Забивка свай — первоочередной и основной этап строительства, который обеспечивает надежность и устойчивость здания. Многие компании выбирают, как основу, свайный фундамент, так как он позволяет равномерно распределить нагрузку от здания на грунт, что особенно важно при строительстве на слабых или нестабильных грунтах. Поэтому при проектировании и строительстве зданий уделяется огромное внимание выбору типа фундамента и технологии забивки свай.

В этой статье специалисты Стройматик расскажут о ключевых методах и технологиях забивки свайного фундамента для качественного и долговечного результата, а также дадут подробную информацию по подготовке, выбору техники и особенностям выполнения работ.

Содержание статьи:

Значимость забивки свайного фундамента для проекта

Подготовка к забивке свай

Методы забивки свай

Технологические особенности

Безопасность и качество при забивке свай

Резюме о технологиях и методах забивки свай

Значимость забивки свайного фундамента для проекта

Без надежного фундамента любое здание может оказаться под угрозой разрушения. Забивка свай обеспечивает прочный «пояс безопасности», который фиксирует здание на стабильном основании.

Любые крупные торговые центры России, многоэтажные здания или даже мосты стоят на свайном фундаменте. Например, Останкинская телебашня в Москве стоит на массивном свайном фоне, который гарантирует ее устойчивость. Без этого фундамента проект никогда бы не был завершен.

Поэтому если строительная компания ставит перед собой цель построить долговечное и надежное здание — свайный фундамент будет оптимальным решением.

Подготовка к забивке свай

Далее поэтапно рассмотрим процесс подготовки к работам.

Геотехнические изыскания

Геотехнические изыскания позволяют учесть все особенности участка. Для этого проводятся операции бурения скважин, статическое и динамическое зондирование, испытания грунтов штампами и прессиометрами.

На изысканиях оценивают:

Несущую способность грунтов

Чтобы определить, какой тип фундамента будет наиболее подходящим для данного участка.

Глубину заложения фундамента

От этого зависит устойчивость здания и его долговечность.

Метод забивки свай

В зависимости от свойств грунта и нагрузки на фундамент применяются методы забивки, такие как ударный, вибрационный или вдавливающий.

Результаты геотехнических изысканий — основа для проектирования фундаментов зданий. На основе полученных данных проектировщик выбирает оптимальный тип и глубину свай, а также метод их забивки.

Проектирование фундамента

Проектирование фундамента начинают с расчета нагрузки от здания: собственный вес здания, вес пола, стен, перекрытий, крыши, а также полезная нагрузка (вес мебели, оборудования и людей). Расчёт нагрузки производится на основе строительных норм и правил.

На основании полученных данных проектировщик определяет тип и количество свай, также учитывая глубину заложения свай, которая зависит от свойств грунта и нагрузки на фундамент.

При выборе свай учитывается:

Тип грунта

Для слабых грунтов лучше использовать буронабивные сваи, а для твёрдых грунтов — забивные железобетонные сваи.

Нагрузка от здания

Сваи должны выдерживать нагрузку от здания без деформации.

Глубина заложения

Для большей надежности фундамента, сваи должны быть заглублены до твёрдых слоёв грунта.

После выбора типа и количества свай, проектировщик разрабатывает проект забивки свайного фундамента.

Проект включает:

— План расположения свай

С учетом шага и расстояния между рядами.

— Метод забивки

Должен соответствовать типу свай и типу грунта на участке.

— Контроль качества

Указываются методы контроля качества забивки свай, такие как проверка глубины погружения, несущей способности и соответствия проектным параметрам.

Подготовка строительной площадки

Первый шаг при подготовке строительной площадки — планирование. При этом необходимо:

— Изучить местность

Проводятся геологические и геодезические исследования, чтобы определить тип грунта, уровень грунтовых вод, рельеф местности.

— Разработать проект планировки

На основе полученных данных разрабатывается проект планировки, который включает план расположения зданий, дорог, коммуникаций и других объектов.

— Согласовать проект

Проект планировки должен быть согласован с местными органами власти и другими заинтересованными сторонами.

После согласования проекта можно приступать к созданию доступа для техники и реализации плана.

Создание доступа для техники включает:

1. Расчистку территории от деревьев, кустарников, мусора и других препятствий.
2. Строительство подъездных путей и площадок для стоянки техники.
3. Обеспечение электроснабжения и водоснабжения для работы техники.

