Как забивают сваи

Как забивают сваи: машины и технология установки

При необходимости строительства сооружений на проблемных почвах свайный фундамент является наиболее рациональным вариантом среди прочих разновидностей оснований. Например, на болотистом, подвижном или сыпучем грунте, при высоком уровне расположения грунтовых вод.

Сваи повсеместно используются в индивидуальном, а также в промышленном строительстве. И если для индивидуальной одноэтажной постройки можно обойтись без использования специальных механизмов, то в промышленных объемах использовать специальные устройства и машины просто необходимо. Давайте посмотрим, как забивают сваи при создании фундамента крупного объекта.

Разновидности свай

Сваи, которые используются для изготовления фундамента, могут изготавливаться в заводских условиях или непосредственно на месте строительства. То есть, если речь идет о готовых железобетонных или металлических сваях, забиваемых в почву специальной техникой, то основной задачей является доставка таких свай с завода на участок строительства. Под самостоятельным изготовлением понимается бурение скважины и заполнение ее бетонным раствором.

Таким образом, все сваи подразделяются на несколько категорий:

Буронабивные или буроинъекционные. Вначале специальным буром в почве проделывается отверстие, в которое может вставляться обсадная труба. Также обязательно наличие армирующего каркаса. Скважина заполняется бетонным раствором, который заполняет собой все пустоты.
Винтовые сваи. Изготавливаются из металла. Для их ввинчивания в грунт могут использоваться специальные приспособления или техника. Популярны в малоэтажном строительстве. Вкрутить такие стержни в почву вполне можно и самостоятельно.
Забивные сваи. Это обычно железобетонные стержни. Для погружения их в грунт требуются только специальные устройства. Поэтому в индивидуальном строительстве они применяются достаточно редко. Накладывают отпечаток высокая стоимость самих свай, а также аренда техники.

↑

Чем забивают сваи в почву

Мы выяснили, что винтовые и буронабивные (буроинъекционные) стержни не требуют применения крупногабаритной строительной техники. А вот забивные стержни самостоятельно погрузить в грунт не получится. Для этого используется машина для забивки свай. Она может быть на гусеничном ходу или на колесной тяге.

Гусеничная техника просто так попасть на стройплощадку не сможет. Для ее транспортировки потребуется заказывать трал, а это ведет к удорожанию процесса строительства. Колесная техника в этом плане более мобильна, поэтому ее использование более экономично.

Техника для забивания свай

Сейчас мы рассмотрим разновидности строительной техники, которая используется для погружения железобетонных свай в почву.

Они принципиально различаются между собой, прежде всего, по способу погружения:

1. Сваезабиватель (копёр промышленного масштаба). Принцип работы данной установки состоит в нанесении серии ударов по свае, установленной в необходимом положении. Сами удары наносятся молотом, виды которого также могут различаться:

Дизельный молот. Работает за счет сгорания дизельного топлива. Ударная часть молота поднимается, а в цилиндр впрыскивается топливная смесь. При падении молота происходит взрыв в цилиндре (воспламенение топлива). При этом энергия удара направляется к свае, а ударная часть идет вверх. Снова впрыскивается топливо, в результате чего молот забивает сваю.
Гидромолот. Гидравлический привод осуществляет и подъем, и опускание ударной части молота. Это дает возможность регулировать силу удара. Например, при строительстве вблизи уже жилых зданий целесообразно использовать не очень сильные, но частые удары.

2. Вибропогружатель. Машина для установки и забивания стержня сваи, работающая по принципу создания вибраций вдоль оси сваи, существенно отличается от копера. Питание машины происходит от гидропривода или электродвигателя. Устройство имеет вращатель и пригруз, на котором смещен центр тяжести. Оно закрепляется на оголовке сваи, а под весом вибрации создает все условия для погружения стержня.

3. Сваевдавливающая установка. Такая техника способна плавно вдавливать железобетонные стержни в почву. Лишь на завершающем этапе погружения допускается нанесение ряда ударов по стержням с целью достижения стержнями плотных слоев грунта. Такая установка используется в таких случаях, когда строительство ведется вблизи жилых домов или уже построенных сооружений. Она позволяет избежать повреждения зданий в результате сильных ударных вибраций.

