Как забивают сваи: машины и технология установки
При необходимости строительства сооружений на проблемных почвах свайный фундамент является наиболее рациональным вариантом среди прочих разновидностей оснований. Например, на болотистом, подвижном или сыпучем грунте, при высоком уровне расположения грунтовых вод.
Сваи повсеместно используются в индивидуальном, а также в промышленном строительстве. И если для индивидуальной одноэтажной постройки можно обойтись без использования специальных механизмов, то в промышленных объемах использовать специальные устройства и машины просто необходимо. Давайте посмотрим, как забивают сваи при создании фундамента крупного объекта.
Разновидности свай
Сваи, которые используются для изготовления фундамента, могут изготавливаться в заводских условиях или непосредственно на месте строительства. То есть, если речь идет о готовых железобетонных или металлических сваях, забиваемых в почву специальной техникой, то основной задачей является доставка таких свай с завода на участок строительства. Под самостоятельным изготовлением понимается бурение скважины и заполнение ее бетонным раствором.
Таким образом, все сваи подразделяются на несколько категорий:
Чем забивают сваи в почву
Мы выяснили, что винтовые и буронабивные (буроинъекционные) стержни не требуют применения крупногабаритной строительной техники. А вот забивные стержни самостоятельно погрузить в грунт не получится. Для этого используется машина для забивки свай. Она может быть на гусеничном ходу или на колесной тяге.
Гусеничная техника просто так попасть на стройплощадку не сможет. Для ее транспортировки потребуется заказывать трал, а это ведет к удорожанию процесса строительства. Колесная техника в этом плане более мобильна, поэтому ее использование более экономично.
Техника для забивания свай
Сейчас мы рассмотрим разновидности строительной техники, которая используется для погружения железобетонных свай в почву.
Они принципиально различаются между собой, прежде всего, по способу погружения:
1. Сваезабиватель (копёр промышленного масштаба). Принцип работы данной установки состоит в нанесении серии ударов по свае, установленной в необходимом положении. Сами удары наносятся молотом, виды которого также могут различаться:
2. Вибропогружатель. Машина для установки и забивания стержня сваи, работающая по принципу создания вибраций вдоль оси сваи, существенно отличается от копера. Питание машины происходит от гидропривода или электродвигателя. Устройство имеет вращатель и пригруз, на котором смещен центр тяжести. Оно закрепляется на оголовке сваи, а под весом вибрации создает все условия для погружения стержня.
3. Сваевдавливающая установка. Такая техника способна плавно вдавливать железобетонные стержни в почву. Лишь на завершающем этапе погружения допускается нанесение ряда ударов по стержням с целью достижения стержнями плотных слоев грунта. Такая установка используется в таких случаях, когда строительство ведется вблизи жилых домов или уже построенных сооружений. Она позволяет избежать повреждения зданий в результате сильных ударных вибраций.
Работы по забивке свай
На практике работы по забиванию свай производятся в следующем порядке:
Можно заключить, что самостоятельно изготовить фундамент свайного типа можно при помощи буронабивных или винтовых свай. Либо же арендовать копер и приобрести комплект железобетонных свай. Использование специальной техники для забивания свай позволит достаточно эффективно и быстро построить фундамент, в надежности которого не придется усомниться.
Как происходит забивка свай при строительстве дома
Возведенные на качественном фундаменте здания отличаются не только надежностью и долговечностью, но и большими затратами времени, солидной трудоемкостью и высокой стоимостью. Особенно это касается сооружений, построенных на плитных или ленточных основаниях. В промышленности и при строительстве многоэтажных домов эти вопросы частично решаются за счет применения забивных опор, длительное время недоступных для индивидуальных застройщиков. Однако забивка свай – технология, обладающая рядом преимуществ перед традиционными способами обустройства фундаментов, – в конечном итоге распространилась и на частные дома.
Как правильно забивают сваи
Свайный фундамент обустраивают там, где высока возможность деформации или разрушения постройки при наличии циклического замерзания/оттаивания грунта. Чтобы избежать негативных последствий этих процессов, сваи должны быть забиты на глубину, которая превышает уровень промерзания почвы. Кроме того, забивая сваи, необходимо пробить слабые грунты и достичь твердого основания.
Забивая опору на небольшую глубину, нужно быть уверенным в том, что она не уперлась в камень. Ведь при возведении постройки нагрузка на сваи возрастет и они постепенно погрузятся в почву немного глубже. При этом свая на камне погрузиться ниже не сможет, что вызовет перекос фундамента и всей постройки.
