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.
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).
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).
