Сваи мостовые

Конструктивные особенности и основные виды мостовых железобетонных свай

Мостовые железобетонные сваи запроектированы в серии 3.500.1-1.93, согласно которой внешне они являются цельными длинномерными изделиями с прямоугольными гранями, сплошным сечением квадратной формы и пирамидальным остриём на нижнем конце. Внутренняя часть данных ЖБИ по всей длине содержит арматурные стальные каркасы. Голова усиливается сетками, которые привязываются к продольной арматуре дополнительными стержнями. Стыки продольных арматурных стержней обычно выполняются с помощью контактной сварки. В трещиностойких и выносливостойких модификациях используются только вязаные каркасы, при изготовлении которых спирали прикрепляются к продольной арматуре в каждом третьем пересечении путём привязки или другим способом, не деформирующим элементы армирования.

Учитывая то, что круг применения мостовых свай не ограничивается дорожным, нефтегазовым, энергетическим или другим видом строительства, имеет место необходимость в вариативном подходе к их производству. Поэтому в проектной серии 3.500.1-1.93 предусмотрено два выпуска, первый из которых посвящён изделиям с ненапрягаемой арматурой в составе, а второй - с предварительно напрягаемой. Благодаря такой разнице в элементах армирования и в некоторых геометрических параметрах мостовые сваи получают отличающиеся наборы физических свойств и, соответственно, по-разному используются.

Мостовые сваи с ненапрягаемой арматурой

Мостовые железобетонные сваи с ненапрягаемой арматурой выпускаются в двух вариантах поперечного сечения - размером 350 × 350 мм и размером 400 × 400 мм. Изделия, принадлежащие к первой группе, могут иметь длину от 8 до 16 м. Остальные производятся длиной от 13 до 18 м.

Все размерные разновидности мостовых свай с ненапрягаемой арматурой предназначены для использования при монтаже безростверковых мостовых опор, которые представляют собой сборные конструкции из объединённых вверху железобетонным ригелем свай. При этом под особо нагружаемые сооружения устанавливаются трещиностойкие модели, а под совмещённые и железнодорожные мосты, а также под эстакады для трамваев или поездов - выносливостойкие.

Мостовые сваи с предварительно напрягаемой арматурой

Мостовые железобетонные сваи с предварительно напрягаемой арматурой выпускаются тоже в двух вариантах поперечного сечения - размером 350 × 350 мм и размером 400 × 400 мм, но длина при этом варьируется несколько в других диапазонах - от 8 до 18 м и от 9 до 18 м соответственно. По назначению данные изделия схожи с предыдущими. Отличия заключаются в особенностях применения. К примеру, сваи с арматурой классов А-V и Ат-IVc для устройства железнодорожных мостов и прокладывания труб не подходят.

Во всех случаях, когда климатические и грунтовые условия в районе строительства, а также предполагаемые эксплуатационные нагрузки позволяют использовать оба вида мостовых свай, проводится технико-экономическое сравнение равноценных по геометрическим, прочностным и прочим параметрам их представителей. Выбор делается в пользу тех, применение которых в конкретной ситуации более эффективно и выгодно. Дополнительно, если такое предусмотрено проектом, в мостовом строительстве могут использоваться круглые полые железобетонные сваи СК и сваи-оболочки СО.

Маркировка железобетонных мостовых свай

Маркируются мостовые сваи буквенными и цифровыми символами, а также их сочетаниями. Первая часть марочного обозначения содержит букву «С», которая отображает наименование изделия согласно проектной документации - «свая». Вторая часть состоит из записанных через дефис чисел, указывающих на длину в метрах и величину поперечного сечения в сантиметрах. В третью часть входит буква «Т» или «В», свидетельствующая об особых свойствах ЖБИ, то есть повышенной трещиностойкости или выносливостойкости, и цифра, обозначающая порядковый номер варианта армирования в ненапряжённых модификациях или класс стали в напряжённых.

Преимущества установки и применения мостовых свай

Мостовые железобетонные сваи, как правило, устанавливаются ударным методом. Он предполагает использование специального молота, закреплённого на копровой установке, который путём динамических нагружений воздействует на вертикально расположенное изделие и тем самым заглубляет его. Данный процесс благодаря заострению в нижней части свай проходит достаточно быстро, что положительно отражается на сроках монтажа свайных фундаментов. Большим плюсом является и отсутствие потребности в земляных работах, которое тоже способствует сокращению сроков строительства, а вместе с ними и финансовых затрат. При этом несущая способность как мостовых свай, так и фундаментных конструкций в целом не страдает. Скорее, наоборот, она увеличивается, поскольку расположенные вокруг свайного ствола слои грунта под воздействием ударных нагрузок становятся плотнее.

Производство мостовых свай

Производство железобетонных мостовых свай регламентируется серией 3.500.1-1.93 и согласуется с требованиями, изложенными в ГОСТ 19804-2012 (’79, ’91). Поэтому при формовании изделий данного вида применяется только тяжёлый конструкционный бетон прочностью на сжатие В 25, В 30 или В 35. Класс прочности назначается с учётом размеров свай, типа продольного армирования и температурных условий в районе строительства. Например, бетон самого высокого класса из перечисленных выше используется при изготовлении мостовых свай длиной 17-18 м с ненапрягаемой арматурой и поперечным сечением 400 × 400 мм, которые предназначены для эксплуатации в климатических районах со снижением температуры наружного воздуха в зимнее время до −20 °С, а также при изготовлении всех свай с предварительно напрягаемой арматурой.

Наборы материалов для армирования мостовых свай разных видов тоже отличаются. При изготовлении каркасов для изделий с ненапрягаемой арматурой используются стержневые стали классов А-I, А-II, Ас-II и А-III, а для предварительно напряжённых - стержневые стали классов А-I, А-IV, А-IVc, А-V, канатная арматура К-7 и обыкновенная проволока класса Вр-I. Строповочные петли делаются только из арматурной стали класса А-I. Марки названых видов сталей подбираются с учётом температурных условий в районе, где ведётся сооружение фундаментной конструкции. Все металлические элементы перед заливкой бетоном обрабатываются антикоррозийными средствами и укладываются так, чтобы их крайние плоскости и точки получили бетонную защиту предусмотренной проектом толщины. Данные меры повышают устойчивость мостовых свай к агрессивным воздействиям факторов окружающей среды и тем самым увеличивают срок службы свайных фундаментов.