Технология монтажа винтовых свай

Использование винтовых свай при возведении фундамента здания имеет массу преимуществ. Основные плюсы данной конструкции:

• Данный вид фундамента намного прочнее железобетонных конструкций.
• Цена винтового фундамента гораздо ниже многих других видов фундамента. Таким образом, сэкономленные средства можно распределить на другие виды работ.
• Сваи винтового фундамента достаточно быстро монтируются. На их установку тратится всего 2-3 дня, что не сравнится со временем застывания бетонных оснований.
• Рыхлый грунт не сдвинет с места глубоко ввинченную сваю, поэтому установка на различных почвах становится проще.
• Отлично подходят для строительства в холмистой местности. Незаменимы сваи и при возведении домов на склонах.

Довольно простым считается установка свай по этим и некоторым другим причинам. К примеру, при самостоятельном возведении такого фундамента для вворачивания свай достаточно 2-3 человека. Рытье котлованов или ям не требуется, да и в использовании техники нет необходимости.

Но, помимо достоинств существуют у свайного фундамента и свои минусы. Самый серьезный недостаток — это коррозия, которой поддаются сваи.

Кроме этого, есть некоторые местности, в которых невозможно использование свай. И вблизи уже выстроенного здания их не вкрутить, так как будут мешать стены.

А так же есть ограничения по параметрам строящегося здания из-за габаритов. Это получается из-за низкой несущей способности конструкции. Но все же стоит помнить, что стоимость винтового фундамента низкая и соответствует качеству.

Особенности конструкций винтовых свай

Существует несколько методов самостоятельного изготовления этих элементов, но не все они равнозначны по качеству. Для того чтобы не делать фатальных ошибок, следует очень хорошо понять не только конструкцию, но и назначение каждого элемента, действующие на него нагрузки, возможные последствия отклонений от расчетных размеров.

Надо всегда помнить, что винтовые сваи выполняют роль фундамента, а от этого архитектурного элемента зависит длительность и безопасность эксплуатации зданий.

Элемент сваи
Краткое описание и назначение

Устанавливается в верхней части сваи после ее закручивания и выравнивания по горизонтальной плоскости. Соединяет ствол с металлическим или деревянным ростверком. Ростверк связывает все отдельно стоящие сваи в единую жесткую конструкцию, на нем ставятся фасадные стены и межкомнатные перегородки, в том числе и несущие. Толщина листовой стали для изготовления оголовков должна быть не менее 4 мм, линейные размеры зависят от материала изготовления и технических параметров ростверка.

Удерживает вертикальную нагрузку всего строения, во время закручивания дополнительно влияют скручивающие усилия. Изготавливается из толстостенной трубы, диметр выбирается индивидуально с учетом максимальных расчетных нагрузок. Толщина стенки не менее 5 мм. Для частного строительства диаметр может быть в пределах 50–100 мм. Для повышения вертикальной устойчивости и уменьшения коррозионных процессов труба заливается цементно-песчаной смесью М-300. Такая технология увеличивает показатели механической прочности элемента примерно на 20%. Нижняя часть ствола имеет форму конуса, за счет этого облегчается процесс установки свай. Длина конуса примерно 1,5–2,0 диаметра трубы

Расчет производится для уменьшения коэффициента трения и снижения усилий во время вкручивания сваи.

Главный элемент сваи, ее эксплуатационным свойствам надо уделять очень большое внимание, именно лопасть держит здание. Ее рекомендуется делать толщиной не менее 4 мм. Лопасть имеет два важных параметра – внешний диаметр и шаг резьбы (расстояние между витками). Как влияют эти значения следует остановиться более подробно, при невыполнении требований винтовая свая полностью теряет свои несущие свойства.

Элементы винтовой сваи

Для уменьшения коррозионных процессов внешние поверхности покрываются защитным слоем из прочных современных красок иди традиционными битумными мастиками.

Защита сваи от коррозии

Основные работы

Обустройство лидер-лунок

Перед началом основных работ необходимо подготовить посадочные места для винтовых свай, которые называются лидер-лунками. Для этих целей в намеченных посредством колышков точках следует удалить верхний слой почвы вместе с травой на глубину порядка 10-15 см.

Ширина подготавливаемых лунок должна превышать диаметральный размер лопасти используемых свай примерно на 2-3 см. В принципе, можно обойтись и без такой подготовки; однако в этом случае потребуются дополнительные усилия для вворачивания опор в грунт в ходе ручных операций.

Обратите внимание на следующие детали подготовки:

При использовании в процессе работ специальных вворачивающих механизмов необходимости в обустройстве лидер-лунок, как правило, не возникает.

Не допускается намеренно выкапывать приямки под винтовые опоры и просто устанавливать их остриё в землю (даже на небольшую глубину).

Последнее требование объясняется тем, что одним из условий качественного монтажа винтовых свай является нетронутость окружающих её слоёв несущего грунта, что позволяет эффективно распределить нагрузки от дома.

Подготовка и установка свай

В целях снижения расходов на закупные строительные материалы полноценные винтовые сваи могут изготавливаться самостоятельно.

Для реализации этого решения вам необходимо будет запастись трубами соответствующего диаметра, выбор которого зависит от расчётной нагрузки на свайно-ленточный фундамент дома.

Такие самодельные сваи изготавливаются из труб достаточной толщины, поверхность которых сначала следует тщательно очистить от ржавчины, а затем покрыть специальным защитным составом.

Видео: Самодельные винтовые сваи

После этого на вворачиваемую в землю часть заострённых с одного конца трубных заготовок навариваются самодельные лопасти из металлических пластин требуемого размера и формы.

Для упрощения работы с самодельной сваей в её верхней части в стенках высверливаются два отверстия, в которых при вворачивании помещается специальный рычаг в виде мощной штанги. Эта часть винтовой опоры перед обустройством ленточного ростверка срезается посредством обычной «болгарки».

Порядок монтажа готовых металлических опор выглядит следующим образом:

Перед вворачиванием остриё сваи помещается в заранее подготовленную лунку, после чего с помощью специального рычага её винтовая часть вворачивается в грунт.

Видео: Монтаж свайно винтового фундамента

После того, как все сваи установлены на свои места, их верхние срезы выравниваются по нивелиру, а выступающие части просто срезаются «болгаркой».

Затем в полости труб заливается жидкий бетон, что повышает прочность несущего основания и обеспечивает дополнительную антикоррозийную защиту металла.

В верхней части каждой из самодельных опор привариваются металлические пластины прямоугольной формы, используемые в последствии для связки с ростверком.

При вворачивании очередной опоры следует постоянно контролировать линию вертикальности её положения.

Описание винтовых свай.

Основным элементом фундамента является металлическая винтовая свая. Она представляет собой обычную стальную трубу. При этом толщина металла должна быть не меньше 4 мм.

На остром конце винтовой сваи находится режущая лопасть. Благодаря ей происходит ввинчивание в грунт. Из-за идеальной формы лопастей их можно просто ввинчивать на нужную глубину благодаря силе 3–4 строителей.

