Установка свай для фундамента

Установка свай для фундамента — ключевой этап строительства, обеспечивающий надежность и долговечность зданий. В статье рассмотрим современные технологии установки свай: буронабивные с обсадной трубой, железобетонные и винтовые сваи. Понимание особенностей и преимуществ каждого типа поможет сделать осознанный выбор в зависимости от условий строительства и требований проекта. Эта информация будет полезна как профессиональным строителям, так и тем, кто планирует строительство собственного дома.

Особенности свайного фундамента

Основным требованием к надежности фундамента является стабильность грунта, на который он устанавливается. Этот слой должен находиться ниже уровня промерзания, где грунт остается неподвижным и обладает достаточной плотностью для поддержки конструкции. Однако глубина промерзания – это не единственный критерий, на который следует ориентироваться. В случаях с песчаными основаниями или наличием грунтовых вод необходимо углубляться еще больше, чтобы достичь слоев с необходимой плотностью. Чтобы избежать необходимости копать котлован глубиной 2-3 метра, используются свайные фундаменты, где свая выступает в роли основного элемента, передающего нагрузку на более глубокие слои.

В современном строительстве применяются различные типы свай:

• железобетонные – устанавливаются с помощью копра;
• вибропогружные – предназначены для болотистых территорий;
• винтовые – закручиваются в грунт, как шурупы;
• буронабивные – заполняются бетоном в заранее пробуренные скважины.

Установка свай для фундамента является важным этапом в строительстве, и эксперты подчеркивают, что правильный выбор и монтаж свай могут значительно повысить долговечность и устойчивость здания. Специалисты отмечают, что перед началом работ необходимо провести геологические исследования, чтобы определить тип грунта и уровень грунтовых вод. Это позволит выбрать оптимальный вид свай и их длину.

Кроме того, важно учитывать нагрузку, которую будет испытывать фундамент. Эксперты рекомендуют использовать качественные материалы и современные технологии, такие как вибропогружение или бурение, что обеспечивает надежность и точность установки. Наконец, правильная установка свай требует профессионального подхода, поэтому привлечение опытных специалистов является залогом успешного завершения проекта.

Установка свайно-винтового фундамента под ключ. Инструкция от А до Я

Буронабивные сваи

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой на сегодняшний день ‒ одно из оптимальных решений для строительства на зыбких и пучинистых грунтах. При серьезном подходе, чтобы определить глубину опоры производят геологическую разведку. Пробы, взятые с различной глубины, позволяют точно определить глубину слоя, обладающего необходимыми параметрами.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о установке свай для фундамента:

1. Древние технологии: Использование свай для строительства фундамента имеет долгую историю. Первые упоминания о свайных фундаментах относятся к древним цивилизациям, таким как римляне и египтяне, которые использовали деревянные сваи для строительства зданий на болотистых или нестабильных грунтах.

2. Разнообразие типов свай: Существует несколько типов свай, включая забивные, буронабивные и винтовые. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, и выбор зависит от условий грунта, нагрузки на фундамент и других факторов. Например, винтовые сваи идеально подходят для быстрого монтажа и могут быть установлены в ограниченных пространствах.

3. Экологические аспекты: Современные технологии установки свай позволяют минимизировать воздействие на окружающую среду. Например, буронабивные сваи создают меньше шума и вибрации по сравнению с забивными, что делает их более подходящими для городских условий и охраняемых природных зон.

Почему буронабивные сваи – чаще зло, чем польза | Расчет и проектирование фундаментов

Бурение и подготовка скважин

Бурение скважин осуществляется строго по оси будущей стены, однако достичь абсолютной точности невозможно. Поэтому диаметр бура должен превышать наружный диаметр обсадной трубы на 2-3 см, что позволит корректно установить трубу в скважине. Для бурения скважин диаметром до Ø 200 мм можно использовать бензобур. Если требуется бурение более широких скважин, поднимать массу земли вручную становится затруднительно, поэтому обычно применяют шнековый бур, который устанавливается на трактор.

Чтобы снизить затраты на аренду техники, которая, как правило, оплачивается по часам, важно заранее провести разметку, организовать подъезды и подготовить обсадные трубы.

