Арматура для сваи 300мм

Буронабивные сваи сегодня стали популярны как при возведении частных домов, так и для основания многоэтажных зданий и строений. Благодаря особенностям устройства и изготовления каркаса они имеют высокие эксплуатационные характеристики.

Основой буронабивной сваи служит бетонное тело и каркас из арматурных стержней. Основная функция армокаркаса – обеспечение высокого уровня надежности фундамента постройки, стойкости к воздействиям механического типа. Выбор необходимого вида армокаркаса зависит от условий местности постройки и её типа.

Строительная арматура и проволока – ее основные составляющие.

Типы проката, используемые в изготовлении каркасов из арматуры разнообразны: рифленые, гладкие, упрочненные вытяжкой и воздействием температур, произведенные холодным или горячим методом.

Для промышленного производства сырьё берётся высочайшего качества, поскольку от него зависит прочность бетонного основания. Диаметр заготовок может быть любым в зависимости от требуемых параметров стойкости и надежности будущего строения.

Армокаркасы бывают двух видов:

• пространственные (объемные);
• плоские.

Каркасы объемного типа – это в основном конструкция округлого или квадратного вида из продольных арматурных прутьев. В округлом армокаркасе вокруг этих прутьев арматура крепится по спирали.

Между собой продольные и спиральные прутья связываются вязальной проволокой либо свариваются. Объемные каркасы квадратного вида состоят из решеток, которые соединены между собой стержнями арматуры.

Стержни прикрепляются к плоскости заготовленной решетки под прямым углом.

Плоский армокаркас – это система поперечных и продольных металлических стержней.

Согласно строительным нормам прутья должны быть соединены между собой при помощи любого вида других прутьев: поперечного, наклонного, непрерывного типа.

Плоские каркасы могут использоваться как законченный компонент строительства, так и заготовки для дальнейших этапов работы. Это может быть сборка в объемные каркасы, изгибание, вырезка элементов, порезка.

Обязательным элементом строения арматурного каркаса является выпуск. Это конец базового продольного стержня, который проходит через всю конструкцию. Арматурный выпуск берёт своё начало в бетонном теле, а последним перекрытием здания заканчивается. Тем самым обеспечивается непрерывность металлического стержня.

При изготовлении арматурных каркасов рекомендуется ориентироваться на СНиПы, ГОСТы и СП. Информация будет полезна тем, кто желает, чтобы работы по закладке свайного фундамента были выполнены на высоком уровне.

В соответствии со СНиПом армокаркас должен состоять из шести стержней не менее 18 мм диаметром. Продольные арматурные стержни должны располагаться по все длине окружности сваи равномерно.

Наименьшее допустимое расстояние между ними 40 мм. Материалом служит сталь класса А400. Ко всему прочему, для каркаса необходимы пластмассовые фиксаторы из трубы диаметром 90 мм и длиной 70 мм.

Такие правила обязательны для строительства больших зданий и сооружений.

При сооружении фундамента частной постройки требования проще. Диаметр арматуры должен быть в районе 10-12 мм, но не более 30 мм, а количество стержней – от 4 до 6 штук.

Стоит отметить, что по нормам установка буронабивных свай в зимнее время года на обводненных грунтах возможна при температуре выше -10°С. В ситуации, когда температурный режим ниже требуемой отметки, проведение работ возможно только после принятия решения по использованию вспомогательных технологий.

Армированные каркасы могут изготовляться на промышленных предприятиях или непосредственно на самих строительных объектах. Поэтому есть возможность собрать конструкцию требуемой формы по индивидуальным размерам, можно также заказать на заводе каркас со стандартными характеристиками.

Для самостоятельного изготовления армокаркаса понадобится угловая шлифовальная машина (болгарка) и сварочный аппарат. По необходимости сварка может быть заменена вязальной проволокой. А также понадобится рулетка, строительный маркер, антикоррозийная грунтовка и малярная кисть. Сырьем для каркаса послужат прутья арматуры разного диаметра.

Как уже говорилось выше, для создания арматурного каркаса нужны точные параметры и характеристики будущей постройки. Для начала стоит определиться с выбором фундамента. Если он определен, проводится расчет необходимого количества стержней и проволоки для скрепления.

Ключевой измерительной величиной прочности армокаркаса является диаметр прутьев. Чем он больше, тем прочнее конструкция. Чтобы определить нужную толщину, необходима информация о типе грунта строительной площадки и массе строения.

Необходимые данные при расчете арматурных каркасов:

• диаметр сваи;
• длина сваи;
• расстояние между опорами;
• длина арматурного выпуска;
• периметр стройплощадки.

