Усиление фундамента вдавливание свай

Усиление фундаментов вдавливаемыми сваями

В особо сложных случаях усиления фундаментов мелкого заложения, когда нагрузку от здания надо передать на глубоко залегающие прочные грунты, особенно при наличии высокого уровня грунтовых вод, используют вдавливаемые сваи [2]. Усиление фундаментов сваями (сборными железобетонными или из отдельных сплошных или трубчатых элементов) производится двумя способами: пересадкой фундаментов на выносные сваи или подведением свай под подошву фундамента.

Для усиления ленточных фундаментов выносные сваи могут устраиваться как с каждой стороны ленточного фундамента
(рис. 2.10, а), так и с одной его стороны в один или два ряда (консольные и рычажные системы) (рис. 2.10, б). Для пересадки столбчатых фундаментов сваи могут располагаться с двух противоположных сторон подошвы (рис. 2.10, в) или вокруг нее (рис. 2.10, г). Сваи, подводимые под подошву фундамента, можно также располагать в один или несколько рядов в зависимости от конструкции существующего фундамента.

Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а сваи, подводимые под подошву фундамента – при низком. Сваи располагают одну от другой на расстоянии не менее 3d.

Головы свай с усиливаемым фундаментом соединяются ростверками, выполняемыми в виде железобетонных поясов (для ленточных фундаментов) или железобетонных обойм (для столбчатых фундаментов).

Рис. 2.10. Схемы размещения выносных свай при усилении
ленточных и столбчатых фундаментов

1 – усиливаемый фундамент; 2 – свая; 3 – железобетонный пояс;
4 – рандбалки, 5 – поперечная балка; 6 – рычажный ростверк;

7 – железобетонная обойма

Если усиливаемые фундаменты не имеют достаточной прочности, то их укрепляют обвязочными балками. Для лучшей передачи нагрузки от усиливаемого фундамента на сваи применяют проходящие через него поперечные металлические и железобетонные балки. Длина свай устанавливается в зависимости от характеристики грунтов, размеров поперечного сечения свай и нагрузок на фундамент.

При проектировании усиления работа старого фундамента, как правило, в расчетах не учитывается. Вся нагрузка от существующего здания, а также и дополнительная должны быть восприняты свайным фундаментом. Для предварительных соображений несущую способность свай определяют по расчету, уточнение ее производится путём испытания пробных свай статической нагрузкой непосредственно на строительной площадке, где производится усиление.

При усилении фундамента выносными сваями добиваются надежного сопряжения старого фундамента со сваями [2]. В фундаменте или при необходимости в стене устанавливают в продольных штрабах ранд балки. Кроме того, в фундаменте или стене пробивают сквозные гнезда, в которые заводятся поперечные металлические балки. В качестве поперечных могут применяться железобетонные балки. Балки связываются монолитным железобетонным ростверком, который соединяет головы свай (см. рис. 2.10). Сваи выводят до верха нижней ступени фундамента, а затем бетонируют раздельные ростверки. Домкраты устанавливают непосредственно над сваями, чтобы исключить работу ростверка на изгиб. На участке, расположенном между домкратами, фундамент разбирают и бетонируют ступень фундамента, объединяющую оба ряда ростверков. Эта ступень должна быть выполнена так, чтобы смогла работать как жесткий фундамент. Через сутки домкраты снимают. Инвентарные ригели удаляют, старую кладку на этих участках разбирают и заменяют бетоном.

Для столбчатых фундаментов поперечные передаточные балки делают парными и между ними зажимают колонну или фундамент. Для синхронной работы домкраты присоединяют к общему насосу. Давление в домкратах увеличивают ступенями. После каждой ступени делают перерыв для наблюдения за осадкой свай под нагрузкой. Перерыв продолжается до тех пор, пока осадка свай не прекратится. Обжатие свай должно прекращайся, как только прибор, установленный на колонне, отметит малейший ее подъем. При этом давлении сваи получают ту нагрузку, которая будет передаваться от сооружения. После стабилизации осадки свай производится подклинка между рандбалками и поперечными балками, затем устраивают железобетонный пояс.

