Арматурный каркас буронабивной сваи своими руками

Особенности фундамента на буронабивных сваях и детали устройства своими руками

Впервые технология закладки буронабивных свай была применена в 1899 году русским инженером А.Э. Страусе.

Сегодня такой фундамент широко используется в частном и промышленном строительстве, а правила его возведения контролируется сводом правил в СП 24.13330.2011 и СП 50-102-2003.

В статье рассмотрим все аспекты, связанные с возведением фундамента на буронабивных сваях, из каких этапов состоит устройство данного типа основания, его плюсы и минусы, а также примерные цены.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

• при строительстве заборов;
• легковесных хозяйственных построек;
• временных сооружений (бытовок).

В частном строительстве, при возведении жилых домов, кирпичных гаражей и т.д., оправданно применение свайно-ростверкового фундамента или монолитной плиты.

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

Особенности устройства представленного типа основания:

• с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
• с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
• подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие:

• доступная технология для применения в частном строительстве;
• высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
• эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
• удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
• значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

• потребность в расходе большого количества бетона;
• сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
• необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
• при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
• строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

• ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
• возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
• высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.

Если гидрогеологические условия на участке обуславливают необходимость бурения скважин на глубину до 5 метров, то такая методичка считается экономически нецелесообразной. В таком случае эксперты рекомендуют частным застройщикам выбирать свайно-винтовое основание или «плавающую» плиту.

Монтаж основания своими руками

Одно из преимуществ буронабивной технологии – возможность закладки свайного фундамента своими руками. При этом частный застройщик должен следовать установленным правилам строительства в проектировании и монтаже.

Проектирование

Согласно своду правил 24.13330, перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

• сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
• грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Для определения потребности в количестве буронабивных опор нужно суммарные нагрузки разделить на грузоподъемность одного силового элемента. Далее определяют оптимальный шаг между сваями в пределах по СНиП от 1,5 до 3,0 м при условии расположения в сопряжениях стен и по углам конструкции.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

• разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
• строительство опалубки для ленточного ростверка;
• гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
• монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
• бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

• разметка участка;
• бурение скважин;
• устройство обсадной трубы;
• монтаж армирующего каркаса;
• бетонирование шурфа;
• устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
• строительство опалубки по периметру плиты;
• гидроизоляция рулонным материалом;
• монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
• связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
• заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Ребра жесткости в данном случае представляют собой фрагменты мелкозаглубленной ленты под несущими стенами сооружения, которые вместе со сваями являются опорой для монолита.

Расценки

Построить фундамент на буронабивных столбах можно своими руками, что позволяет существенно сэкономить. Однако ошибки при реализации технологии непременно скажутся на надежности силовой конструкции и долговечности самого сооружения. Не имея опыта в фундаментных работах, а также в проектировании подобных сооружений, стоит доверить работу профессионалам.

Также необходимо учитывать, что своими руками удобно закладывать опорные элементы диаметром до 300 мм и глубиной до 1,5–2 м, что обусловлено возможностями ручного бура и простейшими установками для устройства шурфов.

Среднерыночные цены на работу подрядчиков представлены в таблице ниже:

Диаметр сваи, мм	Стоимость работ, руб./м
150	1980
180	2150
200	2230
220	2400
250	2450
300	2300
320	3220
350	3450
400	3700
426	3900
450	3950
500	4210
530	4375
550	4450
600	5280
620	5450
800	6435
1000	7410
1200	9550

Стоимость закладки буронабивных свай будет определяться объемом и сложностью работ, а также особенностями технологических процессов (закладные или извлекаемые обсадные трубы, расширенная пята или одинаковое сечение по всей длине сваи и т.д.).

Дополнительная информация о возведении основания на буронабивных сваях

Заключение

Буронабивной фундамент способен выдерживать значительные нагрузки, что расширяет его сферу использования. Однако проконтролировать окончательное качество силовой конструкции достаточно сложно. Чтобы обеспечить запас прочности и продлить срок службы сооружения, возводят на буронабивных опорах ленточный ростверк или монолитную плиту.

Несмотря на доступность технологии, необходимо учитывать установленные требования и грамотно провести ряд расчетов. При возведении сооружений первой степени ответственности доверить строительство буронабивного фундамента лучше практикующим инженерам и конструкторам.

Источник

Арматурные каркасы для свай — что нужно знать о них?

