Опалубка для буронабивной сваи своими руками

Особенности фундамента на буронабивных сваях и детали устройства своими руками

Впервые технология закладки буронабивных свай была применена в 1899 году русским инженером А.Э. Страусе.

Сегодня такой фундамент широко используется в частном и промышленном строительстве, а правила его возведения контролируется сводом правил в СП 24.13330.2011 и СП 50-102-2003.

В статье рассмотрим все аспекты, связанные с возведением фундамента на буронабивных сваях, из каких этапов состоит устройство данного типа основания, его плюсы и минусы, а также примерные цены.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

• при строительстве заборов;
• легковесных хозяйственных построек;
• временных сооружений (бытовок).

В частном строительстве, при возведении жилых домов, кирпичных гаражей и т.д., оправданно применение свайно-ростверкового фундамента или монолитной плиты.

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

Особенности устройства представленного типа основания:

• с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
• с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
• подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие:

• доступная технология для применения в частном строительстве;
• высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
• эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
• удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
• значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

• потребность в расходе большого количества бетона;
• сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
• необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
• при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
• строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

• ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
• возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
• высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.

Если гидрогеологические условия на участке обуславливают необходимость бурения скважин на глубину до 5 метров, то такая методичка считается экономически нецелесообразной. В таком случае эксперты рекомендуют частным застройщикам выбирать свайно-винтовое основание или «плавающую» плиту.

Монтаж основания своими руками

Одно из преимуществ буронабивной технологии – возможность закладки свайного фундамента своими руками. При этом частный застройщик должен следовать установленным правилам строительства в проектировании и монтаже.

Проектирование

Согласно своду правил 24.13330, перед проектированием свайного фундамента необходимо провести исследование гидрогеологических особенностей участка, чтобы определить в конечном результате глубину расположения несущего пласта и рассчитать максимально допустимый вес, который способен вынести грунт без угрозы для целостности сооружения.

Упрощенная методика расчета буронабивного основания сводится к вычислению:

• сборной нагрузки от всех конструкций (стен, перекрытий, облицовки, кровли, пристроек), мебели, людей, а также нагрузок от ветра и снега;
• грузоподъемности одного силового элемента в зависимости от параметров сваи – длины, диаметра и т.д.

Для определения потребности в количестве буронабивных опор нужно суммарные нагрузки разделить на грузоподъемность одного силового элемента. Далее определяют оптимальный шаг между сваями в пределах по СНиП от 1,5 до 3,0 м при условии расположения в сопряжениях стен и по углам конструкции.

Пошаговая инструкция монтажа

Общий алгоритм фундаментных работ выглядит следующим образом:

1. Подготавливают участок к строительству: убирают строительный мусор, выравнивают поверхность, снимают плодородный слой почвы.
2. Подготовленную площадку размечают по проектной схеме с нанесением периметра сооружения и точек для бурения скважин.
3. В установленных местах разделывают скважины на проектную глубину.
4. Дно шурфов устилают утрамбованным слоем песка для увеличения несущей способности фундамента.
5. Если предусмотрено технологией, расширяют пяту с помощью специальной кирки. В этом случае подложку из песка делать нет необходимости.
6. Стенки скважин укрепляют бентонитовым раствором или обсадной трубой (пластиковой, из рубероида и т.п.).
7. Внутрь шурфов помещают смонтированные арматурные каркасы таким образом, чтобы над поверхностью оставались торчащие пруты для связки с ростверком.
8. Бетонируют скважины раствором, протыкая смесь арматурой для удаления пузырьков воздуха.
9. Переходят к обвязке, строительству ростверка или монолитной плиты.

Установка ростверка

Ленточный ростверк представляет собой плитную или монолитную конструкцию, которая нижней плоскостью опирается на поверхность буронабивных опор.

Ростверк может быть заглубленным, лежать на поверхности земли или нависать над участком. Последний случай рекомендован большинством строителей, поскольку конструкция защищена от давления почвы в зимний период в результате действия сил морозного пучения.

