3.2.Железобетонные сваи сплошного сечения (полнотелые), оболочки
Железобетонные сваи могут иметь:
А) квадратное сечение (призматические сваи) от 20х20 см до 45х45 см и длиной от 4 до 25 м;
Б) круглое;
В) быть цельными;
Г) составными.
Железобетонные сваи не имеют недостатков, присущих деревянным сваям. Основной недостаток железобетонных свай – большая масса, требующая для погружения в грунт тяжелое крановое и сваебойное оборудование.
В мостостроении широко применяют типовые призматические сваи сечением 30х30; 35х35; 40х40.
Изготавливают сваи из обычного и предварительного напряженного железобетона. Бетон класса В 25-В 35.
Сваи без предварительного напряжения изготовляются длиной 6-18 м (мостовые 4 м – 18 м). В них ставится продольная стержневая арматура класса А II диаметром Ф 12-28 мм. Количество арматуры определяется из расчета по условию прочности свай на монтажные нагрузки.
Головы свай армируют сварными сетками для исключения повреждения при забивке в тяжелые грунты. Наибольшие напряжения при забивке возникают у концов свай, поэтому предусмотрен меньший шаг поперечной спиральной арматуры в этих местах.
Недостаток свай: большой расход стали и опасность возникновения трещин раскрытием до 0,25 мм при погружении в твердые грунты (предельное раскрытие трещин 0,2 мм).
Каждая свая имеет марку. Например, СМ12-35 Т4, это означает: С-свая, М-мостовая, 12-длина (м), 35-сторона сечения, Т - трещиностойкая, 4-номер типа армирования.
Преднапряженные сваи армируют стержневой арматурой кл. А-IV ф 12…20 мм, или высокопрочной проволокой класса Вр-II ф 5 мм, или семипроволочными витыми канатами.
Для фундаментов зданий и промышленных сооружений используют стандартные призматические сваи из обычного и преднапряженного железобетона сечениями от 20х20 (см) до 40х40 (см) и длиной от 3 до 20 м.
Значительное уменьшение массы достигается в полых железобетонных сваях круглого поперечного сечения. Их делают из центрифугированных звеньев, составными, длиной 8-12 м.
В типовом проекте железобетонные оболочки, применяемые в мостостроении, при наружном диаметре 0,4 и 0,6 м называются полыми круглыми сваями, а при диаметре 1,2-3 м-сваями-оболочками.
В мостостроении применяют сваи ф 40 см толщиной стенки 8 см, при ф 60 и 80 см толщина стенки 10 см.
Благодаря небольшой толщине стенок оболочек и возможности погружения отдельными звеньями применение этих конструкций позволяет достигать глубины 30-50 м и более.
Несущие элементы этих свай собирают из отдельных железобетонных полых секций кольцевого сечения. При большом диаметре оболочек секции наращивают по мере их погружения в грунт. Сборку свай малого диаметра можно вести сразу на полную длину до их погружения.
После погружения полости внутри оболочек заполняют бетоном (при необходимости армируют), песком или оставляют полыми. Звенья свай из бетона класса В 35 и выше с обычной или преднапряженной арматурой. Конец сваи может быть открытым или закрытым. Весьма удачны квадратные сваи с цилиндрической полостью, забиваемые с открытым концом.
Железобетонные сваи-оболочки будут рассмотрены подробнее и позднее.