*У нас никогда не бывает некачественных проектов свайных фундаментов. Мы полностью отслеживаем и исполняем все проектные решения. Наша работа полностью соответствует требованиям свода правил проектирования и строительства, а также правилам проектирования фундаментов.

 Стоимость работ

Погружение свай с использованием метода статического вдавливания 

Как появилась потребность вдавливания свай?

Фундамент – основа здания. Абсолютно понятен тот факт, что от того, как будет построен фундамент, так долговечно и надежно будет стоять на нем дом. А что бы построить прочный фундамент с хорошими, долговечными несущими характеристиками, его нужно поставить на плотную грунтовую основу. Известно, что «никто не строит дом свой на песке, а строит на камне». Территория участка, на которой ведется строительство, далеко не всегда соответствует необходимым стандартам построения зданий, особенно высотных или промышленных «тяжеловесных» сооружений. Однако практика строительства на слабых грунтах и намывных площадках из песка, расположенных невдалеке от водоемов, показывает, что применив известный уже много сотен лет способ строительства на сваях, дает хороший строительный эффект. Намывные песчаные площадки можно использовать для строительства уже через год, после окончания намыва песка. Перед возведением здания для него создается свайное поле. Сваи забиваются или вдавливаются в грунт. При этом они должны пройти слабые подвижные грунты и опереться своим нижним концом на плотный слой – глиняный, обломочный (из камней), а лучше на скальный.

Обычно для погружения свай используют способ их механического забивания т.е. метод забивки свай . При строительстве в плотно застроенных городах, или в больших городах, имеющих районы старой или даже древней застройки с большим количеством исторических памятников, способ забивания наносит сильные повреждения постройкам, расположенным поблизости. В таких случаях применяют способ вдавливания свай специальной установкой. Иногда «вдавливание» называют «задавливанием». Это синоним названия того же процесса статического погружения сваи.

Как устроена установка для вдавливания свай?

Процесс создания свайных полей и вдавливания каждой конкретной сваи сложный, громоздкий, требующий сложной, крупногабаритной, тяжелой техники. Механизмы, которые используются для выполнения таких строительных работ, носят название «Сваевдавливающих установок» (СВУ). В мировой практике строительства используются различные разработки сваевдавливающих установок. Российские строители в Москве с успехом используют, например, такие СВУ, как В-6 (Тайзер) или СВУ-320. Такой агрегат состоит из трех различных функциональных частей. Основой конструкции СВУ является сваевдавливающий механизм – гидравлический пресс, создающий усилия для зажимания сваи и погружения ее в грунт. По строительной площадке этот пресс перемещается с помощью модулей перемещения обычно шагающего типа. СВУ для обеспечения собственной неподвижности анкеруется (надежно устанавливается без возможности перемещения при работе) специальными грузами-противовесами. Эти грузы чаще всего выполнены из металла или железобетона. Кроме того механизм оснащается специальным собственным грузоподъемным краном для подачи свай и некоторых вспомогательных операций.

Вдавливание свай - видео

Использование СВУ

Современные СВУ используются для создания свайных полей из большого количества свай. Такая необходимость возникает в условиях плотной и/или уникальной старинной застройки, возле аварийных или ветхих зданий. В таких местах использование ударного способа погружения свай недопустимо по разным причинам: вибрационное воздействие на соседние сооружения, сотрясения грунта, наличие высокого уровня шума. Эти установки могут быть использованы для всех видов грунтов, кроме скальных и крупнообломочных, без предварительного забуривания лидерных скважин. Лидерное бурение представляет собой процесс предварительного бурения скважины в плотных грунтах, содержащих до 30 % крупнообломочных включений или в грунтах, имеющих высокий модуль деформации и пр. факторы, препятствующие простому погружению сваи. Лидерное бурение используется в плотной застройке при устройстве шпунтовых стенок в котлованах и других ситуациях.

Наиболее применимы СВУ на глинистых и песчаных грунтах.