К примеру, в строительстве намечено использование свай диаметром 200 мм и длиной 2 м. Расстояние между опорами 2 м. Армирование будет выполнено тремя прутьями ребристой и двумя гладкой арматуры. Арматурный выпуск будет составлять 300 мм. Периметр основания равен 24 м.

• Для начала необходимо рассчитать количество необходимой арматуры с учетом величины периметра строительной площадки и расстояния между опорами фундамента:
• 24/2=12 шт.
• Затем высчитывается необходимое количество ребристой арматуры для одной сваи:
• (2+0,3) х3=6,9 м.
• Тогда на все сваи понадобится:
• 12х6,9=82,8 м (округлим до 83 м).

1. Далее производится расчет количества гладкой арматуры, сгибаемой в дугу.
2. Длина окружности будет следующей:
3. 3,14х0,2=0,628 м.
4. На одну сваю потребуется две таких дуги.
5. Следовательно, на одну сваю гладкой арматуры уйдет:
6. 2х0,628=1,256 м.
7. Общая длина необходимой гладкой арматуры составит:
8. 12х1,256=15,072 м (округлим до 16 м)
9. Таким образом, на создание арматурного каркаса понадобится 83 метра ребристой и 16 метров гладкой арматуры.

Правильные расчеты – важнейший фактор, влияющий на изготовление стойкой и крепкой конструкции каркаса. Неточности способны ослабить фундамент, вследствие чего строение может обрушиться.

Когда все расчеты произведены, начинается процесс создания арматурной конструкции. Во время изготовления необходимо обязательно иметь рядом схему армирования. Это сведет все возможные ошибки при работе к минимуму и облегчит процесс сборки.

• Для буронабивных свай конструкция армокаркаса может быть квадратной, треугольной или округлой формы.
• Все работы по изготовлению и монтажу армокаркаса проводят непосредственно на месте строительства будущего строения.
• Процедуру по сборке каркаса можно разделить на несколько этапов:

1. нарезка имеющейся арматуры на отрезки согласно проведенным расчетам;
2. подготовка перемычек поперечных к сварке – изгибание, придание формы дуги либо разрезание на 3-4 части;
3. сборка металлоконструкции;
4. нанесение специального грунта.

Процесс сборки арматурного каркаса квадратной формы выглядит следующим образом:

1. два вертикально-продольных стержня параллельно соединяются по центру, сверху и снизу с помощью горизонтально-поперечных перемычек;
2. оставшиеся два прутка свариваются точно так же;
3. заготовки скрепляются друг с другом.

По окончании изготовления армокаркаса происходит его монтаж в скважину.

Технология эта выглядит так:

1. после того как будет окончено бурение скважин, её дно укладывается рубероидом или геотекстилем;
2. осуществляется подсыпка из щебня высотой 10 см, при этом щебень используется только мелких фракций;
3. рубероид скручивается в форме трубы, фиксируется скотчем и опускается в скважину, высота рубероидного цилиндра должна быть равна длине армокаркаса;
4. металлическая конструкция помещается внутрь имеющейся опалубки;
5. смесь бетона заливается в скважину, и чтобы удалить из смеси лишний воздух, бетон штыкуют прутком.

Диаметр устанавливаемого арматурного каркаса должен быть меньше, чем диаметр буровой скважины, на 0,14 см. Выполнение данного условия исключит возможность заклинивания фундамента. Для сохранения защитного бетонного слоя каркас должен иметь фиксаторы снаружи.

Армирование буронабивных свай необходимо для повышения несущей способности, поскольку бетон берёт на себя всю нагрузку на сжатие, а арматура – нагрузку на растяжение. При использовании такого способа установки фундамента ощутимо снижается динамическая нагрузка на почву.

Преимущества применения металлических каркасов для буронабивных свай при устройстве фундамента следующие:

• короткие сроки процесса установки;
• уменьшение объема производственных работ;
• повышение производительности труда;
• повышение уровня рентабельности производства;
• возможность установки фундамента на различных типах почв, в том числе на осложненных.

Такой свайный фундамент зачастую используется на тех участках застройки, где применение иных технологий закладки фундамента невозможно из-за стесненных условий среды. Срок эксплуатации фундамента с использованием арматурного каркаса значительно увеличивается.

Простота сборки арматурного каркаса позволяет выполнить необходимую работу даже одному человеку, если речь идет о строительстве частного дома. Кроме того, установка буронабивных свай с металлическим каркасом не производит много шума.

О том, как изготовить арматурный каркас для буронабивных свай, смотрите в следующем видео.

