Буронабивные сваи — применение, производство

Прежде чем возводить дом и, решая какой фундамент создавать – столбчатый или свайный, начинающие строители сталкиваются с таким понятием, как ростверк. Ниже мы рассмотрим, что это такое ростверк и его необходимость при устройстве оснований здания.

Классификация

Буронабивные сваи могут производиться двух видов: цилиндрические и с уширением опорной подошвы. Цилиндрические сваи имеют одинаковую толщину по всему телу сваи. А вот сваи с уширением подошвы имеют небольшое уширение в нижней части сваи. Сваи с уширением опорной подошвы имеют большую несущую способность и повышенную устойчивость в слабом грунте. Поэтому в некоторых ситуациях проще использовать сваи с уширением опорной подошвы, чем более длинные по размеру цилиндрические сваи.

Армокаркас

Конструктивное устройство

Буронабивные сваи представляют собой цилиндрические конструкции, основу которых составляет металлический каркас и бетонный наполнитель. В ряде случаев предусмотрена установка обсадной трубы.

Арматурный каркас для буронабивных свай состоит из продольных и окружных армирующих элементов значительного диаметра. Для усиления конструкции некоторые производители используют помимо окружностей из арматуры еще и армирующие полосы из листового металла толщиной 4-8 мм.

ГОСтов, которые регламентируют изготовление буронабивных свай, на данный момент не существует. Отдельные элементы регламентированы, но в целом производители руководствуются ТУ и проектом, в котором содержатся основные требования к конструкции сваи. Основными документами для разработки проекта являются СП и СНиП Расчет буронабивных свай (их количества и параметров) осуществляется индивидуально для каждого конкретного случая. Материал подготовлен для сайта

Особенности

Технология предусматривает наличие отдельно стоящих опор и связующего элемента – ростверка. Глубина заложения свай зависит от геологических условий на участке и конструктивных особенностей здания. Бурение скважин на большое расстояние позволяет увеличить площадь соприкосновения опоры здания с грунтом. За счет этого увеличивается трение. Такие фундаменты способны выдерживать большие нагрузки.

Схема устройства

Устройство буронабивных свай обладает одним серьезным недостатком: все опоры работают по отдельности. Такой вариант увеличивает вероятность неравномерных осадок, которые опасны практически для всех видов зданий. Чтобы предотвратить разрушение стен, предусматривают железобетонный ленточный ростверк. Его армирование позволяет хорошо воспринимать изгибающие нагрузки и объединять все опоры в один фундамент. Технология изготовления ростверка может быть различной в зависимости от геологических условий.

Как делают буронабивные сваи

Технология изготовления буронабивных свай выглядит так:

  1. Скважину бурят буровым автоматом;
  2. Устанавливается армирующий каркас;
  3. Производится бетонирование.

Когда бурят скважину, её пята (нижняя часть), уширяется – для этого применяют специальное устройство – уширитель. Устанавливаются буронабивные скважины при помощи ВПТ – вертикально перемещающейся трубы. В приёмную воронку трубы (она называется бетонолитной) бетонный раствор подают из специального автобетоносмесителя. Прежде чем делать бетонирование, устанавливается армирование в готовой скважине.

Установка армированного каркаса

Если обустройство сваи осуществляется сухим способом, укрепление стенок скважины не производится. А когда арматурный каркас смонтирован, сразу выполняют бетонирование.

Обработку стенок скважины глинистым раствором выполняют таким образом. По пустотелой буровой штанге в скважину подают глинистый раствор. Далее, выполняют бетонирование – здесь используется как бетонолитная труба, так и вибробункер. Труба в данной ситуации опускается в скважину. Бетонный раствор, который вибрирует, попадает в скважину – за счёт этого происходит вытеснение глинистого раствора.