Наша компания рассчитает вам свайное поле, закажет нужные сваи или изготовит их сама, доставит их на строительную площадку, разгрузит ваши жб сваи в нужном месте и за самое короткое время, испытает погружаемые сваи и даст соответствующее заключение о проделанных работах.

Технология метода статического вдавливания свай

Суть технологии статического вдавливания заключается в том что СВУ, установив с помощью собственного крана сваю в проектную точки свайного поля с помощью гидравлического пресса, вдавливает ее на нужную глубину. При этом управляющее устройство СВУ проконтролирует силу вдавливания и, после достижения необходимого вдавливаюшего усилия, прекратит погружение сваи. СВУ может погружать как цельные готовые, так и сборные сваи (железобетонные сваи , стальные, деревянные), шпунты, трубы и другие элементы этого же назначения.

Технология работ по вдавливанию свай содержит следующие этапы:

1. Подготовительные работы.

2. Производственный цикл.

3. Сдаточные испытания и документированный отчет о проделанной работе.

4. Срубка оголовков свай.

1. Подготовительный этап

Суть проводимых работ:

1.1. Инженерами нашей фирмы прорабатывается и согласовывается с клиентом план проведения работ:

- график работ по погружению пробных свай и проведения их статических испытаний;

- график доставки готовых свай или изготовления их на стройплощадке;

- маршрут движения СВУ по площадке;

- требования к котловану и его обустройству;

- места складов для временного хранения свай и базирования СВУ;

- схемы подъездных путей и проездов.

1.2. Проводится «мобилизация» СВУ и другой необходимой специальной техники. Принимается стройплощадка и производится ее инженерная подготовка:

- геодезическая съемка площадки и разметка будущего свайного поля;

- приемка реперов и основных осей здания;

- строительство временных подъездных путей, монтажных проездов и технологических дорог;

- обустройство строительной площадки с местом складирования свай и их элементов;

- завоз и размещение временных инвентарных (мобильных) зданий складского, производственного, административно-бытового предназначения.

На описываемом этапе необходимо обеспечить в первую очередь покупку и привоз на строительную площадку вдавливаемых элементов (элементов погружения), установленных в проектной документации. Эти перечисленные элементы чаще всего представляют собой сваи (стальные, бетонные, железобетонные и трубобетонные) или шпунты (стальные трубы, прокатный стальной или железобетонный шпунт с «U»- или «Z»-образным профилем).

Достаточно популярными и применяемыми в последние годы стали сваи, которые при погружении используют так называемый «теряемый башмак». Суть этого приема в том, что погружают в грунт внутри полую металлическую сваю – обсадную трубу, которая начинается со съемной конусной головки («теряемого башмака»). После достижения требуемой глубины и нужных (по плотности) слоев грунта внутрь сваи устанавливают арматурную конструкцию, изготовленную из продольных и поперечно-направленных арматурных стержней. Потом через верхний торец заливают бетонный раствор и вынимают свайную обсадную трубу. Под давлением бетонного раствора «теряемый башмак» отделяется от обсадной трубы, которая при вынимании подвергается вибрированию для ускорения процесса уплотнения бетона в образующейся железобетонной свае. При необходимости можно провибрировать не обсадную трубу, а арматурную решетку. Как вариант процесса возможно погружение арматурной конструкции в уже заполненную бетонным раствором скважину. Для организации непрерывной установки таких свай тоже требуется предварительная доставка обсадных труб, изготовление на строительной площадке или доставка с изготавливающего предприятия «теряемых башмаков», песчанно-гравийно-цементной смеси или готового товарного бетона с бетонных заводов или с заводов ЖБИ (железобетонных изделий). Все доставляемые элементы, материалы, конструкции проходят входной контроль и проверку их качества. При их соответствии нормативным документам они разгружаются на места временного хранения.