Как правильно армировать буронабивные сваи

Ввиду особенностей конструкции и эксплуатационных условий армирование свай является обязательным условием. Возникающие в пластах силы пучения стремятся изогнуть, сдвинуть, порвать либо вытолкнуть ж/б изделие наружу. Бетон способен противостоять исключительно сжимающим нагрузкам, но не изгибающим. Стальные стержни вводятся в состав, позволяя получить новый материал – железобетон, повысить устойчивость свайного фундамента к растягивающим нагрузкам.

Технология армирования

Глубина скважин, в которые укладывается бетон, в индивидуальном строительстве редко превышает 2,5 – 4 м. Во избежание осыпания грунта в забой при армировании, бетонировании используется опалубка.

Наиболее популярны цилиндры из рубероида, полиэтиленовые, асбоцементные трубы. Армирование буронабивных свай производится в несъемную опалубку, что позволяет снизить защитный слой бетона.

Кроме того, полимерные трубы решают несколько задач:

• гидроизоляция бетонной конструкции;
• снижение выдергивающих усилий (грунтам сложно зацепить гладкий материал), но в тоже время это снижает несущую способность сваи, т.к. уменьшается боковая сила трения;
• предотвращение обваливания породы на забой.

При монтаже свайного фундамента необходимо руководствоваться нормативными документами:

• СП 24.13330 – фундаменты свайные;
• СП 28.13330 – антикоррозионная защита;
• СП 45.13330 – фундаменты, основания, эксплуатирующиеся в земле;
• Ведомственные и отраслевые руководства по проектированию;
• планы ППР, технологические карты (типовые) на производство работ.

В зависимости от размера скважины, вертикальных нагрузок, крутящего момента процент армирования составляет 0,4 – 3%. Например, при выборе бетона В25 для свай диаметром 30 см потребуется:

• 3% армирование при расчетном моменте в пределах 70 тс*м;
• 2% при 60 тс*м;
• 1% при 30 тс*м;
• 0,4% при 15 тс*м.

При увеличении диаметра скважины до 40 см (обычно максимальный размер оснастки ручного инструмента или мотобура) этот же процент армирования допускается при моментах, увеличенных в 1,2 раза.

Схемы армирования

Величина и вид нагрузок свайного фундамента существенно влияет на расход арматуры. Например, если сваи диаметром 30 см испытывают исключительно вертикальное вдавливание, опираясь на пласт с высокой несущей способностью, ствол может не армироваться, прочность бетонного стержня достаточна для обеспечения устойчивости конструкции.

Головная часть армируется всегда, чтобы вертикальные прутки, изогнутые под прямым углом, позже были связаны с каркасом монолитного ростверка или плиты (плитный ростверк). Причем, конструкция утапливается в бетон уже после укладки смеси. Характеристики каркаса для головной части свайного фундамента следующие:

• длина стержней – 1 – 1,5 м;
• количество прутков – 4 – 7 штук;
• спираль, хомуты – не обязательны;
• выпуск для ростверка – 50 см для свай диаметром 30 – 40 см;

Если в схеме при расчетах появляется горизонтальные нагрузки с неизбежными для них крутящими моментами, каркас должен погружаться на всю глубину скважины, в схему армирования свайного фундамента добавляются следующие элементы:

• хомуты – квадрата (обычно для 30-40 см диаметра), кольца (большие диаметры);
• пластиковые фиксаторы (прокладки) – различной формы, изготавливаются промышленностью. Фиксатор для арматуры

Вязка каркаса для сваи.

Хомутами каркасам придается необходимая пространственная геометрия, фиксаторами обеспечивается защитный бетонный слой, чтобы предотвратить разрушение металла от коррозии. Шаг хомутов составляет 30 – 70 см, увеличивается в средней части, снижается на забое, устье. Пример простейшего расчета минимального процента армирования выглядит следующим образом:

• площадь сечения сваи 40 см диаметра – 3,14 х R2 = 3,14 х 202 см = 1256 см2
• минимально допустимый процент – 0,4% х 1256 см2 = 5 см2
• максимально допустимый процент – 3% х 1256 см2 = 37, 68 см2
• сечение арматуры из таблиц ГОСТ – 2,01 см2 для 16 мм прутка, 1,54 см2 для 14 мм стержня, 1,13 см2 для 12 мм арматуры.

При минимально возможном коэффициенте для каждой свае потребуется 4 стержня 14 мм диаметра или 5 стержней 15 мм диаметра. Для максимально допустимого потребуется 18 прутков 16 мм, 24 арматуры 14 мм либо 33 стержня 12 мм.

На практике в частном домостроении обычно используют 4-6 стержней, 4 это минимальное число прутков. Защитный слой обеспечивается креплением на арматуру специальных пластиковых прокладок, отделяющих металл от опалубки.