Порядок строительства:

• разметка участка, устройство шурфов, монтаж армокаркаса, бетонирование свай;
• строительство опалубки для ленточного ростверка;
• гидроизоляция внутреннего пространства опалубки гидрофобным материалом;
• монтаж и установка армирующего каркаса для ростверка;
• бетонирование ростверка.

Конструкция с нависающим ростверком усложняется за счет установки подпорок под нижнюю плоскость опалубки из досок, металлических профилей, кирпичей и т.д.

Установка монолитной плиты

Строительство монолитной плиты на буронабивных сваях дает значительный запас прочности фундаменту, который понадобится, если в процессе эксплуатации собственник решит достроить этаж, мансарду, усложнить кровлю и добавить прочие нагрузки на площадь основания.

Порядок монтажа:

• разметка участка;
• бурение скважин;
• устройство обсадной трубы;
• монтаж армирующего каркаса;
• бетонирование шурфа;
• устройство подушки из нерудных материалов под монолитную плиту;
• строительство опалубки по периметру плиты;
• гидроизоляция рулонным материалом;
• монтаж армокаркаса, закладка коммуникационных линий;
• связка арматуры буронабивных опор и будущей монолитной плиты;
• заливка рабочего пространства раствором уход за бетоном.

На участках с низкой несущей способностью, а также при строительстве сооружений, которые оказывают неравномерные нагрузки на опорную площадь основания, оправдана закладка монолитной ребристой плиты на буронабивных опорах.

Ребра жесткости в данном случае представляют собой фрагменты мелкозаглубленной ленты под несущими стенами сооружения, которые вместе со сваями являются опорой для монолита.

Расценки

Построить фундамент на буронабивных столбах можно своими руками, что позволяет существенно сэкономить. Однако ошибки при реализации технологии непременно скажутся на надежности силовой конструкции и долговечности самого сооружения. Не имея опыта в фундаментных работах, а также в проектировании подобных сооружений, стоит доверить работу профессионалам.

Также необходимо учитывать, что своими руками удобно закладывать опорные элементы диаметром до 300 мм и глубиной до 1,5–2 м, что обусловлено возможностями ручного бура и простейшими установками для устройства шурфов.

Среднерыночные цены на работу подрядчиков представлены в таблице ниже:

Диаметр сваи, мм	Стоимость работ, руб./м
150	1980
180	2150
200	2230
220	2400
250	2450
300	2300
320	3220
350	3450
400	3700
426	3900
450	3950
500	4210
530	4375
550	4450
600	5280
620	5450
800	6435
1000	7410
1200	9550

Стоимость закладки буронабивных свай будет определяться объемом и сложностью работ, а также особенностями технологических процессов (закладные или извлекаемые обсадные трубы, расширенная пята или одинаковое сечение по всей длине сваи и т.д.).

Дополнительная информация о возведении основания на буронабивных сваях

Заключение

Буронабивной фундамент способен выдерживать значительные нагрузки, что расширяет его сферу использования. Однако проконтролировать окончательное качество силовой конструкции достаточно сложно. Чтобы обеспечить запас прочности и продлить срок службы сооружения, возводят на буронабивных опорах ленточный ростверк или монолитную плиту.

Несмотря на доступность технологии, необходимо учитывать установленные требования и грамотно провести ряд расчетов. При возведении сооружений первой степени ответственности доверить строительство буронабивного фундамента лучше практикующим инженерам и конструкторам.

Источник

Как своими силами сделать фундамент на буронабивных сваях

Экономически эффективно устройство буронабивных свай только на глинистых грунтах при низком уровне УГВ, залегании несущего пласта, не ниже 3 м. Уже при 5 м бурение скважин диаметром от 0,5 м становится дороже изготовления свайно-винтового фундамента или плавающей плиты.

Технология

Изначально в литературе и строительстве четко различали сваи по методу их погружения:

• свая-опора – опалубка монтируется на дно шурфа/котлована, после распалубки бетонная конструкция засыпается;
• свая-столб – в скважину устанавливается композитный, деревянный, ж/б элемент;
• буроинъекционная – подача в скважину малого диаметра бетона с мелким наполнителем под давлением;
• набивная – скважина изготовлена не бурением, а уплотнением грунта специальным инструментом, армирована, залита бетоном;
• буровая – бетоном наполняется пробуренная скважина с установленной внутри арматурой;
• забивная – ж/б изделие вдавливается, вбивается либо погружается вибрационным способом.

