Железобетонные сваи

Железобетонные сваи классифицируются по нескольким признакам:

1. По способу армирования сваи делятся на:

a. Сваи с ненапрягаемой продольной арматурой и поперечным армированием; изготавливаются из бетона класса не ниже В20

b. Сваи с предварительно напряженной продольной арматурой и поперечным армированием; бетон не ниже класса В30.

c. Сваи с предварительно напряженной продольной арматурой без поперечного армирования; бетон не ниже класса В30.

2. По форме поперечного сечения сваи делятся на:

a. Квадратного сечения

b. Прямоугольного сечения

c. Квадратного сечения с круглой полостью

d. Круглые полого сечения (трубчатые) диаметром менее 80 см

e. Сваи-оболочки, диаметром от 80 см до 1.20 м

Сваи квадратного сечения.

Широкого применения. Имеют размеры сечения 20*20, 25*25, 30*30, 35*35, 40*40, длина от 3 до 20 метров.

Сваи прямоугольного сечения.

Применяются в фундаментах, воспринимающих значительные горизонтальные нагрузки. Наиболее распространены размеры поперечного сечения 20*30, 25*35, 20*40, 20*50. Изготавливаются по индивидуальному заказу.

Сваи квадратного сечения с круглой полостью.

Являются разновидностью свай квадратного сечения, но значительно экономичнее. Расход бетона на сваю с круглой полостью на 20% меньше, арматуры меньше на 40-60%, а стоимость изготовления ниже на 20%. Размеры поперечного сечения: 25*25, 30*30, 40*40, диаметр круглой полости соответственно 11, 16, 27.5.

Трубчатые сваи.

Имеют форму полой железобетонной трубы диаметром до 80 см и толщиной стенок от 8 до 12 см. изготавливаются индивидуальным методом центрифугирования. Трубчатые сваи диаметром до 60 см имеют закрытые концы, свыше 60 см – открытые.

Сваи-оболочки.

Имеют такую же конструкцию как и трубчатые сваи, но отличаются большим диаметром (от 80 до 120 см). Трубчатые сваи и сваи-оболочки используются в основном при наличие на строительной площадке большой толщи слабых грунтов и при необходимости восприятия значительных горизонтальных нагрузок.

3. По форме продольного сечения сваи делятся на:

a. Призматические

b. Цилиндрические

c. Сваи с наклонными боковыми гранями

Призматические и цилиндрические сваи получили большее распространение. Эти сваи имеют постоянное поперечное сечение по всей длине.

Сваи с наклонными боковыми гранями делятся в свою очередь на:

Пирамидальные сваи – имеют уменьшающееся сечение по длине, наиболее часто встречаются сваи квадратного сечения, имеющие размер в голове 40*40 см, а у острия 20*20 см. длина пирамидальных свай составляет от 3 до 8 метров. Пирамидальные сваи обладают повышенной несущей способностью по сравнению с призматическими сваями. Недостатки: плохое сопротивление выдергивающим нагрузкам и воздействие сил морозному пучению. Применение этих свай оправдано только в том случае, если они полностью расположены ниже глубины сезонного промерзания грунта.

Этого недостатка лишены ромбовидные сваи. Уширение делается таким образом, чтобы оно находилось на границе промерзания грунта. Наклонные грани в верхней части сваи снижают касательные силы морозного пучения. Это повышает устойчивость таких свай в пучинистых грунтах.

4. По конструктивным особенностям ствола сваи разделяются на:

Цельные сваи состоят из одного элемента и могут иметь различную длину:

· Цельные сваи квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой могут быть от 3 до 16 м;

· Цельные сваи квадратного сечения с напрягаемой арматурой и с поперечным армированием могут быть от 3 до 20 м;

· Цельные сваи квадратного сечения с напрягаемой арматурой без поперечного армирования, длина сваи от 3 до 12 м;

· Цельные сваи квадратного сечения с круглой полостью – от 3 до 8 м;

· Цельные сваи прямоугольного сечения – от 4 до 12 м;

· трубчатые сваи и сваи оболочки – от 3 до 12 м.

Составные сваи применяются в тех случаях, когда

a. в месте устройства фундаментов залегает большая толща слабых грунтов (больше 15 м)

b. когда необходимо усилить свайный фундамент существующего здания/сооружения, а погружение длинных свай внутри здания невозможно

Составные сваи формируются из нескольких элементов длиной 6 - 12 метров. Составные трубчатые сваи и сваи-оболочки могут иметь длину до 48 метров.

Способы соединения элементов свай:

a. на болтах

b. цанговый

5)по способу погружения в грунт различают:

а) забивные

б) погруженные вибрированием

в) погружаемые вдавливанием

г) погружаемые ввинчиванием

Забивку свай осуществляют сваебойными молотами. По роду привода сваебойные молоты разделяются на:

· механические

· паровоздушные

· дизельные

механический молот представляет собой стальную болванку, поднимаемую при помощи лебедки и сбрасываемую на голову сваи. Масса молота 3т, частота ударов 4 – 12 в минуту. Используется для забивки свай в очень слабых грунтах.

В паровоздушных молотах используют для подъема ударной части энергию сжатого воздуха. Масса ударной части 6 – 8т, частота ударов в минуту – 30.

Дизельные молоты получили наибольшее применение. Дизельмолоты выпускают в нашей стране двух типов:

А)штанговые

Б)трубчаты

Оба работают по принципу двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Для подъема ударной части используется энергия сжатых газов, образующаяся при сгорании дизельного топлива. Для штанговых дизельмолотов масса ударной части до 2.5т, число ударов в минуту 50-55. Для трубчатых дизельмолотов масса ударной части до 5т, число ударов в минуту до 44.

Трубчатые дизельмолоты обладают рядом преимуществ по сравнению со штанговыми:

А)энергия удара при одинаковой массе более высока (в 2-3 раза)

Б)конструкция более прочная и надежная

Для облегчения забивки ***

1.

2.

Забивка свай в лидерные скважины применяется при погружении свай в глинистые грунты твердой и полутвердой консистенции, а также в мерзлые грунты. Диаметр лидерной скважины не должен превышать диаметра сваи, а глубина лидерной скважины на 1 метр меньше расчетной глубины погружения свай.

Забивка свай с подмывом используется для облегчения их погружения в песчаные грунты, песчано-гравелистые и супеси.

А)центральный подмыв

Вода под острие сваи подается по трубе, забетонированной по центру сваи

Б)боковой подмыв

Рис

Вода подается по одной или нескольким трубам, расположенным снаружи вдоль сваи. Вода размывает грунт под острием сваи и тем самым облегчает ее процесс погружения. На последнем метре подмыв прекращается и свая забивается до проектной отметки.