Выбор арматуры

Согласно СП 63.13330 для свайного фундамента применяется арматура, соответствующая ГОСТ 5781 классов:

• А3 – маркируется А400 либо А500, имеет рифленую поверхность, повышенное сцепление с бетоном, предназначена для вертикальных стержней каркаса;
• А1 – гладкая, используется в хомутах, обозначается А240.

Длину стержней вычисляют сложением глубины скважины, высоты ростверка над землей, 50 см, необходимых для заделки в ростверк изогнутой части. Длину хомутов определяют, исходя из конфигурации (кольцо, квадрат).

Обычная арматура изготавливается из сталей 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс, она для сварки не предназначена, связывается проволокой. Специальная арматура имеет в обозначении букву С (например А400С), создается из легированных сталей, не изменяющих свойств в сварочных стыках.

Каждая заглубленная в землю конструкция свайного фундамента диаметром 40 см имеет конкретную несущую способность, зависящую от сопротивления грунта под подошвой и на всем ее протяжении (боковое трение).

Поэтому застройщику остается подсчитать сборную нагрузку здания (вес всех элементов силового каркаса, снеговые/ветровые нагрузки из таблиц СП, мебель, прочая эксплуатационная нагрузка), разделить ее на несущую способность сваи, чтобы получить необходимое количество скважин свайного фундамента.

Учитывая минимальную длину свай, диаметр отверстий в земле (обычно 40 см) в индивидуальном строительстве, рекомендуется обеспечить двукратный прочностной запас.

Например, ввиду высокой стоимости геологических исследований, шурф в пятне застройки выкапывается самим застройщиком, состав почвы определяется на глаз.

Чтобы компенсировать погрешность, недостаточную длину, малый диаметр (30-40 см), специалисты рекомендуют:

• умножать вес стен, перекрытий на 2, это примерно равно массе снежного покрова, жильцов, мебели, оборудования, ветровых нагрузок;
• для СИП панелей, каркасных конструкций лучше использовать коэффициент 3, так как они очень легкие.

Итоговую цифру сборных нагрузок дополнительно умножают на 1,3 для гарантированного прочностного запаса. На практике для легких одноэтажных построек расчеты показывают, что одна – две 30 см сваи, имеющие длину 2,5 м, полностью выдерживают вес коттеджа при условии гарантированного достижения несущего пласта.

Изготовление каркасов

Технология армирования свайного фундамента секретов практически не имеет, нужно просто соблюдать последовательность действий:

• изгибание хомутов – диаметр колец или квадратов должен быть на 4 – 8 см меньше внутреннего диаметра опалубки, чтобы обеспечивать 2 – 4 см защитный слой, соответственно;
• крой вертикальных стержней – длину выбирают в зависимости от высоты ростверка, глубины забоя, добавляя 50 см на изгиб для связки с каркасом ростверка;
• вязка – крепление проволокой прутков к хомутам через 30 – 70 см.

Приспособление для вязки арматуры.

После чего, остается надеть на хомуты несколько пластмассовых прокладок по периметру, опустить каркас на всю длину внутрь опалубки, уложить бетон.

Данные рекомендации пригодятся индивидуальным застройщикам при самостоятельном армировании буронабивных свай. Позволят избежать ошибок, заложить достаточный прочностной запас для максимально возможного эксплуатационного ресурса здания.

Рекомендуем: Технология строительства буронабивных свай с ростверком.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU.

Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер.

Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Армирование свай (буронабивных, буроинъекционных и забивных)

Рассмотрим армирование свай для фундамента. Свайные основания – популярны. Плюсы использования свай: малая трудоемкость, большая скорость возведения, подходят для всех грунтов, кроме скалистых.

Свая испытывает изгиб, сдвиг и сжатие, и армирование сваи – обязательное условие.

Армирование свай

Условия работы и монтажа забивных и буронабивных (или буроинъекционных) свай – различны и определяют армирование.

СНиП 2-02-03 85

Армирование забивных конструкций

Не допускается неполное (по длине) армирование.

Дополнительное армирование укрепляет части сваи, испытывающие повышенные нагрузки: Верхняя часть усиливается сетками (4-5 слоев на расстоянии 5 см). Такое армирование позволит свае лучше сопротивляться ударам бабы копра;

Нижняя часть усиливается конической обоймой, соединенной с арматурой. Так укрепляется остриё сваи, испытывающее при забивки значительные нагрузки при встрече с камнями и скальным грунтом.

Армирование буронабивных и буроинъекционных конструкций

При однородных грунтах у висячих свай допускается неполное армирование (нижняя часть).