В настоящее время устройство буронабивных свай в частном домостроении ведется по буровой методике, и называть такие сваи нужно — буровые, но среди индивидуальных застройщиков прижилось название буронабивная свая. Поэтому мы будем далее использовать прижившееся понятие – буронабивные сваи, но имейте ввиду, что с профессиональной точки зрения, данное название не правильное.

Геологические изыскания и расчет

Согласно своду строительных правил СП 24.13330 в отношении свайных фундаментов, для любого коттеджа обязательными операциями геологических изысканий являются бурение и зондирование. Разведочная скважина необходима для отбора образцов грунта с разных глубин. Тип зондирования (динамическое или статическое) выбирают, исходя из конкретных условий проекта.

При наличии техногенных, рыхлых, органических, слабых, просадочных грунтов разведочная скважина должна пройти их насквозь. В отличие от дорогостоящего геологического изыскания (бюджет от 30 тысяч рублей) существует технология пробного вкручивания винтовой сваи. В этом случае определить толщину каждого пласта и состав почвы не получится. Но можно определить глубину залегания пласта с несущей способностью.

Если она не превышает 3 м, в проект можно заложить сваи-столбы, при расчетах учитывать только сопротивление грунта под пятой сваи. В формулу сопротивления грунтов на боковой поверхности подставить минимально возможный коэффициент, обеспечив запас прочности фундамента.

• вычисление сборной нагрузки – вес всех конструкционных, облицовочных материалов (перекрытия, облицовки, стены, стропильная система, кровля), мебель, ветровая + снеговая нагрузка;
• определение несущей способности сваи – в зависимости от диаметра, длины сваи, расчетного сопротивления грунтов в разных слоях.

После чего, останется поделить нагрузку на несущую способность для получения количества свай. Затем производится корректировка с учетом геометрии здания:

• нечетное количество свай округляют до четного;
• обязательным условием является расположение свай в сопряжениях стен и по углам;
• не рекомендуется шаг свыше 3 м.

В нормативах СП 24.13330 существует пункт 15, в котором оговаривается специфика проектирования свайных фундаментов для малоэтажной застройки:

• диаметр буровых свай может быть снижен до 30 – 60 см при плотно утрамбованном механическим способом забоем (нижняя часть скважины);
• допускается диаметр буроинъекционных свай 15 – 35 см;
• разрешены металл-бетонные (укладка смеси внутрь несъемной опалубки-трубы) сваи диаметров 159 – 325 мм.

В примечаниях к этому пункту указано:

• для уплотнения забоя применят щебень фракции 10/20 мм и выше, втрамбовывая его вибратором;
• сваи-колонны заглублять минимум на 2 м;
• просадочные грунты можно не прорезать насквозь при расчетных просадках в пределах 15 см.

Также необходимо обеспечить нормальную эксплуатацию конструкций, расположенных над нулевым уровнем. В инструкции ВСН 01-76 во всех примерах для малоэтажных зданий заложена продольная арматура диаметра 10 мм (вертикальные стержни) периодического сечения, соединенная в цилиндрические каркасы кольцевыми фиксаторами.

Схема свайного поля.

В зависимости от используемой технологии бетонирования минимальный диаметр сваи составляет 50 см (бутобетон), 40 см (бетон), 30 см (железобетон). Глубина скважины для заливки буровой сваи выбирается при расчете. Если расчетное сопротивление грунта под подошвой сваи недостаточно, снижается шаг свайного поля либо увеличивается диаметр. Однако следует помнить, что изготовить в земле отверстие мотобуром или ручным инструментом больше 50 см в диаметре невозможно – отсутствует необходимая оснастка. Аренда спецтехники сведет на нет эффективность свайного фундамента с точки зрения бюджета строительства.