При бурении скважин следует углубляться на 10 см больше расчетной глубины, так как при извлечении бура часть земли может осыпаться, и полностью удалить её не получится. Сократить осыпание земли можно, закрывая скважину деревянным щитом сразу после подъема бура. Это поможет предотвратить падение осыпавшейся земли обратно в скважину при повороте стрелы подъемника.

Дно скважины будет служить опорой для сваи, поэтому его необходимо тщательно утрамбовать. Игнорирование этого этапа может привести к оседанию опоры в течение года, что, в свою очередь, вызовет разрушение ростверка и появление трещин в несущей стене. Для трамбовки дна можно использовать песчано-цементную смесь или мелкий гравий.

Обсадные трубы

Их функция – защитить бетон от агрессивного воздействия грунта и влаги, а также от осыпания стенок ствола скважины во время монтажа. При устойчивых грунтах, в которых стенки не осыпаются, можно применить гидроизоляционную рубашку, сделанную из рубероида, скрученного по кругу в 3 слоя. При этом «рубашку» придется делать по диаметру скважины, так как рубероид не сможет выдержать давление бетона при заливке и должен опираться на стенки.

В осыпающихся грунтах применяют обсадные трубы из оцинкованной стали или асбестоцемента. Их длина рассчитывается исходя из глубины скважины, высоты надземной части и запаса в 5 см. Запас необходим для нивелирования свайного поля по единому уровню путем обрезки лишней высоты после установки.

Предварительно нижний конец каждой трубы закрывается плотным полиэтиленом, который можно зафиксировать простым скотчем. Монтаж трубы в скважину желательно производить сразу после бурения и трамбовки дна, чтобы стенки не успели осыпаться. После выставления трубы по размеченной шнурком оси зазор между наружной стенкой и стволом скважины нужно засыпать землей и утрамбовать.

Армирование

Арматурный каркас формируется с использованием четырех продольных стержней диаметром 16-20 мм, размещенных с интервалом в 150 мм по высоте. Сначала к выступающим концам арматуры на сваях привариваются поперечные элементы, длина которых на 40 мм меньше ширины ростверка, с шагом 150 мм. Далее к этой поперечной конструкции привариваются продольные арматуры, расположенные по краям и в центре с равномерными промежутками. Для повышения жесткости конструкции в середине пролета устанавливается обвязка из продольных стержней диаметром 12 мм. В случае вязаного каркаса обвязку следует выполнять с большей частотой, а на поворотах необходимо загибать концы арматуры.

Заливка

При заливке бетоном важно соблюдать 2 правила. Он должен лечь плотно без воздушных пузырей, а арматура не должна сдвинуться. При ручной заливке контролировать положение арматурного каркаса не сложно, а уплотнять раствор можно палкой (например, ручкой от лопаты) поэтапно слоями по 25-30 см.

При заказе бетоновоза и заливке непосредственно через рукав арматурный скелет лучше зафиксировать специальными пластиковыми фиксаторами. Уплотнять раствор для выхода пузырьков воздуха и надежного сцепления с арматурой наиболее эффективно погружным вибратором. После набора 70% прочности (в среднем 2 недели) можно приступать к монтажу ростверка.

Железобетонный ростверк

Обвязка свай ростверком необходима для создания основания, на котором будут возводиться стены и укладываться полы первого этажа. Ширина этого элемента должна определяться исходя из толщины стен плюс как минимум 10 см для надежной опоры конструкций перекрытия (будь то плиты или деревянные балки). Высота ростверка зависит от нагрузки, которая возникает в результате этажности здания и выбранных строительных материалов, а также длины пролетов между опорами. В среднем для одноэтажного дома, построенного из легких стеновых блоков, достаточно высоты в 300 мм.

Опалубка

Выполняется из досок, толщиной 20 -25 мм. Самой важной частью является днище опалубки, так как оно должно выдержать массу бетона. Для этого необходимо устроить упоры. Их можно выполнить из досок в виде двутавра или просто подложить кирпичи. Чем выше и массивней ростверк, тем чаще понадобится ставить упоры. Дно опалубки монтируется таким образом, чтобы от нижнего ряда арматуры до дна оставалось 20 мм, а чтобы арматура под массой укладываемого бетона не прижалась к днищу можно использовать пластиковые фиксаторы. Образовавшийся снизу защитный слой должен обеспечивать совместную работу с арматурой и защиту ее от внешних факторов.