Для объектов, имеющих перепады в высоте или при наличии иных боковых нагрузок, используются сваи, на остром конце которых имеются две лопасти. Это придает дополнительную надежность практически любому строению.

Диаметр лопастей колеблется в пределах 200–850 мм. По внешнему виду свая напоминает громадный саморез. Она имеет диаметр от 50 до 350 мм. Ее длина составляет 2–11 м. Самые маленькие сваи используются для установки заборов, рекламных щитов, навесов. В продаже встречаются полые и цельные сваи.

Установка винтовых свай, видео:

Благодаря перпендикулярному расположению лопастей, винт не разрыхляет грунт. Несущая способность данных свай колеблется в пределах 5-25 т. Бывают разные варианты проектов фундаментов. Они зависят от типа будущего строения и грунта. Самые популярные из них:

• одиночные сваи (поддерживают отдельные элементы) нередко применяются в том случае, когда необходимо пристроить что-то к уже имеющемуся зданию;
• стандартный фундамент – используется под колонны и основные элементы строения;
• свайные ленты – располагаются под стенами строения;
• свайное поле – используется для тяжелых конструкций.

Для деревянного дома выбирают крепкие и долговечные сваи с литыми наконечниками.

Особое внимание необходимо уделить защитному покрытию этого строительного материала. Для проверки его качества можно попросить у продавца сделать тестовое закручивание

Если металл сильно оголится, то винтовые сваи покрыты плохой защитой.

Самое лучшее покрытие производится на основе высококачественной полиуретановой смолы. Не менее надежные и оцинкованные сваи. Их обрабатывают с помощью горячей оцинковки. Они покрыты защитой как снаружи, так и внутри.

Достоинства данных свай:

• Возможность их повторного использования. Это обусловлено тем, что они демонтируются без каких-либо повреждений.
• Отпадает необходимость в выполнении большого объема земляных работ. Возведение свайно-винтового фундамента возможно на обводненных и подвижных участках.
• Монтаж данного фундамента осуществляют за 1–3 дня. Работы, производимые вручную, более продолжительные, чем с применением специальной техники.
• Строительство дома начинают сразу же после монтажа оголовка.
• Они идеальны для возведения различных пристроек к строению.
• Срок службы свайно-винтового фундамента составляет 150 лет. После дополнительной обработки винтовые сваи могут прослужить без замены более 200 лет.
• Себестоимость возведения данного фундамента почти втрое ниже, чем ленточного.
• После возведения фундамента на участке не скапливается строительный мусор.

Недостатки винтовых свай немногочисленны:

• их нельзя использовать на крупнообломочных и скальных грунтах;
• проседание грунта, при плохо проведенном обследовании участка;
• деформация фундамента, происходящая при нарушении технологии (она возможна в случае, если при вкручивании свай не фиксировали их положение, их устанавливали в заранее выкопанные ямы или забивали, сделали неправильную обвязку свай);
• коррозия свай из-за отсутствия или плохой антикоррозийной обработки;
• ограничение строительства легкими и небольшими домами, например, из арболита или полистеролбетона.

Свайный фундамент — преимущества и недостатки

К достоинствам таких оснований относят следующие аспекты:

• Возможность возведения здания на сложных участках, когда другие типы фундаментов применить нет возможности.
• Относительно малая трудоемкость и высокая скорость монтажа.
• Минимизация расходов на строительство, так как фундамент из свай считается одним из самых дешевых вариантов.
• Отсутствие земляных работ позволяет сохранить естественный ландшафт на участке строительства.

Из недостатков этого типа фундамента отмечают следующие факторы:

• Необходимость расчетов, так как сваи имеют ограничение по несущей способности.
• Отсутствие подвального помещения.
• Такой тип основания подходит для возведения относительно легких сооружений.
• Необходимость выполнения обвязки свай, а также их качественной гидроизоляции.
• Сложность обустройства полов первого этажа: требуется применение эффективных материалов для теплоизоляции, чтобы исключить промерзание.

Выбор строительных материалов

В настоящее время приобрести сваи для фундамента можно как в собранном виде, так и в разобранном. Цена на винтовые сваи под фундамент готовые немного выше, чем на сборные.

При выборе любого из двух вариантов наиболее важный момент — это предоставление продавцом необходимого сертификата качества продукции. В таком ответственном деле первое — это всегда безопасность.

Стандартные сваи для винтового фундамента в длину фиксировано 2,5 метра. Из этого размера на поверхности земли оставляют только 1 метр. Возникают ситуации, когда данной длины не достаточно. В таком случае вы можете приобрести сваи более длинные.

Помните, что сваи могут потребоваться различной длины. Такой вариант возможен при непрочной почве. Кроме того, сваи разной длины могут понадобиться при возведении фундамента на неровной поверхности.

Сфера применения

Основные положения и требования к проектированию и условиям применения свайных фундаментов регламентирует СП 24.13330.2011 и СП 50–102–2003. В соответствии с этими нормативными документами, фундаменты проектируются на основании проведенных инженерных изысканий. Основными сферами применения (основанием для обустройства) считается наличие на участке застройки грунтов со слабой несущей способностью. К таким почвам относятся:

• Суглинки.
• Торфяники.
• Песчаник.
• Плывуны.
• Пучинистые, растительные, лессовидные грунты.
• Другие типы грунта с неустойчивыми или слабыми структурными связями.

Также основанием для применения свайных фундаментов считаются такие факторы:

• Высокий уровень ГВ.
• Болотистая местность.
• Сезонная затапливаемость участка во время паводков.
• Сейсмическая активность в регионе застройки.
• Значительный перепад поверхности участка по высоте.

Кроме этого основание под здание на сваях организовывают в случаях, когда возведение других типов фундаментов нерационально с экономической точки. Например, большой объем земельных работ по выемке грунта для обустройства монолитного или плитного фундамента.

Еще одна сфера применения свайных фундаментов – строительство быстровозводимых зданий, так как скорость их обустройства позволяет сохранять высокие темпы строительства.

Основные виды свай

По сути, винтовая свая — это предварительно обработанная антикоррозийным средством металлическая труба с приваренной лопастью или без неё. Она входит в грунт наподобие самореза. Сваи бывают:

1. С разным диаметром. Чем толще труба, тем больший вес она может выдержать. Но следует понимать, что сваи диаметром более 108 мм вручную вкрутить будет очень трудно.
2. С разным размером ребра винта. С уширенной пятой — для грунта с низкой несущей способностью, с имитацией резьбы — для твёрдого мёрзлого грунта, который лучше не тревожить.
3. С разными по диаметру лопастями. Для влажных и зыбких грунтов лопасти сваи должны быть больше, чем для сухих и плотных.

В продаже также имеются специальные сваи с многовитковыми или многозаходными винтами, встроенным дренажом, из специальных, химически устойчивых материалов, с дополнительными лопастями, с наваренными оголовками.

