Способы погружения свай

При техниках разных видов возникает комбинированная методика:

1. Удары

Сильные удары передают поступательную энергию, в результате чего пронзается грунтовая толща, выдавливая часть земли наружу, попутно создавая плотную подушку. Она укрепляет место и делает фундамент более прочным. Чтобы воспользоваться данной техникой, необходимо задействовать на стройплощадке тяжелые, сложные механизмы – рельсовые или самоходные ударные установки.

Рабочие элементы удерживают строго вертикально при помощи своеобразных стрел – копров. Первоначально погружение свай происходит медленно, постепенно, без резких рывков или качков. Это обязательное требование – соблюдение жесткого контроля правильного угла наклона. Малейшее отклонение от норматива приводит к браку.
Воздействие осуществляется при помощи штангового или трубчатого молота. Обладая одинаковым весом, молот трубчатый, в отличие от штангового, имеет трехкратно большую силу. От мощных толчков и постукиваний конструкция способна разрушиться. Чтобы этого не случилось, используется специальный предохраняющий наголовник.

Заглубление ведется до момента достижения проектной глубины, вычисляемой на стадии гидрогеологических изысканий. Для Подмосковья средняя глубина составляет 2-3 метра, для влажных песчаников некоторых регионов может достигать 8 метров. Не экономьте на предварительных работах, это в будущем упрощает проведение строительства.

Преимуществами метода считаются:

2. Вибрация

За счет передаваемой вибрации на погружаемую опорную конструкцию происходит снижение силы трения и сопротивления. Использование вибрационной техники требует меньших усилий, что уменьшает и трудозатраты. Вибрационный способ, аналогично ударному, позволяет уплотнить «подушку» радиусом 15-30 сантиметров. Это придает дополнительную несущую прочность несущим конструкции.

При монтажных манипуляциях используются вибропогружатели, передающие механические сотрясения через защитный наголовник на объект приложения силы. Вибрация всегда носит строго определенную частоту, превращая любой грунт в «плывучий». Результатом становится достаточно быстрое и плавное погружение свай под собственной тяжестью. Чем длиннее и тяжелее элемент, тем ниже будет частота, чем легче и короче – тем выше (до 1 500 колебаний в течение минуты).

Работа начинается с фиксации исходного положения вибропогружателя и крепежа монтажного элемента для придания вертикализации. Перед началом монтирования необходимо произвести пробный запуск дорогостоящего оборудования, чтобы выявить возможные отклонения от вертикали. Сложными машинами обязаны управлять только квалифицированные рабочие. Вибропогружатель можно арендовать, снижая его стоимость. Опытные операторы всегда сопровождают ценную машину, их услуги включены в финальную цену.

Методика вибрации всегда востребована в зоне строительства на территориях, где много песчаника, а также существует избыточное водонасыщение. Процесс занимает 3,5-7 минут. При большой плотности, малой влажности земли технология применяется с оговоркой о необходимости предварительного бурения скважин. Наличие глины или тяжелых суглинков в обязательном порядком требует переходить на ударную методику при критерии недостижения плановой глубины не более 30 сантиметров.
Из минусов – плотная городская застройка диктует необходимость вести все манипуляции в режимах без резонанса с частотой колебаний, не превышающей 50 Гц.

3. Виброудары

Погружение свай складывается из применения ударной и вибрационной нагрузок. Оно происходит под воздействием колебаний/ударов, благодаря чему фиксация проходит быстро и просто. Методика хорошо востребована на плотных почвах, где ведение работ по другим протоколам не столь эффективно.

Виброударный способ осуществляется двухрамной установкой. На первой раме крепится ударник с электрогенератором, на второй – вибропогружающая стрела. Зацепившись наголовником, будущая опора позиционируется, включается механизм. Для этого метода оптимальная глубина составляет не более 6 метров.

4. Вибровдавливание

Рассчитано на погружение свай 6-метровой (или меньше) длины за счет вибровдавливающей техники. Углубление происходит за счет статистического пригруза и вибрации. Механическая установка запитывается к электрическому генератору экскаватора/трактора, процесс осуществляется лебедкой с двумя барабанами, направляющей стрелой, оснащенной вибропогружателем и блоками вдавливающего каната.

