Армирование свай

На данной странице представлена информация о армировании свай. Вы узнаете, какие сваи подлежат армированию и какие виды укрепления железобетонных изделий существуют. Также будет детально рассмотрена технология армирования буронабивных конструкций и расчеты, предшествующие данному процессу.

Оглавление:

Виды армирования свай
Какие сваи армируются
- Армирование забивных конструкций
- Армирование буронабивных и буроинъекционных конструкций
Расчёты
Как выполняется армирование жб свай

Наша фирма предоставляет услуги по реализации свайных изделий с квадратным, прямоугольным и круглым сечением, обладающих продольным и продольно-поперечным армированием. Мы поставляем все распространенные типоразмеры свай длиной от 3-12 метров. СК "Установка свай" ведет приемлемую ценовою политику - стоимость наших свай существенно ниже, чем у конкурентов не только по Москве, но и по всему центральному региону России.

Виды армирования свай

Важно: классификация способов армирования свай приведена в нормативе ГОСТ №10992 "Арматурные каркасы для ЖБ изделий". Согласно данному документы, выделяют два вида армирования - продольным и продольно-поперечным каркасом.

Рассмотрим каждый способ подробнее.

Армирование продольного типа

Железобетонные конструкции, армированные продольным способом, подлежат к использованию в устойчивой среднеплотной почве, к которой относится суглинок, глинистый грунт и супесь. Из-за уменьшения расхода арматуры при производстве такие сваи стоят дешевле, однако в плане сопротивления нагрузкам на изгиб и растяжение они уступают конструкциям с продольно-поперечным армированием, что не позволяет применять их в гидротехническом строительстве и в сейсмически опасных регионах.

Важно: армокаркас при продольном армировании состоит из параллельно расположенных арматурных прутьев в количестве 4 (для свай 20х20 - 30х30 см) или 8 шт. (для свай 35х35 и 40х40 см). Диаметр применяемой арматуры варьируется в пределах от 12 до 15 мм. (используются стержни рифленого типа марки А1 и А2).

Рис. 1.1: Продольное армирование свай

Части ствола сваи, испытывающие в процессе погружения повышенную нагрузку, укрепляются дополнительным армированием:

Верхний контур сваи усиливается металлическими сетками, расположенными на расстоянии 5 см. друг от друга (количество 4-5 шт). За счет наличия сеток уменьшается риск возможного повреждения конструкции в процессе забивки молотом;
Нижняя часть ствола укрепляется стальной обоймой конической формы, которая приваривается к поверхности подогнутых вовнутрь арматурных прутьев. Обойма усиливает бетонное острие сваи, которое во время погружения может сталкиваться с камнями и горными породами.

Армирование продольно-поперечного типа

Для продольно-поперечного способа армирования железобетонных конструкций применяется пространственный армокарас, состоящий из параллельных прутьев арматуры (диаметр 11-15 мм., класс А1 или А2) и соединяющих их поперечных перемычек (диаметр 8-12 мм). Также в качестве соединяющих элементов может применяться собранная в цилиндр металлическая сетка, такой подход реализуется при армировании свай круглого сечения.

Рис. 1.2: Каркас для продольно-поперечного армирования

Важно: поскольку разные участки ствола в процессе забивки свай и работы в грунте испытывают отличающиеся по силе нагрузки, шаг поперечных перемычек по периметру ствола отличается. В центральной части он варьируется в диапазоне 20-30 см. (для конструкций длиной до 12 м - 30 сантиметров, длиннее 12 м - 20 см), по боковым граням ствола - 10 см.

Рис. 1.3: Продольно-поперечное армирование

Оголовки свай, армированных данным методом, также усиливаются арматурной сеткой и конусообразной стальной обоймой на острие ствола.

Армирование по методу предварительного напряжения

Метод преднапряжения является вспомогательной технологией, реализация которой позволяет достичь увеличения плотности бетона и, как следствие, существенного повышения сопротивления сваи нагрузкам на разрыв и изгиб.

Преднапряжению подлежат сваи как с продольными, так и с продольно-поперечными армокаркасами. Главное условие - используемая арматура должна изготавливаться из высокопрочных сталей 35-ГС и 30-ХГ2С (применяются стержни 13-20 мм в диаметре).

Рис. 1.4: Гидродомкрат для преднапряжения арматуры

Суть метода состоит в следующем: после укладки армокаркаса в заливочную форму он растягивается с помощью гидравлических домкратов (для увеличения эффективности растяжения на арматуру воздействуют электрическим током, за счет которого снижается плотность стали). После фиксации каркаса в растянутом состоянии заливочная форма заполняется бетоном. Напряжение домкратами убирается после схватывания бетона "на отлип" - арматура возвращается до первоначального размера и в месте с ней сжимается и уплотняется бетон, частично отвердевший вокруг прутьев.

Рис. 1.5: Гидродомкрат в процессе работы

Какие сваи армируются

Важно: армированию подлежат все виды железобетонных свай - забивные, буронабивные и буроинъекционные.

Армирование забивных конструкций

Изготовление свай забивного типа осуществляется на производственной линии, где выполняются все стадии их формирования, включая укрепление арматурным каркасом. Создание армокаркаса может выполняться как на заводе, изготавливающем ЖБИ, так и на предприятиях, специализирующихся на металлопрокате, у которых завод закупает арматурную заготовку.

