Конические стальные забивные сваи Сталь 20 в Минске

Конические стальные забивные сваи из стали 20

Конические стальные забивные сваи, изготовленные из стали 20, представляют собой специализированный тип фундаментных конструкций, предназначенных для передачи значительных нагрузок на плотные слои грунта. В отличие от призматических аналогов, коническая геометрия обеспечивает повышенную несущую способность по боковой поверхности за счет эффекта обжатия грунта при погружении. Применение стали 20 — конструкционного углеродистого качественного материала — определяет баланс между прочностными характеристиками и технологичностью изготовления сварных соединений.

Технологические особенности материала

Сталь 20 (аналог AISI 1020) относится к группе малоуглеродистых конструкционных сталей с содержанием углерода 0,17–0,24%. Для забивных свай это означает оптимальное сочетание пластичности и сопротивляемости ударным нагрузкам в процессе погружения. Химический состав регламентируется ГОСТ 1050, механические свойства — ГОСТ 9454. Основные характеристики стали 20:

• Предел текучести — не менее 245 МПа (для проката толщиной до 80 мм)
• Временное сопротивление разрыву — 410–530 МПа
• Относительное удлинение — не менее 23%
• Ударная вязкость KCU при +20 C — не менее 59 Дж/см
• Хорошая свариваемость без ограничений, включая дуговую сварку в монтажных условиях

Конические сваи из стали 20 эксплуатируются в диапазоне температур от –40 C до +50 C. При проектировании фундаментов в регионах с расчетной температурой ниже –40 C требуется проведение дополнительных проверок на хладостойкость, поскольку сталь 20 не является морозостойкой в полном смысле этого термина.

Конструктивные параметры и геометрия

Коническая форма сваи характеризуется углом конусности, который обычно составляет 1–2 на сторону. Такая геометрия обеспечивает постепенное уплотнение грунта по мере заглубления, что увеличивает сопротивление по боковой поверхности на 15–25% по сравнению с цилиндрическими сваями равного объема. Типовые размеры конических свай из стали 20 варьируются в следующих пределах:

Сваи изготавливаются методом вальцовки из листового проката с последующей продольной сваркой шва. Для усиления нижней части применяется наконечник из износостойкой стали или литой бандаж. Верхний торец оснащается оголовником для передачи ударного импульса от дизель-молота или гидромолота.

Области применения

Конические забивные сваи из стали 20 востребованы в следующих инженерных решениях:

• Фундаменты опор линий электропередачи и контактной сети железных дорог
• Основания эстакад, путепроводов и транспортных развязок
• Фундаменты технологического оборудования нефтегазодобывающих комплексов
• Опоры наружных установок химических производств
• Фундаменты антенно-мачтовых сооружений и радиорелейных вышек

Коническая форма обеспечивает повышенную устойчивость к горизонтальным нагрузкам, что критично для высоких сооружений с большой парусностью. Сваи из стали 20 применяются в грунтах II и III категорий по сжимаемости — от тугопластичных глин до плотных песков средней крупности. При наличии в геологическом разрезе твердых включений (мерзлые грунты, скальные обломки) требуется предварительное лидерное бурение.

Особенности монтажа и защиты

Погружение конических свай из стали 20 выполняется дизель-молотами с массой ударной части не менее 1,8 т или гидромолотами с энергией удара от 40 кДж. Отказ сваи (осадка за один удар) не должен превышать 3 мм при контрольном залоге. В процессе забивки контролируется вертикальность погружения — отклонение от оси не более 1%.

Антикоррозионная защита наружной поверхности выполняется в зависимости от агрессивности грунтовых сред. Для неагрессивных грунтов достаточно грунтовки ГФ-021 в два слоя. В грунтах с сульфатной или хлоридной агрессией применяются эпоксидные составы или битумно-полимерные мастики толщиной не менее 300 мкм. Внутренняя полость сваи после погружения заполняется бетоном класса не ниже B15 для увеличения жесткости и предотвращения внутренней коррозии.

Вопросы и ответы