Свайный фундамент предполагает проект с точными местами установки свай. Для этого используется система маркировки:

— Геодезическая разбивка осей здания

Оси обозначаются на местности с помощью колышков или других маркеров.

— Разбивка мест установки свай

Места установки обозначаются с помощью специальных знаков или меток.Фото — размеченная под свайное поле стройплощадка

Методы забивки свай

Ударная забивка

Наиболее распространенный метод забивки, при котором свая погружается в грунт под воздействием ударов молота. Ударный метод может быть реализован с помощью различных типов молотов: дизельных, гидравлических или паровоздушных. Выбор типа молота зависит от конкретных условий строительства и характеристик грунта.

Принцип работы ударной забивки: свая погружается в грунт за счёт энергии удара, передаваемой ей от молота. Под действием этой нагрузки свая погружается в грунт.Преимущества ударной забивки:

1. высокая скорость погружения;
2. возможность забивки в различные типы грунтов;
3. простота и надёжность оборудования.

Минусы: ударная забивка может привести к повреждению сваи или окружающих конструкций при неправильном использовании. Кроме того, ударная забивка создаёт шум и вибрацию.

Вибропогружение

Это метод погружения свай под действием вибрации. Вибрация снижает сопротивление грунта, облегчая погружение сваи.Принцип работы вибропогружателя: создаются колебания в свае с помощью вращающихся эксцентричных масс. Эти колебания передаются грунту, вызывая его уплотнение и снижение сопротивления. В результате свая погружается в грунт под собственным весом.Вибропогружение можно использовать в различные типы грунтов, включая песчаные, глинистые и скальные. Исключения: очень плотные или скальные грунты. Метод особенно эффективен при строительстве на слабых или водонасыщенных грунтах, а также для забивки шпунтовых свай при устройстве ограждений котлованов.

Преимущества вибропогружения:

1. высокая скорость погружения;
2. возможность погружения в различные типы грунтов;
3. отсутствие шума.

Недостатки: требуется дорогостоящее оборудование и квалифицированные специалисты. Кроме того, вибропогружение может привести к повреждению сваи или окружающих конструкций при неправильном использовании.

Вдавливание

Метод заключается в погружении сваи в грунт под действием статической нагрузки от веса оборудования.

Технология вдавливания:

1. Подготовка площадки для установки оборудования
2. Установка оборудования на площадке
3. Погружение сваи в грунт

Оборудование для вдавливания представляет собой гидравлическую установку, которая состоит из рамы, гидроцилиндров и анкерных устройств.

1. Рама служит опорой для оборудования и обеспечивает его устойчивость
2. Гидроцилиндры создают усилие, необходимое для погружения сваи
3. Анкерные устройства обеспечивают фиксацию оборудования на месте работы

Процесс вдавливания: оборудование устанавливается на площадку рядом со своей. Затем гидроцилиндры начинают создавать усилие, которое передается на сваю через раму. Под действием этого усилия свая начинает погружаться в грунт. По мере погружения, свая передаёт нагрузку на грунт, который уплотняется вокруг неё. Когда свая достигает проектной отметки, погружение прекращается. После этого оборудование перемещается к следующей свае.

Метод наиболее эффективен при:

1. Строительстве на слабых грунтах, которые не могут выдержать ударную нагрузку от забивки свай.
2. Строительстве вблизи существующих зданий и сооружений, которые могут быть повреждены ударной нагрузкой.
3. Необходимости снижения уровня шума и вибрации во время строительства.

Преимущества метода:

1. Отсутствие шума и вибрации
2. Возможность точного контроля за процессом погружения
3. Снижение риска повреждения окружающих зданий и сооружений

Недостатки: метод требует специального оборудования и квалифицированных специалистов. Кроме того, метод вдавливания более медленный, по сравнению с ударной забивкой.

Гидравлическое забивание

Метод заключается в погружении сваи в грунт под действием ударной нагрузки от гидравлического молота.

Сваебойная установка, например СГК-200, СГК-320 используется для гидравлического забивания, и представляет собой раму, гидроцилиндры и ударный механизм.

1. Рама служит опорой для оборудования и обеспечивает его устойчивость.
2. Гидроцилиндры создают усилие, необходимое для подъема ударного механизма.
3. Ударный механизм — гидравлический молот, который создаёт ударную нагрузку на сваю.