Согласно СНиП 2.03.01-84 для балок более 250 мм слой должен составлять не менее 20 мм. В целом опалубка представляет собой короб (форму), состоящую из продольных досок и поперечных брусьев с наружной стороны. Верхняя часть короба открыта, но вертикальные брусы соединяются планками. При большой глубине короба нижние поперечные бруски изготавливаются с вылетом и к ним прибиваются усилительные откосы. Опалубка выстилается полиэтиленом и не должна иметь щелей более 2-3 мм. Это предотвратит утечки бетона и облегчит разбор опалубки, а также защитит доски, которые потом можно будет использовать для других целей.

Заполнение бетоном и затвердевание

При установке опалубки необходимо придерживаться тех же принципов, что и при работе со сваями. Если уплотнение будет недостаточным, это может привести к снижению несущей способности конструкции. Важно помнить, что ростверк является внешней частью здания и будет подвергаться воздействию климатических условий. Поэтому для его изготовления следует использовать тяжелый бетон с повышенной морозостойкостью.

Опалубку можно демонтировать через две недели, когда бетонный раствор достигнет 70% своей прочности, а укладку перекрытий и возведение стен можно начинать через 28 дней после заливки.

При затвердевании бетона необходимо учитывать погодные условия. В случае дождя опалубку следует накрыть защитным материалом, чтобы избежать размывания. В жаркую погоду бетон нужно увлажнять, так как его преждевременное высыхание может остановить процесс затвердевания. Хорошим решением будет засыпка верхнего слоя деревянной стружкой, которую нужно периодически смачивать. Это поможет сохранить влагу и защитит поверхность от прямых солнечных лучей. Если бетонирование происходит в условиях возможных заморозков, в раствор добавляют специальные добавки, которые предотвращают его замерзание.

Винтовые сваи

Технология установки винтовых свай для фундамента является хорошей альтернативой буронабивным сваям с обсадной трубой. Разница лишь в том, что винтовые опоры ограничиваются диаметром максимум 133 мм с несущей способностью до 6 тонн. При этом, чтобы фундамент выдержал нагрузку здания, достаточно правильно рассчитать шаг установки свай.

Здесь выбор ‒ набивные или винтовые, будет носить скорей экономический характер. При этом следует учитывать такой фактор как коррозионная активность грунта. Например, в торфяниках или подзолистых грунтах установка винтовых опор не желательна, бетонные в таких условиях «проживут» гораздо дольше. Хотя винтовые чаще применяют для каркасного строения с обвязкой стальным профилем или деревянным брусом, устроить железобетонный ростверк все же возможно.

Монтаж

Вкручивание опор в землю может осуществляться как вручную, так и с помощью механических средств. Выбор метода зависит от двух основных факторов: диаметра опоры и плотности грунта. Чем больше диаметр и плотность почвы, тем сложнее будет установить сваю.

Для ручной установки потребуется три человека. Один из них будет следить за вертикальностью установки, а двое займутся вращением. В верхней части опоры предусмотрено технологическое отверстие, в которое вставляется лом. На лом с обеих сторон надеваются трубы, которые служат рычагами. Длина этих рычагов должна быть достаточной для создания необходимого крутящего момента. При этом процесс требует значительных усилий и выносливости от рабочих.

Для механического погружения используется специальное устройство, которое крепится на стреле крана. В опору вставляется специальный оголовок, который фиксируется стальным пальцем, обеспечивая надежное соединение через отверстие в трубе и оголовке. Таким образом, подняв стрелу крана, опора оказывается в подвешенном состоянии и может быть перемещена в нужное направление. После того как она будет опущена в заданную точку и отрегулирована по вертикали, подается команда на погружение, и устройство начинает ввинчивать опору в грунт до необходимой глубины.

Ростверк на винтовых сваях

Технология похожа на устройство ростверка на буронабивных сваях, только исключается необходимость изготовления и монтажа арматурного каркаса для трубы. Два отрезка арматуры просто привариваются к трубе в вертикальном положении и в плоскости перпендикулярной к оси будущей стены. Затем труба заполняется бетоном, а дальше можно монтировать армирующую конструкцию ростверка точно также как для буронабивных.