В случае больших нагрузок иногда возникает необходимость погружения составных свай в два ряда. Сваи размещают под фундаментом, если позволяет его ширина (рис. 2.11, а), или размещают по обе стороны от фундамента при недостаточной его ширине
(рис. 2.11, б), иногда делают консольное уширение (рис. 2.11, в).

Рис. 2.11. Различные схемы усиления фундаментов
составными сваями

1 – существующий фундамент; 2 – сваи; 3 – железобетонные балки;
4 – тяги

Для сопряжения свай со старым фундаментом в нем устраивают отверстия и борозды. Консольные балки соединяют стальными тягами. Предпочтительнее устраивать непрерывные продольные балки, так как они распределяют реакции от свай на большую длину и способствуют увеличению продольной жесткости фундамента.

При проектировании вдавливаемых свай требуется тщательное обследование конструкций здания, так как состояние стен влияет на значения как расчетной нагрузки на сваю, так и максимального усилия погружения; при этом расчетная нагрузка на сваю не должна превышать допустимой нагрузки на участок стены. Шаг свай чаще всего составляет 1,4 -2,5 м.

Пример усиления аварийного фундамента с помощью задавливаемых выносных металлических свай представлен на рис. 2.12.

Рис. 2.12. Схема усиления фундаментов с помощью

залавливаемых металлических свай

1 – существующий фундамент; 2 – металлические трубчатые сваи;

3 – арматурный каркас оголовка сваи; 4 – оголовок сваи;

5 – монолитные железобетонные балки; 6 – стены здания; 7 – труба для подачи в сваю бетона бетононасосом

Сваи из отрезков металлических труб длиной 1 м, диаметром 237 мм и толщиной стенки 8 мм располагали попарно – с двух сторон стены. Сваи погружали домкратами, которые упирались в железобетонные балки, изготовляемые совместно со сплошным железобетонным поясом, который омоноличивался со сваями. Железобетонный пояс устраивался на уровне пола первого этажа до начала работ по задавливанию свай. Задавливание свай осуществлялось стыкующимися с помощью сварки секциями и одновременно с двух сторон стены (в местах простенков) по всему контуру здания. Для подвески домкрата и равномерного распределения усилия задавливания предусматривалась инвентарная металлическая упорная балка, которая крепилась параллельно стене здания (с каждой ее стороны) к трем соседним железобетонным балкам. После установки последней секции домкрат и инвентарную балку демонтировали, устанавливали арматуру и опалубку оголовка сваи, всю полость трубчатой сваи заполняли бетоном литой консистенции и бетонировали оголовок сваи через отверстие в железобетонной балке.

Полная длина свай составляла от 10 до 15 м (из условия прорезки насыпных грунтов), максимальное усилие задавливания в домкрате допускалось до 350 кН (с учетом веса здания). При невозможности погружения сваи таким усилием до проектной отметки применялось бурение лидирующих скважин диаметром 160 мм (станками ручного бурения). Такой способ усиления фундаментов позволил всю нагрузку от здания передать на прочные глубокозалегающие грунты.

Дата добавления: 2015-10-09 ; просмотров: 4148 ;

Источник

4.4. Усиление фундаментов вдавливаемыми сваями (ч. 1)

В особо сложных случаях усиления фундаментов мелкого заложения, когда нагрузку от здания надо передать на глубоко залегающие прочные грунты, особенно при наличии высокого уровня грунтовых вод, используют вдавливаемые сваи. Усиление фундаментов сваями (сборными железобетонными или из отдельных сплошных или трубчатых элементов) производится двумя способами: пересадкой фундаментов на выносные сваи или подведением свай под подошву фундамента.

Для усиления ленточных фундаментов выносные сваи могут устраиваться как с каждой стороны ленточного фундамента (рис. 4.15, а) так и с одной его стороны в один или два ряда (консольные и рычажные системы) (рис. 4.15, б). Для пересадки столбчатых фундаментов сваи могут располагаться с двух противоположных сторон подошвы (рис. 4.15, в) или вокруг нее (рис. 4.15, г). Сваи, подводимые под подошву фундамента, можно также располагать в один или несколько рядов в зависимости от конструкции существующего фундамента.

Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а сваи, подводимые под подошву фундамента, — при низком. Сваи располагают одну от другой на расстоянии не менее 3 d .

Головы свай с усиливаемым фундаментом соединяются ростверками, выполняемыми в виде железобетонных поясов (для ленточных фундаментов) или железобетонных обойм (для столбчатых фундаментов). Если усиливаемые фундаменты не имеют достаточной прочности, то их укрепляют обвязочными балками. Для лучшей передачи нагрузки от усиливаемого фундамента на сваи применяют проходящие через него поперечные металлические и железобетонные балки. Длина свай устанавливается в зависимости от характеристики грунтов, размеров поперечного сечения свай и нагрузок на фундамент.

При проектировании усиления работа старого фундамента, как правило, в расчетах не учитывается. Вся нагрузка от существующего здания, а также и дополнительная должны быть восприняты свайным фундаментом. Для предварительных соображений несущую способность свай определяют по расчету, уточнение ее производится путем испытания пробных свай статической нагрузкой непосредственно на строительной площадке, где производится усиление.

При усилении фундамента выносными сваями добиваются надежного сопряжения старого фундамента со сваями. В фундаменте или при необходимости в стене устанавливают в продольных штрабах рандбалки. Кроме того, в фундаменте или стене пробивают сквозные гнезда, в которые заводятся поперечные металлические балки. В качестве поперечных могут применяться железобетонные балки. Балки связываются монолитным железобетонным ростверком, который соединяет головы свай (см. рис. 4.15). Сваи выводят до верха нижней ступени фундамента, а затем бетонируют раздельные ростверки. Домкраты устанавливают непосредственно над сваями, чтобы исключить работу ростверка на изгиб. На участке, расположенном между домкратами, фундамент разбирают и бетонируют ступень фундамента, объединяющую оба ряда ростверков. Эта ступень должна быть выполнена так, чтобы смогла работать как жесткий фундамент. Через сутки домкраты снимают. Инвентарные ригели удаляют, старую кладку на этих участках разбирают и заменяют бетоном.

Для столбчатых фундаментов поперечные передаточные балки делают парными и между ними зажимают колонну или фундамент. Для синхронной работы домкраты присоединяют к общему насосу. Давление в домкратах увеличивают ступенями. После каждой ступени делают перерыв для наблюдения за осадкой свай под нагрузкой. Перерыв продолжается до тех пор, пока осадка свай не прекратится. Обжатие свай должно прекращаться, как только прибор, установленный на колонне, отметит малейший ее подъем. При этом давлении сваи получают ту нагрузку, которая будет передаваться от сооружения. После стабилизации осадки сваи производится подклинка между рандбалками и поперечными балками, затем устраивают железобетонный пояс.

В практике строительства накоплен большой опыт усиления фундаментов мелкого заложения вдавливаемыми, в том числе составными, сваями. Кратко рассмотрим характерные случаи из отечественного и зарубежного опыта.

Способ усиления составными трубчатыми металлическими сваями фундаментов аварийного пятиэтажного жилого дома в Сумгаите был применен по предложению проф. Э.М. Генделя. Вертикальные деформации фундаментов продольных несущих стен составили от 790 до 1315 мм; величина крена в сторону наибольшей деформации достигала 450 мм. Технология производства работ по вдавливанию отдельных звеньев труб длиной 0,5 м освещена в работах [7, 61].

Большой опыт применения составных впрессованных свай для усиления фундаментов существующих зданий накоплен в Венгрии. Эти сваи изготовляют из сборных железобетонных элементов длиной 60—80 см с размерами сечений 25×25 и 30×30 см. Для полов применяют элементы больших размеров 120×60×25 см. Элементы располагаются один над другим, соприкасаясь торцовыми поверхностями. Для сопряжения элементов используют вертикальные металлические штыри диаметром 37,5—50 мм, которые вставляются в гнезда в центральной части сборных элементов и этим препятствуют их взаимному смещению. Последовательность подводки свай «Мега» детально рассмотрена в работах [4, 48].