Вибровдавливатель должен занять рабочее положение. Крюк располагается четко над местом проведения манипуляций. Подняв защищенную наголовником опорную часть, вибропогружатель фиксирует ее. Медленно, из-за вибрационного движения низкочастотного погружателя с плитой на рессорах, собственного веса, габаритной массы вибровдавливателя, электрогенератора и ударной нагрузки, передающимся через вдавливающий канат от погружателя, монтажные элементы достигают проектной глубины. Установка не требует заблаговременного устройства путей перемещения и ничего не разрушает. Достоинством подобного способа являются простота доставки техники до стройплощадки, а недостатком – невысокая работоспособность из-за ограниченного маневрирования.

5. Вдавливание

Вдавливание получило значительное распространение при возведении сооружений высокой прочности в сжатые сроки. Демонстрирует хороший результат на крайне плотных и твердых землях (исключение – скальные породы) с использованием элементов трубчатого или сплошного сечения (длина – от 3 до 5 метров). Воздействие ведется при помощи статической нагрузки. Вдавливание востребовано за счет высокой экономичности, постоянной возможности компьютерного мониторинга, повышения прочности и несущей способности, отсутствия раздражающих шумов. В рабочем процессе задействуется специальные тяжелые машины, занимающие много места, поэтому вдавливание пригодно лишь при наличии на территории стройки участков со свободной площадью не менее 500 квадратов.

Погружаемое основание фиксируется в направляющей стреле строго по вертикали при помощи зажимов. Вручную установка выравнивается, опора вдавливается. После вхождения на метровую глубину «голову» охватывают оголовником, передающим давление генераторного устройства на блочную систему, и производя погружение свай все глубже. В ситуации невозможности достичь проектную глубину с первого раза, свайное основание приподнимается спецоборудованием и вновь опускается, продолжая процесс вдавливания. Процедура может повторяться многократно.
Освободив устройство от анкерных пригрузов, машина перемещается к последующему месту. Для ускорения перемещений, осуществляющихся достаточно медленно, задействуют самоходные шасси. При небольшой стоимости виброустановки у нее есть недостатки, заключающиеся в необходимости дополнительного оборудования и длительного времени подготовки заглубления.

6. Завинчивание

Методика подходит только для винтовых опорных сооружений, состоящих из стального наконечника с лопастями, обеспечивающими ввинчивание. Основной ствол состоит из железобетона или стали. Такая технология востребована при возведении объектов, подвергающихся большой нагрузке (мосты, линии электропередач). Идеальными считаются грунты неплотные либо подтапливаемые, климатический пояс не играет никакой роли. При монтаже фундаментальной части дома не имеет значения плотность зоны застройки, работа ведется точечно, без звуковых и вибрационных эффектов.

Ввинчивание осуществляется при помощи оборудования, закрепленного на раме автотягача. Осуществляется заглубление опорных элементов. Оборудование выдает крутящий момент, который через трансмиссию заглубляет все путем вращения. Когда грунтовая поверхность плотная, разрешено немного приподнять винтовую конструкцию и повторно запустить механизм.

7. Подмыв

Почвенный подмыв на рыхлых, сыпучих песчаниках и супесчаниках необходим для конструктивных элементов большой длины и значительного диаметра. Внимание! Этот метод категорически нельзя использовать на грунтах с высокой возможностью просадки. Это может быть чревато просадкой других близлежащих построек. Подмыв основывается на пропитывании земли водой, в результате чего увеличивается сила скольжения, опоры легко заглубляются под воздействием собственной массы и тяжести рабочего инструмента.

В свайный наконечник и боковые стенки монтируются трубки, через которые жидкость, подающаяся под давлением, поступает в почвенный слой. Из-за свойств воды земля умягчается, становится рыхлой, постепенно вымываясь. Сопротивление ослабевает, между тем вода, продолжая свою кропотливую работу, размывает все вокруг стенок. Сила трения снижается.

