Пошаговая инструкция монтажа буронабивного фундамента
Дополнительные рекомендации
При устройстве свайного поля и определении размеров свайных колонн следует учитывать рекомендуемый шаг свай, от которого будет зависеть частотность скважин и распределение нагрузки. Посмотрите видео, по правильному монтажу свай:
Для равномерного распределения давления массы будущего здания на фундаментную плиту, необходимо соблюдать следующие правила:
- максимальное расстояние между буронабивными сваями не должно превышать двух метров;
- минимальный шаг свайных колонн должен находиться в пределах трех-четырех диаметров свай – в целях предотвращения обрушения стенок соседствующих скважин в сыпучих грунтах нужно увеличить минимальный предел;
- компоновку свайного поля следует производить с учетом расположения свай в угловых точках фундамента;
- по результатам расчета геометрических характеристик, после компоновки, общее количество свай должно соответствовать рекомендательным шаговым значениям – в случае превышения максимального шага свай следует увеличить количество скважин и уменьшить диаметр свай до предельно возможного;
- максимальные и минимальные размеры диаметров скважин не должны превышать допустимые для выбранного типа монтажа.
Соблюдая данные рекомендации, можно спроектировать наиболее эффективный и рациональный фундамент, не беспокоясь о его надежности. При необходимости следует обратиться за помощью к специалистам, но все расчеты можно произвести самостоятельно, без особого труда.
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Расчет и схема расположения буронабивных свай
Классификация
Буронабивной фундамент классифицируется в зависимости от технологии изготовления. На глинистых и других плотных грунтах используется методика НПШ (непрерывный полый шнек). Шнек представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который не позволяет изымаемому грунту попадать в нее. К трубе крепится прочная спираль, поднимающая грунт на поверхность наподобие классического бура. При достижении нужной глубины в полость трубы подается под высоким давлением бетон. Он открывает клапан, постепенно заполняя скважину по мере поднимания шнека наверх. Чтобы сделать буронабивную сваю прочнее, в бетон, мощным вибратором, вводится армирующий каркас. После заливки свая оставляется до тех пор, пока раствор не наберет нужную прочность.
Вторая методика – устройство буронабивных свай с обсадной трубой, эта технология применяется на зыбких грунтах. Труба защищает скважины от обрушения при введении в нее армирующей конструкции или избыточного давления на залитый раствор. Для этого бурится скважина по диаметру трубы, которую помещают в нее при помощи вращения, вдавливания или просто устанавливают там. После этого бур извлекается из грунта, в скважину устанавливается арматура так, чтобы образовался около 60 мм. Затем заливается раствор с одновременным уплотнением, а обсадная труба постепенно извлекается из скважины.
Общие принципы технологии буронабивного фундамента
Расчет ростверка
Особенности технологии
Классификация и конструкция буронабивных свай
Буронабивные сваи — железобетонные конструкции, скважина под монтаж которых формируется посредством бурения. Типичная конструкция буронабивной опоры состоит из двух элементов — бетонного тела и арматурного каркаса. Для армирования свай применяются готовые арматурные каркасы заводского производства. Тип каркаса — продольно-поперечный, он состоит из вертикальных арматурных прутьев, которые соединяются горизонтальными перемычками. Для создания продольного контура используется рифленая арматура, произведенная по горячекатаному методу (класс А1-А3). Диаметр прутьев подбирается исходя из размеров сваи, он может варьироваться в пределах 12-20 мм.
Рис: Армокаркас для бурнонабивных свай
Фиксирующие поперечные перемычки выполняются из гладкой арматуры (диаметр 8-15 мм). Соединение каркаса выполняется электродуговой сваркой. После стыковки каркас, с целью предотвращения коррозии, покрывается защитной грунтовкой.
Важно: бетонное тело буронабивной сваи создается из смеси марки М200-М300, соответствующей классу прочности В25. Нормативная морозостойкость используемого бетона — 200 циклов, класс водонепроницаемости — 6
Согласно особенностям конструкции выделяют два вида буронабивных свай:
- Цилиндрические;
- С уширением опорной подошвы.
Цилиндрические сваи имеют одинаковое сечение по всей длине ствола, тогда в уширенных сваях нижняя часть ствола обладает увеличенным диаметром. За счет увеличенной площади опирания такие опоры получают повышенную устойчивость в грунте и большую грузонесущую способность.