Арматурный каркас для свай – это особая конструкция, выполненная из металлической арматуры, в большинстве случаев изготавливаемая из стрежней одного направления, однако различных сфер армирования железобетонного элемента. Арматура соединяется между собой хомутами, поперечными или косыми стержнями, формируя при этом цельную металлоконструкцию. Наиболее распространенный диаметр свай составляет от 0,6 до 6 м и определяется на основании расчетов существующих условий по обеспечению необходимой прочности конструкции.

Арматурный каркас используется для проведения армирования железобетонных изделий и конструкций, в том числе на этапе заливки. Это позволяет в значительной мере увеличить прочность и устойчивость конструкций к механическим воздействиям и нагрузкам различной интенсивности и длительности.

Виды арматурных каркасов

На сегодняшний день в строительстве востребованы два типа армированных каркасов:

объемные (пространственные) каркасы различного назначения: от квадратных и круглых форм для свай, до объемных металлических конструкций клеточного типа, используемых при строительстве промышленных объектов под заливку довольно больших объемов бетона. Данные каркасы представляют собой объемные конструкции, изготавливаемые из нескольких сварных решеток и соединенные между собой металлическими стержнями в перпендикулярной плоскости. Для выполнения таких каркасов используют стержни с толщиной 12 мм и 8 мм, благодаря чему формируются сваи, диаметр которых может различаться в зависимости от вида работ. В соответствии с производимыми формами отличаются и методы производства. Так крупные каркасы изготавливаются индивидуально, а каркасы на сваи – с использованием специальных автоматизированных сварочных линий, плоские арматурный каркасы представляет собой два или три продольных слоя арматурной сетки, сваренных между собой прутками. Продольные стержни соединяются наклонными, непрерывными («змейка») или поперечными («лесенка») стальными прутьями.

Основной областью использования является увеличение прочности линейных конструкций, без создания излишнего утяжеления, а также при закладке основания фундамента (включая ленточный фундамент) и армирования железобетона.

Что нужно знать про свайный фундамент?

Фундамент на буронабивных сваях идеально подходит для небольших частных строений. Причем плюсы здесь очевидные: уменьшение финансовых затрат, повышение безопасности и долговечности постройки. Нагрузка на фундамент будет идти равномерно, даже самое сложное строение его не исказит. Следует подчеркнуть, что согласно снип, каркас для армирования может быть круглой или квадратной формы сечения.

Несмотря на доступность сделать процесс армирования своими руками, это достаточно сложная процедура, нужно знать много нюансов:

• Обнаружив на дне пробуренной скважины воду даже в малых количествах, она должна быть немедленно откачена, еще перед заливкой бетона;
• Труба из рубероида обязательна для подвижных почв. Когда застывает бетон, он не должен смешиваться с водой, иначе жидкость потечет в почву, что может привести к постепенному разрушению конструкции. Без рубероида действие мороза будет сильнее проявляться на сваях. Бетон должен быть постоянно влажным до полного застывания. Если он сухой, то нарушаются его прочностные способности. Только рубероид способен предотвратить утечку цементного молока в грунт;
• В процессе соединения ростверка со столбами вертикальные стержни располагаются выше высоты заливаемых свай. Расстояние равняется +3 см к высоте ростверка;
• Через ростверк передается основная нагрузка постройки на грунт. На пучинистой почве его устанавливают на высоте 120-200 мм;
• После установки каркаса в скважину бетон лучше подавать слоями.

Для почвы с большим, частым горизонтальным движением свайные фундаменты не подойдут. Зато он незаменим для грунта с неглубоким слоем промерзания. В частном домостроительстве буронабивные сваи гораздо практичнее и надежнее забивных. В самых сыпучих грунтах первые гарантируют фундаменту полную безопасность, значит, и дом будет в порядке. Такой фундамент вне всякой конкуренции среди других типов оснований, а срок эксплуатации превосходит в несколько раз службу винтовых установок.

Изготовление арматурных каркасов

Основным сырьевым материалом для изготовления армокаркасов для свай являются рифленые и гладкие арматурные стержни, катанка горячекатаная, проволока ВР-1, рифленая и гладкая бухтовая арматура с диаметром в среднем 6-12 мм.

Металлические пруты при необходимости могут иметь специальное защитное антикоррозийное покрытие. Однако обычно для подобных целей используются металлические прутья или стержни, выполненные из низкоуглеродистой стали без специальных покрытий и легирующих добавок. Отдельные металлические пруты между собой соединяются методом сварки или вяжутся при помощи проволоки. Объемные каркасы могут производиться уже из готовых плоских частей.