Трубки с водой имеют диаметр от 38 до 62 миллиметров. Размытие боковое происходит за счет попадания воды под давлением из 2 или 4 боковых трубок, расположенных на 40 сантиметров выше острой части. Сила трения падает, составляя конкуренцию центральному подмыву через трубочки на основании наконечника.
Такая обработка скважин не позволяет говорить о высоких несущих качествах, поэтому для усиления надежности применяют комбинацию с ударной технологией. По факту расходы падают, а надежность строящегося фундамента заметно возрастает.

8. Электроосмос

Электроосмос является хорошей альтернативой традиционному монтажу фундамента, значительно упрощающей деятельность операторов сложной техники. Идеально подходит для суглинков и глины, отличающихся значительно плотностью и водонасыщенностью. Две опоры соединяются в электросеть. Уже погруженная выступает в роли анода, а вторая, еще только взятая для монтажа, становится катодом. Из грунта вокруг анода убирается влага, конденсируясь в зоне подле катода. Влажные грунтовые слои снижают сопротивление и позволяют осуществить запланированное методами удара или вдавливания.
Как только ток заканчивается, свойства почвы мгновенно восстанавливаются.

9. Буронабивная технология

Эта технология стоит особняком, имея опосредованное отношение к погружной технике. Рабочие основания создаются сразу на участке путем заливания бетоном арматурного ствола в заранее сформированной скважине, проделанной при помощи множественных ударов или вращательного бура.

Свайные буронабивные опоры создаются:

Схемы создания свайного поля

Подведем итог

Возведение фундаментального основания – важный процесс. Он требует всестороннего изучения особенностей земельного надела, специфики возводимой постройки. Погружение свай по определенному методу во многом определяет надежность и долговечность будущего строения.
Все методики, нацеленные на погружение свай, имеют пару общих моментов.

Вибрационный метод

Погружение свай вибрационным методом основано на снижении сопротивляемости грунта за счёт сообщения свайной конструкции механических вибраций. В результате удаётся достигать снижения трения при погружении, за счёт чего снижается вдавливающее усилие в несколько раз, если сравнивать с ударным методом. Уплотнение грунта в данной ситуации увеличивается максимум до 3 диаметров свай.

Принцип вибрационного метода

Вибропогружатель представляет собой специальную электромеханическую установку, работающей по принципу создания дисбаланса вибратора: горизонтальные центробежные силы полностью исключаются, а вертикальные складываются. В результате амплитуда вибраций и масса системы позволяют разрушать структуру грунта любой плотности с созданием необратимых деформаций, приводящих к снижению его плотности. Частота колебаний составляет примерно 400-450 в минуту. Диаметры погружаемых свайных опор могут составлять более 1 м.

Чтобы обеспечить надёжное закрепление свай в грунте вибрационным методом, примерно за 25-20 см до достижения расчётной глубины прекращают использование низкочастотной вибрации и используют ударный метод погружения.

Погружение лёгких свай с длиной до 3 м в неплотные почвы требует применения высокочастотных колебаний (более 1,5 тысячи в минуту). Это позволяет ускорить их погружение без потерь несущей способности.

Работа вибрационных установок

Наиболее распространёнными вибромолотами являются пружинные. При вращении дисбалансных валов в противоположных направлениях создаются периодические колебания. Если уменьшается зазора между сваей и ударником возбудителя вибраций до уровня ниже амплитуды колебаний, то ударник начинает удары по оголовнику сваи. Это позволяет вибромолотам настраиваться на режим работы автоматически, то есть повышать энергию, сообщаемую забиваемой опоре в моменты прохождения более плотных слоёв грунта.

Масса молота должна быть не меньше 50% веса сваи, в среднем она составляет от 0,65 до 1,35 т.

Основные сферы применения вибрационного метода

Вибрационные методы погружения свай оптимально применять в пересыщенных влагой песчаных грунтах. Если количество влаги минимально, то потребуется дополнительное использование буровых установок.

Для проходки почв с преобладанием глинистых слоёв требуется повысить частоту колебаний. При этом показатель плотности грунта должен быть в пределах 0,25-0,75.

Вибрационные установки в условиях плотной застройки следует использовать только в нерезонансных режимах. То есть частота колебаний должна быть в пределах 40-50 Гц.