Рис: Схема монтажа буронабивных свай с уширением
Уширение может формироваться двумя методами — посредством использования специальных буровых колонн с откидными резцами либо камуфлетным методом, при реализации которого на дне скважины размещается взрывчатое веществом и производится его последующая детонация.
Электрический бур
При необходимости строительства скважин больших диаметров применяют электрический бур. Размеры буров для свайных фундаментов такого типа достаточно велики и позволяют производить отверстия диаметром более 50 сантиметров.
Устройство. Механизм представляет собой следующую конструкцию:
- Электрический двигатель
- С двух сторон к нему крепятся специальные ручки
- Вращающийся механизм зажима
Принцип работы: при включении устройства в сеть начинает работать двигатель. Он удерживается специальными рукоятками. Двигатель подает работу винтовому устройству вращения. Устройство выполняет необходимую работу.
Часто к электрическому буру прилагается набор дополнительных принадлежностей, облегчающих проведение работы.
В настоящее время существует большое разнообразие моделей оборудования. Они относятся к разным ценовым категориям, умеют разные характеристики и способы работы. Производители буров для фундамента рекомендуют совершать приобретение оборудования после установки точных подсчетов планировки здания, установки размеров и типа фундамента.
Также главный критерий выбора – мощность устройства. От нее зависит потребление энергии, время работы, ее качество и необходимость прилагать дополнительные усилия. Электрические инструменты, обладающие наиболее высокими характеристиками, способы в короткие сроки справиться с работой. Так, для бурения скважины с глубиной, составляющей 100 сантиметров, потребуется всего лишь 10 минут работы устройства. При этом также стоит учитывать диаметр будущего отверстия. Чем он будет больше, тем больше увеличивается время работы. В любом случае оно будет намного ниже, чем время работы ручного инструмента.
При выборе оборудования стоит отдавать предпочтения моделям с функцией самозаточки. Все режущие элементы должны иметь высокую степень остроты. Только электрические буры с такими параметрами способны справиться с неровностями грунта, камнями, корнями деревьев и т.д. Низкие параметры устройств способствуют их быстрой поломке при работах на сложных участках грунта.
Принцип установки свай: поэтапная инструкция
Подготовка
Необходимо подготовить площадку для монтажа бетонного фундамента – убрать мусор, снять почву с растительностью. Разметить территорию, места, где требуется установить сваи. Установить вешки. Чтобы разметка была более точной, нужно использовать шнурку.
Шнуровка
Пробуривание скважины
Монтаж скважин необходимо проводить в местах, где установлены вешки. Когда бур достигнет необходимой глубины, вытаскивают, удаляют землю. Проводится трамбовка, засыпается песчаная подушка. Слой песка — 30-50 см.
Как установить обсадную трубу
Монтаж обсадной трубы необходим в местах, где почва имеет песчаный характер, болотистая местность. На грунтах с глинистым, суглинистым основанием, установка труб не обязательна. Процесс армирования проходит намного проще.
Пластиковые, металлические, асбестоцементные изделия можно использовать в качестве обсадной трубы. Можно купить трубы, предназначенные для скважин. Установленные элементы должны располагаться строго вертикально.
Монтаж арматуры
Чтобы провести армирование свай, необходим металлический рифленый прут, диаметром 12мм. Для возведения небольших строений достаточно 4-6 вертикально расположенных прутов. Для обвязки потребуется стержень, диаметром 4 мм.
Цилиндрическая конструкция должна быть меньше размеров скважины на 3-5 см. Обвязка стержней проводится вязальной проволокой, пластиковыми хомутами. Армирующий каркас должен возвышаться над землей, примерно на 30 см. Сборка производится на поверхности земли, каркас спускается в скважину, огражденную обсадной трубой.
Пример армирования
Что такое ростверк: конструкция элемента
Ростверк, надежно фиксируясь к сваям и включая их в свою толщу, соединяет элементы основания. Монолитный ленточный ростверк может быть повышенный, высокий или заглубленный. Он устраивается при неблагоприятных геологических условиях грунта. Выполнение такого ростверка отличается высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Однако конструкция имеет повышенную трудоемкость, высокую стоимость работ и требует создания густого армирования.
Ростверк выполняет функцию равномерного распределения нагрузки по всему периметру основания.