Как делают буронабивные сваи

Устройство набивных свай с обсадными трубами можно выполнять в каких угодно геологических условиях. Сами обсадные трубы можно как оставлять прямо в скважине, так и извлекать их из неё. Стыки данных труб соединяют сваркой или специальными конструкциями. Обсадные трубы в скважину погружают при бурении вибропогружением или методом забивки трубы. Далее, выполняется металлический каркас – и скважину можно бетонировать.

Читайте также:  Как сделать опалубку для фундамента своими руками

Способы устройства буронабивных свай в сложном грунте

Устройство буронабивных свай в водонасыщенных грунтах проводят несколькими способами.

Сухой.

Данная методика применима на устойчивых грунтах, способных удерживать стенки скважины. Её делают вращательным бурением на необходимую глубину, вставляют арматурный каркас и заливают бетон в вертикально перемещающуюся многосекционную трубу. Бетонолитную трубу вынимают после полного её заполнения. Данным способом сооружают опоры 400-1200 мм в диаметре. Они могут опускаться вглубь на 30 м.

Способы устройства буронабивных свай в сложном грунте

Сухой с использованием глинистого раствора

Разновидность первого способа. Он особенно пригоден для устройства в водонасыщенных грунтах, характеризуется высокой сложностью выполнения работ. Такой фундамент лучше доверить профессионалам, которые работают в . Основная сложность создания опор таким способом заключается в необходимости дополнительного укрепления стенок скважины. Это необходимо, чтобы избежать их осыпания.

Буронабивной фундамент

Устройство буронабивной подпорной стены

Буронабивные сваи методом CFA (полый шнек)

Использование обсадных труб для укрепления скважины под опору.

Этот способ позволяет устанавливать сваи на любых грунтах. Обсадная труба – конструкция из нескольких фрагментов, скреплённых между собой. Их опускают в скважину по мере углубления. В них заливают бетон. После частичного заполнения трубу начинают извлекать, чем дополнительно уплотняют бетонный столб. Иногда её оставляют в качестве средства против осыпания грунта.

Способы устройства буронабивных свай в сложном грунте

Для проведения свайных работ в водонасыщенных грунтах применяют второй способ. Он является наиболее эффективным, хотя относится к числу трудоёмких процессов.

Наша бригада строителей, работающих проведет устройство буронабивных свай в водонасыщенных грунтах быстро, недорого и с гарантией качества.

Этапы строительства буронабивного фундамента

Процесс устройства основания разделен на несколько этапов:

  • Земляные работы. Согласно проектной документации готовятся скважины. Предварительно участок под БНФР очищается от верхнего слоя почвы.
  • Обустройство изоляции. На пучинистых грунтах и при большой влажности ставят металлические трубы, обработанные антикоррозийным составом. В условиях устойчивой твердой почвы используется рубероид, скрученный в форме труб с запаянными стыками.
  • Армирование. Внутрь скважин помещается арматура. При этом нужно убедиться, чтобы она не касалась грунта во избежание коррозии. Верх арматурного каркаса должен выходить за пределы труб на ¾ высоты ростверка.
  • Бетонирование. В скважины постепенно заливается раствор. Обязательно нужно удалять пустоты, используя строительные вибраторы или прочие подходящие инструменты.
  • Изготовление ростверка. Для надежности буронабивной фундамент с заглубленным ростверком должен обладать размерами от 0,3 м по высоте, превышая при этом ширину стен на 0,1 м. Ростверк может быть «висячим» (в условиях обустройства на участках с неровным рельефом) или заглубленным. Также его можно сделать не только ленточным, но и монолитным заглубленным. По форме изготавливается каркас из древесины.
  • Обустройство подушки. Этап характерен только в случае сооружения фундамента на буронабивных сваях с монолитным ростверком. Снимается слой грунта, укладывается песчаная подушка и гидроизоляция.
  • Изоляция. На внутренние части опалубки крепятся теплоизоляционные материалы.
  • Армирование. Внутри опалубки помещается каркас из арматуры, который скручивается с прутьями, торчащими из балок.
  • Заливка раствора. Повторяется процедура, выполняемая при бетонировании скважин. Для полного высыхания конструкции требуется порядка 28 суток.