а – свая – стойка, б – висячая свая

Висячими называют сваю, опирающуюся на сжимаемые грунты за счет трения. В отличии от сваи-стойки, опирающейся нижней частью на несжимаемые слои грунта.

Схема армирования буронабивных и буроинъекционных свай повторяет схему армирования забивных свай, но следующих элементы отсутствуют:

• Усиления сетками оголовка сваи;
• Монтажные петли и центрирующий штырь;
• Конические обоймы в нижней части сваи.

Армирование продольного типа

В устойчивой среднеплотной почве (суглинок, глина, супесь) можно использовать продольное армирование. Это снижает стоимость сваи, но снижает сопротивление на изгиб и растяжение. Сваи, армированные продольным способом, не допускаются к использованию в строительстве гидротехнических сооружений и в сейсмоопасных районах.

При продольном армировании, арматурный каркас состоит из параллельных стержней, образующих объемный каркас (сваи до 30х30 см – 4шт. и 6-8 шт. на сваю 40х40 см). Диаметр арматурных стержней – 12-15 мм и класс A300 (A-II) или A400 (A-III).

Армирование продольно-поперечного типа

При продольно-поперечном армировании железобетона делается пространственный каркас, из продольной (диаметр 10-15 мм и класс A300 (A-II) или A400 (A-III)) и поперечной (диаметр 6-8 мм и класс A240 (A-I) или из того же материала что и продольная) арматур. Допустимо использовать армирующую сетку, свернутую в цилиндр (для свай круглого сечения) если подходит по сечениям продольной и поперечной арматуры.

Армирование по методу предварительного напряжения

Использование предварительно напряжённой продольной арматуры позволит значительно повысить сопротивление сваи нагрузкам на растяжение и на изгиб. Для предварительно напряженной арматуры используются стали 30-ХГ2С или 35-ГС. Размер 13 – 20 мм.

В частном строительстве железобетон с предварительно напряженной арматурой применяется не часто.

Армирование узла свая – ростверк

Требуется связать продольную арматуру сваи и продольную арматуру ростверка (1,3,5) с помощью скрутки или сварки. Металлическая арматура сваи загибается и связывается с продольной арматурой ростверка сваркой или скруткой проволокой. Для надежности узла длина заделки арматуры должна превышать 35 см.

Неметаллическую арматуру загнуть не получится. В этом случае, так же соединяют продольную арматуру сваи и ростверка в местах пересечения и обеспечивают заделку арматуры сваи на глубину не менее 50 см.

Расчет

Рассмотрим на примере расчет арматуры. Необходимые для расчета параметры вы можете взять в вашем проекте. Для нашего примера мы примем следующее:

• 16 свай в нашем фундаменте;
• Шаг свай – 2 метра;
• Высота сваи – 2 метра;
• Диаметр сваи – 20 сантиметров.

Армирование будет проводиться по всей длине равномерно. На соединение ростверк-свая потребуется не менее 35 см для продольной арматуры. Исходя из СНиП армирование буронабивной сваи этого диаметра должно проводиться не менее 4 прутками.

2,35*4=9,4 метра на одну колонну, и 16*9,4=150,4 метра на все 16 свай.

Чтобы не терять время с обрезками, возьмите арматуры на 5-15% больше расчетного.

Мы рассмотри продольную схему армирования Арматурный каркас, для сохранения формы должен иметь перемычки (хомуты) с шагом 1 метр. Перемычка (хомут) представляет собой окружность или многогранник (для 4 прутков продольной арматуры, в нашем случае – квадрат).

3,14*0,2=0,63 метра – на одну перемычку или 0,63*3=1,9 метра – на одну буронабивную сваю. 16*1,9=30,4 метра – на все 16 свай. Для соединения используйте или сварку, или вязальную проволоку диаметром 1,2-1,7 мм. На одну скрутку потребуется около 30 см проволоки.

12*0,3*16=57,6 метров – на 16 буронабивных свай.

Если требуется придать свае уширение в нижней части, то понадобится арматуры на 10-15% больше.

Выбор арматуры

Для свайного фундамента, исходя из СП 63.13330, используется арматура по ГОСТ 5781: Для продольной арматуры – класс A300 (A-II) или A400 (A-III);

Для поперечной арматуры и хомутов – A240 (A-I).

Изготовление каркасов

Рассмотрим создание пространственного каркаса для армирования сваи. Обязательно учитывайте защитный слой бетона (3 – 5 см). Слой между арматурой и внешней поверхности железобетонного изделия.

Ваш каркас должен быть меньше, чем внутренний размер опалубки, для обеспечения защитного бетонного слоя. Длина продольной арматуры должна быть больше длины сваи минимум на 35 см.