Источник

Вдавливаемые сваи

Наша компания уже более 15 лет занимается установкой изабивкой свай под самые разные нужды. Установленные таким образом стержни отличаются своей надежностью и устойчивостью, поэтому на них не страшно устанавливать фундаменты зданий даже в местности с мягкой почвой.

На этой странице мы расскажем подробнее о технологиях установки свай, чем вдавливание отличается от забивки и в чем преимущества и недостатки статичной установки стержней.

Виды, типы вдавливаемых свай

Классификация свай по материалу

По материалу вдавливаемые сваи классифицируются как железобетонные деревянные и стальные.

• Железобетонные сваи могут иметь сечение 30х30, 35х35 и 40х40. Их длина варьируется от 12 до 16 метров. Сваи обладают морозостойкостью до F300 циклов, и водонепроницаемостью до W8. Железобетонные стержни способны выдерживать нагрузку до 100 тонн, плюс воздействие паровых молотов и машин. За счет своих качеств именно бетонные сваи чаще всего используют в строительстве.
• Стальные сваи могут иметь диаметр до 53см, и длину до 30м. Благодаря материалу, эти стержни могут выдерживать высокие нагрузки – почти все мосты построены именно на стальных сваях. Также к их достоинствам можно отнести то, что перед их установкой можно не проводить земельные работы. Также устанавливать стальные сваи можно даже в неровных местах и сложных грунтах.

Классификация свай по поперечному сечению

Рис. 1.1: Классификация свай по поперечному сечению: 1 – квадратные, 2 – квадратные с полостью, 3 – круглые с полостью, 4 – прямоугольные, 5 – тавровые, 6 — двутавровые

По поперечному сечению сваи разделяются на:

• квадратные;
• прямоугольные;
• квадратные полые;
• круглые полые;
• тавровые и двутавровые.

Из этих типов сечения наиболее популярным являются квадратные и прямоугольные сваи. Стоит отметить, что сваи с полостью после своего погружения наполняются бетоном. Таким образом их несущая способность увеличивается. Они относятся к сваям-оболочкам, после установки которых нужно удалить грунт.

Наиболее высокие нагрузки выдерживают тавровые и двутавровые, исходя из расчета формулы несущей способности. Тем не менее, наиболее востребованными по-прежнему остаются прямоугольные и квадратные сваи, за счет своей цены и доступности.

Классификация свай по продольному сечению

Рис 1.2: Классификация свай по продольному сечению: призматические, пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные

Классифицируя сваи таким образом, их разделяют на:

• призматические;
• пирамидальные;
• трапецеидальные;
• ромбовидные.

Призматические сваи используются в строительстве жилых зданий и частных домов. Пирамидальные считаются более дешевым видом призматических свай, но применяют их реже. Это обусловлено меньшей несущей способностью и надежность. Трапецеидальные сваи часто применяются в строительстве мостов. Ромбовидный тип стержней используется, когда строительство идет на пучинистом грунте.

В моей практике клиенты, заказывающие установку фундамента на сваи, часто спрашивают о разнице вдавливания и забивания.

Дело в том, что вдавливание свай применяется, если строительство происходит вблизи других зданий. При забивке по грунту вокруг проходит резонанс и вибрации, что может негативно сказаться на устойчивости строений. Кроме того, процесс вдавливания происходит бесшумно, поэтому не мешает жителям окрестностей, в отличие от шума ударов и двигателя забивочной установки.

Наиболее распространённые вдавливаемые сваи

Если говорить о практике нашей компании, то для организации строительства жилых и частных домов клиенты выбирают именно забивание свай. Свое решение они основывают на ряде причин:

• Цена. Конечно, в первую очередь клиенты обращают внимание именно на цену услуги. Забивание свай экономически более выгодно, чем вдавливание за счет меньших затрат на ресурсы, технику и расходные материалы. При этом за счет технологии изготовления, разница в ценах стальных или железобетонных забивных стержней позволяет выбирать любой из вариантов вне зависимости от бюджета.
• Скорость. Время – деньги, а забивка свай происходит быстрее вдавливания. Паровой молот будет с каждым ударом погружать стержень все глубже в грунт, тогда как вдавливающее оборудование работает постепенно и медленно. Кроме того, строить на забитых сваях можно буквально сразу после установки, без каких-либо ожиданий.
• Качество. Благодаря технологии изготовления забивные сваи отличаются своей прочностью и надежностью. В постройке жилых домов или частных коттеджей этот тип стрежней является идеальным вариантом, потому что равномерно выдерживает всю нагрузку и не дает зданию утонуть даже в мягком грунте.
• Универсальность. Еще она вещь, которая влияет на решение наших клиентов – это универсальность. Забивку свай можно осуществлять в условиях любого грунта, а современное оборудование нивелирует главный минус этого процесса – шум и вибрации. С новейшими устройствами для забивания свай его можно осуществлять буквально под окнами домов без помех для проживающих там людей.

Этот способ установки свай популярен за рубежом. Забивку свай нельзя применять только при строительстве небоскребов – в остальном дома и жилые комплексы надежно стоят на забитых сваях. При всех контактах с клиентами я обычно рекомендую именно забивку стержней, если только речь не идет о частных проектах. К чему такая радикальность? Ответом будет служить следующий пункт.

Минусы вдавливаемых свай

Во многом вдавливание получает свои отрицательные особенности из-за особенностей устройств,, которые применяются в этом процессе. Сваевдавливающая машина сама по себе очень громоздка, что сильно усложняет транспортировку оборудования и необходимых для процесса материалов. Более того, зачастую для проведения подобного рода работ просто не хватает места.

Из этого следует также и проблема экономического характера – цены на транспортировку. Для доставки такого количества оборудования необходимо гораздо больше техники, из этого растет и стоимость. Также по сравнению с вбиванием, растет стоимость погружения погонных метров. Разница этих технологий в стоимости достаточно ощутима, при этом со вдавливанием на моей практике проблем было гораздо больше.

Эта технология появилась относительно недавно и пока что находится на стадии зарождения. Хоть она и набирает популярность, забивка так или иначе более отточена и проверена в этом плане – именно поэтому я рекомендую рассматривать ее в первую очередь.

Какой техникой погружаются вдавливаемые сваи

На данный момент во вдавливании свай используют только один вид техники – это сваевдавливающие машины и установки. Она представляет из себя раму, на которой размещен основной модуль, крепления и грузовая рама, куда крепятся анкеры. Она представляет из себя законченный механизм, который может работать без вспомогательных агрегатов.

Рис. 1.4: Схема сваевдавливающей машиной

Перед транспортировкой машину разбирают и каждую ее часть доставляют на стройку. Там ее устанавливают и собирают, при этом если уклон площадки имеет уклон, им можно пренебречь за счет гидравлических механизмов. Процесс работы механизма полностью контролируется оператором.

Сваевдавливающая установка имеет вид опорной рамы, на которой зафиксирован вдавливающий инструмент. Его закрепляют на почве над сваей и специальный пресс начинает медленно погружать ее в грунт. Для помощи применяются специальные гидравлические насосы, устанавливающиеся отдельно.

Кроме того, сваевдаливающая установка требует особого подхода к взаимодействию: сначала она перемещается к месту, потом оно закрепляется в устройство, регулируется и выравнивается с помощью грузов и только потом начинается непосредственно процесс вдавливания. Данное оборудование при всей своей дешевизне имеет недостаток в очень долгой подготовке к рабочему процессу.

Рис. 1.5: Установка для вдавливаемых свай

Заказ поставки вдавливаемых свай

Мы предлагаем вам услугу по поставке свай и забивке свай для фундамента частного или многоквартирного жилого дома. В нашей компании работают исключительно профессионалы своего дела. Наши сотрудники разработают для вас проект стройки и помогут подобрать наиболее оптимальный вариант конструкции свай, основываясь на ландшафте и типе грунта. Цены на наши услуги отличаются доступностью, а стоимость свай из каталога также приятно удивит вас. Мы гарантируем качественную и быструю работу четко в срок. Обратившись к нам вы будете точно уверены, что ваш дом стоит на надежном основании.

Источник