Перед началом статического вдавливания свай проводится работа по подготовке строительной площадки и испытания свай. На большинстве площадок достаточно провести черновую планировку площадки (минимальное выравнивание и создание плоскости, даже наклоненной к линии горизонта, а не строго горизонтальной). Такие минимальные требования к горизонтальности строительной площадки выдвигаются, прежде всего, только нашей организацией. Ведь дело в том, что мы для этих работ используем СВУ, которые могут работать на уклонах и производить погружение (вдавливание свай) на глубину проектной отметки (до 10 м) с поверхности грунта. Если оголовки свай должны быть глубже существующего уровня поверхности грунта, то отрывается котлован, который должен иметь размеры на 1 – 3 м шире и длиннее, чем размеры спроектированного фундаментного поля (иногда это размеры здания). Такое увеличение габаритов котлована нужно для технологических проходов СВУ для вдавливания крайних на свайном поле и особенно угловых свай, которые расположены возле кромки котлована. На территории проведения работ по погружению свай отсыпаются жесткие щебеночные или галечные площадки, предназначенные для мест складирования забиваемых свай. Размеры площадок зависят от проектного количества свай, а действующие нормы не разрешают укладывать на 1 кв. м. такой площадки более 1,6 куб. м железобетонных свай.

Также во время проведения работ подготовительного этапа проводятся работы, связанные с пробным погружением нескольких испытательных свай и организовываются их статические испытания. По результатам вдавливания этих свай и их испытаниям проводится корректировка проектных расчетов и решений о величинах допустимой нагрузки на сваи, их количестве, требуемым сечениям и длинам, необходимости и требуемой глубине лидерного бурения или проектные решения полностью подтверждаются.

Современная сваевдавливающая установка оборудуется находящимися в кабине водителя-оператора приборами, позволяющими контролировать и фиксировать усилия вдавливания каждой сваи по всей ее погружаемой длине. Т. е. имеется возможность наряду с основной работой этой высокоэффективной установки, еще и проводить статические испытания вдавливаемых свай практически в ходе основной работы. Также в соответствии с требованиями ГОСТов при таких статических испытаниях коэффициент надежности будет почти на 16 % меньше, чем при проведении динамических испытаний.

2. Производственный этап

В используемый технологический процесс статического вдавливания сваи включены следующие операции.

2.1. Выдвижение СВУ на позицию вдавливания серии свай и установка ее на расчетную (проектную) точку вдавливания первой сваи из серии.

2.2. Установка на СВУ всех необходимых анкерующих (или анкерных) грузов.

2.3. Проведение строповки первой задавливаемой сваи, ее подъем и установка в зажимы гидравлического вдавливающего устройства (рабочего стола) сваевдавливающей машины. Обычно для этой операции используется крановая установка, входящая в конструкцию СВУ.

2.4. Установка выравнивается гидросистемой СВУ, после чего производится центрирование вдавливаемой сваи.

2.5. Проведение вдавливания сваи до проектной отметки или до заданного отказа.

2.6. Перемещение СВУ на положение проектной отметки второй сваи, где начинается второй цикл по вдавливанию второй сваи. Т. е. процесс по п.п. от 2.1 до 2.6 повторяется.

В процессе вдавливания свай и/или шпунтов в работе СВУ могут быть использованы как два вращающихся зажима рабочего стола, так и все зажимы, т. е. четыре. Основное назначение этих зажимов – передача вертикальной вдавливающей нагрузки на оголовок тела сваи.

Работа СВУ характеризуется тем, что усилие вдавливания сваи может бесступенчато, т. е. плавно, регулировать оператор установки в широких пределах – от нуля до 320 тонн. Также можно использовав соответствующее количество имеющихся в конструкции механизма инвентарных штатных пригрузов, понизить или увеличить до необходимого и заложенного в проектной документации общего веса СВУ, а значит и расчетной нагрузки на любую погружаемую сваю.