Процесс гидравлического забивания: оборудование устанавливается на площадку рядом со сваей. Затем гидроцилиндры начинают создавать усилие, которое поднимает ударный механизм. Когда ударный механизм достигает верхней точки, он начинает падать вниз под действием силы тяжести. Под действием удара свая начинает погружаться в грунт. По мере погружения, свая передаёт нагрузку на грунт, который уплотняется вокруг неё. Когда свая достигает проектной отметки, погружение прекращается.

Сферы применения:

1. При строительстве на плотных грунтах, которые могут выдержать ударную нагрузку от забивки свай.
2. При необходимости быстрого и эффективного погружения свай в грунт.

Преимущества метода:

1. Высокая скорость погружения свай.
2. Возможность точного контроля за процессом погружения.
3. Простота и надёжность оборудования.

Недостаток: значительных не выявлено.

Технологические особенности забивки свай

Оборудование для забивки

Сваебойные машины

Бывают разных типов: дизельные, гидравлические или паровоздушные. Выбор типа сваебойной машины зависит от конкретных условий строительства и характеристик грунта.

Копры

Копер — это устройство, которое служит опорой для сваебойного оборудования. Копры бывают стационарные и передвижные. Стационарные используются при строительстве крупных объектов, а передвижные — при строительстве небольших объектов.

Вибраторы

Оборудование, которое создает вибрацию в свае. Под воздействием вибрации свая погружается в грунт, а также снижается сопротивление грунта. Вибраторы бывают ручными и навесными. Ручные используются для погружения небольших свай, а навесные — для больших.

Характеристики сваебойных машин, копров и вибраторов:

Мощность

Определяет способность оборудования погружать сваи в различные типы грунтов. Чем больше мощность, тем больше производительность.

Скорость забивки

Определяется мощностью и конструкцией. Чем выше скорость забивки, тем быстрее можно погрузить сваю в грунт.

Масса

Влияет на устойчивость и грузоподъемность сваебойной машины. Чем больше масса оборудования, тем более тяжёлые сваи она может погружать.

Тип привода

Может быть дизельным, электрическим или гидравлическим. Дизельные сваебойные машины наиболее распространены, так как они автономны и не требуют подключения к электросети. Электрические используются в условиях, где есть доступ к электроэнергии. А гидравлические сваебои обеспечивают высокую точность и плавность работы.

Проблемы и решения

Попадание в каменистые слои

При забивке сваи могут попасть в каменистые или скальные слои грунта. Это может произойти, если не были проведены геологические изыскания перед началом строительства.

Поэтому важно провести геологические исследования, а на основе полученных данных подобрать оптимальный метод забивки свай и рассчитать нагрузку.

Деформация свай

Может произойти под воздействием ударной нагрузки от молота сваебойной машины.

Чтобы избежать деформаций, используются сваи из прочных материалов и правильно рассчитывается нагрузка. Также необходимо соблюдать технологию забивки и обеспечить равномерное погружение свай.

Контроль процесса забивки

Для обеспечения качества и надёжности фундамента, процесс забивки должен регулярно контролироваться.

Контроль качества включает:

1. Мониторинг качества материалов. Для этого проводятся испытания образцов материалов на прочность, жёсткость и другие характеристики.
2. Контроль за соблюдением технологии забивки, чтобы сваи погружались в грунт с заданной скоростью и на заданную глубину.
3. После завершения забивки проводятся испытания свай на несущую способность. Результаты должны соответствовать проектным значениям.

Мониторинг качества осуществляется на всех этапах строительства: от подготовки площадки до завершения забивки.

Современные технологии переводят все больше компаний на автоматизированный процесс контроля качества. Датчики и системы контроля мониторят:

1. Глубину погружения свай с высокой точностью.
2. Отклонение свай от вертикальной оси.
3. Нагрузку на сваю.

Данные, с датчиков и систем контроля, оперативно передают информацию о ходе работ и при выявлении отклонений, операторы быстро принимают решения о корректировке процесса.

Уклонения от проектных значений могут возникать из-за неоднородности грунта или ошибках в расчетах.

Безопасность и качество при забивке свай

Меры безопасности

Представьте себе строительную площадку: работающая сваебойная установка, тяжёлые сваи, которые погружаются в землю. Всё это требует от работников не только высокой квалификации, но и строгого соблюдения правил охраны труда. Например, каждый рабочий должен носить защитную каску, а рядом с ним всегда должны находиться ограждения и знаки безопасности. Эти меры не только защищают работников, но и дают уверенность в том, что их труд будет безопасным.