Покрытие арматуры антикоррозионным составом продлит фундаменту срок службы.

Рекомендуем сделать так:

• нарубить в размер продольные прутки;
• загнуть на оправке хомуты (подготовьте все хомуты, хотя бы на 1 сваю);
• если армируется забивная свая, то отступите с концов расстояние под усиление сетками и для конической обоймы на острие;
• закрепите хомут (сваркой или проволокой), отступите на шаг поперечной арматуры и закрепите следующий хомут, следите чтоб каркас не потерял форму;
• если армируется забивная свая, закрепите сетки на навершии и обойму на острие, монтажные петли и центрующий штырь если он используется.

Процесс армирования буронабивных свай

Установите готовый каркас в опалубку.

Если в скважине вода – откачайте перед заливкой бетона

• На дно скважины под сваю уложите рубероид или геотекстиль;
• Разместите в скважине опалубку;

ПВХ пленки хороший выбор для опалубки буронабивных свай в неподвижных сухих грунтах.

Заливка буронабивных свай без опалубки не рекомендуется. Опалубка предотвращает обвал грунта и защищает от сдвига арматуры. В подвижных почвах использование опалубки обязательно, это предотвратит потерю воды из бетонного раствора после заливки сваи и позволит правильно затвердеть бетону.

Опалубка для буронабивных свай бывает из пвх, картона, рубероида, асбоцементных труб или оцинкованной жести.

Обратите внимание на установку опалубки в надземной части. От этого зависит внешний вид и качество оголовка сваи.

• Поместите в опалубку арматурный каркас. Каркас не должен упираться в дно скважины;
• Залейте опалубку бетоном (обычно цементно-песчаные смеси М300 или М400).

Штыкование позволит избавиться от пустот.

После бетонирования буронабивных свай, требуется дождаться отвердения бетона, прежде чем приступать к дальнейшим работам. Время набора проектной прочности для железобетона может достигать 20-30 дней (зависит от климатической зоны и бетонной смеси).

Для чего и как производится армирование свай, применяемых для возведения свайного фундамента?

Процедура необходима для придания жесткости силовой конструкции, а также предотвращения разрушения опорных элементов при воздействии деформирующих сил со стороны грунта.

Подробнее о технологии, разновидностях армирования свай расскажем в статье.

Нормативы и типы устройства силовой конструкции

Технология армирования предполагает использование трех основных методик:

1. Монтаж армирующего каркаса продольного типа.
2. Продольно-поперечно армирование.
3. Армирование по методу предварительного напряжения.

Принципы устройства силовой конструкции описаны в таких нормативных документах:

Продольного типа

По технологии арматура располагают параллельно друг к другу без горизонтальных перемычек. Для свай с сечением 200х200 и 300х300 мм используют 4 прута, а для опорных элементов 350х350 и 400х400 мм – 8 стержней.

Назначение свай с продольным армированием – закладка фундамента в почвах средней плотности (глина, супесь, суглинок) под наземные сооружения.

Такие силовые конструкции обходятся дешевле, но они характеризуются слабым сопротивлением относительно растягивающих и сгибающих нагрузок. Эта особенность ограничивает сферу применения фундамента, исключая строительство гидротехнических сооружений.

Продольно-поперечного вида

Сварная конструкция такого типа состоит из продольных прутьев с приваренной арматурной сеткой или горизонтальными перемычками. По краям каркаса шаг между поперечными элементами составляет 100 мм, в средней части – 200 или 300 мм, если глубина опорной подошвы больше 13 м.

Опоры с армокаркасом продольно-поперечного типа выгодно отличаются устойчивостью к различным нагрузкам в процессе службы, а также свободно переносят столкновения с крупнообломочными породами.

Это расширяет сферу применения свайных фундаментов для строительства сооружений жилищного и промышленного назначения на:

• высокоплотных глинистых,
• песчаных,
• вечномерзлых грунтах,
• а также на участках с каменистыми включениями.

Помимо наземных сооружений, сваи с продольно-поперечным армированием подходят для возведения:

Метод предварительного напряжения

При изготовлении свай в металлическую форму помещают аромокаркас и растягивают его с помощью гидравлических домкратов. Одновременно на прутья оказывают воздействие энергией СВЧ-поля для уменьшения плотности стали. После этого опалубку заполняют раствором.

Когда бетон схватывается, натяжение ослабляют и прутья сжимаются до первоначального состояния. При этом сжимающие силы воздействуют на бетон, в результате чего он приобретает максимальную плотность.