Разметка

В зависимости от того, какой диаметр свай заложен в проект, технология разметки свайного поля несколько отличается. Для ямобуров и ручного инструмента существуют ограничения по диаметру:

• без проблем можно пробурить отверстия 40 см, подобная оснастка имеется у большинства производителей бурового инструмента;
• фрезы, шнеки диаметром 50 см выпускает всего несколько производителей (например, Смерч КО2-5 с производительностью 2 м/ч, возможностью крепления буровой головки 095-251050-41);
• если диаметр скважины превышает этот размер, шурф придется выкапывать вручную, опалубка монтируется внутри него, после распалубки можно проконтролировать качество заливки, произвести наружную гидроизоляцию.

Разметка свайного поля.

Поэтому специалисты рекомендуют упрощенную методику разметки свайного поля:

• разметка оси стены парадного фасада – первый угол 5 м от красной линии улицы, 3 м от границы участка, второй параллельно улице;
• разметка двух торцевых стен – прямой угол находится методом равностороннего треугольника (катеты 3 м, 4 м, гипотенуза 5 м);
• сверка диагоналей – размеры отрезков должны совпасть с точностью до 10 мм;
• установка обносок – конструкция в виде скрепленных горизонтальной перемычкой (длина 40 – 60 см) колышков выносятся на 0,5 – 0,7 м за периметр здания, по осям протягиваются шнуры, отдельно монтируются обноски для внутренних несущих стен по аналогичной технологии;
• разметка скважин – отвесом отмечаются центра угловых свай в местах пересечения осевых шнуров, затем рулеткой откладываются расстояния, равные расчетному шагу свай, отмечаются центра остальных скважин;
• дополнительная разметка – при необходимости выемки грунта из шурфов устанавливаются дополнительные обноски (0,8 м от оси внутрь, наружу).

При производстве земляных работ достаточно снять осевой шнур, натянуть его позже при монтаже опалубки. После заглубления шурфов на 0,5 м дополнительные обноски можно полностью демонтировать.

Устройство свайного поля

Если диаметр сваи соответствует оснастке ручного или мотобура, в местах отметок на грунте производится бурение чуть ниже проектной отметки (0,2 – 0,4 м). На дно скважины укладывается песок (уплотнение водой) либо втрамбовывается щебень. После чего, можно монтировать опалубку, собирать армокаркас, устанавливать его внутрь, заполнять опалубку смесью.

Если для крупноформатных свай отрыты шурфы, имеет смысл расширить подошву, увеличив несущую способность сваи. Для этого монтируется опалубка высотой 10 – 20 см, заливается плита. Такое строительство полностью аналогично с изготовлением столбчатого основания. Может применяться щитовая или трубчатая опалубка для укладки бетона.

Бурение

Технология изготовления отверстий в земле классическая – используется ручной шнековый, ложковый бур или инструмент с мотоприводом. По мере заглубления наращивается рабочий орган, периодически удаляется разрыхленная порода.

Свайный фундамент экономичнее плитных и ленточных аналогов, поэтому для индивидуальных застройщиков была разработана технология ТИСЭ. Ложковый ручной бур позволяет, не только изготовить скважину, но и создать уширение в нижней части. Это позволяет снизить шаг свайного поля и сократить расход бетона.

Опалубка

В зависимости от проектных расчетов для буронабивных свай из бетона может использоваться опалубка нескольких типов:

• цилиндр из свернутого куска рубероида – если диаметр не превышает 50 см;
• асбоцементная труба – является прочной оболочкой, практически не снижает несущую способность, добавляет прочность изгиба, сжатия;
• полимерная труба – НПВХ для легких сооружений, полиэтиленовая для коттеджей.

В последнем варианте шаг свайного поля придется увеличить, поскольку снижается несущая способность сваи, за счет уменьшения боковых сил трения. Зато, полимерный материал обеспечивает защиту бетона от влаги, резко снижаются выдергивающие усилия при вспучивании грунта. Для больших диаметров буронабивных свай в предварительно отрытых шурфах чаще всего используется щитовая опалубка по аналогии со столбчатым фундаментом.

Несъемная трубчатая опалубка устанавливается по уровню проектной отметки. Съемную опалубку лучше приподнять на 5 – 7 см выше этого уровня, чтобы облегчить разравнивание оголовка сваи.

Армирование

В арматурном каркасе должно использоваться от 4 вертикальных стержней диаметром от 10 мм.