Бывают случаи, когда игнорирование техники безопасности приводит к авариям. Один из примеров — случай на строительной площадке. Работники пренебрегли правилами и конструкция просто обрушилась. Рабочие не использовали защитные приспособления и не следили за состоянием оборудования. Как итог, несколько человек получили травмы, а стройка была остановлена на длительное время.

Чтобы избежать подобного, внедряется система постоянного контроля за соблюдением норм безопасности. Каждая компания обязана проводить регулярные инструктажи и тренировки для сотрудников, чтобы люди знали как действовать в экстренной ситуации.

Основные требования техники безопасности при забивке свай:

1. Запрет на нахождение людей в зоне работы сваебойной машины.
2. Соблюдение дистанции между сваебойной машиной и окружающими объектами.
3. Использование ограждения для предотвращения случайного доступа людей к месту работы.
4. Проведение испытаний сваебойного оборудования перед началом работ.

Контроль качества

Неправильная глубина или угол наклона сваи могут могут привести к появлению трещин в стенах и даже к обрушению. Такой сценарий никому не нужен, и именно поэтому контроль качества так важен в строительстве.

Методы контроля качества начинаются от визуальной инспекции и заканчивая высокотехнологичными испытаниями, такими как статическое и динамическое тестирование свай. При статическом тестировании видно, как сваи выдерживают нагрузку, а динамическое позволяет оценить их устойчивость при резких воздействиях. Эти методы дают возможность выявить недостатки еще до того, как начнется строительство.

Важный аспект контроля — соблюдение проектных требований. Каждый проект уникален, и игнорирование рекомендаций нередко приводит к катастрофическим последствиям.

Сертификация и стандарты

Согласно общепринятым стандартам, материалы для свай должны соответствовать строгим требованиям по прочности и устойчивости к внешним воздействием. Например, бетон, используемый для забивки свай, должен иметь определенный класс прочности. Только так свайный фундамент будет служить долго.

Для изготовления металлических свай используется сталь определенных марок и классов прочности. А для изготовления деревянных свай выбираются породы деревьев, устойчивые к гниению и воздействию влаги.

Перед началом работ материалы должны пройти испытания на соответствие требованиям проекта. Результаты испытаний оформляются в виде сертификатов или паспортов качества.Процесс забивки свай также должен соответствовать требованиям нормативных документов. К основным требованиям относятся:

1. Соблюдение технологии забивки.
2. Контроль качества работ.

Завершение забивки и последующая работа

После забивки свай

После завершения забивки проводятся статические и динамические испытания свай на несущую способность. Статические испытания проводятся с помощью гидравлических домкратов, которые создают нагрузку на сваю. Динамические испытания — путем сбрасывания груза на сваю и измерения ее осадки.

После проверки осуществляется монтаж ростверка, в соответствии с проектом и требованиями нормативных документов. Ростверк соединяет сваи между собой и служит опорой для стен и перекрытий здания. Монтаж осуществляется различными способами, такими как сварка, болтовое соединение или замоноличивание.

После монтажа ростверка проводится его армирование для повышения прочности и жесткости фундамента. Арматура устанавливается в тело ростверка в виде сеток или каркасов, изготовленных из арматурных стержней диаметром от 10 до 25 мм. Стержни соединяются между собой сваркой или вязальной проволокой.

Устранение дефектов

После завершения сваебойных работ и контрольной проверки, часто выявляются дефекты на сваях. Это могут быть:

1. Трещины и сколы из-за ударов молота сваебойной машины. Для устранения зачищается поверхность сваи и наносится слой бетона или раствора.
2. Коррозия может возникнуть на поверхности металлических свай под воздействием влаги и кислорода. Для защиты поверхность сваи покрывается антикоррозионным составом или краской.
3. Отклонение сваи от вертикальной оси может быть вызвано ошибками в расчётах или неправильной забивкой. Для исправления этого дефекта необходимо выправить сваю с помощью домкратов или других приспособлений.
4. Неравномерное погружение свай может привести к неравномерному распределению нагрузки на фундамент. Для выравнивания погружения используются дополнительные удары молотом.

После устранения дефектов проводится повторная проверка и тестирование свай.