Такой фундамент используют для строительства наземных сооружений, а также возведения построек на воде в геологических условиях, где силовая конструкция будет подвергаться изгибающим и растягивающим нагрузкам.

Какие столбы армируются?

К таким силовым конструкциям относятся:

1. Забивные опоры.
2. Буронабивные и буроинъекционные столбы.
3. Винтовые бетонные стержни.

С целью экономии собственники могут использовать бетонные сваи без арматуры только в том случае, если их несущая способность и эксплуатационный ресурс удовлетворяет проектным условиям. Как правило, речь идет о строительстве легковесных построек на высокоплотных грунтах, которые могут оказывать незначительной деформирующее воздействие на фундамент.

Например, если буронабивные сваи диаметром 300 мм будут испытывать только вертикальную нагрузку от вдавливания в несущий пласт с высоким сопротивлением, то прочность фундамента будет достаточной без армирования. Металлические винтовые и полые забивные сваи армированию не подлежат.

Особенности для забивных опор

Армирование выполняется на одной производственной линии вместе с остальными этапами изготовления ж/б опор. При этом предприятия могут закупать готовые каркасы у сторонних компании или заниматься их производством самостоятельно. Ближе к концу каркаса пруты загибают к центру, формируя острие сваи.

Для строительства в геологических условиях с высокоплотным грунтом или большим содержанием крупнообломочных пород, острый конец конструкции защищают стальной обоймой. Верхнюю часть каркаса дополнительно оснащают арматурной сеткой с шагом в 50 мм, чтобы укрепить конструкцию для оптимального восприятия ударов молота.

Для изготовления каркаса используют горячекатаные рифленые пруты из стали класса АI и АII (Ø от 12 мм).

Для армирования свай по методу предварительного напряжения применяют металлопрокат из стали марок:

• 25Г2С,
• 35ГС,
• 30ХГ2С,
• 20ХГ2Ц (Ø12–20мм).

Для буронабивных и буроинъекционных оснований

Необходимость армирования набивного и буроинъекционного основания определяется на этапе проектирования после расчета нагрузок, несущей способности, а также анализа конструкции на возможность деформации.

Соединять конструкции можно двумя способами:

1. Фиксировать прутья вязальной проволокой.
2. Использовать сварочный аппарат.

Места сварочных швов защищают и покрывают гидроизоляционным материалом.

Подготовка к процессу

Когда сборка армокаркаса будет проводиться своими руками, мастеру необходимо предварительно изучить нормативные требования, подготовить оборудование и запастись металлопрокатом в нужном количестве.

Необходимые инструменты

Чтобы сделать армокаркас своими руками, конструктору понадобятся такое техническое оснащение:

• болгарка для резки металлопроката;
• сварочный аппарат и/или вязальный пистолет/плоскогубцы;
• рулетка, карандаш, кисть для защиты швов антикоррозийной грунтовкой.

Определение количества материала

Согласно требованиям из СНиП 52-01-2003 (актуальная редакция СП 63.13330.2018), содержание продольной арматуры в силовой конструкции не должно быть меньше 0,1%. Поэтому сначала рассчитывают опорную площадь фундамента и в соответствии с этим значением подбирают количество прутьев.

Шаг между поперечными перемычками – 1 м. Размер хомутов определяют, исходя из конфигурации каркаса (кольцо, квадрат). Длину арматуры рассчитывают, складывая глубину скважины и высоту ростверка.

Как правило, на один узел идет 30–40 см вязальной проволоки. Удобно вести расчет, имея перед собой чертеж силовой конструкции с нанесенными размерами.

Технология проведения работ

Алгоритм работы следующий:

1. Подготавливают арматуру – нарезают прутья на отрезки нужной длины с помощью болгарки.
2. Изгибают гладкие прутья, придавая им нужную форму.
3. Размещают две рифленых арматуры параллельно друг к другу на рабочей поверхности.
4. Надевают на продольные прутья заготовленные квадраты и фиксируют с помощью сварки или обвязывают проволокой.
5. Переворачивают конструкцию и фиксируют две оставшиеся продольные арматуры.
6. Покрывают металлический каркас гидрофобным составом.

Готовый армокаркас устанавливают внутри скважины и заливают бетонным раствором. Над поверхностью бетона должны выступать прутки для связки с ростверком.

Изготовление арматурного каркаса для буронабивных свай — в видео:

Вся самая важная и полезная информация о свайно-винтовом фундаменте представлена в данном разделе.

Заключение

Технология армирования применяется, чтобы придать свайному фундаменту необходимую прочность и стойкость по отношению к деформирующим нагрузкам, которые возникают в процессе монтажа и эксплуатации. Готовые железобетонные конструкции изначально оснащены армирующим поясом, который закладывается в форму при производстве.