Обратите внимание! Для строительства частного дома сборный ростверк использовать нецелесообразно, ибо это связано с весьма трудоемким и затратным процессом.
Сборный тип имеет и свои недостатки. В первую очередь процесс монтажа является весьма трудоемким, что связано со значительным весом металлических элементов. В отдельных местах ростверка могут образовываться области с невысокой прочностью, что связано с низкой жесткостью сварных соединений. В связи с образованием коррозии или гниения дерева конструкция является недолговечной, что ограничено 1020 годами эксплуатации.
Схема свайного фундамента.
Промежуточным решением между двумя предыдущими вариантами является монолитно-сборный ростверк. Сборная конструкция состоит из заранее изготовленных деталей, которые укладываются на сваи и связываются друг с другом шпоночным соединением. Осуществляется это во время строительства. Затем вся конструкция омоноличивается.
Способы создания буронабивных свай
Каждый способ предусматривает предварительное формирование скважины. Если работы проводятся в условиях неустойчивого грунта, то дополнительно стенки закрепляют глинистым раствором (как правило, из бентонитовой или комковой глины).
Его нагнетают в лунку по буровой штанге или деревянному желобу с уклоном в 1 см на погонный метр. В результате на поверхности образуется прочная водостойкая корка. Следующие действия проводятся по аналогии с «сухой» технологией.
Технология изготовления буронабивных свай «сухим» способом
Актуален такой способ устройства буронабивного фундамента в устойчивом грунте. Почва может быть тугопластичной, глинистой с твердой или полутвердой консистенцией. В районах с грунтовыми или промышленными агрессивными водами применение не рекомендуется. Глубина скважины может составлять 30 м, диаметр 0,4-1,2 м.
Алгоритм действий выглядит следующим образом:
- Бурение. Метод выбирается вращательный. Техника оснащена шнековой колонной или ковшовым буром. При необходимости нижнюю часть скважины увеличивают специальным расширительным оборудованием или посредством взрыва под небольшим количеством залитого бетонного раствора. Последний вариант позволяет дополнительно уплотнить грунт.
- Армирование. Здесь могут быть использованы металлические трубы, отдельные стержни диаметром 12 мм или заранее собранный из прутьев каркас (узловые соединения оформляются вязальной проволокой). Выбор арматуры проводится в соответствии с нормативами в ГОСТе 34028-2016. Его размеры должны быть меньше окружности скважины примерно на 3-5 см. Длину рассчитывают с запасом относительно посадочного места в 30 см. Рассматривается также вопрос сплошного усиления будущей сваи либо частичного с выходом на ростверк. Выбор делают на основании планируемых нагрузок на основание со стороны почвы и здания.
- Бетонирование. Раствор заливают с помощью загрузочного бункера или оснастки автосмесителя. Для рабочей массы рекомендуется использовать бетон класса В15 с водонепроницаемостью от W6. Он должен соответствовать СНиП 2.03.01-84. Постепенно из скважины вытаскивают бетонолитную трубу. На ее приемной воронке монтируют вибраторы для уплотнения смеси. Последнее действие проводится в течение 5-10 минут каждые 0,5 метров залитого раствора.
- В завершение отливают головную часть конструкции. Это делают в специальном кондукторе.
Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой
Обсадные трубы используют для монтажа буронабивных свай в условиях любого грунта вне зависимости от расположения грунтовых или промышленных вод. Отдельные секции соединяют между собой путем стыковки с применением болтов или с помощью сварочного оборудования.
Допустимо устройство как временной, так и несъемной опалубки. Оставляют трубы в соответствии с нормативными документами, техническим обоснованием. Например, в случаях с оползнями, водонасыщенными почвами, на склонах, при высокой скорости подземных потоков (свыше 200 м/сутки).
Алгоритм действий по этой технологии выглядит так:
- Бурение. Для формирования скважины используют специальную установку с оснащением вращательного или ударного типа.
- Погружение обсадной трубы. Здесь задача выполняется двумя способами: гидродомкратами одновременно с бурением или путем забивания, вибропогружения.
- Армирование. Здесь варианты рассматривают по аналогии с «сухим» способом устройства свайного фундамента.
- Бетонирование проводится одновременно с удалением обсадных секций. Их перемещают вертикально, путем вращения или возвратно-поступательными движениями. В процессе дополнительно происходит уплотнение раствора.
- В завершение формируют головную часть кондуктором.