В общей сложности изготовление армированных каркасов может осуществляться как централизованно на специализированных производствах (на заводе в цехах), так и непосредственно на стройплощадках. При этом форма арматурных каркасов может быть специальной или стандартизованной, и зачастую полностью соответствуют размерам будущих изделий.

В настоящее время для изготовления пространственных армокаркасов используются две основные технологии:

Автоматизированная сборка на производственных линиях – включает следующие основные параметры:

• тип сечения может быть призматическим либо цилиндрическим;
• длина может достигать 14 м;
• вес – до 4,5 т;
• габариты сечения – 200-1500 мм;
• размер рабочей арматуры (12-40 мм), спиральной (6-16 мм);
• тип соединения – автоматическая сварка.

Ручная сборка предполагает наличие нескольких показателей каркасов:

• тип сечения – без ограничений;
• вес – до 10 т;
• длина – до 16 м;
• размер рабочей и спиральной арматуры без ограничений;
• тип соединения – с помощью вязальной проволоки или полуавтоматической сваркой.

Производство каркасов круглых форм осуществляется с помощью сварки несущих арматурных металлических стрежней с навиваемой по спирали арматурой. Благодаря данным технологиям достигается идеальные геометрические формы арматурного каркаса, высокое качество сварки, а также высокая производительность.

Учитывая то, что на данный момент на многих строительных площадках устанавливаются некие ограничения на использование забивных свай, основания фундаментов строятся с помощью применения современной технологии на основе буронабивной сваи.

Конструкция буронабивной сваи выполняется непосредственно в грунте. Для этого в пробуренную предварительно скважину устанавливается арматурный каркас, после чего данное сооружение заливается бетонным раствором. После затвердения бетонной смеси и достижения ею своей проектной прочности конструкция буронабивной сваи может воспринимать высокие проектные нагрузки. Данная технология изготовления буронабивной сваи обладает низким уровнем шума, что позволяет возводить свайные фундаменты в тех местах, где из-за высокого уровня шума невозможно использовать забивные сваи, диаметр которых составляет 40х40 м, равно как и с другим сечением.

Для армирования буронабивных свай зачастую применяют круглые арматурные каркасы. Основными параметрами арматурных каркасов являются:

• диаметр свай;
• диаметр общего каркаса;
• шаг спирали;
• диаметр спирали;
• максимальный вес каркаса;
• диаметр продольных прутков.

Области применения армокаркасов, подготовка к армированию

Процесс изготовления армокаркаса опоры следует понимать как увеличение прочности бетонных оснований при помощи стержней из металла. Именно после того как этот процесс завершен, конструкция считается железобетонной. Чтобы успешно изготавливать армокаркасы используют исключительно высококачественные сырьевые материалы. Помимо различных растворов и приспособлений, Вам также понадобиться:

Крайне серьезным является контроль качества гравия и песка — они должны исключать глину в любом, даже самом малом, количестве. Промойте все вещества.

Применение арматурных каркасов

Основным применением арматурных каркасов считается изготовление новых долговечных и прочных конструкций из железобетона или же усиление уже существующих.

Наиболее широкое применение арматурные каркасы получили в области строительства различных видов инженерных объектов, таких как промышленные и жилые здания, мосты, а также иные специализированные строения.

На этапе заливки фундаментов железобетонных конструкций обязательно применяется арматурный каркас для фундамента, а балки для перекрытий чаще всего изготавливаются на основе стандартных трех- или четырехгранных каркасов. Арматурный каркас для перекрытий и стен в зависимости от необходимой толщины будущих изделий может быть объемным, рядным или плоским, а каркасы для буронабивных свай могут иметь квадратную или круглую форму сечения.

Буронабивные сваи используются при строительстве фундаментов с большой глубиной залегания прочного грунта. Устройство буронабивной сваи представляет собой цилиндрическую конструкцию, которая состоит из армированных окружностей с малым диаметром и продольных арматур большого диаметра.

Расчет армирования свай

Для того чтобы облегчить вам работу и помочь разобраться как лучше рассчитать армирования, приведем яркий пример алгоритма расчета отдельных элементов будущей арматурной конструкции, которые понадобятся для изготовления армированного каркаса буронабивных свай.

Изначальные данные следующие (это требования, т.е. запрос на размер будущей опоры):

• Длина опоры — 1,5 м.
• Диаметр опоры — 0,3 м.
• Дистанция на просвет между опорами — 1,5 м.
• Выпускная высота опорных столбов — 0,3 м.
• Сумма всех сторон (характеристика периметра) фундаментного основания — 27 м.

