, опоры под мосты, эстакады и др., когда существуют большие сосредоточенные горизонтальные и вертикальные нагрузки, а также при сложных условиях строительства.

    Буронабивные сваи – это скважины, в которые могут опускаться различные типы металлокаркасов. В скважины под давлением закачивается   бетон, песчано-цементная смесь или водоцементный раствор.

    Буронабивные сваи устраивают без использования обсадных труб в маловлажных породах. В таком случае бурение можно осуществлять без крепления стенок скважин. В насыщенных водой породах устройство буронабивных свай проводят только под защитой обсадных труб или полимерного или глинистого бурового раствора. 

    Буронабивные сваи формируются из цемента, срок схватывания которого должен быть не менее 2 ч. Подвижность бетонной смеси обеспечивается подбором ее состава и введением в смесь поверхностно-активных пластифицирующих добавок.

    Ленточный и столбчатый фундамент более традиционны и понятны для строительства бань в России, однако более современный буронабивной фундамент имеет целый ряд преимуществ перед ними. А для участков на склонах и с проблемным грунтом это и вовсе – идеальный вариант. И для тех мест, где застройка ведется особо плотная, фундамент на буронабивных сваях позволяет построить даже двухэтажную баню или дом без последствий для грунта и находящихся рядом зданий.

    Буронабивные сваи, изготовленные без применения обсадных труб, делаются это следующим способом: в грунте бурят скважину, используя установку вращательного или ударного способа бурения. В процессе бурения используется глинистый раствор, который будет сдавливать стенки скважины, предотвращая тем самым возможность обвала. Также при помощи восходящего потока этого раствора, выносятся частицы разбуренного грунта на поверхность. После этого в нее опускают арматурный каркас, который может устанавливаться либо по всей длине сваи, либо по части длины, либо у самого верха, чтобы связать ее с ростверком.

    После этого скважину бетонируют при помощи трубы, которую перемещают постепенно вверх. Поднимая бетонолитную трубу в процессе бетонирования, всегда необходимо помнить и следить, чтобы ее нижний конец был углублен в бетонную смесь минимум на метр. Бетонная смесь, поданная в трубу, уплотняется при помощи вибратора, который закреплен на бетонолитной трубе. Еще один метод бетонирования предполагает использование миксера с бетононасосом. Насос закачивает бетон в скважину, а бетоновод всегда остается в одном и том же положении и извлекается только после окончания бетонирования. Эта методика бетонирования исключает возможность пережима сваи грунтом, обеспечивая при этом высокое качество бетонного покрытия.

    Буронабивные сваи, изготовленные с помощью применения обсадных труб, делаются таким способом: бурится скважина, в которую устанавливают свайный каркас-трубу. При этом обсадная труба позволяет перекрыть горизонты плывунных грунтов, а также обеспечивает безопасность при ведении свайных работ, помогает контролировать основные параметры буровой скважины и обеспечивает качественное заполнение скважины бетоном.

    Строительство подразумевает четкое следование технологиям. Даже небольшие просчеты приведут к последствиям, в первую очередь пострадает прочность будущего строения. Для того, чтобы избежать такого по истине печального события требуется знать последовательность действий.

    Расчет фундамента:

    Ширина фундамента должна исходить из толщины будущих стен. Это значит, что каркасное строение не должно обладать мощным нулевым уровнем, потому что стены будут легкими и тонкими. Если собираетесь строить настоящую русскую парную из бруса, то для того ,чтобы сделать фундамент своими руками придется делать его больше на 40 мм, ведь самое главное – равномерно распределить нагрузку по всей площади фундамента.

     

    Разметка:

    Необходимо понимать, что сваи могут располагаться практически в любом порядке, самое главное, что необходимо обеспечить – равномерность нагрузки. Если собираетесь сделать равномерную нагрузку, то расположение свай может происходить сплошной стеной, в шахматном порядке, либо под определенными участками бани. 

    Бурение:

    Одна скважина выполняется примерно за несколько часов. Это означает, чтобы пробурить несколько скважин для свай, потребуется достаточно долгое время, но как же сэкономить драгоценные часы? Все достаточно просто, необходимо использовать наиболее производительные ямобуры. Считается, что модели японских и корейских производителей самые надежные и быстрые. Поэтому, если вы решили экономить время, то пожертвуйте деньгами и все будет сделано в самые краткие сроки.