Существует технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой, которая называется фундэкс. Здесь добавлены особенности инъекционного способа: без ударного или вибрационного воздействия на грунт, диаметр до 0,6 м. Этот метод актуален для строительства в сейсмически непостоянных районах, в условиях плотной застройки.
Описание и применение
Технология буронабивного фундамента из свай со связывающим ростверком, описывается в строительных правилах СП 50-102-2003. Несколько основных методик устройства буронабивных фундаментов:
- Использование непрерывного шнека (НПШ) с одновременной подачей бетонной смеси снизу вверх скважины через технологический клапан.
- Защита от разрушения стенок отверстия в грунте путем создания противодавления бетонитового раствора.
- Применение обсадных труб погружаемых и извлекаемых вибропогружателями или «дрейтеллером» (вращающим погружателем).
По каждой из технологий бетон подается в скважину, с заранее установленным в ней армированием и схватывается непосредственно в грунте. На сыпучих, подвижных, влажных грунтах, при частном строительстве, обязательно применяются обсадные трубы, удерживающие бетон в скважине. После затвердевания бетонной смеси, трубы аккуратно извлекаются или оставляются в качестве несъемной опалубки.
Буронабивные сваи применяются, когда затруднено использование других типов свайных фундаментов:
- в городе, где шум при забивке может оказать негативное влияние на окружающих жильцов;
- на заболоченных, слабых грунтах, кода требуется добраться до жестких слоев;
- при возведении сооружений на площадках с крутым уклоном;
- в промышленном строительстве.
Буронабивной фундамент обязательно делается с ростверком, представляющим собой раму из армированного бетонного монолита, соединяющую оголовки свай. Это делается для равномерного распределения давления на каждый элемент основания. Получается прочный ленточный фундамент с буронабивными сваями, который может применяться на сложных грунтах.
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 24.13330.2011 и СНиП 2.02.03-85. Расчет буронабивных свай (их количества и параметров) осуществляется индивидуально для каждого конкретного случая. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
КОНСТРУКЦИЯ И УСТАНОВКА АРМАТУРНЫХ КАРКАСОВ
Способы создания буронабивных свай
Каждый способ предусматривает предварительное формирование скважины. Если работы проводятся в условиях неустойчивого грунта, то дополнительно стенки закрепляют глинистым раствором (как правило, из бентонитовой или комковой глины).
Его нагнетают в лунку по буровой штанге или деревянному желобу с уклоном в 1 см на погонный метр. В результате на поверхности образуется прочная водостойкая корка. Следующие действия проводятся по аналогии с «сухой» технологией.
Технология изготовления буронабивных свай «сухим» способом
Актуален такой способ устройства буронабивного фундамента в устойчивом грунте. Почва может быть тугопластичной, глинистой с твердой или полутвердой консистенцией. В районах с грунтовыми или промышленными агрессивными водами применение не рекомендуется. Глубина скважины может составлять 30 м, диаметр 0,4-1,2 м.
Алгоритм действий выглядит следующим образом:
- Бурение. Метод выбирается вращательный. Техника оснащена шнековой колонной или ковшовым буром. При необходимости нижнюю часть скважины увеличивают специальным расширительным оборудованием или посредством взрыва под небольшим количеством залитого бетонного раствора. Последний вариант позволяет дополнительно уплотнить грунт.
- Армирование. Здесь могут быть использованы металлические трубы, отдельные стержни диаметром 12 мм или заранее собранный из прутьев каркас (узловые соединения оформляются вязальной проволокой). Выбор арматуры проводится в соответствии с нормативами в ГОСТе 34028-2016. Его размеры должны быть меньше окружности скважины примерно на 3-5 см. Длину рассчитывают с запасом относительно посадочного места в 30 см. Рассматривается также вопрос сплошного усиления будущей сваи либо частичного с выходом на ростверк. Выбор делают на основании планируемых нагрузок на основание со стороны почвы и здания.
- Бетонирование. Раствор заливают с помощью загрузочного бункера или оснастки автосмесителя. Для рабочей массы рекомендуется использовать бетон класса В15 с водонепроницаемостью от W6. Он должен соответствовать СНиП 2.03.01-84. Постепенно из скважины вытаскивают бетонолитную трубу. На ее приемной воронке монтируют вибраторы для уплотнения смеси. Последнее действие проводится в течение 5-10 минут каждые 0,5 метров залитого раствора.