Шаг горизонтальных хомутов (изогнутое из арматуры 6 – 8 мм кольцо) составляет 0,4-0,6 м. Конструкция армокаркаса представляет собой цилиндр, связанный из вертикальных прутков, соединенных горизонтальными хомутами. В верхней части прутки должны выступать из бетона на 20 – 40 см для связки с ростверком.

Арматурный каркас для свай должен состоять как минимум из четырех прутков.

Технология бутобетонной заливки осложняет использование армокаркаса. В этом случае его делают коротким, устанавливают в оголовочную часть сваи, заливаемую без бутового камня (обычно верхние 0,5 м). Толстые прутки (от 12 мм) рекомендуется изгибать под прямым углом для связки с арматурой ростверка заранее, так как сделать это после распалубки, не повредив фундамент, очень сложно.

Заливка

Для укладки смеси внутрь опалубки должна использоваться марка бетона В22,5 и выше. В зависимости от технологии бетонирования должны выполняться требования:

• для товарного бетона – прочность щебня 50 – 60 МПа, содержание фракции 5/20 мм 25%, песка 25%, осадка конуса 21 см, цемента от 340 кг на куб продукта;
• для бутобетона – размеры щебня в пределах 15 см, забутовка нижней части (верхние 0,5 м заполняются без бутового камня), содержание бута не больше 30%.

Технология укладки смеси в скважину предусматривает установку на устье загрузочной воронки. В противном случае возможно обрушение грунта, неравномерность диаметра бетонной конструкции по высоте, изменение характеристик сваи. При использовании бутобетонной технологии камни и смесь укладываются в фундамент поочередно.

Утапливать крупный наполнитель необходимо насадкой глубинного вибратора. Запрещены перерывы больше 10 минут между вибрированием и подачей следующей порции смеси.

Запрещено применять кирпичный бой, не соответствующий по водопоглощению и морозостойкости дробленой горной породе (гравий, гранит, доломит).

Ростверк

Технология монолитного ростверка предпочтительнее для свайного поля. При висячем ростверке опалубка устанавливается следующим способом:

• палуба – нижний щит укладывается в H-образные стойки, оголовки свай должны заходить внутрь ростверка на 2 – 4 см, что соответствует защитному слою для арматуры, с которой связываются загнутые из свай стержни;
• боковые щиты – крепятся к палубе и боковым частям стоек, верхняя кромка должна быть выше проектного уровня на 2 – 5 см;
• элементы усиления – чтобы опалубка сохраняла стабильную геометрию, используются деревянные перемычки либо затяжка боковых щитов шпильками.

Опалубка для ростверка с уложенным арматурным каркасом.

В отличие от ленточного фундамента, технология ростверка не допускает прохождения сквозь него коммуникаций. Инженерные системы запускают под фундамент, минимум в 0,5 м от свай. Если выдержать указанное расстояние не представляется возможным, трубопровод укладывают в обойму, бетонируют в траншее на длину, равную трем диаметрам сваи в каждую сторону.

Технология наземного ростверка самая простая:

• нижняя палуба отсутствует;
• для укладки бетона достаточно опереть на грунт боковые щиты, укрепив их укосинами, распорками.

Однако в этом случае фундамент могут разрушить силы пучения, пытающиеся зимой поднять балки ростверка. Во избежание этого под ними вынимается плодородный слой на глубину 10 – 20 см, траншея заполняется песком. После распалубки песок удаляется из-под ростверка, пространство защищается листовым материалом, чтобы предотвратить заполнение землей при случайном осыпании. Такое свободное пространство гарантирует защиту от сил пучения.

При мелкозаглубленном ростверке удалять песок после распалубки очень неудобно – приходится откапывать фундамент с двух сторон. Поэтому применяется другая технология – 5 см слой пенопласта с минимальной плотностью. Во время вспучивания грунтов этот материал сжимается, позже частично восстанавливает форму.

По приведенной технологии домашний мастер самостоятельно построит фундамент из буронабивных свай с ленточным ростверком без ошибок. Технология позволяет сэкономить 30 – 40% бюджета в сравнении с прочими фундаментами.

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.

Источник