Преимущества технологии

Технология строительства на буронабивных сваях имеет ряд бесспорных преимуществ относительно других методик. Это:

  • обеспечение устойчивости зданий и сооружений, которые возводятся на слабых грунтах;
  • универсальность – она подходит для возведения и частных домов, и крупных промышленных объектов;
  • возможность применения в городских условиях, даже в плотной застройке, без риска повреждения окружающих строений;
  • высокая несущая способность буронабивных свай, большой запас прочности, что позволяет создавать масштабные объекты;
  • экономия времени – основание создается заметно быстрее, чем ленточный фундамент или шведская плита;
  • простота монтажа – фактически надо лишь подготовить участок, разметить места будущих опор и пробурить отверстия, а затем залить смесь, дождаться, пока она застынет, и провести работы по созданию ростверка;
  • возможность погружать опоры на глубину до 45 метров и более, что невозможно при применении традиционной копровой технологии;
  • долговечность – готовое основание при соблюдении условий эксплуатации способно прослужить до 150 лет и даже больше.

Хотя стоимость работ довольно велика, они все же обходятся дешевле, чем создание традиционного фундамента ленточного типа. Показатели надежности, прочности и долговечности при этом являются сопоставимыми. Поэтому такие опоры подходят для использования при строительстве не только промышленных объектов, но и частных домов.

Правила сооружения

Рассмотрим технологию заливки ленточно свайного фундамента с буроналивными сваями, как самую часто используемую.

Подготовка площадки и разметка

Правила сооружения

Площадку под строительство расчищают от растительности и мусора. В некоторых случаях снимают верхний слой. Теперь основной этап – разметка. Оптимальный вариант для установки точного места расположения свай – пригласить специалиста с лазерным нивелиром.

С помощью этого инструмента прямо по грунту определяются места опор и их точное расположение относительно границ участка. В них забиваются колышки, которые между собой связываются шпагатом или бечевкой.

Теперь нужно по проложенной оси в две стороны от натянутой нити отложить половину ширины фундаментной конструкции. К примеру, если ширина ростверка – 40 см, значит, от оси надо отложить по обе стороны по 20 см. По этим размерам выкапывается траншея глубиною 30-40 см.

Сооружение свай

Правила сооружения

По месту установки колышков бурятся скважины. Их диаметр, расстояние между сваями, величина заглубления, схема расположения определяется проектом дома. Кстати, бурить можно садовым буром, главное подобрать его по диаметру свай.

  1. В скважины засыпается песок толщиною 20-30 см. он обязательно трамбуется.
  2. Внутрь вставляется металлический каркас из стальной арматуры диаметром 8-16 мм. армировать опоры надо обязательно, особенно, если фундамент свайно-ростверковый сооружается на пучинистых или слабых грунтах. В СНиПах обозначено, что для столбчатых конструкций можно использовать каркасы с сечением круглым, квадратным или треугольным. Надо обязательно каркас делать длиною больше на 15-20 см, чем глубина сваи. Эти арматурные концы будут соединяться с каркасом монолитного ростверка.
  3. Производится заливка бетонного раствора. Здесь используется марка М400 с рецептурой – один объем цемента марки М400, два объема мелкого песка, три объема щебня (мелкой или средней фракции).
  4. Обязательно проводится штыковка бетонной массы, чтобы удалить из нее воздух.

Если на строительном участке грунты слабые, то рекомендуется стенки скважин усилить. К примеру, скрутить в трубочку рубероид и опустить его внутрь. Вместо рубероида подойдет сюда любая труба: металлическая, пластиковая или асбестовая. Главное – выдержать диаметр фундамента свайного.

Если монолитный ростверк устанавливается на весу, тогда столбы заливаются с выходом над уровнем грунта. Для них придется сооружать опалубку цокольной части, для чего можно использовать все те же трубы. Итак, свайный фундамент готов.