Рис. 1.6: Изготовления арматурного каркаса

Армокаркас при производстве сваи размещается внутри металлоформы - специальной опалубки, разделенной продольными бортами на отсеки, соответствующие размерами форме изготавливаемых свай. После укладки арматурных каркасов отсеки металлоформы заполняются бетоном, и опалубка транспортируется в камеру пропарки, где при повышенной температуре происходит отвердевание бетона. После набора бетоном нормативной прочности сваи, посредством лебедочных механизмов, изымаются из металлоформы и складируются на месте хранения.

Рис. 1.7: Металлоформа для свай

Армирование буронабивных и буроинъекционных конструкций

Данные виды свай изготавливаются в почве непосредственно на территории строительного объекта, там же происходит и их армирование.

Методика армирования набивных и инъекционных конструкций отличается лишь последовательностью реализации технологических операций:

При монтаже свай буронабивного типа первоначально в грунте пробуривается скважина, после проходки полости на требуемую глубину в нее с помощью крана устанавливается продольно-поперечный армокаркас. Далее в устье скважины монтируется бетонолитная труба и полость заполняется бетонной смесью;
Скважины для буроинъекционных свай разрабатываются специальными буровыми колоннами, во внутренней части которых присутствует канал для нагнетания бетона. Заполнения полости бетоном происходит сразу же по завершению ее проходки, и уже в бетон посредством вибропогружателя загружается каркас из арматуры.

Рис. 1.8: Погружение армокаркаса в скважину под буронабивную сваю

Технология армирования набивных железобетонных конструкций при их самостоятельном изготовлении практически не отличается от вышеприведенной, за исключением того, что все технологические операции выполняются вручную.

Расчёты

Армирование железобетонных свай требует проведения предварительных расчетов, направленных на определение количества используемой для создания каркаса арматуры. В качестве примера рассмотрим расчет арматуры под 20 буронабивных свай диаметром 30 см и высотой 2 м., используемых для обустройства фундамента под дом из пенобетона.

Рис. 1.9: Схема армирования буронабивных свай

Для армирования свай диаметром 30 и больше сантиметров используется пространственный армокаркас и 4-ех продольных прутьев и соединяющих их поперечных перемычек в количестве 3-ех шт., по одной в каждой части ствола сваи (низ-центр-верх).

Важно: длина продольных прутьев должна на 25-30 см. превышать высоту тела сваи, выпуски арматуры впоследствии соединяются с армокаркасом ростверка.

Имея исходные данные можно рассчитать общую длину требуемой продольной арматуры:

4*(2+0.3) = 9,2 м. - на одну сваю;
20*9,2 = 184 м. - на все сваи.

Далее высчитываем длину гладкой арматуры, используемой в качестве продольных перемычек (по 3 шт. на каждую сваю). Для этого потребуется определить длину окружности сваи, делается это по формуле O = p*d, в которой: d - диаметр сваи, p - 3,14 (константа). В нашем случае длина окружности составляет 94.5 см.

3*0,945 = 2,84 м. - на одну сваю;
20*2,84 = 56,7 м. - на все сваи.

В итоге мы определили, что для армирования 20 буронабивных свай нам потребуется 184 м. продольной арматуры (используются рифленые прутья диаметром 12-50 мм) и 57 м. арматуры для поперечных перемычек (гладкие прутья диаметром 8-10 мм).

Важно: учитывая отходы при резке арматуры, имеет смысл брать прутья с запасом в 10-15 метров, поскольку сваривание недостающих по размеру обрезков с краев арматуры в один стержень негативно сказывается на общей прочности армокаркаса.

Как выполняется армирование ЖБ свай

Для армирования железобетонных конструкций, при их самостоятельном изготовлении, нужна болгарка и сварочная установка. Сварка, при надобности, заменяется вязальной проволокой, которой также можно соединять отдельные стержни в армокаркас.

Рис. 2.0: Вязка армокаркаса проволокой

Технология выполнения работ следующая:

Арматурные прутья болгаркой нарезаются на отрезки требуемой длины. Имеет смысл заготавливать материалы предварительно, чтобы потом одним заходом сделать каркасы для всех свай;
Подготавливаются прутья для поперечных перемычек - их можно выгнуть, придав стержням требуемую округлую форму, либо разрезать на 4 отдельных куска, которые впоследствии будут привариваться по боковым контурам продольного каркаса;
Имея в наличии исходный материал начинается сборка армокракасов - два продольных прутка укладываются параллельно друг другу и соединяют в трех местах (по центру, снизу и сверху) поперечными перемычками. Далее аналогичным образом свариваются оставшиеся два прутка, после чего заготовки стыкуются между собой;
По завершению сборки каркасов арматура покрывается антикоррозийным грунтом.

Рис. 2.1: Сварной арматурный каркас

Монтаж армокаркаса в скважину выполняется по следующей технологии:

После проходки скважины на требуемую глубину ее дно устилается геотекстилем либо рубероидом;
Поверх геотекстиля делается 10 сантиметровая подсыпка из мелкофракционного щебня;
Из рубероида скручивается цилиндр (фиксируется скотчем) высотой равный размеру продольных прутьев, и опускается в скважину;
Подготовленный армокракас устанавливается внутри опалубки;
Скважина заполняется бетонной смесью (класс бетона - М200 либо М300). После заливки бетон штыкуется арматурным прутком с целью удаления из смеси полостей воздуха.