Стальные сваи. Особенности применения

Стальные сваи  бывают  трубчатые из  стальных труб и шпунтовые из металлического шпунта разнообразного сортамента. Часто, в качестве стальных свай применяют различные профили (двутавр, швеллер и др.). Однако высокая стоимость металла ограничивает использование стальных свай. И применяют их только в случае, если другие виды свай применить нельзя.

Конструкция стальных свай

Стальные сваи применяются в виде цилиндрических оболочек из соединенных между собой сварных труб заводского изготовления с продольным или спиральным швом или профильного сечения чаще из широкополого двутавра с усилени­ем дополнительными листами (рис. 6). После погружения в грунт стальные трубы диаметром 300-700 мм

Рис 6. Стальная свая
1- широкополый двутавр; 2 – дополнительные листы.

обычно заполняют бетоном. Заполнение не производится, если нагрузки невелики или же фундаменты предназначены для временных сооружений.

Стальные сваи применяются преимущественно при строительстве мостов, портовых соору­жений и морских эстакад главным об­разом при глубокой забивке и при необходимости прорезки или погруже­ния в очень плотный грунт (например, в гравелистый песок или галечник).

С помощью стальных трубчатых свай заполненных бетоном,  можно передавать большие нагрузки на глубоко рас­положенное прочное основание. Известны случаи применения стальных свай диаметром от 450 до 750 мм при длине от 30 до 55 м (высокие свайные ростверки мостовых переходов через пролив  Зодерстром  в  Стокгольме)   и диаметром 600 мм  при длине до 60 м (строительство электростанции в США, в штате Мичиган).

Наращивание стальных свай производится по мере погруже­ния. Благодаря своему малому весу и большой прочности они легко погружаются в грунт и при этом редко повреждаются.

Недостатки стальных свай

Основные недостатки стальных свай - большой расход стали и подверженность коррозии.

Различают два основных случая протекания процесса корро­зии стальных свай, находящихся в воде или грунте:

- если свая полностью погружена в грунт. В водонепроницаемых грунтах коррозия практически не проявляется; в водопроницае­мых интенсивность коррозии связана с колебанием уровня грун­товых вод и наличием в них химических веществ;

- если верхняя часть сваи выступает над уровнем грунта. Верх­няя часть сваи, находящаяся в морской или речной воде, корро­дирует в зависимости от химического состава воды. Часть сваи, сидящая в грунте, подвергается коррозии сильнее на участке в 1,5-2 м у границы грунт-вода. То же относится к границе воздух - вода (грунт).

Обычно поверхность стальных свай или шпунта покрывается тонким слоем ржавчины, которая в значительной степени пре­пятствует дальнейшей коррозии. Согласно данным обследований стальных свай в ряде морских портов установлено, что даже в наиболее неблагоприятных условиях требуется 15-20 лет, чтобы глубина коррозии достигла 1 мм, причем с течением вре­мени интенсивность этого процесса снижается.

Для защиты от коррозии наружную поверхность стальных свай покрывают асфальтовыми красками, каменноугольной смолой или другими специальными составами (например, на базе эпо­ксидных смол). В противном случае при определении несущей способности свай предусматривают, что в процессе эксплуатации толщина стенок за счет коррозии уменьшится на 2-3 мм.