Правила сооружения

Сооружение ростверка

Так как ростверк – это ленточный фундамент, мелкозаглубленного типа, то его надо сооружать по соответствующей технологии.

  1. Траншея засыпается песком или гравием толщиною 20-30 см. Уложенный слой трамбуется.
  2. Устанавливается опалубка из любых плоских материалов. Кстати, собрать опалубку для ленточного фундамента своими руками несложно.
  3. Укладывается внутрь армирующий каркас из арматуры. Он должен располагаться в теле фундаментной конструкции, поэтому рекомендуется под него подложить подпорки.
  4. Соединяются концы арматуры столбов с каркасом в ростверке. Это делают или электросваркой, или при помощи вязальной проволоки.
  5. Проводится заливка бетона, изготовленного по той же рецептуре, что и раствор для свай.
  6. Обязательно залитый в опалубку материал подвергается вибрации.
  7. Сверху конструкция закрывается мешковиной или полимерной пленкой. Если на улице стоит жара, то придется свайный фундамент с ростверком два-три раза в день поливать водой. Причина – быстрое высыхание смеси, что приведет к растрескиванию.
  8. Через неделю можно снимать опалубку, через 28 дней нагружать фундамент (поднимать стены, устанавливать перекрытие).
Читайте также:  Железобетонные перемычки: применение, изготовление, различия

Многие нарушают требования СНиП, не выдерживая время высыхания бетонной конструкции, считая, что, к примеру, фундамент для дома из газобетона выдержит небольшую нагрузку, исходящую от газобетонного сооружения. И это большая ошибка. Никто не знает, в каком временном диапазоне происходят химические процессы внутри бетонной массы.

Правила сооружения

Как быстро бетон набирает марочную прочность. Ведь этот показатель зависит от многих фактором, учесть которые на стройплощадке невозможно. Поэтому и установлен временной диапазон 28 дней. Вот такая не совсем простая пошаговая инструкция сооружения сваной-ростверкового фундамента своими руками.

Достоинства и недостатки столбчатого фундамента

Преимущества

  • Экономичный. Требует меньше материалов, а именно  бетона и арматуры, по сравнению с ленточным и плитным фундаментом.
  • Не требует изготовления съемной опалубки. Используется несъемная опалубка, на изготовление которой тратится небольшое кол-во времени.
  • Фундамент из буронабивных свай легко можно сделать самостоятельно без привлечения спецтехники и наемной силы.

Недостатки

  • В отличие от ленточного нет возможности сделать погреб и цокольный этаж.
  • Требуется более детальное проектирование в отличие от ленточного и плитного.

Средний срок службы столбчатого фундамента из буронабивных свай:  150 лет.

Расчет столбов

Конечно же, прежде чем приступать к возведению такой конструкции, как свайный буронабивной фундамент, нужно произвести все необходимые расчеты. Прежде всего определяются с количеством столбов. Этот показатель напрямую зависит от веса дома и пропорционален ему. Вторым критерием, определяющим количество необходимых столбов, является, собственно, их диаметр. Чем он больше, тем меньше понадобится свай. Так, столб диаметром в 300 мм способен выдерживать нагрузку в 1700 кг. Такие сваи могут быть использованы для возведения рубленых, брусчатых или каркасных построек. Под тяжелые здания из кирпича либо заливные устанавливают более мощные сваи – по 500 мм. Они способны выдерживать вес уже в 5000 кг. Вес будущего дома складывается из массы всех необходимых для его возведения материалов. Таким образом, рассчитать количество свай не сложно. Разумеется, к полученной цифре нужно будет прибавить и вес ростверка.

При правильно проведенных расчетах получится надежный фундамент. Буронабивные сваи с ростверком – основание действительно долговечное. Однако для того чтобы оно получилось таким, нужно ко всему прочему правильно рассчитать шаг между столбами. При выборе расстояния между сваями нужно учитывать то, что оно не должно превышать трех их диаметров. То есть, к примеру, максимальное расстояние между сваями в 500 мм – полтора метра.