    Опалубка:

    Чтобы продолжать строительство фундамента потребуется создать опалубку, которая необходима для создания скважины. Опалубка необходима в тех регионах, где грунт не плотен, а значит, велика вероятность осыпания. Если же геологические условия нормальные, то можно спокойно обойтись и без создания опалубки, то есть бетон следует лить прямо в скважину, что облегчает процесс в разы. Главное, что необходимо запомнить так это то, что вам потребуется небольшой опалубок на поверхности, именно он будет служить оголовком сваи. В качестве такой опалубки может статья рубероид, свернутый в трубу. 

    Выбор свай:

    Сваи необходимо выбирать так, чтобы они служили еще много лет. Несущая способность должна быть намного лучше и надежнее, чем та, которой обладают забивные сваи. Именно простота конструкций буронабивных свай может ограничить земляные работы, соответственно не необходимо изготавливать большое количество свай, устанавливать можно даже не на каждом квадратном метре.

    Изготовление свай процесс довольно легкий, а значит, все можно сделать своими руками. Для этого не требуется особо ничего. Самый главный плюс при изготовлении свай самому это то, что не необходимо думать о том, где складировать сваи. В строительстве очень популярны буронабивные сваи, основание которых имеет диаметр 50 см, это позволяет удерживать примерно пять тонн веса (каждая свая удерживает 5 тонн веса). Такой фундамент может выдержать солидную баню, сделанную из кирпича, которая будет содержать разнообразные архитектурные изыски.

    То, что касается изготовления свай, то можно использовать практически любой материал, все зависит только от качества грунта, которое преобладает на участке. Например, если почва состоит из глины и в ней очень много воды, то для того, чтобы установить сваи придется укрепить скважины специальными обсадными трубами, но если бюджет не позволяет, то можно ограничиться глинистым раствором. Благодаря такому способу будут перекрыты горизонты грунтов, и фундамент станет безопасным. Необходимо учитывать, что глубина и ширина скважин подвергается деформациям. А значит, для того, чтобы обеспечить долговечность фундаменту, необходимо серьезно подумать над тем, как противостоять деформациям.

    «Подушка»:

    «Подушка» для фундамента из буронабивных свай строго обязательно для конструкций такого типа. Чаще всего, выполнение подушки происходит при использовании песка, щебня или бетонной смеси. Подушку необходимо хорошо утрамбовать, а после этого заполнить скважину основным материалом, который обеспечит жесткость конструкции.

    Армирование фундамента:

    Для того, чтобы придать дополнительную прочность сваям, чаще всего используют арматура, которая при помощи ростверка крепко вливается в единую конструкцию. Чтобы сваи были прочные, необходимо заранее продумать изготовление арматурных каркасов. Для того, чтобы сделать это, понадобиться несколько прутьев диаметром примерно 12 мм, которые связанны особым образом. Применить их можно в качестве готового каркаса, но, если нет времени заморачиваться с изготовлением. То можно использовать треугольные каркасы, которые обычно используются для перекрытий.

    Монтаж:

    На этом этапе подготавливают сваи. Необходимо понимать, что толщина и расположение зависит только от проката бани. Чтобы определить длину, необходимо использовать либо ручной бур, либо мотобур.

    Глубина свай не может быть менее 1.5 метра и больше глубины промерзания грунта. Однако требуется знать, что свая должна обязательно заходить на 15 см больше, чем позволяет глубина промерзания грунта на том или ином участке. Именно для этих целей и нужен расчет фундамента. Глубину промерзания можно определить по геологическим картам, а если нет такой возможности, то придется консультироваться со специалистами. Очень важно соблюдать все расчеты, если сваи будут ниже глубины промерзания, то фундамент не «выдавится» как только выпадет снег.

    Очень важный момент: над поверхностью должно остаться около полуметра свай. Они будут заполнены бетоном, а после того, как он остынет, сваи необходимо отделать рубероидом и соединить при помощи обвязки.