Выполнение работ по погружению свай

Производство свайного фундамента выполняется по заранее разработанному проекту и плану производства работ, в процессе которых ведётся журнал погружения свай. На объект выдвигается техника, завозится запланированное количество готовых железобетонных свай. Как правило, перед началом основных работ проводится испытание ограниченного количества опор для проверки соответствия несущей способности сваи проектным параметрам.

Не смотря на применение отработанных технологий и стандартного свайного оборудования, большое значение всё же имеет профессионализм, квалификация и опыт строительного персонала. Дело в том, что нет двух одинаковых грунтовых условий даже для соседних зданий. Кроме того, всегда существует вероятность грунтовых нюансов, аномалий, тем более, когда дело касается значительной глубины залегания несущих слоёв и большого разнообразия смешанных типов грунтов, например, в городских условиях.

Устройству свайного фундамента предшествует скрупулёзное исследование грунтовых условий местности строительной площадки, на которой будет возводится будущее здание. Обычно эту задачу поручают геологоразведочной службе или подразделению строительной организации. Бурятся пробные штреки и вынимаются образцы породы из различных частей периметра плана и с различных глубин. Определяется уровень залегания несущего слоя грунта. Рассчитывается несущая способность для заглубления опор на том или ином уровне. Делаются технические заключения и в конечный проект вносятся все необходимые параметры для исполнения фундаментной части возведения постройки. Вероятная ошибка, допущенная на этом этапе может, как минимум, повлечь за собой значительные убытки, а в крайнем случае — критическое проседание фундамента. Высоко профессиональная компания-исполнитель уделяет должное внимание испытательному заглублению свай перед началом массового изготовления свайного поля.

Наши объекты:

1. Спортивный стадион, возводимый к Чемпионату Мира по футболу в 2018 году, г. Калининград. Генподрядчик: Crocus Group. Забивка составных железобетонных свай сечением 35х35 см, длиной 24 и 28 м в количестве 2500 штук.

2. Строительство стадиона на 45 000 зрительских мест, г. Ростов-на-Дону. Генподрядчик: Crocus Group. Устройство свайного фундамента из составных железобетонных свай марки С200.35-Св.6 сечением 35х35 см методом забивки с лидерным бурением в количестве 5 500 штук.

3. Комплекс 45-этажных жилых зданий, г. Красногорск. Генподрядчик: ОАО «ПСФ «КРОСТ». Вдавливание свай с предварительным лидерным бурением: испытуемые сваи С80.30-10 — 45 шт., 360 п.м, С80.30-10 — 1000 шт., 8 000 п.м Массовое устройство свайного поля из ж/б свай: С2120.30 — 1334 шт., 16 008 п.м; С100.30 — 374 шт., 3 740 п.м Пожарный мост: сваи С130.30-10 — 50 штук.

4. 24-х этажный жилой дом по индивидуальному проект, г. Москва, САО, р-н Левобережный, мкр. 2, корп. 5. Генподрядчик: ЗАО «Управление механизации Фундаментстрой-6». Устройство свайного поля из ж/б свай методом вдавливания С60.30-8 — 556 штук.

5. Загородный дом, Московская область, Щелковский р-н. Генподрядчик ООО «Ризалита». Устройство свайного фундамента из ж/б свай С70.30-8 — 147 шт.; С50.30-6 — 62 шт. методом вибропогружения с предварительным лидерным бурением. Всего 1339 п.м.

6. Строительство 18-ти этажного жилого дома, МО, г. Мытищи, мкр. 20а, 2-й Красноармейский пер. Генподрядчик: ООО «Возрождение». Вибропогружение железобетонных свай марки С120.30-9 — 53шт., 636 п.м; С140.30-10у — 908 шт., 12 712 п.м; под фундамент башенного крана С80.30-9 – 16 шт., 128 п.м.

7. Группа многоэтажных жилых домов со встроенными нежилыми помещениями и пристроенной автостоянкой. Ул. Центральная, корп.6, МО, г. Красногорск, мкр. № 15, Павшино. Генподрядчик: ООО «ПСФ «КРОСТ». Выполнение работ по вибропогружению свай с предварительным лидерным бурением. Сваи марки С80.30-10- 47 шт.- 376 п.м, лидерное бурение 338,4 п.м; С100.30-10- 686 шт.- 6 920 п.м, лидерное бурение – 5 536 п.м.