Работы по забивке свай

На практике работы по забиванию свай производятся в следующем порядке:

Установка для забивания свай подготавливает железобетонный стержень. Для этого стержень устанавливается в такое положение, в котором он будет погружаться. То есть, стержень устанавливается в наголовник устройства.
Производится вдавливание стержня в грунт до тех пор, пока будет существовать возможность его вдавливания.
По стержню наносятся удары, благодаря которым он утапливается на заданную глубину.

Можно заключить, что самостоятельно изготовить фундамент свайного типа можно при помощи буронабивных или винтовых свай. Либо же арендовать копер и приобрести комплект железобетонных свай. Использование специальной техники для забивания свай позволит достаточно эффективно и быстро построить фундамент, в надежности которого не придется усомниться.

Как и чем забивают сваи

Свайный фундамент – достаточно широко распространенное основание для любого типа зданий. Забивка свай может производиться в любое время года, при любой погоде и даже в замерзший грунт. В зависимости от типа основания и используемых материалов разделяются и технологии заглубления опоры в грунт.

Типы опор

Сваи для фундамента разделяют на 3 вида:

Каждый вид опоры заглубляется по определенной технологии. При этом забивные сваи считаются наиболее надежным фундаментом, поэтому рекомендованы к устройству при строительстве тяжелых зданий.

Дома на сваях – это очень старая технология строительства. Меняются лишь материал опор и машины забивающие сваи.

Материал	Конструктив	Специфика
Железобетон	Изготавливаются из бетона марки 300 и выше, внутри армируются. Бывают различной формы: круглые, квадратные, двутавровые, имеют заостренное окончание.	Перед монолитную опору осматривают на предмет отсутствия трещин, сколов, повреждений. Верх сваи защищают стальным оголовком, предотвращающим повреждения монолита от ударов молота.
Древесина	Изготавливают из твёрдых пород дерева. Имеют заостренный заглубляемый конец с металлическим остриём. Верхняя ударная часть стягивается металлическим кольцом для предотвращения растрескивания во время ударов.	Для повышения прочности основания используются «пакеты» — связка нескольких свай, которая забивается вместе.
Металл	Труба с острием и оголовком.	Чаще используется в частном строительстве. Сталь более технологична, чем бетон и гораздо надежнее дерева. Могут быть забиты в грунт при помощи ручного молота.

Как забивают сваи

Основное достоинство свайного основания здания заключается в том, что независимо от температуры почвы во время его устройства, опоры не допускают деформации строения в период эксплуатации под воздействием сезонных промерзаний и оттаиваний грунта. Такая прочность обусловлена тем, что конструктивные элементы фундамента вбиваются строго вертикально ниже уровня промерзания грунта.

Забивка свай происходит до предела достижения плотного слоя почвы, если грунт слабый. Или методом подмыва, если грунт очень плотный. В таком случае используют гидрокопер и необходимый забиватель свай: вдоль опоры под напором подаётся вода, которая размягчает грунт и уменьшает силу трения во время углубления при ударе.

При самостоятельном устройстве свайного основания следует убедиться, что опора имеет возможность заглубиться дальше по ходу увеличения нагрузки.

В процессе строительства нагрузка на фундамент возрастет и опоры будут опускаться.

Если одна из них уперласть в преграду (камень, скала), это приведет к перераспределению нагрузки и в результате перекосу здания.

Если грунт промерз ниже уровня забивания опоры, то работы проводятся с использованием паровой иглы. Буриться скважина, в неё опускается игла, через которую подается пар. После того, как почва оттает, в работу вступает забиватель свай и опора легко входит в грунт.

Спецтехника для устройства фундамента

Для устройства опорного фундамента используется машина для подвозки и подачи свай и забивки сваи.

Транспортировка и установка в строго вертикальное положение осуществляются при помощи спецтехники:

Устанавливать сваи в вертикальное положение можно при помощи обоих видов техники. Разница в том, что кран можно использовать на других участках стройки, а копер – узкоспециализированная машина.