Опоры будут закреплены при помощи армокаркасов, которые состоят из 4 арматурных стержней продольного типа. Длина каждого прута составляет 1,8 м. При этом 1,5 м. расходуется на часть опоры, зарытую в почву, 0,3 м. — наружная часть). Пруты соединяются при помощи трех витков. арматуры гладкого типа.

Для начала посчитаем количество опор, которые должен содержать фундамент. Отношение периметра и просвета между опорами дает нам искомое число:

Далее находим численное количество арматуры, которое необходимо на один каркас:

Общая длина всех стержней арматуры будет ничем иным как произведением числа свай и общей длины стержня:

Число частей армированного каркаса, которые будут соединять конструкцию равно 3, значит искомая длина арматур для 1 каркаса:

Общая длина, необходимая для соединений стержней продольного типа на всех армированных каркасах составит:

Таким образом, нам понадобиться 130 м. арматур рифленого типа и 52 м. арматур гладкого типа.

Преимущества использования армокаркасов

Широкое применение арматурных каркасов в строительстве дает ряд неоспоримых преимуществ:

• сокращение цикла производственных работ;
• увеличение скорости монтажных работ по установке железобетонных конструкций;
• возможность избавления от отходов арматуры;
• возможность использования практически на любых типах поверхности;
• увеличение рентабельности производства;
• повышение производительности труда.

Помимо этого арматурные каркасы для свай успешно используются в строительстве вблизи уже стоящих зданий, что позволяет снимать с них динамическую нагрузку при обустройстве нового фундамента. Благодаря использованию свай точечное строительство, даже в стесненных условиях, выигрывает там, где иные технологии использовать нельзя.

Как проводится расчет

Чтобы выполнить расчет арматурного каркаса, необходимо заранее знать параметры будущей постройки. Главным моментом является тип основания. Если он уже определен, то можно проводить расчет количества прутья. Далее определяется диаметр и класс прутьев.

Совет! Для плитного основания используется только прутья с ребристой поверхностью. Что касается диаметра, то он должен быть не менее 10 миллиметров.

Диаметр влияет на прочность всего каркаса, чем толще будут прутья, тем прочнее будет конструкция. Чтобы определить толщину, необходимо знать тип почвы, на которой будет стоять сооружение, а также вес будущей постройки. Если грунт плотный, то здесь можно использовать разные типы фундаментов, так как почва практически не будет деформироваться при нагрузках от постройки.

На этом изображении показан процесс изготовления обсадных труб для строительства промышленного объекта.

Расчет проволоки для соединения арматуры проводится только тогда, когда известно, сколько требуется прутьев для каркаса. В месте, где пересекаются вертикальный пруток и два горизонтальных, требуется два проволочных соединения. К примеру, в нижнем и верхнем поясах каркаса присутствует по 960 мест соединения. Для одного соединения необходимо 15 сантиметров проволоки, которая сгибается пополам. В итоге расчет будет следующим: 0,3x960x2=576.

В любом случае, расчетом должен заниматься профессионал, даже если речь идет о частном строительстве буронабивных свай, где изготовление берет на себя хозяин будущего дома. Если расчет будет выполнен неверно, то будущая конструкция не будет прочной, в итоге дом быстро разрушится.

Как сделать монтажные кольца своими руками

Процесс изготовления прямоугольных монтажных колец для каркаса из арматуры
Если весь процесс армирования делается самостоятельно, тогда сварку вообще не практикуют. Намного дешевле и проще провести армирование с помощью специальных металлических монтажных колец. Их легко сделать своими руками прямо на стройплощадке в необходимых количествах, этапы изготовления следующие:

1. Сначала нужно закрепить кусок швеллера к идеально горизонтальной поверхности максимально прочно. Затем наметить на одинаковом расстоянии от края два отрезка, которые затем углубляются с помощью болгарки. Если нужно будет согнуть арматуру различного диаметра, тогда лучше на швеллере сразу предусмотреть каналы именно конкретной толщины. Глубина тут не сильно лимитируется, как и количество маркеров.
2. Подготовка металлических прутьев. Их нужно разметить таким образом, чтобы размеры строго соответствовали габаритам будущего каркаса. Например, если высота ленточного фундамента составляет 100 см, а ширина 50 см, тогда прутья размечают по таким размерам. Таким образом, для кольца нужно использовать прут длиной 3 метра, на который наносятся метки на следующем расстоянии друг от друга: 50−100−50−100 см.
3. Аналогично размечается сразу необходимое количество арматуры, чтобы затем не тратить время впустую на повторную разметку.

Источник