8. Ледовая площадка, МО, г. Дмитров, ул. Профессиональная. Заказчик: ЗАО «Лада Инжиниринг Инвест Компани». Выполнение работ по устройству свай вибропогружателем марки С90.30-9 — 159 шт., С80.30-9 — 19шт., С70.30-9 — 9 шт. Всего 187 штук.

9. 25-ти этажный жилой дом по индивидуальному проекту, МО, Ленинский р-н, с/п Сосенское, п. Коммунарка, уч.280 Ю, корп. 11 (1). Генподрядчик: ООО «ПСФ «КРОСТ». Вдавливание свай — марки С100.30-8 — 149шт., С90-35-8 — 5шт., С80.30-8 — 369 шт. Всего 523 штук.

10. Завод по производству шин Бриджстоун, Ульяновская обл., Чердаклинский р-н, пос. Мирный. Подрядчик: ООО «Потенциал». Забивка свай марки С140.35 в количестве 1000 шт., 14 000 п.м.

И многие другие строительные объекты в Москве, Московской области и в других регионах России.

Способы забивания свай

Сваи, забитые на большую глубину, предотвращают деформацию основания при замерзании или периодическом подтоплении почвы. Для погружения стержней на заданную глубину применяют ударный метод, технологию предварительного бурения, метод вдавливания, вибрации. Выбор способа зависит от типа почвы на участке застройки.

Ударный метод

Этот способ может применяться для строительства на любых типах почвы, включая промерзшие и каменистые. Забивать опоры ударным способом можно в любое время года независимо от погоды и температуры воздуха. Последовательность работ:

• копр устанавливают в нужной точке;
• опору поднимают и центрируют по отметке;
• сваебойная машина с закрепленным грузом наносит удары по верхней части опорного столба.

Вбивание сваи продолжается до тех пор, пока она не достигнет проектной глубины. Когда наконечник стержня достигает плотного, несжимаемого пласта, она приобретает нужную несущую способность. К плюсам этого способа относится высокая скорость монтажа, эффективность на всех типах грунта.

Метод лидерного бурения

Принцип метода — в точке монтажа бурят скважину, в которую и забивают опорный столб. Преимущества лидерного бурения:

• при меньшем воздействии ударных нагрузок снижается вероятность деформации опоры;
• снижается шумовое загрязнение и вибрационное воздействие на грунт;
• сокращается срок выполнения монтажных работ.

Технология бурения применяется при работе с твердыми, каменистыми и вечномерзлыми почвами. В сыпучих дисперсных грунтах с минимальной плотностью скважина выполняет роль направляющей. Если опоры погружаются на значительную глубину, то при ударном закладывании велика вероятность отказа сваи. Предварительное бурение позволяет пройти плотные слои и заглубить свайные конструкции на проектную глубину.

Метод вдавливания

Вдавливание стержней выполняется при помощи СВУ — сваевдавливающей установки. СВУ имеет большую мощность. Точечное давление, которое создает оборудование, превышает 1 000 тонн. Основные этапы монтажа:

• Техника заезжает на участок застройки и занимает исходную позицию.
• Кран поднимает стержень, устанавливает его в вертикальном положении в нужную точку.
• Гидравлический узел захватывает опору и вдавливает ее в грунт, пока не опустится в нижнюю точку. Затем он отпускает сваю и перемещается в верхнюю точку.

Цикл операций повторяется до тех пор, пока опорный столб не погрузится на расчетную глубину.

Метод вдавливания применяется в условиях плотной городской застройки. Эта технология позволят устанавливать опоры на расстоянии 1 м от уже существующих построек. К плюсам метода можно отнести отсутствие шума и почвенных вибраций в процессе работы. Благодаря этой особенности возможно строительство зданий и сооружений на участках с неровным рельефом и нестабильным грунтом, склонным к образованию оползней.