В современном строительстве используются следующие машины для забивки свай

Вид техники	Достоинства	Недостатки
Дизель-молот	Самостоятельная машина для забивания свай. Низкая стоимость работ, независимость от другой спецтехники, экономит временные ресурсы.	Очень высокий уровень шума.
Гидравлический молот	Значительно снижается расход топлива и уровень звука.	Не самостоятельная строительная спецтехника, а насадка на копер. Не может перейти к работе с другой сваей, пока не забита первая.
Вибропогружатель	Насадка, в основе работы которой лежит возможность раздвигать грунт под действием вибрации. Позволяет значительно снизить уровень прикладываемой силы и шума.	Весьма затратный по времени процесс.
Сваевдавливающая установка	Установка включает в себя небольшой кран для подачи опоры, что дает возможность сэкономить на копере. Сваи подаются в центральный зажим, фиксируются вертикально и вдавливаются под действием огромной силы в землю.	Сборка и демонтаж установки. Для стабильности установки используются отвесы. Сама машина имеет относительно небольшую массу.

От того, как называется машина, которая забивает или погружает сваи, напрямую связан и метод заглубления. Основных способов 4:

ударный метод;
вдавливание;
вибрация. ПРимер забивания свай смотрите в этом видео:
лидерное бурение.

Если фундамент – это основа здания, то свая – это основа фундамента. От того насколько качественный материал будет использован и, как тщательно будет соблюдена технология, зависит качество всего строительства.

Особенности и технологии забивания свай

Элемент механизма, который служит передатчиком нагрузки от постройки на почву, расположенную намного ниже, чем условный ноль, называют сваей. Самый оптимальный выбор при сооружении любого помещения на слабой почве – это шпунты забивного типа, которые имеют квадратный вид, размер 30 см х 30 см и длину в пределах от 3 до 12 метров, а также составные, длина которых достигает 24 метров. Технологии забивания свай были неизменны уже очень много десятилетий. Но несколько последних лет они изменились в плане введения определенных ограничений на использование молотков для данных работ в черте города.

Это объясняется возможностью разрушить в плотно обустроенных городках соседние здания при забивке шпунта. Альтернативой, которая решила данную проблему, стало использование буронабивных свай. И хотя они, по цене, гораздо дороже обычных шпунтов, зато сила разрушения у них минимальная.

Технический процесс забивки

Сама процедура установки свай довольно четко описывается одним словом — «забивка». Она происходит посредством использования свайных молотов, которые монтируются на тяжелые средства передвижения, такие как гусеничный кран, тросовый и гидравлический экскаватор.

Забивка свай на участке

Погружают в почву шпунты вертикально, но есть варианты и наклонных забивок. На стройке присутствует базовая машина, которая нужна для зацепления, поднятия и заведения сваи в молот, который движется по указанному направлению. После этого сброс ударной части молота отправляет сваю в поверхность грунта.

Некоторые строители погружают данные конструкции, используя метод вдавливания. Естественно, что при таком способе применяется более громоздкое оборудование, да и выработка не слишком большая, но в некоторых случаях это просто незаменимое действие.

Фундаменты, в возведении которых используют забивные сваи, устраиваются в следующих видах:

Одиночные — для расположенных отдельно колонн;
Ленточные, которые располагаются под стеновыми сооружениями зданий;
Кустовые, под размещение опор, где шпунты устанавливают согласно с проектом застройки зависимо от того, какие размеры имеет основание;
Сплошные свайные поля, которые предназначены, чтобы весь груз от дома лучше воспринимался.

Цель шпунтов стоек заключается в пробивании слабого верхнего слоя почвы и передаче всего веса сооружения на нижние слои, которые имеют большую плотность и прочность.

Шпунты забивного типа могут изготавливаться из металла, железобетонного материала или дерева. Для последнего вида берут чаще всего хвойные деревья, к примеру — сосна, лиственница или кедр. Можно также использовать дуб. Размер тонкого конца должен составлять больше 18 сантиметров. Снизу свая заостряется, а на нее крепится наконечник из стали, предохраняющий острый край от поломки в процессе его забивания в почву. Сверху к свае крепится кольцо, защищающее дерево от раскола, когда по нему будут бить молотом.

Установка сваи в воду

Шпунты из железобетона обычно имеют квадратное сечение и острый конец. На другом их краю также имеется стальная защита.

Металлические конструкции производят из металлопроката разного вида – труба, швеллер, двутавр и другие. Шпунты из труб для большей устойчивости и крепости иногда заливают бетонным раствором. В этом случае такие сваи называют трубобетонные.

Трубные сваи имеют больше преимущества перед всеми остальными. Они намного легче и их можно забить на любую глубину, так как есть возможность нарастить длину до нужного размера. Как разновидность трубных свай есть винтовые шпунты. Их ввинчивают в почву, тем самым увеличивая их несущие способности.

Какие достоинства у буронабивных свай

Не каждый участок на местности может выдержать основание среднего строения. Поэтому некоторые из жителей будущих построек используют некоторые хитрости, чтобы возвести фундамент.

Самым выгодным и наиболее востребованным в наше время считается конструкция, в которой применяются буронабивные сваи.

Они замечательно укрепляют фундамент, имеют большую несущую способность, а также намного дешевле ленточных и монолитных аналогов.

Чтобы упрочить основу под дом, имеющий средний размер, вам будет достаточно полсотни шпунтов, поскольку одна из них способна выдержать около полутора тонн веса.

Их располагают немного ниже, чем уровень промерзания почвы и применяют гидроизоляцию в виде двух слоев рубероида. Она необходима, чтобы зимой сваи не вытолкало наружу. К тому же слой гидроизоляции в значительной мере снизит силу давления на сваи.

Такой способ возведения фундаментальной основы имеет следующие преимущества:

Нет опасности динамических воздействий на расположенные рядом строения;
Замечательно подходит рельефным, наклонным и неустойчивым почвам;
Окружающий ландшафт от такого вида фундамента не пострадает;
Любой удобный участок станет пригодным к строительству с основой, выполненной таким образом;
Возможность возводить любые типы строений (кирпичный, бревенчатый, каркасный);
С точки зрения экономии средств – самый дешевый;
Возведение возможно провести за неделю.

Согласитесь, что мало какой фундамент сможет похвастаться столькими преимуществами и достоинствами.

Монтаж буронабивных свай

Характерная особенность, которую имеет устройство буронабивных свай – это необходимость бурить предварительно скважины до нужной отметины, а уже после формировать сам ствол сваи.

Существует три способа обустройства данных опор:

Сухой (установка проходит без крепления стен скважины);
С использованием раствора глины, чтобы предотвратить осыпание стен скважины;
С наличием обсадных труб для крепления скважины.

Какой из способов вам применять – зависит от того, какие грунтовые условия имеет ваш участок.

Первый – наиболее подходит для устойчивого грунта. Технологический процесс по устройству такого рода свай заключается в том, что вращательный бур делает необходимых размеров скважину, которая к низу расширяется. Впоследствии в эти отверстия будут погружены колонны.

Постройка фундамента собственноручно

Задача постройки фундамента из буронабивных шпунтов самому вполне выполнима. Вы не будете ничего копать или вывозить грунт, а всего лишь при помощи молота и специального вибропогружателя загоните шпунты в почву на необходимую глубину.

Те сваи, которые уже установлены, нужно обрезать по одному уровню. Сверху данную конструкцию соединяют ростверком, чтобы обеспечить равномерное распределение предстоящей нагрузки на все шпунты.

Как построить фундамент свайно-ростверкового вида

Такие фундаменты возводятся следующим образом:

Монтаж опалубка по верху забитых свай.
Расположение каркаса из металлических арматур с внутренней стороны опалубка.
Ростверк заливается бетонным раствором (по технологии процесс напоминает заливку ленточного основания).
Ростверк должен быть высотой не меньше 30 сантиметров и шириной чуть больше чем толщина стеновых конструкций где-то на полметра.

Буронабивные сваи с ростверком не потребуют от вас ни значительных работ с землей, ни затрат большой суммы денег, ни длительного периода времени. Выбрав этот вид фундамента, можно получить высококачественную основу, отвечающую всем требованиям.

Такие фундаменты делятся на два типа:

С подвешенным ростверком;
С углубленным ростверком.

Первая разновидность чаще всего применяется при строительстве домов из дерева с легким каркасом. Но также их применяют и под тяжелые постройки со стенами из мощных брусьев и бревен.

Такие фундаменты используют на тех почвах, которые сильно вспучиваются. Это позволяет удерживать здание и не давать ему просесть.

Как правильно забивать сваи

Существуют не только разные виды фундаментов, выполняемых из свай, но и забивку их можно провести несколькими способами:

Удар;
Вибрация;
Вдавливание;
Завинчивание;
Использование электроосмоса и подмыва.

В некоторых случаях данные методы используются в группе.

Чтобы произвести забивку свай, необходим такой инструментарий:

Специальный молоток;
Копры с рельсовым и безрельсовым ходом;
Установки самоходного вида для забоя свай;
Наголовник;
Вибропогружатель.

Технология забивки свай основана на применении ударной энергии, благодаря которой шпунты внедряют в землю. По мере того как происходит погружение, части почвы смещаются в сторону и наверх. Некоторый объем грунта утрамбовывается и основание уплотняется.

Нагрузка на сваи приходится на оголовок, и создает ее специальный механизм – молот. Они бывают разных видов, но используют чаще всего дизельный механизм (либо трубчатый, либо штанговый).

Технология забивки свай: инструкция

Возведение основания на сваях на данный момент является весьма известной практикой, активно используемой в частном строительстве. Существует множество видов опор, для каждого из которых предусматривается особая методика углубления. Правильная забивка свай, технология их устройства – вот, что в первую очередь интересует мастеров, решивших построить дом на таком фундаменте.

Типы и качественные характеристики забивных опор

Считается, что среди всех вариантов свай забивные опоры являются самыми надежными, так как они очень прочно стоят в земле. Благодаря этому для установки массивных ростверковых конструкций профессионалы рекомендуют применять именно их.

Забивка – самый верный и испытанный метод углубления опор в почву. В современном строительстве такая технология приобрела широкое распространение во всех уголках мира, вследствие чего были разработаны разнообразные типы свай и несколько методик их забивки.

Существует три вида забивных опор:

Сваи из железобетона. Отличаются тем, что у них изначально присутствует заостренный конец. Железобетонные опоры могут иметь круглое, квадратное и другое сечение. Изготавливаются они из бетона марки 300 и выше, к тому же внутри каждой сваи есть арматурный скелет. Перед монтажом обязательно делается осмотр опоры – если на ней нет трещинок и сколов, можно приступать к работе. На верхний конец сваи надевают оголовок из стали, который защищает ее от эрозии во время забивания.
Сваи из дерева. Чаще всего их делают из твердых древесных пород – кедра, лиственницы и дуба. На нижний конец каждой опоры надевается металлическое острие конусообразной формы, а на верхний конец – обруч из метала, оберегающий сваю от растрескивания при углублении. Обычно их длина достигает 10 м и более, а средний диаметр равняется 0,4 м. Для очень тяжелых зданий используются «пакеты» – группы из нескольких опор, устанавливаемых в почву как одно целое.
Металлические сваи. Самый популярный вариант, применяемый в частном загородном строительстве. Металлические сваи представляют собой трубу со «шляпкой» и острым концом. Метал – один из самых универсальных материалов, потому опоры из него получаются более долговечными, чем опоры из дерева, и более практичными, чем железобетонные сваи.

Особенности и методы забивания опор

Основное назначение свай – предотвращение деформирования базиса во время сезонного пучения и подтопления. Чтобы справляться с этой задачей, опоры должны забиваться ниже точки промерзания грунта: при вбивании свая проходит сквозь нестабильные слои почвы и достигает твердого пласта – это помогает возвести очень стойкий и безопасный фундамент.

Если же почва на участке наоборот высокоплотная, а устанавливать опоры приходится на серьезную глубину, применяется метод подмывания земли – вместе со сваей подается сильный напор воды, которая размачивает почву и умеряет трение.

Забивая опору нужно быть уверенным, что она не уперлась в камень или другой затверделый объект. Это очень важно при мелком заложении основы, ведь при дальнейшей застройке вес, напирающий на опоры, возрастает. Происходит дополнительная усадка свай, а свая, упершаяся в камень, остается на месте. Это влечет за собой деформацию базиса, а, следовательно, и всего здания.

Лучше всего устанавливать опоры в теплые сезоны, когда почва окончательно оттает. Но иногда возникает необходимость возведения основания и в холод.

Если почва промерзла на глубину не более 1 м, работу можно продолжать. При промерзании на большую глубину закладку фундамента приостанавливают, если у мастера нет в наличии паровой иглы. Приспособление являет собой трубку с выемкой на кончике, сквозь которую подается пар. Паровую иглу опускают в пробуренную яму маленького диаметра и «растапливают» почву на нужную глубину.

