Сваи железобетонные используются при строительстве объектов — принимают на себя основную нагрузку, т. к. являются частью фундамента. Существует большое количество разновидностей таких изделий, они отличаются по форме, устройству, типу материалов.
При выборе учитывают уровень воспринимаемых нагрузок. От способности свай выдерживать оказываемое давление зависит надежность объекта. Вместе с тем увеличивается срок службы постройки.
Содержание
Из чего изготавливают
Железобетонные сваи — популярный элемент в современном строительстве, который дает возможность выполнить множество задач и добиться желаемых характеристик конструкций.
ЖБ сваи представляют собой каркас, выполненный из арматуры, залитый бетонным раствором. Такая комбинация материалов обеспечивает прочность изделиям. При наличии арматурного каркаса бетонные сваи лучше переносят воздействие нагрузок. Надежность ЖБИ зависит от марки цемента. Этот фактор определяет еще и показатель морозоустойчивости, влагостойкость.
Когда планируется строить небольшой объект, допустимо использовать цемент с низкой марочной прочностью — М100. ЖБИ характеризуются наиболее простыми свойствами: морозоустойчивость — 50, способность выдерживать давление водяного столба — 2 МПа. Преимущества раствора, приготовленного из цемента марочной прочностью М100: существенная скорость застывания, устойчивость к усадке грунта.
Чаще применяют материалы, обеспечивающие более высокую надежность конструкции. Например, М200-М500, морозоустойчивость изделий повышается до 150. Показатель влагостойкости составляет 6 и более.
Прочность ЖБИ позволяет обустраивать фундамент на существенной глубине. Благодаря этому свойству появляется возможность строить дома на подвижных, глинистых, пучинистых, заболоченных, слабых грунтах.
Особенности
Железобетонные забивные сваи отличаются по массе. Значение данного параметра варьируется в зависимости от плотности раствора, что определяется типом объекта. Длина изменяется в пределах от 3 до 12 м. Для плотных грунтов выбирают малогабаритные изделия. Забивные ЖБ сваи существенной длины подходят для подвижных и различных типов сложных грунтов. Это позволяет выйти на прочные слои почвы.
Применяются ЖБИ, когда планируется возводить фундамент по технологии забивания опор. Они используются в качестве главной меры по упрочнению объекта. В данном случае возводится свайное основание. Распространен комбинированный вариант, при этом опоры объединяются ленточным фундаментом, ростверком.
Площадь и конфигурация сечения отличаются. Размеры таких изделий зависят от назначения объекта, глубины погружения — данные факторы определяют уровень воспринимаемой опорами нагрузки. Достаточная длина ЖБИ рассчитывается с учетом способа соединения объекта и фундамента: монолитная плита или монтаж чернового основания непосредственно на сваях. Последний из вариантов используется при строительстве малогабаритных легковесных конструкций, например, деревянных домов.
Плюсы и минусы
Положительные качества:
- продолжительная эксплуатация: опоры из железобетона служат на протяжении 1 века без необходимости выполнения ремонта, если изделия правильно выбраны с учетом уровня нагрузок, типа грунтов, и установлены в соответствии с правилами, период службы ЖБИ увеличивается до 120-150 лет;
- существенная прочность: 1 опора из железобетона может выдерживать вес до 60 т на протяжении длительного периода;
- широкие возможности: с помощью свай ЖБИ обустраивают фундамент на грунтах любых типов, т. к. опоры опускаются на существенную глубину, достигают прочных слоев почвы;
- сваи используются в местности со сложным рельефом, строительство фундамента при этом выполняется благодаря крупным габаритам ЖБИ.
Недостатков у свай немного. Отмечают большой вес, по этой причине усложняется транспортировка до места, где возводится объект. Монтаж самостоятельно выполнить тоже сложно, но причина этого — не только существенная масса ЖБИ. Такие изделия требуют применения специального оборудования для заглубления в почву.
Нормативные требования
Технологические особенности производства регламентируются документом ГОСТ 19804-91. В соответствии с ним должна обеспечиваться достаточная надежность, чтобы ЖБИ служили минимум 90 лет. Допустимо использовать сваи при возведении одно- и многоэтажных построек, мостовых конструкций и объектов другого целевого назначения.
Например, минимально допустимая марочная прочность цемента при производстве свай для строительства подобных объектов — М350. Для увеличения надежности используется продольное армирование таких изделий. Повышенные требования предъявляются и к многоэтажным постройкам. По этой причине для их возведения используют такие же монолитные сваи существенной прочности.
Виды
Изделия делятся на 2 группы:
- готовые ЖБИ, производятся в заводских условиях;
- каркасные конструкции, которые заливаются бетоном на участке после монтажа в грунт.