Документация и отчеты

Отчет о выполненных работах должен содержать:

1. Наименование объекта строительства
2. Тип фундамента (свайный)
3. Количество и размеры свай
4. Глубина погружения свай
5. Отклонение свай от вертикали
6. Нагрузка на сваю
7. Результаты испытаний свай на несущую способность

Отчет составляется в соответствии с требованиями нормативных документов и проекта. Он является основанием для принятия решения о готовности фундамента к следующим этапам строительства.

В журнале забивки свай записывается:

1. Дата и время начала и окончания работ
2. Место проведения работ (координаты)
3. Марка и тип сваебойной машины
4. Параметры молота (вес, высота падения)
5. Скорость забивки
6. Глубина погружения сваи
7. Отклонение сваи от вертикали

Журнал забивки свай — первичный документ, на основании которого составляется отчет о выполненных работах.

Данные, записанные в журнале и отчете, используются для контроля качества работ, а также для анализа и оценки результатов испытаний. Они являются важными документами, которые должны храниться в архиве строительной организации.

Резюме о методах и технологиях забивки свай

Выше мы разобрали основные методы забивки свай, их плюсы и минусы. Ударный метод забивки универсальный и подходит для забивки свай на большую глубину. В то же время этот метод очень шумный, а тяжелое оборудование издает вибрации.

При вибрационном методе лишние шумы и вибрации сведены к минимуму, а эффективность для мягких грунтов на высоте. Минусы: ограниченная глубина забивки и не подходит для скальных грунтов.

При вдавливании происходит тихая забивка свай с минимальным воздействием на окружающую среду. Минусы: низкая скорость и ограничения по глубине забивки.

Гидравлическое забивание считается одним из самых инновационных и универсальных, особенно если забивку свай выполняет сваебойная установка бренда Стройматик. Такие копры, как СГК-200, СГК 400 не только забивают сваи на необходимую глубину, но и делают это без лишнего шума и вибраций. Усовершенствованная производительность машин позволяет им работать в 3 раза быстрее и забивать большее количество свай, по сравнению с обычными сваебоями.

Рекомендации по выбору метода забивки

Метод забивки зависит от типа грунта, глубины погружения, наличия рядом стоящих зданий и сооружений и бюджета проекта.

1. Ударный метод используется для забивки железобетонных свай в плотные грунты на большую глубину, а также для забивки деревянных и стальных свай в любые типы грунтов.
2. Вибрационный метод: для забивки свай в мягкие грунты, а также для погружения шпунтов и труб в песчаные и глинистые грунты.
3. Вдавливание чаще используется в городских условиях, где требуется минимизировать воздействие на окружающую среду, а также при строительстве вблизи существующих зданий и сооружений.
4. Гидравлический метод используется при работе с различными типами грунтов, включая скальные и твёрдые.Также этот метод хорошо подходит для забивки длинных и тяжелых свай.

Будущее технологий забивки свай

Одна из главных тенденций совершенствования забивки свай — автоматизация процессов. Современные копры оснащаются системами автоматического контроля, которые позволяют точно регулировать силу удара и глубину погружения сваи. Это не только повышает точность и качество работ, но и снижает риск ошибок и несчастных случаев.

Еще один тренд — использование новых материалов для изготовления свай. Например, всё больше строительных компаний переходят на использование железобетонных свай с преднапряженной арматурой. Такие сваи обладают повышенной прочностью и устойчивостью к коррозии, что позволяет им служить дольше и надёжнее.

Также стоит отметить развитие технологий мониторинга и диагностики свай. С помощью современных датчиков и приборов можно отслеживать состояние свай в процессе эксплуатации, выявлять возможные дефекты и повреждения, а также прогнозировать срок службы. Это помогает предотвратить аварии и обеспечить безопасность зданий и сооружений.

Кроме того, появляются новые методы и технологии, направленные на снижение воздействия на окружающую среду. Например, некоторые компании используют специальные вибропогружатели, которые создают колебания меньшей амплитуды и частоты.

Благодаря новым разработкам и инновациям, свайные работы становятся более эффективными, безопасными и экологичными. Это открывает новые возможности для строительства в различных условиях и обеспечивает более высокое качество и долговечность возводимых объектов.

Если у вас остались вопросы — напишите или позвоните нам. Эксперты Стройматик проконсультируют по выбору оборудования и технологий забивки фундамента на вашем проекте.

+74999555468

Сайт

Консультация ТГ

Консультация WA