    Заливка бетона:

    На этом шаге происходит завершение монтажа свай. Все, что вам необходимо это залить бетон. Чаще всего используют заливку бетона из смесителя. Таким способом можно очень быстро залить большое количество бетона, так что останется много времени на остальные работы.

    Заливка должна производиться только быстротвердеющим цементом, который разводится небольшими порциями и каждый раз происходит точно такая же утрамбовка, как и в предыдущий раз.

    Идея этого чуда-фундамента в том, что сваи не забиваются с силой в землю и не повреждают слои – они как бы «вырастают» из земли. Говоря более простым языком, в почве пробуравливается скважина, в нее ставится труба или формируется съемная опалубка и все это заполняется строительным раствором. А для слабых грунтов буронабивной фундамент с ростверком бывает и вовсе единственно возможным вариантом. Ведь главная задача любых свай и столбов – опереться на самый твердый слой почвы – на несжимаемый, тот, что всегда находится ниже уровня промерзания грунтовых вод. А он может находиться в силу геологии некоторых регионов достаточно глубоко. Вот как раз буронабивные сваи и достигают такой линии – держа на ней всю нововозведенное сооружение. Сегодня практикуется также и такой более дорогой, но надежный нулевой уровень, как свайный фундамент на буронабивных свай с утеплителем. Для этого используется пенополистирол, который, как известно, имеет жесткую структуру. Фиксируется он прямо на гидроизоляцию и засыпается грунтом. К тому же пенополистирол сам по себе – отличный амортизатор для сил пучения почвы. Главное – даже ленточный фундамент на буронабивных сваях не нарушает коммуникации, которые были установлены на участке ранее. А то, что подвал в таком здании потом не сделать – нельзя считать проблемо. Радует и срок эксплуатации такого фундамента 70-100 лет.

     

  • Каркасы буронабивных свай

    Буронабивные сваи – это цилиндрические железобетонные конструкции, часто применяемые при строительстве зданий и сооружений. Основой любой буронабивной сваи – это арматурный каркас, который отвечает за прочность. Таким образом, армирование необходимо для увеличения несущей способности: бетон отлично держит нагрузку на сжатие, а вот с растяжением, которое происходит с нижней частью конструкций, — уже труднее. Именно эта нагрузка на растяжение и возлагается на арматурный каркас в буронабивной сваи, это спасает здания от оседания и трещин на стенах. Второй составляющей буронабивной сваи является бетонное тело. Всем нам хорошо известно, что прочность железобетонных домов - явление невероятное, как говорится в народе: "Ничем не просверлишь, ничем не пробьешь". Дело в том, что при помощи арматуры, уже довольно давно, научились создавать этакий "сплав бетона и железа" – это прочный арматурный каркас, залитый бетоном. Когда грамотно применять этот материал, не жалеть средств и создавать рациональную гидроизоляционную обработку, то армированные конструкции фактически вечны. В случае, когда по проекту Вашего дома фундамент у нас будет свайно-ростверковый, ростверк низкого заглубления в 5 см. Укладка подобного фундамента начинается с установки буронабивных свай, первый шаг к изготовлению буронабивных свай — это изготовление арматурного каркаса. В таком случае арматурный каркас каждой из свай представлял собой 4 стержня ребристой арматуры, которые через каждые 40 см были соединены хомутами, также изготовленные своими силами.

    По техническим рекомендациям по устройству фундаментов из буронабивных свай диаметр арматурного каркаса должен быть на 140 мм меньше диаметра скважины во избежание его заклинивания. С наружной стороны каркас должен иметь ограничители (фиксаторы), обеспечивающие необходимую толщину защитного слоя бетона.

    Под каркасной арматурой для буронабивных свай считается конструкция, произведенная из металлической арматуры. Обыкновенно она создается из прутьев для разных областей армирования ж/б элементов. Арматурные каркасы, используемые для свайного фундамента и ростверка, соединяют посредством косых, а также поперечных прутков, либо специальных хомутов, создавая в итоге цельнометаллическую конструкцию. Перед тем как приступать к созданию такого каркаса для буронабивных свай и ростверка, следует произвести тщательный расчет, по которому подготовить черте.

    Чаще всего армировка свай посредством каркасов клеточного типа находит применение в процессе возведения крупномасштабных промзданий и сооружений, подразумевающих заливку бетона в большом количестве.