В зависимости от типа грунта следут выбирать винтовую сваю с подходящим диаметром столба и размером лопасти

Монтаж своими руками. Пошаговая инструкция

При создании свайно-винтового фундамента под дом последовательность работ имеет строгую очередность.

Свайный фундамент под дом, подготовка

Свайно-винтовой фундамент может быть создан на неровном рельефе, не требующем предварительного выравнивания. Его можно использовать при строительстве на склонах.Подготовительные работы сводятся к очистке участка от кустарников, растений и иных мешающих предметов.

Производим разметку, отмечая места установки свай колышками. На точках установки делаются углубления до 30 см, для облегчения входа лопастей в грунт.

Рекомендую плодородный слой удалять, так как он создает сильное сопротивление из-за наличия корней и прочих препятствий.

Подготовка земли под свайный фундамент

Погружение свай

При наличии мягкого грунта возможен ручной монтаж, в ином случае механическим способом. При ручном погружении максимальный диаметр стволов 8,7 см. Самые часто используемые сваи с диаметром 10,8 см. При машинном способе получается более качественный монтаж свай, сохраняя определенный угол, усилие завинчивания и глубину. Механический способ позволяет работать со сваями до 15,9 см. данного размера хватает для постройки дома достаточно большого размера.

Погружение свай осуществляется на заданную глубину. При достижении нужной величины сцепления с грунтом свая начинает вращаться с большим усилием, или вовсе прекращает вращаться. В таком случае останавливаем вращение, иначе сварка может не выдержать, лопасти отвалятся, и свая не будет выполнять свою задачу.

При работе с винтовыми сваями запрещается делать реверс (выкрутить ствол назад). Это приведет к ослаблению сцепления лопастей с грунтом и исключает возможность повторного погружения свае в этом же месте.

Свайный фундамент под дом, обвязка

Итак, установили все сваи, что же дальше? Теперь начинаем процесс подрезки. Подгоняем высоту торчащих свай к одному уровню, образуя ровную горизонтальную поверхность. Для этого используем лазерный уровень с функцией построения плоскостей на нужной высоте и обрезаем трубы.

После процесса подрезки сваи заполняют бетоном, тем самым повышая их прочность.

Дальше производим монтаж ростверка (обвязки) – пояса, который соединяет все сваи в одну систему. Обрезанные сваи накрываем оголовками с горизонтальными площадками, на которые устанавливаются деревянные или металлические балки.

Бывают случаи, когда ростверк и обвязка не одно и тоже. Обвязку выполняем ниже уровня монтажа ростверка и соединяем между собой все сваи, получается система схожая на решетку. Используем металлические отрезки швеллера, приваренные к стенкам стволов.

Обвязка

Усиление свайного фундамента

Под этим термином подразумевают целый комплекс мероприятий, направленных на усиление одного или нескольких элементов свайного основания:

• Для усиления опор на этапе их монтажа используют железобетонные подошвы, которые обустраиваются под нижней частью сваи. Для усиления уже эксплуатируемой опоры и ее ремонта в случае обнаружения трещин или частичного разрушения применяют так называемые железобетонные обоймы. Для этого расширяют ствол скважины и заливают бетонную смесь, которая после застывания надежно фиксирует и поддерживает изделие.
• Для усиления ростверка на этапе строительства используют металлические подкладки из уголков или швеллеров, устанавливаемых по углам фундамента. Усиление бетонного ростверка производится методом торкретирования: нанесения растворной смеси под высоким давлением. Ремонтный состав наносится послойно, при этом каждый слой армируется при помощи сетки из тонкой оцинкованной проволоки.
• Усиление всего свайного фундамента в случаях его недостаточной несущей способности, проседания или частичного разрушения – сложная технологическая задача, которая под силу только специалистам. Усиление неправильно рассчитанного или возведенного свайного фундамента зависит от типа грунта. Применяется один из методов уплотнения грунта вокруг свай: цементация, силикатизация, смолизация, обжиг.

По этим же технологиям усиливается грунт вокруг наземной части свайного основания. Если вокруг ростверка наблюдается простое проседание или размытие грунта, производят подсыпание более плотными материалами (мелким щебнем или гравием).

Закладываем фундамент на винтовых сваях своими руками

Когда все расчеты и технологическая карта процессов на руках, можно начинать строительство.

Закладка фундамента на винтовых сваях подразделяется на этапы.

1. Разметка участка для монтажа винтового фундамента. По сути, это перенесение чертежа на местность. Отмечаем места, где будут монтированы сваи. Это можно сделать, забив колышки, или нанести стандартную веревочную разметку.

2. Монтируем сваи. При помощи трубы закручиваем сваи в места разметки. Можно использовать и лом. Магнитным уровнем проверяем вертикальность вхождения свай в почву через каждые 2 — 3 витка. Сваи закручиваются с запасом в 10 – 15 см для последующего равнения, ведь ни в коем случае нельзя их выкручивать обратно.

3. Проверяем горизонтальный уровень. После того, как все сваи смонтированы, нужно проверить их горизонтальность. Лучше всего это сделать горизонтальным нивелиром. Лишнее срезаем с помощью болгарки.

4. Фиксация бетоном. При закручивании сваи вокруг трубы образуется полость. Для укрепления конструкции нужно залить полости бетоном (для раствора берем цемент марки М 500). Можно для придания дополнительной прочности сделать армирование свай. Для этого до заливки бетоном разместите в полостях прутья арматуры или оберните трубы арматурной сеткой.

5. Монтаж оголовков. Чтобы закрыть полость труб, нужно приварить оголовки. Проверьте еще раз горизонтальность свай и приварите оголовки. Для защиты от коррозии нанесите на швы специальный антикоррозийный состав для металла.

6. Монтируем ростверк. После того, как сваи будут закреплены, нужно сделать обвязку конструкции. Устанавливаем перемычки. Их можно приварить или прикрутить болтами. Предварительно, для защиты от коррозии, обработайте их специальным раствором либо покрасьте 2 раза.

Облицовка фундамента на винтовых сваях

Когда фундамент готов, нужно выполнить его облицовку, ведь в своем первозданном виде винтовой фундамент имеет не эстетичный вид. Выбирая вид облицовки, можно не просто улучшить внешний вид фундамента, но и придать ему дополнительную прочность. Это уже тот этап работ, который можно сделать самостоятельно, без помощи специалистов.

Но обратимся к опыту строителей. Несмотря на то, что готовый фундамент уже обладает прекрасными опорными и защитными качествами, не помешает усилить их. Тем более, погодные аномалии, а также волнения почвы сверх рассчитанных, никто не отменял. Винтовые сваи предназначены для деревянного дома, поэтому фундамент должен выглядеть гармонично и дополнительно усиливать фундамент. Для этой роли прекрасно подойдут искусственный или натуральный камень, который мы и используем для отделки.