Прилагаемое к погружаемой свае давление постоянно контролирует оператор-машинист сваевдавливающей машины по показаниям тарированого прибора, который размещен непосредственно в кабине оператора. Поэтому в СВУ такого типа появляются уникальные возможности, которые отсутствуют при традиционных способах погружения свай, а именно:

- любую сваю можно погружать до строго заданного проектом отказа (усилия);

- практически невозможно разрушить сваю, погружаемую вдавливанием, а главное, раздробить материал ее оголовка, что весьма часто происходит при погружении свай забиванием;

- постоянное наличие информации о процессе нагружения сваи при ее вдавливании позволяет оперативно реагировать при попадании острия сваи (или ее нижнего конца) в «линзы» грунта, имеющие значительно меньшую плотность. При традиционных технологиях погружения (забивке, вибропогружении и пр.) можно выявить слои с меньшей плотностью только в результате проведения контрольных испытаний уже забитых свай после окончания работ на всем свайном (фундаментном) поле, а это увеличивает стоимость строительных работ.

Отказ сваи – это величина, на которую погружается забиваемая свая при одном ударе свайного молота. Измеряется эта величина с точностью ± 1 мм. Иногда измерить величину погружения сваи сложно из-за ее малой величины, поэтому принято измерять отказ после серии в 10 ударов сваебойного молота. Эта серия носит название «залог». В переводе на понятный язык «отказ» сваи – это ее неспособность погружаться в глубину грунта из-за его высокой плотности или наличия большого количества твердых включений.

Использование сменных зажимов в гидравлическом устройстве рабочего стола сваевдавливающего устройства дает возможность обеспечивать погружение сваи круглого сечения и металлические (стальные и чугунные) трубы имеющие диаметр от 20 до 55 см, и бетонные (и даже железобетонные) сваи квадратного сечения размерами 30 х 30, 35 х 35 и 40 х 40 см.

Свайные конструкции, спроектированные только для вдавливания

В начале ХХI века, с появлением в большом количестве СВУ на просторах СНГ начали широко использовать технологию вдавливания свай для создания свайных полей. Для этого использовались недорогие свайные конструкции без поперечного армирования, спроектированные еще в 60-х годах ХХ века которые можно только вдавливать, т. к. при забивании они быстро разрушались.

Позже, кроме этих стали использовать:

- пирамидальные (в продольном сечении) сваи, с уклоном граней книзу до 4%, такие сваи в целом ряде грунтов за счет распора в грунте создают более высокую несущую способность;

- сваи, имеющие по длине переменное сечение, которые имеют в просадочных грунтах, с просадочностью II типа, более высокую эффективность, особенно при групповом использовании;

- сборные (составные) сваи, со стыковкой без использования металла, которые дешевле традиционных на 10 %;

- комбинированные сваи с «телескопическим» стволом – позволяют получить несущие свойства в несколько раз более высокие, чем традиционные; такие показатели получены методом "top-down", т. е. «сверху – вниз»;

- сваи имеющие тупой конец, т. е. сваи незаостренные, имеющие за счет этого минимальное продольное армирование, т. е. уменьшенный расход специальных армирующих сталей, кроме того их безопалубочное непрерывное формование и крупносерийное заводское производство еще больше снижает их цену (почти на 25 – 30 %).

Просадочные грунты – это грунты, имеющие неустойчивую внутреннюю структуру. При воздействии определенных факторов (вибрации, наводнения, землетрясения, прорыв водопровода) такие грунты могут просесть резко и на большую величину. Такие грунты обычно представлены лёссовыми песками и глинами. Они делятся на две группы:

-I тип – просадка в основном от нагрузки извне, собственная просадка не более 5 см;

- II тип – просадка и от внешней нагрузки и от собственного веса грунта, величиной более 5 см.

Наша фирма использует на строительных площадках сваевдавливаюшие машины, которые способны оперативно и самостоятельно передвигаться по всей строительной площадке на «шагающих лапах». У этих СВУ в пределах одного шага «лап» есть возможность плавно передвигаться на полозьях, расположенным внутри «лап». Имеющаяся собственная штатная (встроенная) крановая установка, «шагающий» механизм и сваевдавливающий аппарат, обеспеченные анкерующими грузами большого веса, позволяет получить рекордную скорость погружения железобетонных свай в смену – более 500 м разнообразных свай, с поперечным прямоугольным сечением до 400 х 400 мм. Без сомнения можно констатировать, что метод погружения свай, использующий технологию статического вдавливания, среди других способов погружения в строительстве свайных фундаментных полей является бесспорным лидером. При этом обеспечивается высокое качество, скорость проведения работ и надежность результатов.