Первый вариант используется для строительства основания по грунтоцементной, буронабивной, инъекционной технологии. В данном случае на изделия не оказывает воздействие существенная нагрузка при заглублении в почву. Это позволяет сохранить целостность ЖБИ.
Второй вариант применяется, когда планируется использовать следующие методы забивки железобетонных свай: с помощью гидравлического молота, оборудования, продуцирующего вибрационные волны, техники вдавливания под воздействием статического давления.
Кроме того, железобетонные изделия делятся на группы с учетом формы сечения: круглая, прямоугольная, квадратная. Различают также сваи по типу конструкции:
- монолитные;
- составные.
Форма наконечника, заглубляемого в почву, тоже отличается: бутылочного типа, конусообразная, существуют и тупоконечные изделия. При выборе учитывают способ установки опор и тип грунта.
Монолитные
Эти цельные изделия производятся в заводских условиях. Их отличает многовариантность решений: существуют остро- и тупоконечные монолитные сваи данного вида, прямоугольного, квадратного и круглого сечения. Внутри ЖБИ — каркас, заполненный бетоном, пустоты отсутствуют. Это повышает прочность изделий.
Устанавливаются сваи путем вдавливания в почву. Предварительно бурить отверстия под них не нужно. Монолитные ЖБИ используются для возведения объектов разного целевого назначения: частное жилье, гражданское строительство. Отличает изделия данного вида существенный вес. Для транспортировки, монтажа понадобится специальная техника и несколько рабочих.
Пустотелые оболочковые
По названию можно понять, как устроены железобетонные сваи этой группы. Внутри они полые. Снаружи опоры не отличаются от монолитных аналогов. Однако для установки пустотелых ЖБИ необходимо подготовить участок: делают отверстия под сваи, при этом их диаметр ненамного превосходит размер железобетонных изделий, т. к. важно обеспечить надежную фиксацию.
Набивные
Различают варианты:
- с ненапрягаемой продольной арматурой, поперечным армированием;
- с напрягаемой продольной арматурой, поперечное армирование в большинстве случаев также выполняется, но существует вариант без усиления таким способом.
По форме набивные конструкции тоже отличаются: прямоугольные, квадратные, круглые. Однако при монтаже в сложных грунтах (в регионах с низкой среднесуточной температурой) предпочтение следует отдавать последнему из вариантов. Если использовать сваи квадратного сечения, увеличивается риск их крена. Это приведет к разрушению постройки в дальнейшем.
Набивные сваи отличаются по технологии монтажа. Сначала устанавливается гильза из прочного материала. Затем выполняется монтаж арматуры и заливка бетона. Распространен вариант свай набивного типа с уширением в нижней части. Гильза может быть заполнена песком, грунтом, но для строительства крупных объектов применяют бетонную смесь.
Монтаж
Такие изыскания позволяют оценить подвижность грунта, определить глубину введения опор в почву. Кроме того, перед началом монтажа выполняется расчет достаточной нагрузки, оказываемой на 1 сваю. На основании этой информации определяют количество опор для строительства фундамента.
Производится пробное введение сваи в грунт. Это позволяет оценить, как она будет вести себя под воздействием постоянной нагрузки на сжатие, растяжение. Наблюдения продолжаются до 1 недели. Для заглубления опор используют способы, основанные на воздействии динамических или статических нагрузок. В каждом из случаев оголовок следует защитить от разрушающего воздействия молота.
- вибропогружение;
- комбинированный способ.
Первый из вариантов выполняется путем постоянного подъема и опускания опоры. Благодаря этой технологии свая погружается на проектную глубину. Этот метод применяется, если почва достаточно сильно насыщена влагой.
Комбинированный способ заглубления ЖБИ предполагает необходимость совмещения технологии вибропогружения с одновременным подмыванием грунта, что выполняется с целью насыщения его водой, и метода забивания (с помощью специального молота). Этот вариант используется, если земля слишком твердая.
Выбирается метод вибропогружения и забивания, только если планируется приобретать монолитные опоры. Нужно проявить осторожность при использовании технологии воздействия вибрации на сваи, т. к. это может стать причиной ухудшения состояния фундамента на соседних участках.
Стоимость
Цена зависит от габаритов изделия, его типа, свойств (морозоустойчивость, влагостойкость). Играет роль и разновидность используемых материалов. Например, стоимость свай, марка бетона которых составляет В20, — 840-1500 руб./1 пог. м. При этом длина меняется от 3 до 12 м, а уровень выдерживаемой нагрузки варьируется от 3 до 13. Чем выше марочная прочность, больше габариты и лучше свойства, тем цена выше.
Транспортировка
Доставка свай осуществляется поставщиком. При этом стоимость такой услуги зависит от удаленности региона, куда необходимо привезти груз. Средняя цена по Москве выше и варьируется от 5400 руб. за 20 т и более. Длительность доставки также зависит от объема заказа и удаленности региона.