Преимущества и недостатки забивных свай
Технология закладки фундаментных оснований с помощью забивных свай все чаще используется при возведении частных жилых домов и при обустройстве построек хозяйственно-бытового назначения. Связано это с преимуществами, характерными только для этого вида фундаментов:
Свайные фундаменты возводят в любых климатических условиях и на любом грунте. Не имеет значения и рельеф местности, где предполагается вести строительные работы.
Если при закладке обычного бетонного основания кладку стен начинают только через 20-25 дней, то при обустройстве свайного фундамента к строительным работам можно приступать немедленно.
Недостатки, присущие свайным фундаментам:
В доме, возведенном на свайном фундаменте, обустроить подвал и/или цокольный этаж не представляется возможным.
Разновидности свай и способы их забивки
Сваи, на базе которых возводят фундаменты, считаются самой надежной опорой. Они надежно фиксируют основания частных и многоэтажных зданий в самых различных грунтах. В строительстве применяются сваи, изготовленные из разных материалов, и в грунт их погружают разными способами.
Существует 4 вида забивных свай:
Металлические сваи изготавливают как в промышленных, так и в домашних условиях. Этому способствует их простая конструкция (труба, острие, оголовок), а также высокая универсальность металла, который прочнее дерева и технологичнее бетона.
Железобетонные сваи представляют собой арматурный каркас, залитый бетоном. Они могут иметь различную форму (круглую, квадратную, и пр.). Нижний торец опоры сформирован в виде острия, а верхний оформлен так, чтобы перед забиванием на него можно было надеть специальный оголовок из прочной стали, защищающий сваю от разрушения при ударе молота.
Деревянные сваи диаметром до 40 см изготавливают из твердых пород дерева (дуб, кедр и др.). Заглубляемый конец такой опоры оснащают металлическим острием, а верхнюю часть защищают от растрескивания специальным металлическим обручем. Если требуется свайный фундамент особой прочности, применяют «пакеты» – связку из нескольких свай, которые забиваются в грунт как единое целое.
Буроинъекционные сваи – это конструкции, изготавливаемые непосредственно при закладке фундамента. Сначала в местах установки проделывают отверстия, в которые вставляют обсадные трубы, заполняемые бетонным раствором. Для придания такой трубе необходимой прочности ее необходимо армировать заранее подготовленным каркасом.
Способы забивки
От способа забивки сваи в грунт зависит скорость закладки фундамента и эффективность использования специальной техники. На практике чаще всего используют ударный метод и метод лидерного бурения.
Если заглубление свай ударным способом невозможно (реконструкция старинных зданий, строительные работы в районах с плотной жилой застройкой или рядом с домами, находящимися в аварийном состоянии и пр.), используют менее распространенные способы, например, метод вибрации или вдавливания.
Чем забивают сваи
Для погружения забивных опор в грунт промышленностью выпускается большое количество разнообразной техники. Как правило, такие машины собираются на базе бульдозеров, автокранов или экскаваторов, передвигающихся на гусеничном или колесном ходу.
Забивают опоры в грунт при помощи сваезабивателя. Принцип его работы заключается в нанесении молотом ударов по торцу сваи, установленной в нужном направлении.
Ударный механизм оснащается молотом:
При возведении легких построек хозяйственного назначения допускается использование ручного молота, в котором ударная часть с помощью простого блочно-тросового механизма вручную поднимается на определенную высоту. Падая, он за счет ускорения свободного падения с силой ударяет по торцу опоры, постепенно загоняя ее в грунт. Такой копр можно оснастить барабаном и наматывать трос вручную или при помощи электродвигателя.
Существует машина, принцип действия которой заключается в создании вибрации, направленной вдоль оси опоры – вибропогружатель. Вибрации создаются специальным устройством, которое закрепляется на оголовке сваи. Конструктивно оно состоит из вращателя и пригруза со смещенным центром тяжести. Приводится такой механизм в действие гидроприводом или электромотором. При этом создаваемая вибрация обеспечивает все условия для погружения сваи в грунт.
В распоряжении строителей имеется сваевдавливающая установка, с помощью которой опора плавно вдавливается в грунт. Чтобы свая вошла в плотные слои, процесс вдавливания завершается нанесением нескольких ударов по ее оголовнику.
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
Сваи для фундамента разделяют на 3 вида:
Каждый вид опоры заглубляется по определенной технологии. При этом забивные сваи считаются наиболее надежным фундаментом, поэтому рекомендованы к устройству при строительстве тяжелых зданий.
Как забивают сваи
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 одна из них уперласть в преграду (камень, скала), это приведет к перераспределению нагрузки и в результате перекосу здания.
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 техники | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|
| 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:
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.