Вибрационный метод

Погружение опоры происходит за счет высокочастотных или низкочастотных виброколебаний, которые создает специальное оборудование. Это может быть вибропогружатель, вибрационный молот или квазистатическая установка. Под действием динамической нагрузки и веса вибропогружателя свая с заостренным наконечником проходит верхние слои грунта и заглубляется в плотный пласт. Этот метод эффективен при строительстве фундамента на участках с песчаной почвой, супесями, низкоплотными водонасыщенными грунтами.

• Столб при помощи стрелового крана устанавливают в вибропогружатель в вертикальном положении с обязательной проверкой уровня нивелиром.
• Вибропогружатель включают на минимальную скорость и начинают медленно вдавливать опору в почву.

Вибрационный метод обеспечивает дополнительное уплотнение грунта вокруг опоры, увеличивая ее устойчивость. На плотных грунтах применяют вибромолот, который создает два вида нагрузок — вибрационную и ударную.

Безударные методы погружения

Безударный способ погружения свай основывается на использовании таких способов углубления как: вибропогружение, вдавливание, завинчивание, виброудар, подмыв.

Каждый перечисленный способ применяют, исходя из конкретных геологических условий с учетом свойств почв, в которых заглубляют сваи, и результатов технико-экономических сравнений.

Низкочастотными вибропогружателями погружают тяжелые сваи, а высокочастотными – легкие в водонасыщенных песчаных грунтах.

Палеуглубляющая установка компонуется на базе экскаватора, оборудованного мачтой. Процесс углубления выполняют в такой последовательности. Вибропогружатель выставляют в исходное положение, выверяют по вертикали, включают, чтобы не допустить возможного отклонения сваи, в начале углубления выполняют с небольшой скоростью. При этом канат, на котором закреплен вибропогружатель, не должен иметь сильной натяжки. Суть процесса заключается в том, что под воздействием вибрации силы трения между поверхностями сваи и грунтом, а также сцепление грунта уменьшаются. Это создает условия, при которых свая под действием масс собственной и вибропогружателя, что суммируются, проникает в почву.

С целью ускорения погружения применяют погружатели свайные комбинированного действия вибрации и удара – вибромолот. В процессе работы такой установки два дисбаланса, вращаясь в противоположном направлении, создают вертикальные колебательные движения. Под их действием боек наносит удары по наковальне, которые через наголовник передаются на сваю. При этом углублению сваи способствуют ее масса и вибрация.

Способ подмыва применяют в непросадочных грунтах в сочетании с различными установками, которые заглубляются, что дает возможность интенсифицировать процесс углубления. Грунт размывают и частично вымывают в области острия сваи струей воды. Воду подают по трубам, укрепленным на свае. Свая при подмыве осаживается. При торможении процесса сваю забивают легкими ударами (либо влиянием вибропогружателя), не прекращая подмыв. По достижении определенной глубины подачу воды завершают, трубы извлекают, после чего сваю добивают до отказа установкой, которая углубляет.

Ударный метод забивки железобетонных свай

Для применения ударного метода нужна копровая установка, оборудованная специальным молотом. Сама установка необходима для подъема и установки сваи в нужном месте. Для этого копровая установка имеет мачту. Молот же осуществляет непосредственную забивку свай. Для этого применяются различные молоты:

• дизель-молот – наиболее распространенный вид молотов
• механический молот (на сегодняшний день безнадежно устарел)
• паровоздушный (так же редко применяется в современном строительстве)
• гидравлический (наиболее мощный молот, применяемый на копровых установках на гусеничном ходу при крупномасштабном и многоэтажном строительстве)

Заказать погружение железобетонных свай

Наша компания использует мощный дизель-молот, установленный на автомобильную копровую установку с поворотной платформой, что позволяет погружать 16 свай, длиной до 12 метров с одного места. Таким образом, наша бригада может за один день погрузить до 30 железобетонных свай, что подтверждает высокую эффективность применяемого нами оборудования.

Благодаря профессионализму наших сотрудников и мобильности нашей техники, забивка необходимого количества свай производится в самые короткие сроки. Обращайтесь, мы будем рады Вам помочь в Контакты либо заполнив форму ниже: