Как забивают сваи при строительстве?

Как забивают сваи при строительстве дома?

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

Виды и особенности забивных свай

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

Железобетонные сваи

Современные забивные сваи могут быть нескольких видов:

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

Некоторые нюансы забивания

Процесс забивания сваи

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

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

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

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

Методы забивки свай

Лидерное бурение

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

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

Ударный метод

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

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

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

Забивка свай ударным методом

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

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

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

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

Лидерное бурение

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

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

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

Углубление опоры вибрацией

Производится специальным механизмом, устанавливаемом на экскаваторе или кране – вибропогружателем. Он представляет собой электрический или бензиновый (дизельный) двигатель, приводящий в движение устройство со смещённым центром тяжести. Устройство закрепляется на оголовке опоры и приводится в действие.

При этом возникают поступательные колебания, направленные сверху вниз. Под их воздействием свая и действием своего веса она углубляется в землю. Такой метод применяется там, где невозможно использовать ударный метод – в районах с плотной жилой застройкой, рядом с ветхими и аварийными зданиями и т.д.

Посмотрите видео, как монтируют сваи с помощью вибропогружателя.

Углубление вдавливанием

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

Источник: https://nedrabuild.com/kak-zabivayut-svai-pri-stroitelstve-doma/

Как забивают сваи: методы и особенности

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

Как и чем забивают сваи

Свайный фундамент – достаточно широко распространенное основание для любого типа зданий. Забивка свай может производиться в любое время года, при любой погоде и даже в замерзший грунт. В зависимости от типа основания и используемых материалов разделяются и технологии заглубления опоры в грунт.

• Типы опор
• Как забивают сваи
• Спецтехника для устройства фундамента

Типы опор

Сваи для фундамента разделяют на 3 вида:

• буронабивные,
• винтовые,
• забивные.

Каждый вид опоры заглубляется по определенной технологии. При этом забивные сваи считаются наиболее надежным фундаментом, поэтому рекомендованы к устройству при строительстве тяжелых зданий.

Дома на сваях – это очень старая технология строительства. Меняются лишь материал опор и машины забивающие сваи.

МатериалКонструктивСпецифика

Железобетон	Изготавливаются из бетона марки 300 и выше, внутри армируются. Бывают различной формы: круглые, квадратные, двутавровые, имеют заостренное окончание.	Перед монолитную опору осматривают на предмет отсутствия трещин, сколов, повреждений. Верх сваи защищают стальным оголовком, предотвращающим повреждения монолита от ударов молота.
Древесина	Изготавливают из твёрдых пород дерева. Имеют заостренный заглубляемый конец с металлическим остриём. Верхняя ударная часть стягивается металлическим кольцом для предотвращения растрескивания во время ударов.	Для повышения прочности основания используются «пакеты» — связка нескольких свай, которая забивается вместе.
Металл	Труба с острием и оголовком.	Чаще используется в частном строительстве. Сталь более технологична, чем бетон и гораздо надежнее дерева. Могут быть забиты в грунт при помощи ручного молота.

Как забивают сваи

Железобетонные сваи должны быть забиты ниже уровня промерзания

Основное достоинство свайного основания здания заключается в том, что независимо от температуры почвы во время его устройства, опоры не допускают деформации строения в период эксплуатации под воздействием сезонных промерзаний и оттаиваний грунта. Такая прочность обусловлена тем, что конструктивные элементы фундамента вбиваются строго вертикально ниже уровня промерзания грунта.

Забивка свай происходит до предела достижения плотного слоя почвы, если грунт слабый. Или методом подмыва, если грунт очень плотный. В таком случае используют гидрокопер и необходимый забиватель свай: вдоль опоры под напором подаётся вода, которая размягчает грунт и уменьшает силу трения во время углубления при ударе.

При самостоятельном устройстве свайного основания следует убедиться, что опора имеет возможность заглубиться дальше по ходу увеличения нагрузки.

В процессе строительства нагрузка на фундамент возрастет и опоры будут опускаться.

Если грунт промерз ниже уровня забивания опоры, то работы проводятся с использованием паровой иглы. Буриться скважина, в неё опускается игла, через которую подается пар. После того, как почва оттает, в работу вступает забиватель свай и опора легко входит в грунт.

Спецтехника для устройства фундамента

Для устройства опорного фундамента используется машина для подвозки и подачи свай и забивки сваи.

Транспортировка и установка в строго вертикальное положение осуществляются при помощи спецтехники:

Устанавливать сваи в вертикальное положение можно при помощи обоих видов техники. Разница в том, что кран можно использовать на других участках стройки, а копер – узкоспециализированная машина.

В современном строительстве используются следующие машины для забивки свай

Вид техникиДостоинстваНедостатки

Дизель-молот	Самостоятельная машина для забивания свай. Низкая стоимость работ, независимость от другой спецтехники, экономит временные ресурсы.	Очень высокий уровень шума.
Гидравлический молот	Значительно снижается расход топлива и уровень звука.	Не самостоятельная строительная спецтехника, а насадка на копер. Не может перейти к работе с другой сваей, пока не забита первая.
Вибропогружатель	Насадка, в основе работы которой лежит возможность раздвигать грунт под действием вибрации. Позволяет значительно снизить уровень прикладываемой силы и шума.	Весьма затратный по времени процесс.
Сваевдавливающая установка	Установка включает в себя небольшой кран для подачи опоры, что дает возможность сэкономить на копере. Сваи подаются в центральный зажим, фиксируются вертикально и вдавливаются под действием огромной силы в землю.	Сборка и демонтаж установки. Для стабильности установки используются отвесы. Сама машина имеет относительно небольшую массу.

От того, как называется машина, которая забивает или погружает сваи, напрямую связан и метод заглубления. Основных способов 4:

• ударный метод;
• вдавливание;
• вибрация. ПРимер забивания свай смотрите в этом видео:
• лидерное бурение.

Если фундамент – это основа здания, то свая – это основа фундамента. От того насколько качественный материал будет использован и, как тщательно будет соблюдена технология, зависит качество всего строительства.

Источник: https://kakfundament.ru/svai/zabivka-svaj

История возникновения забивки свай

Сваи как основания для домов появились еще в глубокой древности. Люди видели, что некоторые хищники с трудом передвигаются по воде. Кроме того вода была достаточной преградой и для врагов первобытных племен. Установив свои дома на сваи, племя могло меньше опасаться неожиданного нападения. 

Первые сваи были обычными бревнами, которые заострялись на конце и этим концом устанавливались на дно водоема. Второй конец был плоский и ударами по нему обрубком бревна с сучьями, оставленными чтобы было удобнее обрубок поднимать, сваю забивали.

Этот процесс сохранялся в неизменности тысячи лет и только в последние несколько столетий его усовершенствовали, добавив над сваей блок, закрепленный на трех или четырех опорах и веревку, пропущенную через него. С помощью веревки большой обрубок бревна уже могли поднимать несколько десятков человек на значительную высоту. И сам обрубок изменился не только в названии, т. к.

его стали звать «бабой», но и в форме. Его стали делать из металла и в нижней части он получил полость, которой «нанизывался» на сваю.

Нижний конец сваи имеет заострение для облегчения вхождения в грунт.Современные железобетонные сваи имеют вид бетонного столба квадратного или прямоугольного сечения. Небольшая часть свай имеет круглое сечение. Для той же прочности круглой сваи требуется меньше продольной арматуры большого диаметра. Бывают железобетонные сваи и крестообразной формы и трубчатые, и в виде многолучевой звезды.

Обычно железобетонные сваи в грунт забивают. Для этого используются сваебойные «молоты». Они бывают механические, дизель-молоты, паровоздушные двойного или одиночного действия и т. п. Эти молоты обычно работают в паре со специальными копровыми установками, которые задают направление движения и свае, и молоту, обеспечивают перемещение их по свайной площадке, а также частичную или полную механизацию процесса забивки сваи.

Еще один способ погружения свай – статические вдавливание. Его пока используют реже, чем динамическое забивание, так как цена на данные работы в 2-3 раза выше, чем на обычную забивку. Но этот способ – единственно применимый при строительстве в тесноте старых городов или возле архитектурных памятников, когда «бить по земле» нельзя, чтобы не нанести ущерб соседнему зданию. Вот, к слову, можно ознакомиться- забивка свай стомость работ.

Процесс забивания свай включает такие операции:

-переезд установки для забивания свай в точку погружения очередной сваи;

— подтаскивание или перенос подъемным краном очередной сваи с края площадки или из свайного штабеля;

— подъем сваи и установки ее конца в нужную точку свайного поля;

— забивка сваи в грунт;

— измерения процесса движения сваи и усилий для ее погружения;

— фиксация координат установки и документирование процесса и усилий погружения.

Для эффективности процесса забивания масса подвижной части молота обычно в 1,5 раза (или около этого) больше массы сваи вместе с предохранительным свайным наголовником.