    Плоские каркасы — нескольких продольных слоев сетки, сваренных при помощи прутов. При этом продольные прутья дополнительно фиксируются при помощи поперечных либо косых прутьев.

    Весь процесс изготовления арматурного каркаса для буронабивных свай фундамента можно разделить на следующие этапы.

    Заготовка арматуры для свай. Допустим, Вы приобретали одиннадцатиметровую ребристую арматуру диаметром 12 мм, из которой при помощи болгарки и самого обычного маркера было сделано по 3 прутка. Для необходимого количества в 144 штуки было закуплено 48 прутков по 11 метров. Для изготовления 288 хомутов использовали гладкую 6-ти метровую арматуру диаметром 6 мм, расчет делали аналогично. Расчет необходим для того, чтобы определить размер свай и диаметр арматурных элементов. Армокаркасы используют для армировки свайно-ростверкового основания на этапе, предшествующему заливке. При условии, что расчет произведен правильно, это позволяет в некоторой степени повысить прочность изделия и степень его устойчивости к различным механическим нагрузкам.

    Изготовление деревянного шаблона для сборки свай, а именно фиксации продольной арматуры. Скрепляем 2 деревянные доски саморезами. Размечаем на них по известным нам размерам 4 отверстия (стороны хомута), у нас они составляли по 15 см. Сверлим.

    Изготовление хомутов. Для ускорения процесса мы приобрели ручной армагиб, это такое несложное приспособление для быстрого сгибания арматуры. С его помощью мы легко, хотя и не совсем быстро, изготовили 288 хомутов

    Находим место для изготовления арматурного каркаса. На участке мы соорудили 2 простенькие конструкции из деревяшек, на которых можно было с легкостью положить продольную арматуру и без проблем закрепить на них хомуты.

    Классические арматурные каркасы для свай представляют собой вязанную или сварную конструкцию из арматуры различных диаметров. Каркасы повторяют форму будущего бетонного изделия и делятся на плоские и пространственные. Плоские каркасы чаще называют арматурными сетками. Степень насыщенности железобетонных изделий стальной арматурой называется плотностью армирования и характеризуется отношением веса арматуры к объему бетона, в котором она содержится. Армирование ответственных железобетонных конструкций требует плотности 500-600 кг/м3.

    Поперечное армирование хомутами. К каждой свае нам понадобилось по 8 хомутов с шагом 40 см. После того как хомуты разместили на продольной арматуре, размещаем деревянный шаблон, изготовленный заранее. Вяжем арматуру при помощи вязальной проволоки, самодельных хомутов и шуруповерта с крючком.

    Круглые арматурные каркасы широко применяются для армирования буронабивных свай.

    Изготовление арматурных каркасов для свай осуществляется автоматизированно, путем сварки несущих арматурных стержней с навиваемой по кругу арматурой.

    Главный принцип действия оборудования, по созданию круглых арматурных каркасов, состоит в создании спирали (в автоматическом режиме). Для этого используется арматурная проволока из бухты. Накручивание осуществляется по программируемому шагу, непосредственно на продольные арматурные прутья, предварительно установленные в агрегат.

    Каркасы буронабивных свай.

    Для создания каркаса свайно-ростверкового фундамента потребуются следующие материалы:

    • горячекатаная катанка;
    • гладкий арматурный стержень;
    • рифленый арматурный стержень;
    • специальная проволока;
    • бухтовая рифленая арматура
    • бухтовая гладкая арматура

    Металлические прутья в ряде случаев дополнительно покрывают особым противокоррозийным составом. Но чаще изначально предпочитают применять изделия из низкоуглеродистой стали, которые по своим характеристикам не подвержены коррозийному воздействию. Изготовлением армированных каркасов для буронабивных фундаментов могут заниматься, как предприятия, так и специалисты на месте строительства.

    Разнообразные подходы дают возможность делать не только каркасы стандартных форм, но и индивидуальные, расчет которых происходил под конкретное изделие. В последнем случае для выполнения работы требуется тщательно подготовленный чертеж.

    Существует две технологии изготовления каркасов для армирования свай фундамента и ростверка:

    • автоматизирования сборка на предприятии;
    • ручная сборка.