Отделка из данных материалов призвана не только создать эстетику в общем ансамбле, но и придать строению дополнительную прочность. Отдельно заметим, что каменный фундамент также защитит дерево от снега и воды

Если в вашем регионе присутствуют обильные осадки, уделите внимание такому свойству отделочного материала, как гидропонность

Облицовка выполняет не только роль декора. Как отмечают специалисты, камень выполняет и дополнительные армирующие функции. Если при облицовке будет использован камень, дополнительного усиления винтового фундамента выполнять не надо, облицовка способна выполнить данную функцию.

Уделите внимание раствору. Он является частью укрепительного сооружения

Хорошо будет добавить в него пластификаторы, чтобы раствор приобрел пластичные свойства

Это важно, ведь фундамент на сваях, ввиду своей конструкции, динамичен и может смещаться при сезонных возмущениях почвы. Чтобы облицовка укрепляла конструкцию, а не оказывала лишнее сопротивление, придайте и ей пластичность с помощью раствора с пластификаторами

После выбора материала облицовки возникает вопрос о высоте отделки. Тут мнения специалистов расходятся. Одни рекомендуют выкладывать только фундамент, иные – выполнять отделку вплоть до оконных проемов. Истина находится, как всегда, посередине. Высота отделки зависит от специфики погодных условий региона – чем больше перепад температур, осадки, колебания почвы, тем выше должна заканчиваться отделка (усиление).

Скрепляется камень при помощи специального раствора на основе бетона и пластификаторов. Смесь готовится непосредственно перед началом работ. Каждый элемент тщательно смазывается раствором и выкладывается на поверхности. После завершения работ по отделке следует тщательно промазать все швы фиксирующим раствором. После высыхания их можно покрасить обычной краской.

Рекомендации от профи!

Аксессуары для бани
Беседка своими руками
Бетонный забор
Буржуйка своими руками
Веранда своими руками
Винтовой фундамент
Дачный туалет своими руками
Декоративный кирпич
Забор из камня
Заливка фундамента
Как сделать забор
Калитка из профнастила
Камин своими руками
Кирпичный забор
Клумбы своими руками
Кованые ворота
Крыльцо своими руками
Купель для бани
Курятник своими руками
Лестница своими руками
Металлические ворота
Монтаж вагонки
Монтаж поликарбоната
Насос для дачи
Обустройство гаража
Ограждения для клумб
Отмостка своими руками
Парилка в бане
Перила для лестниц
Погреб своими руками
Покраска стен
Пресс своими руками
Решетки на окна
Рулонные ворота
Сарай своими руками
Сигнализация для дачи
Скамейки для дачи
Столбы для забора
Стяжка пола
Твердотопливные котлы
Теплица своими руками
Установка забора
Утепление дома
Утепление мансарды
Утепление фундамента

Устройство свайно-винтового фундамента: как возвести основание своими силами?

Каждый фундамент дома должен быть построен и спроектирован очень тщательно. В полной мере это относится и к варианту с винтовыми сваями. Кажущаяся простота их установки на самом деле скрывает множество тонкостей и нюансов, которые просто нельзя игнорировать без риска столкнуться с неприятными последствиями.

Изготовление: этапы

Опоры свайного типа вполне можно изготовить своими руками. Но нужно признать, что такая работа не из легких и требует большого опыта, тщательного изучения специфики проблемы. Чтобы крепежная часть легко входила в грунт, требуется тщательно рассчитать наклон спиральной лопасти, ее крепление к конусу наконечника. Ситуацию усугубляет полное отсутствие государственных стандартов и отсутствие эталонной продукции. Нельзя купить или получить какую-то одну сваю и по ее образцу изготовить другие – даже ведущие производители часто сбывают некачественный товар.

Типовой состав конструкции является следующим:

• корпус – труба диаметром 7,6–35 см с толщиной стенки от 0,4 см;
• наконечники, получаемые за счет сварки либо литья пики, длина которых составляет 2 собственных диаметра, либо конусы;
• лопасти – спирали с одним либо с двумя заходами, и как вариант пара винтов в 40–70 см друг от друга;
• оголовок применяется в сочетании с ростверками из дерева.

Типичный оголовок делается как пластина со специальными отверстиями и рядом ребер жесткости. Эту пластину приваривают к катушке, делающейся из трубы, внутренним диаметром немногим крупнее внешней оболочки сваи. Внимание: при самостоятельном производстве винтовых опор стоит использовать чертежи, распространяемые любым изготовителем. Тогда исключается риск ошибки с размерами лопастей, уменьшается число сварных швов. Чем меньше таких соединений, тем меньше и слабых участков вокруг них.

По мнению профессионалов, стоит выбирать трубы, выпущенные по ГОСТам 8732 и 19281 либо по заменяющим их ТУ Ст20 и 09Г2С. Подобные материалы отличаются легким кроем и простым изгибом лепестков. Сформировать из них наконечник удобнее всего. Самодельные винтовые сваи по большей части делают длиной от 2 до 3 м, если требуется достичь несущих пластов почвы на значительной глубине, уже после вкручивания добавляют трубу длиной 150–200 см. Говоря про комплектующие, нельзя не упомянуть о наконечниках.

Они делаются трех различных типов, подход касается не только нюансов технологии, но и величины используемой детали. Так, сквозь плотную почву лучше всего пройдут пики сварного исполнения либо получаемые из трубного «тела». А вот пронзить песочный массив, торфяные отложения и супеси легче будет крестовидными наконечниками. То как долго прослужит фундамент, не зависит от вида пики. Зато явные отличия обнаруживаются при сравнении усилия затяжки на рычаге.

Использование трубного тела подразумевает наращивание его на два диаметра, так как один из концов заготовки становится наконечником будущей сваи. Начинают работу с нарезки шаблона. По этому шаблону край заготовки размечают на сектора. При крое трубы линии, проведенные мелом, становятся ориентиром для формирования лепестков с зубчиками. Далее, производится загиб таких лепестков в виде строгого конуса, причем вершину точно совмещают с осью трубы; закончив эту манипуляцию, приваривают фрагменты методом двойного шва.

Если диаметр трубы составляет 10,8–20 см, готовят пять лепестков. При меньшей его величине (от 7,6 до 8,9 см) хватает и четырех фрагментов.

Кроме сварочного аппарата, нормальная работа требует использования таких инструментов, как:

• аппарат для плазменной резки;
• газовый резак;
• болгарка с оснащением для прорезей в металле.

Эти режущие аппараты взаимозаменяемы, но рекомендуется всегда иметь под рукой одновременно хотя бы два варианта, а лучше все три. Тогда в случае какой-то неполадки или затруднения не возникнет заминки в работе. Затем используя полученные пики, можно будет быстро погрузить их на требуемую глубину, раздвигая мелкие и дробя крупные камни. Если предстоит строить малые архитектурные формы и легкие постройки, можно применять сварные наконечники, получаемые похожим образом. Рекомендация: стыковка лопастей лучше всего происходит с пиками из трубных лепестков, а не с теми, которые получены из листовых сталей.

