Преимущества железобетонных свай заключаются в их относительной стойкости против атмосферных воздействий, в способности противостоять морскому шашню, а также в большей несущей способности отдельной сваи по сравнению с деревянной. Железобетонную сваю можно запроектировать в соответствии с предъявляемыми к ней требованиями. Плиту фундамента на железобетонных сваях вследствие долговечности последних на воздухе можно заложить выше уровня грунтовых вод.
Общие размеры фундамента, если это требуется, можно уменьшить применением свай большого сечения. Железобетонные сваи также успешно применяют в опорах эстакад (рис. 10) и для шпунтовых рядов.
Рис. 10. Железобетонные сваи, обладающие большой несущей способностью и сопротивляемостью разрушающим факторам, применены для устройства опор эстакады.
В изображенной здесь эстакаде сваи имеют длину от 10,7 до 35,2 м
Материал железобетонных свай, методы изготовления и их прочность можно соответствующим образом запроектировать и проверить испытаниями.
Железобетонные сваи можно сконструировать, изготовить и погрузить с расчетом на заданную нагрузку; по своему характеру они весьма долговечны. Эти сваи обладают грузоподъемностью до 40—50 т. Диаметр их обычно колеблется от 40 до 61 см, а длина чаще всего от 6 до 18,5 м, хотя в некоторых случаях были с успехом применены сваи длиной более 36 м. Забивка их осуществлялась с помощью специального оборудования.
Железобетонные сваи применяют двух типов: а) забивные и б) набивные.
Забивные железобетонные сваи: Сваи этого типа изготовляют заранее и забивают в грунт в общем теми же методами, что и деревянные. По своей конструкции они могут сильно различаться. Сваи могут иметь квадратную, шестиугольную, восьмиугольную, круглую и другие формы сечения; сваи можно изготовить равномерного сечения по всей длине или с уклоном боковой грани до 1/48. Коничность следует назначать с учетом характера грунта основания. Сваи, забиваемые в плотные грунты и предназначенные работать в качестве свай-стоек, должны иметь равномерное сечение по длине. Сваи, погружаемые в рыхлые грунты и работающие в основном за счет бокового трения, должны быть коничными.
На рис. 11 показаны железобетонные сваи в фундаменте быка.
Как показывает опыт, часть железобетонных свай на берегах морей проявляет тенденцию к разрушению выше уровня отлива. Это объясняется, по-видимому, прониканием в бетон воды, вызывающей коррозию арматуры и ее распучивание, а также попеременным замерзанием и оттаиванием воды, пропитавшей бетон. Для предотвращения таких повреждений применяют оцинкованную арматуру, а также назначают толщину защитного слоя бетона не менее 9— 10 см. Существуют также патентованные железобетонные сваи, обработанные специальной асфальтовой или другой пропиткой. Применение этих свай даст хорошие результаты.
Железобетонные сваи можно забивать паровыми, пневматическими или дизельными молотами; следует применять наиболее тяжелый тип молота. Для защиты от непосредственного воздействия ударов молота на голову сваи надевают наголовник с деревянной прокладкой. Хотя железобетонные сваи надлежащей прочности способны выдержать интенсивную забивку, последняя должна продолжаться лишь до достижения сваей глубины, требуемой по условиям грузоподъемности. Как и в других типах свай, для облегчения работы иногда применяют погружение с помощью струи воды, проходящей или по отдельным трубкам или по полостям, оставленным в теле сваи.
В тех случаях, когда сваю нельзя забить на полную длину, бетон обрубают механическими молотками, а арматуру отпиливают или обрезают автогеном. Часто бывает полезно оставить выше обреза арматуру достаточной длины для связи с Фундаментной плитой или насадкой, укладываемой на сваи. При недостаточной длине сваю можно нарастить железобетоном. При этом голову сваи срубают, а выступающую арматуру используют для связи с новым бетоном.
Рис. 11. Железобетонные сваи в фундаменте быка