Строительство гражданских и промышленных зданий

Свайные фундаменты в основном применяются при необходимости прорезать относительно слабый грунт и передать нагрузку на глубоко залегающее
оснозание или при необходимости уплотнить распо­ложенные под подошвой фундамента грунты осно­вания. Соответственно свая работает как восприни­мающая продольные усилия колонна (свая-стойка) или как погруженное в упругую среду тело (вися­чая свая). Нормальные усилия, передаваемые сва­ей-стойкой, значительно выше, чем у аналогичной висячей сваи.

Свайные фундаменты состоят из забивных или набивных свай, погруженных в землю, и объеди­няющей их головы плиты или балки ростверка. Железобетонные забивные сваи изготовляются на заводах, деревянные — на строительной площадке из древесины хвойных пород. Железобетонные на­бивные сваи армируются и бетонируются в буро­вых скважинах на месте строительства.
Железобетонные ростверки могут быть моно­литными, сборно-монолитными и сборными. Обыч­но головы свай заводятся в ростверк на 50 мм. При восприятии растягивающих или изгибающих усилий ростверк должен жестко связывать головы свай. Поэтому после выравнивания свайного поля обнаженные концы арматуры свай заводятся в его толщу.
Железобетонные забивные сваи квадратного сечения выполняются:
сплошными, с ненапрягаемой или напрягае­мой продольной арматурой и с поперечным арми­рованием ствола напряженной спиралью;
сплошными, без поперечного армирования ствола, с напряженной продольной арматурой, рас­положенной в центре сечения;
с круглой полостью в центре сечения (в ос­тальном— аналогично п. 1).
Две последние конструкции более экономичны, но их применение ограничено: они не применяются в районах с сейсмичностью более 6 баллов и не могут погружаться в грунт вибратором.
Внутренняя полость свай в строительный и экс­плуатационный период должна быть защищена от замерзающей воды. Сваи с предварительно напря­женной продольной арматурой в виде стержней переменного сечения, высокопрочной проволоки или прядей более прочные и трещиноустойчивые. Натяжение стержневой арматуры производится ме­ханическим или электромеханическим способами, проволочной и прядевой —механическим способом. Поперечная арматура (спираль) и сетка в голове сваи выполняются из арматурной проволоки.
Полые круглые сваи — цельные диаметром 0,4— 0,8 м, длиной до 12 м и составные — из секций диаметром 0,4 м, суммарной длиной до 26 м; диа­метром 0,5 м, суммарной длиной до 30 м; диамет­ром 0,8 м, суммарной длиной до 48 м и составные сваи-оболочки диаметром 1,0; 1,2; 1,6 м, суммар­ной длиной до 48 м. Оки изготовляются в виде же­лезобетонных труб с продольной и спиральной ар­матурой. В торцах труб армирование усиливается за счет дополнительных каркасов и уменьшения шага спирали. Для лучшего погружения в грунт цельная свая может быть снабжена коническим наконечником. Стальные наконечники круглых свай позволяют им прорезать слабые грунты и за­глубляться в грунты средней плотности.

Для составных свай и свай-оболочек разрабо­таны конструкции сварного и болтового стыков. Более экономичный сварной стык применяется при общей длине сваи до 20 м и осуществляется преи­мущественно в период укрупнительной сборки при горизонтальном положении секций. Для удобства выполнения сварки секции свай-оболочек уклады­ваются на ролики, обеспечивающие вращение сты­ков. При необходимости стыки сваи свариваются и между секциями, установленными под копер.
Более универсальный болтовой стык применя­ется при наращивании сваи на месте погружения. После затяжки болтов гайки и шов заваривают. Перед стягиванием звеньев торцовые плоскости фланцев смазывают горячим битумом. После свар­ки все остальные поверхности стыков обмазывают горячим битумом за два раза. Стальные фланцы в торцах секций сварены с вертикальной армату­рой каркасов.
Подъем свай и свай-оболочек производится за­хватами в местах, отмеченных на их поверхности красками; синей — при перевозке, красной —под копер. Подъем за торец может быть выполнен спе­циальным захватом.
Погружение свай осуществляется копром или вибропогружателем, свай-оболочек — только виб­ропогружателем. В составных сваях более длин­ные секции располагаются внизу.
Современные свайные фундаменты выполняют­ся в большинстве случаев на забивных железобе­тонных сваях. Забивные сваи погружаются в грунт копром или вибратором. После погружения свай­ное поле выравнивается срезкой верхушек свай. Верхние концы — головы свай объединяются бал­ками ростверка. Монолитные ростверки предназна­чаются преимущественно для кирпичных и крупно­блочных домов, сборные — для панельных. Сбор­ные ростверки заготовляются в виде балок с отвер­стиями, через которые замоноличиваются заведен­ные в них сваи. Они могут устанавливаться и на сваи с оголовками.

При точном погружении свай до проектной от­метки головы заделываются в ростверки или ого­ловки на 200 мм. При выравнивании свайного по­ля бетонная часть свай срезается на 50 мм, а концы оголенной арматуры — на 300 мм выше отметки-подошвы ростверка или оголовков.
Глубина заложения подошвы ростверка под на­ружными стенами назначается, как правило, на 0,10—0,15 м ниже планировочной отметки. В низ­ких ростверках она может быть связана с полом подвала, в высоких — на обрез укладывается на­стил перекрытия. При расположении зданий на рельефе допускается устройство уступов в подош­ве ростверка до 0,5 м.
Высота железобетонного ростверка принимает­ся от 0,3 м и проверяется расчетом; ширина — от 0,4 м при сваях площадью сечения 0,2X0,2 м² и на 0,1 м более расстояния между касательными к свайному ряду (отклонение свай от проектного по­ложения допускается до 60 мм). Марка бетона 150 для монолитных и 200 — для сборных ро­стверков.
При связных грунтах (глина, суглинок, супеси) под монолитным ростверком наружных стен укла­дывается подстилающий слой из примененных в отмоете материалов (шлак, щебень или крупно­зернистый песок)   толщиной от 0,2 м, а под ростверком внутренних стен — подготовка из тощего бетона, щебня или шлака толщиной от 0,1 м.

Отметка подошвы сборного ростверка назнача­ется в соответствии с принятой высотой цокольных панелей с учетом необходимости обеспечения тех­нического подполья от промерзания. Ростверки под внутренними стенами панельных зданий могут быть подняты непосредственно под плиты перекры­тия. При устройстве сборного ростверка следует обеспечить плотное опирание балок на все распо­ложенные под ними оголовки. Стыки между тор­цами балок замоноличиваются конструктивным бе­тоном марки 200 или выполняются «вполбалки» на цементном растворе (см. лист 1.07).

Сваи-оболочки применяют преимущественно в фундаментах зданий и сооружений, расположен­ных над слабыми грунтами с толщиной слоя до 45 м (см. лист 9.09). Таким образом, при предель­ной длине сваи 48 м остается 3 м для заглубле­ния в связный грунт и заделки в ростверк. Сваи-оболочки используют, кроме того, при необходи­мости передачи на фундамент значительных гори­зонтальных усилий, а также в районах с сейсмич­ностью более 6 баллов.