Есть и еще один подход, в котором используется несколько иная схема. Детали кроят в виде треугольника, дополняемого ребрами жесткости и круглой пластиной, которая заглушает трубу с одного конца. При сборке поверх заглушки ставится крупный треугольник и пара ребер, присоединяемых к пластине под углом 90 градусов. Прихватывать сваркой нужно сразу в нескольких точках. Окончательное закрепление делается по типу двойного шва.

Крестообразный наконечник требует прикреплять лопасти шнека выше пики. Поэтому высокая проходимость различных пород достигается за счет увеличенного усилия затяжки. Что касается лопастей, упростить вкручивание их в грунт можно, поставив винт в самом низу наконечника, оставляя сверху как минимум 2/3 длины. Образцовый шаг лопасти составляет 50–70 мм. Для получения лопастей применяют листовую сталь большой толщины как минимум от 0,5 см.

Сплошной винт с одним заходом требует разводить лопасти при помощи лома или монтировки до избранного шага. Если конструкция формируется сразу из нескольких заготовок, кроить единичные сегменты (не более ½ окружности) гораздо правильнее. Отдельные участки последовательно сваривают на пику или на тело сваи. Первый подход не дает возможности создать сложный винт, однако, обеспечивает устойчивую геометрию конструкции. Во второй схеме сборка шнека с несколькими заходами не представляет особых затруднений, но нужно внимательно следить, чтобы вид спирали не был нарушен.

Перед ручной резкой заготовки размечают по внешнему диаметру 150–300 мм, это зависит от нагрузки, приходящейся на сваю, чаще всего ограничиваются коридором от 200 до 250 мм. Внутренний диаметр стараются приравнять к внешнему размеру трубы. Черчение отрезка, связывающего окружность в полости и снаружи, производится в случайно выбранном месте, но подойти к этой работе все же стоит внимательнее. Кроить детали плазменным резаком нужно из листа толщиной 0,5–0,7 см, вместо плазменного можно взять газовый резак. При работе внимательно смотрят, чтобы была учтена ширина реза, а посадочное место было обработано как следует.

В ходе разводки участок, противоположный месту разреза, зажимают в тиски и раздвигают монтировкой либо ломом. Когда тисков нет, можно применять просто щель в массивных стальных конструкциях. Но в любом случае стоит постоянно наблюдать, обеспечивается ли нормальный шаг винта у шнека или нет. Для получения свай с множественными заходами можно применять и другие варианты. Так, в одном из них разметку внутреннего диаметра делают такую же, как и внешний размер трубы (200–300 мм).

Кольцо, получившееся при такой разметке, разбивается парой отрезков на идентичные по величине полукольца. Фигурный раскрой подразумевает возможность совершать действия в любой последовательности, но тут уже требуется инструмент профессионального класса. Методика «установки на сваю» предполагает, что по винтовой разметке прихватывают начальное полукольцо и выверяют соблюдение прямого угла. Если все верно, по той же линии ставят прочие полукольца – столько, сколько планируется сделать витков. Внимание: допускается незначительный прогиб полуколец для более точного соответствия их проектным габаритам и геометрии.

Как бы качественно ни была изготовлена сама труба, очень важна еще антикоррозийная защита. По результатам специальных инженерных изысканий было установлено, что ежегодная потеря свай и их лопастей составляет 0,01 мм стенок и это в практически идеальных условиях. Если грунт очень активен химически, если воздействия велики, износ может ускоряться в разы.

После удаления окалины и при обработке совершенно новых труб могут применяться следующие:

• эмаль из двух компонентов производится специально для подземных металлических изделий, срок службы – минимум 60 лет;
• эмаль на основе полиуретана требует предварительного нанесения грунта ВЛ05, прослужит не менее трех десятилетий;
• стеклопластик. Перед его нанесением придется обработать основу холодным цинковым покрытием. Общий срок службы (теоретически рассчитанный) достигает 3–4 столетий, обеспечено стабильное противодействие электрохимической коррозии.

Но стеклопластик трудно назвать доступным по цене материалом. В целях экономии чаще всего применяют сложные ЛКМ на базе эпоксидной смолы. Что касается исходной стали, стандарт Ст20 или ГОСТ 8732-74 позволяет рассчитывать на надежную работу опорного элемента в обычном домашнем строительстве. Только при очень высокой нагрузке или при жестких эксплуатационных условиях имеет смысл ориентироваться на ГОСТ 19281. По большей части соответствующие ему сваи применяют в промышленном и многоэтажном строительстве, для освоения приусадебного участка их характеристики избыточны. Независимо от вида используемых опор их длину подбирают таким образом, чтобы точно добраться до слоя твердого грунта.

При этом требуется не только достичь его, но и оставить резерв для заглубления на 30–35 см. Когда планируется вывести сваи повыше над землей, можно даже дополнительно увеличить такой промежуток. Своевременный запас по высоте позволяет избежать последующего утомительного наращивания и связанных с ним потенциальных ошибок. Для определения необходимого диаметра трубы при самостоятельном изготовлении ее, а также и при подборе готовых конструкций стоит учесть нормы СНиП 2.02.03-85. Да, это довольно сложно, но зато поможет сделать все очень точно и четко.

Чаще всего трубы диаметром 4,7–7,6 см применяется при возведении легких типов забора и барьерных сооружений. Увеличивая его до 7,7–8,9 см, можно быть уверенными в устойчивости кирпичной бани, капитальной беседки или мощного забора из кирпича. А вот под каркасные строения, под срубы и дома в два, три этажа рекомендуется применять сваи диаметром 10,8 см. Не стоит стремиться всегда к максимальному значению, поскольку это влечет только неоправданные потребительские расходы. Важно: в кустарных условиях крайне тяжело сделать сваи крупнее 10,8 см.

Для таких изделий нужно монтировать усиленные лопасти, и только промышленное производство может сделать их качественно. Кроме того, наращивая диаметр, усложняют формирование винта. Стенки ствола вместе с этим, даже под самыми легкими постройками на благоприятном грунте, не могут быть тоньше 0,4 см. При выборе нужной толщины в конкретном случае рекомендуется не забывать, что сгиб конуса придется обеспечивать ударами молотка. Так что тут тоже не срабатывает принцип «чем больше, тем лучше».

Преимущества и недостатки

Несомненными плюсами свайно-винтового основания под дом являются следующие:

• возможность обойтись без специальных машин при небольшом масштабе работ;
• исключение опалубки и цоколя;
• одинаково качественная работа в любой сезон;
• обеспечение вентиляции под полом дома;
• возможность демонтировать какой угодно конструкционный элемент.