    Каркасы для фундаментов свайного типа

    Обычно для решения таких задач, как армировка свай и ростверка фундамента, используется круглый каркас арматуры. Особенно востребованными армокаркасы оказываются в процессе строительства жилых и промышленных комплексов, а также всевозможных специализированных зданий и сооружений. При этом на этапе заливки фундамента в обязательном порядке применяются стандартные арматурные каркасы для свай, а балки перекрытий производятся из трех- и четырехгранных каркасов.

    Применение буронабивных свай чаще всего практикуется при возведении оснований зданий с существенной глубиной залегания твердого грунта. Преимущества применения каркасов из арматуры для свайно-ростверкового фундамента при этом оказываются совершенно очевидны:

    снижение времени, затрачиваемого на монтаж, в процессе установки железобетонных конструкций;

    • сокращение цикла работ;
    • возможность применения для работы арматурных отходов;
    • повышение работоспособности;
    • повышение уровня рентабельности производства.

    Современные инженеры и строители предпочитают применять два вида каркасов, в том числе арматурных каркасов для буронабивных свай:

    -объемные;

    -плоские.

    Объемные каркасы бывают квадратными или круглыми. Соответственно СНиПУ такие каркасы используются для укрепления буронабивных опор.  Диаметры сечений таких металлических конструкций, как правило, колеблется от 8 мм. до 12 мм., диаметр сваи при этом должен быть стабильным - 0,3 м.  Объемные каркасы для буронабивных опор активно применяют при заливках особо больших масс бетонного раствора. Сами каркасы принято выполнять, применяя сварные решетки. Решеток должно быть от 3 до 10.

    Плоскими арматурными каркасами являются изделия, которые активно применяются в строительских целях, во время армирования железобетонной конструкции линейного типа. Применение плоского арматурного каркаса значительно снижает затраты за выполненные работы, увеличивая при этом прочностные характеристики. Ведь трещины в такой конструкции не могут образовываться, а вероятность прогиба сводится к нулю.

    Плоские каркасные конструкции представляют собой два и три продольных слоя арматурных сеток, соединенных прутьями. СНиП требует, чтобы прутья соединялись между собой при помощи других прутьев поперечного, наклонного или непрерывного типа.

    Свайные каркасы часто применяются для возведения зданий рядом с уже построенными домами. Это позволяет существенно снизить динамическую нагрузку при закладке нового фундамента. Применение буронабивных свай при создании фундамента позволяет применять методику точечного строительства в тех местах, где использование других технологий оказывается невозможно или затруднительно.

    Применение круглых арматурных каркасов позволяет увеличить скорость монтажа железобетонных конструкций, сократить цикл производственных работ, избавиться от отходов арматуры.

    Основным материалом, который применяется для изготовления каркасов из арматуры, является специальная проволока ВП-1, а также гладкая или горячекатаная катанка, гладкие и рифленые арматурные стержни, рифленая бухтовая арматура, диаметр которой составляет 6-12 мм. Правильные пропорции отдельных компонентов позволяют приготовить крепкий и надежный продукт, который будет полностью отвечать всем необходимым требованиям по эксплуатации.

    Несколько слов о создания решетки и каркаса. Решетки сварного типа соединяют друг с другом при помощи металлических стержней, ориентированных перпендикулярно плоскости ростверка.

    Следует отметить, что такие каркасные конструкции подходят для опор любых диаметров. СНиП позволяет изменять форму и подстраивать ее под необходимый метод производства. Каркас, имеющий особо крупные размеры, осуществляют индивидуально, каркас для буронабивной опоры необходимо изготавливать при помощи автоматизированных сварочных линий. 

    Во многих городах России на строительных площадках установлены ограничения на применение забивных свай, фундаменты строятся с помощью применения технологии буронабивных свай. Буронабивная свая изготавливается непосредственно в грунте. В пробуренную скважину устанавливается арматурный каркас и заливается бетонная смесь. После затвердевания бетона и достижения им проектной прочности свая может воспринимать проектные нагрузки.

    Каркасы буронабивных свай могут применяться для строительства зданий различного назначения: производственного, жилого или общественного типа. Применение данного вида свай возможно практически на всех типах грунта, исключением являются скальные и крупнообломочные.