Оглавление
Строительство свайного фундамента — важная задача, требующая тщательного планирования и внимания к деталям. Необходимо тщательно контролировать качество свай и технологию забивки свай, чтобы фундамент был достаточно прочным, чтобы выдержать любую нагрузку, на которую он рассчитан. В этой статье мы рассмотрим то, что необходимо знать при строительстве свайного фундамента, включая контроль качества свай, возможные дефекты, технологию забивки свай, контроль забивки свай, определение отказа сваи, параметры, используемые для правильного определения отказа, использование расчетов на практике и самостоятельное строительство свайного фундамента.
Контроль качества свай и возможные дефекты
Контроль качества можно разделить на 3 вида:
- Производственный контроль
- Контроль при устройстве фундамента
- Во время забивки сваи
На производстве свая после изготовления должна происходить контроль качества путем испытаний при помощи специальных приборов.
Контроль качества свай очень важен при строительстве успешного фундамента. Все сваи должны быть тщательно осмотрены на наличие любых признаков повреждений или дефектов до того, как они будут забиты в грунт. К распространенным дефектам относятся трещины или расколы по всей длине сваи, пустоты или карманы в некоторых местах и видимые признаки износа или эрозии на открытых поверхностях. Любые поврежденные сваи должны быть заменены новыми как можно скорее до начала строительства.
При забивке сваи определяют отклонения от вертикали, а также правильность расположения свай по проекту
- при однорядном расположении поперёк оси ряда - +0,2D, вдоль оси - +0,3D
- при 2-х или 3-х рядах и для кустов для крайних свай поперёк оси ряда - +0,2D, для остальных свай и вдоль ряда - +0,3D
- при сплошном свайном поле для крайних свай - +0,2D; для средних свай - +0,4D
Отклонение в отметках голов свай: в монолитном ростверке – не более 3 см, в сборном ростверке – не более 1 см, в безростверковом фундаменте со сборными оголовками – не более 5 см, в сваях колоннах – не более 3 см.
Отклонение оси забивных свай от вертикали – не более 2%, отклонение от вертикали оси скважин – не более 1%.
Для готовых свай в ходе работ контролируют величину отказа забивных свай и амплитуду колебания свай в конце вибропогружения. Они не должны превышать расчётную величину. Отказ сваи в конце забивки следует измерять с точностью 0,1см. Отказы замеряют с помощью отказомеров, которые крепятся к сваям с помощью хомутов, а при их отсутствии с помощью нивелира, с применением гидравлического уровня, с помощью натянутой проволоки.
Прочность бетона в забивных сваях (видео)
Что делать, если свая разрушается во время забивки
Если свая значительно отклонилась по вертикали, то сразу необходимо немедленно остановить работы и выяснить причину отклонения.
Отклонение сваи от нормального положения может быть вызвано неправильной формой острия, неправильной насадкой башмака, установкой сваи в стрелах, устройством наголовника, а также встречей острия сваи с каким-либо препятствием (валуном). Поэтому требуется тщательная приемка свай и неослабное наблюдение со стороны бригадира за ходом их погружения.
Если дефект обнаруживается, пока свая забита еще не глубоко (не более 3 м), то ее можно выправить оттягиванием ломами, лебедками, полиспастами с одновременным продолжением бойки; если же свая уже погружена на большую глубину и отклонение значительное, то приходится сваю из грунта извлекать и по выявлении причины дефекта и ее устранения сваю забивать вновь.
Технология забивки свай, управление забивкой свай
Технология забивки свай предполагает использование специализированных машин, использующих гидравлику и тяжелые грузы (известные как «молоты») для быстрого и эффективного вбивания свай в землю с минимальными нарушениями, вызванными вибрацией от их работы (известной как «гашение вибрации»). Управление машиной должно постоянно контролироваться во время работы, чтобы каждый отдельный молот точно передавал необходимую энергию, не причиняя вреда свае. Эти машины, как правило, управляются дистанционно, а квалифицированный персонал постоянно контролирует их работу в целях безопасности.
Определение разрушения сваи
Как бывают признаки разрушения сваи?
- местные растрескивания и околы в голове сваи;
- продольные трещины, могущие возникнуть в любом месте по стволу сваи, но чаще всего в голове сваи;
- поперечные трещины, возникающие обычно в средней и верхней третях сваи;
- поперечные трещины, переходящие в наклонные под углом 45°, возникающие чаще всего в надземной части сваи.
Причиной растрескивания в голове сваи является большая концентрация местных напряжений в голове сваи, вызванная не центральностью удара молота или неудовлетворительным состоянием амортизаторов наголовника.
Поэтому в процессе производства свайных работ необходимо постоянно контролировать оси положения молота, наголовника и сваи; состояние скользящих поверхностей и величину зазоров в направляющих пазах и гребнях молота, наголовника и копровой стрелы; общее состояние верхнего и нижнего амортизаторов наголовника, особенно перпендикулярность верхней плоскости верхнего амортизатора оси сваи и однородность и равномерность распределения прокладочного материала в нижнем амортизаторе.
Появление продольных трещин в железобетонных сваях связано с общим превышением действующих сжимающих напряжений при повторяющихся динамических нагрузках. Разрушения такого рода наиболее вероятны от чрезмерных для данных условий высоты падения ударной части молота или жесткости амортизатора.
Другой причиной появления продольных трещин может явиться встреча нижнего конца сваи с плотным и жестким грунтовым слоем или каким-либо препятствием. При этом формируется отраженная волна сжатия, которая накладывается на приемную волну сжатия и значительно повышает уровень сжимающих напряжений в свае. Для снижения величин напряжений в прямой и отраженной волнах сжатия необходимо уменьшить высоту падения ударной части молота или заменить нижний амортизатор наголовника более упругим (или новым при чрезмерном уплотнении или подгорании старого), причем уменьшение жесткости амортизатора более предпочтительно, так как мало снижает погружающую способность (отказ) одиночного удара молота.
Ложный отказ сваи
Практика свайных работ свидетельствует о том, что иногда, в процессе забивания сваи, происходит ее остановка. Причем, задолго до расчетного значения погружения. Это так называемый ложный отказ сваи. Такое явление характерно для некоторых видов грунта, которые сильно уплотняются под наконечником сваи. Это может произойти при очень частых ударах или очень высокой скорости вдавливания. Как правило, после определенного перерыва, необходимого для восстановления структуры грунта, работу продолжают. Свая добивается до заданного уровня.
Залог в свайном фундаменте
На практике определить величину продвижения столба после единичного удара молота невозможно, поэтому при расчёте этой величины применяют такое понятие, как залог сваи. Залог – это определённое количество ударов механизма, с помощью которого производят забивку или промежуток времени, в течение которого работает механизм.
Самостоятельное строительство свайного фундамента
При изготовлении свайного фундамента своими руками обычно используют винтовые сваи, так как для вбивания бетонных стержней нужна специальная техника. Это в определенной степени облегчает работы. Все сваи вкручиваются до упора, до достижения состояния «отказа». Если некоторые из них возвышаются над остальными, то производится их обрезка и подгонка всех свай под единый уровень.
Это может произойти при очень частых ударах или очень высокой скорости вдавливания. Как правило, после определенного перерыва, необходимого для восстановления структуры грунта, работу продолжают. Свая добивается до заданного уровня.
Забивные железобетонные сваи не получится установить самостоятельно, так как необходима специальная техника.
