Сваи железобетонные

Особенности и преимущества железобетонных свай

Железобетонные сваи представляют собой прямолинейные стержневидные изделия с наконечниками, заострёнными определённым образом. Эти заострения бывают разными по форме, но в любом случае играют решающую роль при осуществлении монтажных работ. Во-первых, они существенно облегчают погружение свай в грунт, во-вторых, способствуют уплотнению близлежащих его слоёв, за счёт которого сильно увеличивается сопротивляемость нагрузкам, а в-третьих, избавляют от необходимости выполнять большие объёмы земляных работ, что положительно отражается и на трудовых, и на временных, и на финансовых затратах.

Эргономичную конструкцию как главное преимущество железобетонных свай более чем удачно дополняет материал - армированный бетон. Он делает данные ЖБИ:

• прочными и износостойкими;
• жёсткими и в то же время достаточно пластичными;
• устойчивыми к разного рода нагрузкам и к агрессивным воздействиям со стороны окружающей среды.

Обладая таким набором свойств, железобетонные сваи служат по несколько десятков лет. При этом они не нуждаются в регулярном техническом обслуживании и практически лишены рисков возникновения преждевременных разрушений.

Классификация железобетонных свай

Железобетонные сваи являются частью классификации изделий свайного типа по материалу. В свою очередь они делятся на несколько групп по другим признакам:

• на цельные и звеньевые (они же составные) по виду конструкции;
• на круглые, призматические и квадратные по форме поперечного сечения;
• на сплошные квадратные с напряжённой арматурой для средних и слабых грунтов, полые с круглым сечением и трубчатые, называемые ещё сваями-оболочками или колодцами-оболочками, по назначению.

Среди перечисленных разновидностей наибольшей популярностью пользуются цельные квадратные ЖБ-сваи с напряжённой арматурой в составе, а наименьшей сложностью монтажа - звеньевые. При этом последние используются только в не особо ответственном строительстве, так как в процессе установки могут несколько отклоняться от заданной вертикали.

Разновидности железобетонных свай по способу установки

При схожести выполняемых функциональных задач железобетонные сваи различаются не только по форме, размеру и прочим параметрам конструкции, но и по технологиям, применяемым в процессе погружения в грунт. Учитывая данную особенность, они подразделяются:

• на забивные ЖБ-сваи. Углубляются благодаря вертикально направленным динамическим (ударным) нагрузкам, которые исходят от дизельного или гидравлического молота. Используются в основном на участках, свободных от зданий и сооружений;
• вдавливаемые. Погружаются под воздействием вертикально направленных статических нагрузок, генерируемых сваевдавливающей установкой. Применяются в местах, где крайне нежелательны нарушения структуры прилегающих слоёв грунта, негативно сказывающихся на устойчивости и целостности расположенных поблизости строений;
• вибровдавливаемые. Опускаются в почву путём её разуплотнения низкоамплитудными колебаниями, вырабатываемыми закреплённым на копровой установке вибропогружателем, и последующего вдавливания весовыми воздействиями со стороны как их самих, так и непосредственно вибропогружателя. Главным образом используются на густо застроенных участках, где в процессе монтажа нельзя допускать деструктивных воздействий на фундаменты находящихся рядом зданий;
• устанавливаемые по технологии лидерного бурения. Предполагают использование при выполнении монтажных работ способа вдавливания или забивания в сочетании с предварительным бурением скважин, которое существенно снижает динамические нагрузки, передающиеся через грунт на основания расположенных поблизости построек. Актуальны в случаях, когда имеет место слишком высокая плотность грунта, глубинная песчаная прослойка либо проблематичность их вертикального позиционирования;
• погружаемые методом подмыва грунта. Предусматривают разрыхление и последующее вымывание грунта с целью освобождения пространства для их установки. Выпускаются длиной 8 м или более и используются очень редко;
• монтируемые с применением электроосмоса. Вдавливаются в грунт, который под влиянием электротока увлажняется и тем самым теряет значительную часть сопротивляемости нагрузкам. После прекращения воздействий влажность восстанавливается и, как следствие, грунт приобретает изначальную несущую способность.

В современном строительстве используются и другие виды железобетонных свай по способу установки, но наибольшее распространение среди них получили забивные изделия. Их монтаж исключает подвижки и выпирания грунтов, способных в будущем негативно повлиять на целостность как фундаментов, так и сооружений в целом. В результате именно забивные сваи характеризуются повышенной устойчивостью к нагрузкам, рождаемым давлением наземных опор и трением со стороны стенок котлована. Кроме того, их достаточно удобно изготавливать, складировать, хранить, перевозить, что немаловажно как для производителей, так и для потребителей.

Производство железобетонных забивных свай

Забивные железобетонные сваи производятся в двух вариантах исполнения. Первый предполагает наличие в строении ЖБИ продольной ненапряжённой арматуры. Второй тоже армируется продольной арматурой, но она подвергается предварительному напряжению.

Оба вида ЖБ-свай формуются из тяжёлого бетона или бетона с мелкофракционным заполнителем, прочность на сжатие которых соответствует классу В 15 или более. Если планируется установка свай, причём любой длины, на скальные и/или крупнообломочные грунты, то класс прочности назначается как минимум В 25. Значения морозостойкости могут равняться классам в пределах от F 50 до F 600, водонепроницаемости - от W 4 до W 8. Они задаются с учётом типа изделий, интенсивности эксплуатации, вида грунтового основания, расчётной температуры наружного воздуха в районе строительства, степени агрессивности имеющих место жидких сред, но в любом случае согласовываются с требованиями ГОСТ 19804–2012 (’79, ’91).

Армируются железобетонные сваи путём изготовления пространственных каркасов из стальных изделий разных видов. В качестве напрягаемой арматуры используются стальные стержни классов А-V и А-IV, стальные канаты 1 × 7 и стальная проволока класса Вр-II. Функции ненапрягаемой арматуры выполняют стальные стержни классов А-II, А-III и А-IV. Конструктивные детали армируются стальными стержнями класса А-I и стальной проволокой классов В-I, Вр-I. Все используемые в производстве железобетонных свай материалы подбираются строго по ГОСТ 10884, ГОСТ 6727, ГОСТ 5781 и другим проектно-нормативным документам. Такой подход способствует обеспечению изделий требуемыми техническими свойствами, которые в ходе эксплуатации имеют наибольшее значение.