3. Сдаточный этап

Закончив процедуру вдавливания всего комплекта свай спроектированного свайного поля, высококвалифицированные специалисты нашего предприятия производят с целью завершающего контроля геодезическую съемку всех вдавленных свай, определяя координаты и высоту каждой сваи. После чего выполняется в системе AutoCad окончательная схема и комплект исполнительной документации, соответствующий требованиям ГОСТов, ТУ, и другими действующими нормативно-техническими документами.

В комплекте исполнительной (приемосдаточной) документации заказчику передается специальный журнал, в котором приведены все показатели качества проведенных работ, требуемые по РДС и СП. В этом журнале зафиксировано реальное усилие вдавливания, прилагавшееся к каждой погруженной свае, что позволяет составить полную и достоверную картину всех выполненных вдавливаний и других действий, т. е документально зафиксировать абсолютные показатели качества полученного свайного поля (основания фундамента здания или сооружения).

Машины и механизмы, используемые при статическом погружении свай

При производстве сваепогружных работ с использованием для погружения технологии статического вдавливания производственным участком нашего предприятия применяются гидростатические копры, обеспеченные собственным механизмом самостоятельного перемещения. Эти агрегаты представляют собой функционально-законченные установки постоянно готовые к производству работ. Наше специализированное оборудование готово работать в любых климатических условиях и в абсолютно любое время года.

По устройству сваевдавливающая машина состоит из базы (основной рамы), на которой размещены: установка передвижения, специализированные подъемный кран и сваевдавливающий механизм. На раме предусмотрены места для размещения противовесных грузов, предназначенных для значительного увеличения массы установки. Это машина – «три в одной» – шагающее шасси, подъемный кран и механизм вдавливания свай, т. е. она состоит их трех частей и выполняет три основных функции одной машиной:

1. СВУ – сваевдавливающая установка, используя гидростатический (гидравлический) принцип работы, создает и прикладывает усилия к погружаемым сваям (и их элементам) величиной до 320 тонн. Усилие при вдавливании прилагается сверху на оголовок сваи. На рабочем столе СВУ расположен универсальный свайный зажим-коробка для свай, имеющих квадратное (прямоугольное), круглое поперечное сечение и призматическое продольное, а также свай балочного профиля. Размер сечение вдавливаемых готовых элементов может меняться от 200 до 500 мм.

СВУ имеет возможность создавать вдавливающее усилие, приложенное к боковой поверхности погружаемой сваи. Такое приложение требуется при длине готовой сваи, большей, чем рабочая высота СВУ. Боковой зажим сваи позволяет приложить к ее поверхности боковое вдавливающее усилие почти в 75% от величины усилия прилагаемого сверху сваи, а это лучший показатель среди всех СВУ, работающих на стройплощадках России. Такая возможность может быть использована при работе СВУ всего в 0,9 м от боковой преграды (стены здания, края котлована, защитного ограждения, шпунтовой стенки и т.п.) до оси вдавливаемой сваи.

Длина вдавливаемых свай и других погружаемых элементов ограничивается только условиями сопротивления грунта. Инженеры и операторы машин-СВУ имеют в своем активе вдавленные сваи, имеющие длину более 36 м.

Использовав додавливатель свай, входящий в комплект СВУ, можно погружать сваи еще ниже, даже ниже уровня грунта в котловане. Это дает возможность нашему заказчику не расходовать средства на разработку, вывоз и складирование грунта на специальной площадке временного хранения, а после окончания работ его обратной транспортировки и засыпки.

Также эти СВУ могут работать на очень слабых грунтах, без сооружения котлована, и в условиях высокого уровня подземных грунтовых вод, когда воды и слабое грунтовое основание не дают возможности спустить для работы в котлован тяжелую и крупногабаритную специальную технику.