Но есть даже у такого привлекательного решения ряд минусов. Его не получится возвести на горных породах, и независимо от качества защиты приходится все время считаться с риском коррозии. Уровень нагрузки на фундамент лимитирован; кроме того, винтовые сваи гораздо требовательнее к качеству работы. Малейшее отклонение от нормальной технологии может спровоцировать провал опор, их искривление или выталкивание наверх. Эти отрицательные моменты, впрочем, не позволяют игнорировать тот факт, что винтовая подложка хороша на берегах рек и озер, на причалах, в лесистых районах и так далее.

Особенности конструкции

Просто приготовить к работе сваи, пусть даже очень хорошие, будет недостаточно. Устройство свайно-винтового фундамента под домом имеет ряд специфических черт, которые нельзя игнорировать. Винтовые сваи, внешне напоминающие огромные шурупы, невосприимчивы к промерзанию почв и могут внедряться на различные глубины. Вкручивание в грунт, сложенный любыми породами, облегчается за счет заостренного конца с режущей деталью. Сваи уплотняют грунт вокруг себя и эффективно подавляют вспучивание его.

Коррозионная стойкость в значительной мере определяется видом использованного защитного покрытия. Наилучшее прикрытие обеспечивают полимеры, но нанести их на металл крайне тяжело. Широко распространено использование винтовых свай под временные и подсобные сооружения, под инфраструктуру приусадебных участков. Фундамент из них может выдержать суммарную нагрузку в 50 тонн, а единичная свая легко переносит давление до 9 тонн в течение всего штатного срока службы. Когда временное сооружение перестает быть нужным или должно быть перенесено в другое место, даже перевезено, сваю можно взять с собой и сэкономить на материалах для фундамента. По виду использованного наконечника винтовые конструкции делятся на элементы с узкой и широкой лопастью, а вторые еще разделяются на имеющие один либо два витка.

Одновитковое изделие оснащено только одним витком, отсюда и название. Вершина его оснащена особыми отверстиями, позволяющими закрепить и использовать бур. Решения с одним витком предпочтительны в строительстве заборов и незначительных сооружений. Широкая лопасть привлекательна в ходе строительства двухэтажного дома, а также при любых работах на участках с нестабильной почвой. Устойчивость закрепления заметно повышается. Но и среди свай с узкими лопастями есть своя градация – на многовитковые и трубчатые.

Наличие нескольких витков позволяет сформировать заостренные наконечники. Подобное решение позволяет успешно пронзать даже очень плотный грунт. Трубчатое изделие предпочтительно в зимние месяцы, когда земля мерзлая и обрабатывается плохо. Особые отверстия пропускают землю. Пройдя внутрь, она делает всю конструкцию намного более устойчивой, нежели в полнотелом исполнении.

Чтобы исключить ошибки, важно помнить, что даже формально относящиеся к одной категории сваи российского и иностранного производства могут отличаться друг от друга. Выбор подходящего решения должен делаться только после консультации с геологами и инженерами.

Во внимание принимают следующие факторы:

• характеристики почвы;
• уровень проникновения холода в грунт;
• климатические свойства местности;
• высота расположения грунтовых вод.

Установленные сваи в любом случае требуется бетонировать. Это поможет зафиксировать опору в почве и одновременно прикрыть ее от коррозионных процессов. В качестве обвязки может применяться хвойная древесина. Рекомендуется брать для обвязки блоки, которые заметно шире монтируемых свай. Конусообразный наконечник ставится на сваи, заполняемые цементом, а если срез делается косым, при закручивании опорный блок должен наполняться почвой.

Разновидности свай

Какие бывают?

Оцинкованные сваи отличаются повышенной надежностью и отличной длительностью работы. Цинк можно нанести горячей и холодной методиками. Но даже столь хороший слой потребует специальной антикоррозийной обработки. Горячая подготовка считается наилучшей, поскольку такая отделка сокращает образование царапин и других дефектов в процессе монтажа. Оцинкованная свая хорошо проявляет себя в строительстве надземных сооружений и при необходимости обеспечить высочайшие экологические характеристики.

В большинстве случаев для бетонирования винтовых опор берут бетоны низких марок категории (М200 и М300). Раствор М200 применяют для одноэтажных и двухэтажных построек с легкими и средними перекрытиями. Литые и сварные наконечники – это два ключевых варианта, которыми оснащаются винтовые сваи. Сварная технология подразумевает прикрепление лопастей из металла 0,3– 0,5 см; это дешевле, чем литье или бетонные изделия, но надежность все-таки является недостаточной. При вкручивании в твердые подложки изредка происходит разрушение либо вовсе отрыв частей друг от друга.

У литого варианта есть и другое преимущество: он делается гораздо точнее, для работы применяют сталь 25-й марки. Обязательно проводится термообработка отливок, что увеличивает крепость конструкций. Наконечники литого исполнения оснащаются лопастями с основанием толщиной 1,3 см, а чем ближе к краю, тем тоньше оказывается изделие. Подобное решение позволяет уверенно проходить даже очень сложные почвенные массы, отпадает потребность в заблаговременном рыхлении. Разброс по величине окажется минимальным, поведение свай в ходе монтажа будет полностью предсказуемым для застройщиков.

Для какого грунта?

Оцинкованные элементы могут быть внедрены в какой угодно грунт, для этой цели их оснащают наконечниками в виде конуса. Применение подобных опор вполне возможно даже в горных местностях. Внимание: сваи с винтом нельзя монтировать в грунте, сложенном крупнообломочными породами и скалистыми вкраплениями. Крупнообломочным основанием считается такое, что сформировано из несцепленных механически фрагментов скалистых камней и пород выветривания. В подобном грунте от 50% всей массы и объема приходится на обломки крупнее 0,2 см.

Причина запрета проста – большие куски камня могут причинить ущерб даже наиболее прочным металлам и сплавам. Стоит иметь в виду, что при расположении проблемных минеральных структур глубже 150 см, монтаж обычно не представляет труда. Но окончательное решение должны принимать только квалифицированные инженеры, поскольку малейший промах грозит серьезными последствиями. Песчаная почва более благоприятна для прохождения винтовыми сваями и обычно не приносит неприятных сюрпризов. Уже на глубине от 1,5 м крепость материала подложки чаще всего позволяет подпирать здание максимально надежно.

Пылящие глины подходят несколько хуже, поскольку они склонны к очень значительному вспучиванию. Супеси и суглинки в этом плане чуть лучше, но уступают песочному основанию. Решить проблему можно, наращивая глубину внедрения. Если лопасти будут упираться в прочный материал, сваи точно удержатся на месте и смогут сохранить целостность дома на долгие годы. Что касается просадочных грунтов, строительство на них крайне сложно, и обязательно придется проводить пробные бурения, оценивать свойства почв.

Проектирование и расчет

Выбрав подходящий вариант исполнения свай, нужно приступать к расчетам их линейных параметров и составлению проектов, к формированию чертежей.

Только тщательные расчеты позволяют подобрать следующее:

• необходимую высоту конструкций;
• общее число опор;
• диаметр каждой из них;
• глубину закладки;
• величину расходов на строительство фундамента.