В случае с буронабивными и буроинъекционными сваями изготовить силовую конструкцию можно своими руками по технологии, описанной в статье. Требования к качеству и количеству арматуры контролируются нормативными документами.

Расчет арматуры для свайного фундамента

Свайный фундамент — это конструкция, состоящая из вертикальных железобетонных опор, погруженных в грунт. Все опоры связаны друг с другом верхней обвязкой — ростверком. Чаще всего ростверк изготавливают из железобетонной ленты, реже — из деревянных или металлических балок.

Так как обвязка располагается выше поверхности земли, пучение грунта и влага не оказывают влияния на несущие стены здания. А если сваи погружены ниже уровня промерзания грунта, то сезонные движения грунтовых пластов почвы обходят стороной и их.

Сваи могут применяться практически на любых грунтах — песчаных, плывучих, торфяных и болотистых.

Преимущества

Главная преимущество свайного фундамента — стоимость. Он дешевле в среднем на 20-30% классического ленточного. Экономия обеспечивается за счет меньшего объема земляных работ и расхода стройматериалов — арматуры и бетона. Другие достоинства:

• высокая скорость строительства;
• обустройство в любое время года;
• не требует специального оборудования;
• подходит для участков со сложным рельефом;
• прокладка коммуникаций после возведения дома.

Недостатки

К недостаткам относят невозможность:

• строительства на скальных и каменистых грунтах;
• создания подвала или цокольного этажа.

Срок службы свайного фундамента достигает 50 и более лет в зависимости от условий окружающей среды.

Типы армирования

Чтобы сваи не переламывались из-за движения грунта, их усиливают стальной арматурой. Армироваться сваи могут двумя способами.

Продольное армирование

Стержни арматуры располагаются параллельно на протяжении всей длины сваи, при этом прутья не соединяются друг с другом посредством горизонтальных перемычек.

Ближе к концу сваи арматура загибается в центр, формируя острие, а затем к этому месту приваривают пучок арматуры. Получившиеся стальная обойма облегчает установку сваи в грунтах высокой плотности.

Продольно-поперечное армирование

Выполняется при помощи продольных арматурных прутьев, а также либо приваренной к прутьям сетки, либо горизонтальных перемычек. В малоэтажном строительстве редко применяются сваи более трех метров. На таких столбах перемычки устанавливаются в середине и по краям — за 30 см от конца.

Продольная арматура снимает нагрузки с бетона и обеспечивает защиту от растрескивания. Для этой роли используются только рифленые стержни. Кольцевидные или серповидные насечки увеличивают силу соединения металла и бетона. Диаметр стержней: 12-16 мм.

Поперечная — фиксирует каркас и равномерно распределяет нагрузку по всей площади конструкции. Для этой роли можно использовать обрезки гладкой и рифленой арматуры, трубы, кольца или хомуты. Диаметр проката: 8-10 мм.

Пример расчета арматуры

Рассмотрим алгоритм расчета нужного количества арматуры для создания каркаса буронабивной сваи. Расчет производится на основании СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции.

Стартовые условия:

• двухэтажный дом длинной 10 и шириной 8 метров;
• длина сваи 225 см (2,25 м.);
• диаметр сваи — 300 мм;
• шаг между сваями — 1,5 метра;
• высота выпуска столба над землей — 25 см;
• периметр фундамента 36 метров;
• диаметр продольной арматуры — 12 мм;
• диаметр поперечной — 8 мм.

Свайный столб будет армироваться с помощью четырех продольных прутов длинною 225 см, соединенных поперечной арматурой в трех местах.

Алгоритм:

1. Первоначально необходимо выяснить общее количество свай. Для это периметр свайного поля разделим на расстояние между столбами: 36/1,5 = 24 сваи.
2. Далее необходимо выяснить сколько арматуры требуется на одну сваю. Для этого длину одного прута умножаем на их количество в одной свае: 2,25×4 = 9 метров арматуры на одну сваю.
3. Зная количество свай и длину прутков на одну сваю, мы можем рассчитать общую длину стержней: 9×24 = 216 метров продольной арматуры.
4. Продольные стержни крепятся друг с другом в трех местах. Исходя из диаметра каркаса в 300 мм длина поперечной арматуры будет равна 95 см.
5. Так как количество соединений три штуки, определим требуемую длину поперечной арматуры для одной сваи: 0,95×3 = 2,85.
6. Осталось рассчитать общую длину поперечных стержней: 2,85×24 = 68,4 метра.

Итого: потребуется 216 метров арматуры диаметром 12 мм и 68,4 метра диаметром 8 мм.