ростверк на винтовых сваях

Свайные фундаменты с ростверком позволяют строить дома до 3-х этажей с применением легких блоков и до 2-х этажей со стенами из кирпича. Такие фундаменты обходятся значительно дешевле ленточных и противостоят пучению грунта, так как верхние слои при вспучивании просто скользят по сваям, не оказывая воздействия на строение.

Проверка и контроль качества свай

Проверка и контроль качества свай являются важными этапами в процессе установки свай для фундамента. Эти мероприятия направлены на обеспечение надежности и долговечности конструкции, а также на предотвращение возможных проблем, связанных с деформацией или разрушением фундамента в будущем.

Первым шагом в проверке качества свай является их визуальный осмотр. Необходимо убедиться, что сваи не имеют видимых дефектов, таких как трещины, сколы или коррозия. Важно также проверить соответствие свай проектным требованиям по длине, диаметру и материалу. Для этого может потребоваться использование специального оборудования, например, рулетки или штангенциркуля.

Следующий этап — это контроль механических свойств свай. Для этого проводятся испытания на прочность и жесткость. Наиболее распространенными методами являются статические и динамические испытания. Статические испытания позволяют определить максимальную нагрузку, которую может выдержать свая, в то время как динамические испытания помогают оценить поведение сваи при воздействии ударных нагрузок.

Кроме того, важно проверить качество бетона, из которого изготовлены сваи. Для этого проводятся лабораторные испытания образцов бетона на прочность, водонепроницаемость и морозостойкость. Эти характеристики играют ключевую роль в долговечности свай, особенно в условиях повышенной влажности или низких температур.

Не менее важным аспектом является контроль за процессом установки свай. Это включает в себя мониторинг правильности их вертикальности и глубины забивки. Для этого используются нивелиры и специальные приборы, позволяющие точно измерять угол наклона и глубину погружения. Неправильная установка может привести к неравномерному распределению нагрузки и, как следствие, к деформации фундамента.

Также стоит обратить внимание на контроль за технологией забивки свай. Важно следить за тем, чтобы не было превышения допустимых нагрузок на оборудование, а также за соблюдением всех технологических процессов. Например, при использовании вибропогружателей необходимо контролировать частоту и амплитуду вибрации, чтобы избежать повреждения свай.

Наконец, после завершения установки свай рекомендуется провести комплексное обследование всей системы. Это может включать в себя геодезические измерения, которые помогут определить, насколько правильно были установлены сваи и соответствует ли их положение проектным требованиям. Такой подход позволяет выявить возможные проблемы на ранних стадиях и принять меры для их устранения.

В заключение, контроль качества свай — это многоступенчатый процесс, который требует внимательности и профессионализма. От его результатов зависит не только безопасность здания, но и его долговечность. Поэтому важно уделять должное внимание каждому этапу проверки и контроля, начиная от выбора свай и заканчивая их установкой.

Вопрос-ответ

Как правильно устанавливать сваи на фундамент?

Сваи следует вкрутить в грунт на глубину не менее 1.7 метра, во избежание выпирания под действием морозного пучения. Процесс вкручивания винтовых свай может производиться как вручную, так и с помощью специальных устройств. Основная несущая способность сваи достигается только при упоре на достаточно мощный слой грунта.

В чем минусы свайного фундамента?

Фундамент на сваях исключает возможность строительства подвальных помещений. Винтовые опоры (но не менее 50 лет) уступают в долговечности ленточным основаниям. Неправильно установленные сваи (закрученные не до плотного несущего слоя грунта) могут выдавливать из земли под воздействием сил морозного пучения.

Советы

СОВЕТ №1

Перед началом установки свай обязательно проведите геологическое исследование участка. Это поможет определить тип грунта и уровень грунтовых вод, что существенно повлияет на выбор типа свай и их глубину забивки.

СОВЕТ №2

Выбирайте качественные материалы для свай. Используйте только сертифицированные изделия, которые соответствуют стандартам прочности и долговечности. Это обеспечит надежность фундамента на долгие годы.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на правильную установку свай. Следите за вертикальностью и глубиной забивки, чтобы избежать перекосов и неравномерной нагрузки на фундамент. Лучше всего доверить эту работу профессионалам.

СОВЕТ №4

После установки свай проведите контрольные замеры и оцените их состояние. Это поможет выявить возможные проблемы на ранней стадии и предотвратить серьезные повреждения фундамента в будущем.