Последовательность вычислений не определяется произвольно, она очень четко закреплена в СНиП 2.02.03.85. Согласно этому стандарту, при определении необходимых свойств конструкции нельзя ограничиться только данными о рельефе местности и глубине циркуляции подземных вод. Крайне важно ориентироваться на реальный объем осадков, выпадающих в определенной климатической зоне. Если почему-либо невозможно выполнить качественное геодезическое исследование, приходится брать за основу минимальную расчетную нагрузку. Определение числа винтовых свай производится умножением суммарной нагрузки на результат деления коэффициента надежности на предельно допускаемый уровень нагрузки.

Рекомендуется, чтобы нагрузка на каждую из свай была пропорциональна общей нагрузке от строения. Правильное строительство, соответствующее нормативам ГОСТ, предусматривает всегда равномерное распределение нагрузок под несущими стенами и под участками увеличенного давления. Дополнительно анализируется креновое усилие. Во многих случаях гарантировать срок службы здания не меньше определенной планки удается только при обращении к специалистам. Более простая методика определения размеров и физических параметров конструкций состоит в использовании особого программного обеспечения.

При расчете создающейся нагрузки во внимание требуется принимать массу перекрытий и эксплуатационное давление от находящихся в доме людей, от их имущества. Профессиональные архитекторы не забывают при этом о нагрузке, формируемой порывами ветра, осадкой постройки и рывками температур. Сваи с широкой лопастью и отлитым наконечником считаются наилучшим решением для малоэтажной застройки на относительно простом грунте. Если взять конструкции со многими лопастями, размещенными на различных уровнях, это поможет вынести даже очень мощные нагрузки в сложной почве. Изделия переменного периметра вносятся в проект, если нужно решать специфический круг задач; наконец, узкая лопасть с литым концом, имеющим зубы, отлично справится с каменистым грунтом и даже с вечной мерзлотой.

Наименее надежным решением считаются свайные стволы, получаемые из шовной трубы методом приваривания лопастей. Использовать такие конструкции допустимо только при ограниченной величине нагрузок и на «хорошем» грунте. Принято считать, что свая диаметром 8,9 см при величине лопасти в 25 см способна выдержать максимум 5000 кг. Именно такова эксплуатационная нагрузка, создаваемая одноэтажным каркасно-щитовым домом. Конструкция диаметром 10,8 см с лопастью 30 см легко выдержит до 7000 кг, то есть уже пригодна под двухэтажные брусовые и блочные постройки.

Когда планируется применять для строительства дома газобетонные блоки и кирпич, в проекте предусматривается использование свай диаметром 13,3 см с лопастью шириной 35 см.

Многолетняя практика позволила сформировать универсальные требования и к длине опор, а именно:

• в суглинки, находящиеся до 100 см от поверхности, вводят стержень длиной 250 см;
• в рыхлые почвы и в плывуны внедряют такую сваю, которая способна добраться до плотной массы;
• разница на участках с неровным рельефом может достигать 50 см.

Если по итогам расчетов получается, что придется делать эту разницу большей, нужно на самом деле или отказываться от использования свай вовсе, или же тщательно выравнивать неровности рельефа, вывозить лишний грунт или подсыпать в низинах. Когда планируется ставить сверху каркас из дерева либо блочный дом, расстояние может составлять от 2 до 2,5 м. Чуть дальше можно раздвигать опоры, выставляемые под постройками из бревен и бруса. Чтобы все было надежно и долго прослужило, нельзя поднимать цоколь выше, чем на 0,6 м. По длине свай оставляют запас 200–300 мм.

Особое внимание стоит уделить при составлении проекта наиболее проблемным местам. Обычно ими оказываются углы построек и пересечения между несущей стеной и внутренними перегородками. Довольно велики нагрузки, возникающие у входных групп и по периметру. Вводить для удержания печи и камина требуется минимум две сваи. Хотя бы одна опора должна быть поставлена под несущие стены в тех местах, где расположены мезонин, балкон.

Если из реальных условий эксплуатации следует необходимость добавить число винтовых свай по сравнению с расчетным, не стоит бояться такого шага. Наоборот, повышенная прочность обеспечит реальную экономию средств, поскольку качество здания окажется оптимальным за все время использования. При расчете ростверка любого типа и высоты просчитывают максимально тщательно, как будет продавливаться фундамент в целом и каждый угол. Дополнительно рассчитывают энергию изгибающего воздействия. В варианте с высоким типом ростверка 100% нагрузки накладывается на сваи, и поэтому точный расчет без посторонней помощи или хотя бы без специализированного ПО, будет довольно сложен.

Подготовка

Самые тщательные расчеты и самые хорошо продуманные проекты не дадут положительного результата, если подойти к забивке свай бездумно. Хотя их разработчики и производители активно вводят в свои конструкции решения, позволяющие компенсировать часть строительных ошибок, лучше установить опоры под дом или иное строение по всем правилам. А это означает тщательную подготовку площадки, даже когда строится «всего лишь» баня либо гараж. Дело не ограничивается геологоразведкой и сбором данных о желаемом типе свай, о нужной глубине их закладки и так далее. Иногда приходится вкручивать или забивать свайные элементы в виде пробы, чтобы лучше на опыте оценить характеристики конкретного участка.

На строительных площадках с крепкой почвой достаточно окажется выровнять территорию, убрать все кусты, деревья, травы и их корни, удалить мусор любого рода. А вот там, где земля сыпучая, очень мягкая или не слишком стабильная, понадобится выравнивать площадку. В местах с высоким расположением грунтовых вод подготовка часто подразумевает отведение талых стоков и дренаж. Чтобы гарантировать отсутствие всякого рода растительности под домом, иногда требуется даже снимать плодородный пласт, убирая 200–300 мм почвенной массы от поверхности.

Важность первоначальной расчистки состоит не только в том, что она открывает благоприятные возможности для строительных работ. Только так можно отметить правильно нулевой уровень и повести от него отсчет ярусов здания в целом. Разметка производится не только на плане, но и на местности. Сделать ее более явной и удобной для использования поможет натягивание веревки либо проволоки, удерживаемой кольями. Более простой вариант заключается в рытье небольших углублений, заполняемых известью. Связывающие опорные точки линии чертятся прямо на поверхности при помощи лопат и иного шанцевого инструмента.

Начертив линии, их и граничные точки обязательно еще раз сверяют с чертежом и планами. Лучше потратить на это даже несколько часов, нежели потом годами сокрушаться о допущенной ошибке. Независимо от прочности свай, которые предстоит смонтировать, придется учитывать вероятность их разрушения от внешних воздействий. Опытные строители всегда максимально заботятся о защите опор от попадания воды и миграции грунтовых масс. Даже утепление площадки под домом вполне оправдано.

Когда решено поверх свайного фундамента заливать ленту, весь участок до ее подошвы насыщается грунтовой массой. Перед самой заливкой смеси требуется прикрыть свободные места на сваях слоем грунтовки или другим средством гидроизоляции. Это позволит обеспечить воздушную подушку между постройкой и грунтом на толщину ленты. Только когда все это проделано, можно перейти к работе по установке самого фундамента. Делать ее вручную или за счет специальной техники – это решать нужно в каждом случае индивидуально.