- В завершение отливают головную часть конструкции. Это делают в специальном кондукторе.
Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой
Обсадные трубы используют для монтажа буронабивных свай в условиях любого грунта вне зависимости от расположения грунтовых или промышленных вод. Отдельные секции соединяют между собой путем стыковки с применением болтов или с помощью сварочного оборудования.
Допустимо устройство как временной, так и несъемной опалубки. Оставляют трубы в соответствии с нормативными документами, техническим обоснованием. Например, в случаях с оползнями, водонасыщенными почвами, на склонах, при высокой скорости подземных потоков (свыше 200 м/сутки).
Алгоритм действий по этой технологии выглядит так:
- Бурение. Для формирования скважины используют специальную установку с оснащением вращательного или ударного типа.
- Погружение обсадной трубы. Здесь задача выполняется двумя способами: гидродомкратами одновременно с бурением или путем забивания, вибропогружения.
- Армирование. Здесь варианты рассматривают по аналогии с «сухим» способом устройства свайного фундамента.
- Бетонирование проводится одновременно с удалением обсадных секций. Их перемещают вертикально, путем вращения или возвратно-поступательными движениями. В процессе дополнительно происходит уплотнение раствора.
- В завершение формируют головную часть кондуктором.
Существует технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой, которая называется фундэкс. Здесь добавлены особенности инъекционного способа: без ударного или вибрационного воздействия на грунт, диаметр до 0,6 м. Этот метод актуален для строительства в сейсмически непостоянных районах, в условиях плотной застройки.
Предварительно напряженное и ненапряженное армирование ЖБ свай
Армирование всех железобетонных свай, которые в процессе эксплуатации будут переносить сильные растягивающие нагрузки, предусматривает обязательное напряжение армокаркаса.
Совет эксперта! Для предварительного напряжения используется специальная арматура из стали класса 20ХГ2Ц, 30ХГ2С, 35ГС и 25Г2С диаметром от 12 до 20 миллиметров.
При создании ЖБ свай в формировочную опалубку укладывается каркас из арматурных стержней, который по продольной оси растягивается с помощью гидравлического домкрата (одновременно с механическим растягиванием на стержни оказывается электротермическое воздействие, уменьшающее плотность металла).
Рис. 1.5: Схема работы гидродомкрата для предварительного напряжения арматуры Далее в опалубку заливается бетонная смесь и выжидается необходимое для ее схватывания время. Затем на арматуру перестает оказываться растягивающее воздействие и прутья сжимаются до изначального размера. Сжимающие силы от арматуры передаются на бетон сваи, в результате чего он сжимается и приобретает максимально возможную плотность.
Рис. 1.6: Гидродомкрат для предварительного напряжения арматуры
Совет эксперта! Железобетонные сваи, армированные по технологии предварительного напряжения, отличаются от обычных ЖБ свай лучшим сопротивлением к растягивающим и сгибающим нагрузкам, возникающих в процессе их эксплуатации, и устойчивостью к образованию трещин.
Буронабивные сваи: технология строительства.
1. Для начала нужно сделать скважину (глубина от 1.5 м и более).2. Теперь размещаем каркас из арматуры.3. Делаем опалубку из обсадных труб, с их помощью мы сможем правильно заполнить скважину бетоном.4. Теперь необходимо с помощью обрезки подогнать все буронабивные сваи до одинакового уровня.5. Заливаем сваи бетоном.
Функции обсадных труб
При помощи обсадных труб мы:1. перекроем горизонты плывунных почв;2. обеспечим безопасность работ;3. параметры буровой скважины находятся под контролем;4. скважина качественно заполняется бетоном.
Главные преимущества свай такого типа:
1. Фундамент из таких свай обойдется дешевле, в сравнении с другими типами.2. Устройство буронабивных свай такое же надежное, как и монолитна плита.3. Сваи способны выдерживать нагрузки до 10 тонн.4. Такой фундамент можно применять практически на всех видах грунта.5. Срок эксплуатации длиться более 100 лет.6. Не подвергаются коррозии.7. Построить такой фундамент можно очень быстро, достаточно двух – трех дней.8. Стройка возможна при любых температурах.9. Не нужна тяжелая техника.10. При таком фундаменте можно поднять первый этаж на 1 метр.