Существует несколько технологий забивки опор, каждая из которых обладает своими преимуществами и недостатками:

Ударная техника;
Технология лидерного бурения.

Помимо этого есть еще пара методов забивания свай в почву:

Заглубление вдавливанием;
Забивание свай вибрацией.

Каждый из последних двух вариантов нереально исполнить своими руками, так как они нуждаются в найме специализированной строительной техники. Их и остальные технологии стоит рассмотреть более подробно.

Ударная техника

Данная методика предполагает заглубление свай посредством забивания их копрами – специально предназначенными молотами. Существует множество копр, отличающихся разной степенью мощности, вариантами использования и другими характеристиками.

Ударная техника – это один из двух методов, которым можно воспользоваться при собственноручном возведении базиса. Для этого используют ручной молот, который можно изготовить своими руками. Его структура проста:

Сваренная из металла или дерева тренога;
Два подвешенных на треноге блока;
Тяжелый стальной молот;
Пара веревок, переброшенных через блоки, которые предназначены для поднятия молота.

Технология монтирования свай достаточно примитивна: молот закрепляют в наивысшей допустимой точке, а потом резко отпускают. Он набирает ускорение, бьет по опоре и вгоняет ее в почву. Далее молот при помощи веревки снова поднимают на туже высоту и отпускают. Аналогичная процедура повторяется до тех пор, пока свая не войдет в землю на нужную глубину.

Высота треноги рассчитывается так, чтобы молот при падении набирал подходящую скорость для сильного удара по опоре.

Самостоятельно изготовленные копры подходят для вбивания опор на глубину не более 3 м, благодаря чему ударная техника приобрела популярность в частном загородном строительстве. В основном непрофессионалы применяют ее для постройки нетяжелых строений – дачных домов, бань и сараев. Если же планируется устраивать массивный дом и сваи нужно забить на большую глубину, их делают составными (надставляют с использованием сварки).

Технология лидерного бурения

Случается, что почва на участке под застройку оказывается чересчур плотной, поэтому процесс бурения занимает слишком много времени. Для того чтобы ускорить забивание опор применяют методику лидерного бурения, которая также прекрасно подходит для возведения конструкций на сваях в промерзших грунтах в зимний период.

Монтаж с помощью лидерного бурения можно осуществить за несколько шагов:

В соответствии с проектом намечаются места установки свай.
Далее посредством бура роются скважины. Диаметр опор должен быть немного больше, нежели диаметр отверстий, а глубина ям должна быть на 50% меньше глубины устройства свай (это нужно для того, чтобы почва прочно удерживала опоры).
В получившиеся ямы забивают сваи – в работе можно использовать собственноручно выполненный копр.

Забивание свай вибрацией

Углубление опор при помощи вибрации выполняется специально предназначенным для этого приспособлением (вибропогружатель), которое устанавливается на кране. Оно являет собой дизельный (на бензине) или электрический двигатель, который заставляет работать конструкцию со сдвинутым центром тяжести. Конструкция фиксируется на верхушке сваи и включается. Возникает вибрация, идущая от верха к низу. Под действием колебания и своей массы опора заглубляется в почву.

Данная технология используется на территориях, на которых исключена возможность применения ударной техники – в плотно застроенных жилых зонах, в местах, где преобладают старые аварийные строения и т.п.

Заглубление вдавливанием

Заглубление вдавливанием тоже принято применять на участках, где использование ударного метода может привести к опасным последствиям. Для того чтобы вдавить опоры в грунт привлекается тяжелая строительная техника. Технология такого монтажа отличается особой сложностью: машина фиксирует опору, переносит на нее свою массу и вдавливает ее в землю. Невзирая на солидную стоимость данной процедуры, она весьма востребована в некоторых областях строительного дела. Способ вдавливания идеально подходит для проведения реконструкции многовековых строений и работ в густонаселенных районах.

Разобравшись в технологии установки забивных опор в почву можно прийти к выводу, что каждый способ устройства востребован и имеет право на существование. Любой метод хорош, главное определиться с видом будущей постройки, учесть все обстоятельства и подобрать максимально подходящую технологию возведения основания – от этого будут зависеть качественные характеристики готового фундамента.

Видеопример процесса забивки от А до Я:

Статья по теме: Какой фундамент нужно выбрать для дома из блоков