2. СВУ имеет ходовую часть, которая устроена по принципу шагающего механизма. Когда машина совершает следующий «шаг», то она опирается на грунт нижней частью своей центральной зоны. «Ступни ног» в этом положении поднимаются и передвигаются вперед. Потом СВУ поднимается с грунта и, опираясь на «ступни ног», может до 3,3 м передвигаться вперед, не делая очередного шага. Опираясь на центральную часть, СВУ имеет возможность повернуть «ноги» вокруг вертикальной оси машины и выбрать другое направление движения в горизонтальной плоскости, т. е. повернуть вправо или влево.

СВУ может работать на уклонах до 15 градусов и неровностях спланированной площадки до 1 м. Большая ширина и длина «шагающих ступней», т. е. площадь опоры установки, позволяет ей оказывать удельное давление на единицу площади под «лапами» меньшее, чем давит стоящий человек. Длина «шага» вперед – 3,3 м, в сторону – 0,8 м. При работе на склоне механизм вдавливания принимает строго вертикальное положение перед началом вдавливания очередной сваи.

3. Грузоподъемный кран, установленный на основной раме машины, может поднимать до 5 тонн с вылетом грузовой стрелы до 12 м. Это дает возможность одновременно с вдавливанием сваи готовить следующую сваю: «дотянуться» собственным краном до сваи на площадке хранения, застропить ее, аккуратно поднять и перенести в зону работы сваевдавливающего механизма. Так вдвое ускоряется работа по вдавливанию свай СВУ. Такие характеристики СВУ позволяют ей вдавливать (погружать) практически все виды свай и их элементов.

Транспортируется СВУ на строительную площадку перевозкой в разобранном виде на двух автомобильных грузовых площадках – трейлерах. Доставленный механизм собирается в течение первой рабочей смены, работает до окончания вдавливания последней сваи и разбирается после окончания сваевдавливательных работ. Готовят площадку для работы СВУ только с черновым выравниванием неровностей и разметкой проектных точек установки погружаемых свай. Процесс статического вдавливания сопровождается постоянным непрерывным контролем силы вдавливания сваи и реакции грунта на вдавливание, что дает возможность исключить процесс статических испытаний готовых (установленных) свай.

Все СВУ нашего предприятия сертифицированы на соответствие требованиям действующих ГОСТов Российской Федерации и полностью отвечают всем особенностям эксплуатации в России в течение всего года.

4. Основные достоинства метода статического вдавливания

Применяемая нашим предприятием технология погружения шпунтов и свай с использованием метода статического вдавливания, раскрыла принципиально новые возможности в процессах создания свайных полей для высокоэффективных фундаментных сооружений.

Достоинства в сравнении с динамическими методами (ударной забивкой свай):

• Заказчик экономит:

1.  В 2 – 3 раза время, получив высокую скорость выполнения работ – одна СВУ устанавливает за месяц работы до 12 000 м свай, имеющих большое сечение;
2. За счет отказа от лидерного бурения практически для всех свай экономия денежных средств может составить 25 %;
3. Применением меньшего количества (объема) свай, имеющих большее (400 х 400 мм) сечение и меньшее количество специальной стальной арматуры – экономия средств до 30 %;
4. Энергозатраты уменьшаются на 50 %;
5. Снижение количества испытуемых свай при дорогих полевых испытаниях грунтов и свай за счет измерения и фиксации усилия вдавливания каждой сваи при ее погружении – до 50 %.

• Повышение несущей способности всего свайного поля на 10 – 12 % из-за уплотнения грунта вокруг сваи при ее вдавливании при одинаковых геометрических размерах вдавливаемых свай.
• Повышенная надежность свайных полей за счет отсутствия микротрещин в бетоне тела вдавленной сваи, наличие которых проконтролировать невозможно и полное отсутствие разрушения верхних частей свай, которые (разрушения) почти неизбежны при забивке погружаемых свай.
• Полная бесшумность при работе СВУ и такое же полное отсутствие динамических воздействий на соседние сооружения.