Использование сваебойных установок ускоряет погружение сваи за счет точной установки и первоначального выверенного процесса забивки. Забивание производят вначале мелкими небольшими ударами и только после проверки вертикальности сваи и ее координат начинается сам процесс забивки. При погружении наклонных свай производится контроль угла установки, который периодически повторяется.

Забивка прекращается тогда, когда забиваемая свая приближается к проектной глубине. Остановку процесса проводят, когда достигнута проектная глубина или обеспечен проектный отказ.

Терминология забивки свай

Отказ сваи – величина погружения сваи после каждого удара или 10 ударов молота одиночного действия или серии ударов за 1, 3 или 5 минуту – для молотов двойного действия. В физическом смысле «отказ» – это прекращение движения сваи при забивке или ее очень незначительное перемещение.

Проектный или расчетный отказ – отказ, при котором свая держит расчетную нагрузку.

Залог сваи – серия из числа ударов молота больше трех, при которых измеряется средний отказ.

Ложный отказ – возникает в период забивания сваи.

Истинный отказ – получают после временной выдержки от двух до шести недель после окончания забивки.

Статическое испытание свай – для чего нужно и как проводится?

Статические испытания отдельных свай или их небольших групп проводятся для подтверждения расчетов свайных фундаментов.

Все работы по испытаниям производятся на основе ГОСТ 5686, который описывает виды и характеристики грунтов и способы их полевых испытаний при помощи забитых свай.

Регламент испытаний должен быть разработан в полном соответствии со СНиП 2.02.03-85, описывающим фундаменты на основе свай и свайных полей и Свода Правил СП 50-102-2003, по которым производится как проектирование фундаментов из свай, так и их строительство. Для проведения испытаний составляется «Программа испытаний свай и свайного фундамента». При этом решаются следующие задачи:

— определение того вида свай, который будет применен для возведения поля свайного фундамента под строящийся объект;

— размеров свай – длины и сечения, их количества и одиночной и суммарной несущей способности;

— проверка слоистости и однородности подстилающих грунтов на свайном поле, их плотность и возможность забивки конкретной марки свай;

— установка степени осадки (самопогружения) сваи и ее зависимость от нагрузки, приложенной к оголовку сваи;

— установка изменения нагрузочной способности за время проведения испытаний.

В расчете необходимо учесть, что забитая свая уплотняет грунт вокруг себя на расстоянии от трех до пяти своих поперечных размеров. Например, четыре сваи 400 х400 мм, забитые в углах квадрата 2,5 х 2,5 м могут не позволить забить пятую сваю в центре этого квадрата. Как пример: при строительстве Исаакиевского Собора в Санкт-Петербурге после забивки свайного поля на болоте выковырять грунт между сваями было очень трудно, а в некоторых случаях и невозможно.

Статические испытания свай могут проводить как на нагрузки погружающие, так и на выдергивающие.

Испытательная установка имеет следующий состав:

— устройство для нагружения сваи: состоит из платформы с грузом, устанавливаемой на оголовок сваи или домкратов для нагружения, которые опираются на две или несколько свай, забитых вокруг испытываемой сваи;

— фермовая конструкция из стальных или железобетонных балок для передачи усилия от анкерных свай на испытываемую соседку;

— измерительное устройство для определения ухода сваи под действием нагрузки с точностью не хуже 0,01 мм, состоящее из определенного количества измерительных головок, объединенных в единую систему.

Процесс испытаний:

1. Установка нулей на всех измерительных приборах, кроме термометров температуры воздуха и грунта.

2. Постепенное нагружение оголовка сваи последовательно увеличивающимися нагрузками. Обычно они имеют величину 0,1 от расчетной (проектной) нагрузки. Каждая последующая ступень нагрузки увеличивается только после окончания нагрузки, т. е. стабилизации положения сваи под действием предыдущего усилия.

3. Показания измерительных приборов снимают на каждой ступени нагружения и заносят в протокол. Если степень (величина) осадки после установки следующего груза или новой ступени величины давления домкрата за 0,5 часа не увеличится более чем на 0,1 мм, то считается, что свая застабилизировалась и можно давать следующую ступеньку нагрузки.

Получение результатов статических испытаний требуют специальной оснастки, времени (иногда до полутора – двух месяцев). Но высокая точность компенсирует эти неудобства.

Источник: http://anler-group.ru/news/kak-zabivayut-zhelezobetonnye-svai/n7