Установка

Технология

Знание технологии монтажа свай значимо для любого застройщика. Если допустить ошибку, можно столкнуться с уменьшением рабочего ресурса и с сокращением прочности основания. Глубина пласта с необходимой несущей способностью должна быть определена под отметкой промерзания. Закупая сваи с учетом такой глубины, требуется учитывать подъем на 50 см над землей, позволяющий выровнять свайное поле.

Оси несущих стен размечаются сразу после этого, вместе с ними разметка проводится для любых конструкций, создающих нагрузку, таких как:

• крыльцо;
• лестница в доме;
• печь или камин.

Изготовленные своими руками или купленные сваи требует погружать в заблаговременно пробуренные лидирующие лунки. Срезка выпирающих наружу концов производится под общий горизонтальный уровень. Обвязка проводится с использованием ростверка и придающих жесткость деталей, но прибегать к тому и другому элементам нужно только при высоте свай более 1,5 м над землей. Сваи, не имеющие цинковой оболочки, нужно бетонировать изнутри, чтобы предотвратить коррозию. Это требование важно даже для конструкций с полимерным или стекловолоконным слоем, который внутри трубы по техническим причинам не может быть монолитен.

Велика роль экспериментальных закручиваний, они дополняют картину, которую дают геологические изыскания, а в отдельных случаях позволяют вовсе отказаться от оплаты помощи геологов. Одну сваю поочередно вводят в нескольких выбранных местах, чтобы определить окончательно глубину размещения несущего грунта. Дополнительно выясняется, есть ли верховодка, насколько она сильна, присутствует ли внизу водоупорный грунт. Разобравшись со всеми этими моментами, следует приступать к разметке, которая проводится шнурами по обноскам. Точки, где должны вводиться центры свай, требуется помечать крестами.

По этим крестам бурят направляющие лунки или выкапывают приямки. Закручивать маячные сваи (угловые), ставящиеся в местах сопряжения стен, полагается в первую очередь. Только такой прием гарантирует совпадение реальных и проектных контуров постройки. Незначительные отклонения отдельных опор ликвидируются за счет оголовков с расширенными площадками. Без лидирующих лунок обойтись довольно тяжело, они существенно упрощают и позиционирование трубчатых конструкций по вертикали, и ввод спиралей в грунт.

Предельно допустимая ошибка при использовании маячных свай не превышает 50 мм. В промежуточных точках опорные блоки можно устанавливать с меньшей строгостью. Впрочем, если все маяки сделаны правильно, вероятное отклонение будет в пределах норм без дополнительных усилий. Свайное поле в месте установки капитальной печи или иного тяжелого очага должно иметь от 4 свай с ростверком в виде плиты. Под стационарными насосами свыше 400 кг тоже должна стоять свая.

Если сверху планируется установка резервного генератора, верхняя часть ростверка покрывается лентой, изолирующей вибрацию. В зависимости от предполагаемой массы под внутренние лестницы ставится 2 либо 4 сваи. Фундамент под крыльцом формируется строго индивидуально, при этом обращают внимание на геометрию и нюансы конструкции, на планировку дома и обустройство прилегающей территории, в том числе отмостки. Главное – не забыть про все эти сваи, чтобы не пришлось вкручивать их наспех, вскрывая черновые полы и ломая уже отлаженную систему. На данном этапе работ следует разобраться с монтажом инженерных коммуникаций, с их теплоизоляцией и с дополнением греющими кабелями.

Закрутить сваи в фундамент при помощи специальной техники довольно дорого, поэтому почти всякий застройщик отдает предпочтение иным вариантам. Полностью ручная работа требует участия трех человек, СВС вращается двумя из них, а третий контролирует. Механизировав процесс (используя дрель с планетарным редуктором), можно ограничиться двумя участниками. Один следит за вертикальностью входа изделия, а другой облегчает первоначальный этап внедрения. Несмотря на увеличенные затраты труда полностью ручная методика практичнее, она позволяет немедленно выявить вход в несущие пласты по росту затягивающего усилия.

Чтобы сократить расходы на строительство, нужно сразу, в момент проектирования, определиться – нужны оголовки или нет. Но полезно учесть, что значительное отклонение в процессе работы от нормальной оси все же вынудит монтировать эти элементы. Над сделанными из металла и железобетона ростверками оголовки ставить нет необходимости. Так как приваривание оголовков к сваям формирует коррозионные очаги, требуется использовать для защиты содержащие цинк и алюминий краски. Свою функцию они выполняют только тогда, когда с поверхности удалены шлак и окалина.

Вкручивание сваи может привести к тому, что ее верхушка смещается в сторону. Пластины помогают выравнивать стенные оси, когда свайный пол обвязывают ростверком. Без оголовка нельзя обойтись там, где ростверк из дерева не удастся закрепить на круглой трубе. А также полезен он там, где применяют балки из сваренных на ребро швеллеров, площадь опоры у которых должна быть увеличена, иначе не удастся сформировать сварочные швы. Что касается раздвигания свай в стороны от стенной оси, оголовок помогает исправлять дефекты до 100 мм в обе стороны.

В любом другом случае применять привариваемые пластины нет никакой необходимости. Фундамент СВФ под кирпичным домом обязательно требует монолитного ростверка. Под срубами и двухэтажными, трехэтажными каркасными домами резерв крепости достигается за счет двутавра или швеллеров. Когда вверху планируется поставить легкое жилье, можно ограничиться брусовой обвязкой либо досками. Монолитные ростверки создаются с опалубкой, через корпуса свай проводится арматура, ее замуровывают в бетон наряду с оголовками.

Двутавры и швеллеры нужно приваривать к сваям без оголовков. Когда свайное поле оказалось на склоне с переменой высоты свыше 150 см от одной противоположной стены к другой, нельзя обойтись без усиливающей обвязки жесткими распорками или вертикальными связующими элементами. Для прикрепления их нужны фланцы. Подобная технология гарантирует общий ресурс фундамента не менее 70 лет.

Порядок работ

Когда собраны все необходимые данные и оценена глубина промерзания, требуется освободить стройплощадку от всего, что может помешать работам даже в малой степени. Дополнительно проверяют марку стали и уточняют параметры необходимых труб. При разметке территории можно ориентироваться на чертежи как дома в целом, так и его первого этажа. В определенную лунку заранее монтируют сваю с переходным оголовком наверху и фиксируют его через отверстие. Когда вращать выступающие рычажки становится тяжело, используют трубные рычаги.

Когда свая погружается, оголовки меняют на более короткие. Если не удалось пройти линию промерзания, причина может крыться в твердом камне. Его попросту обходят, двигаясь рядом. Так передвигают опору при необходимости, пока барьер не будет прорван. Вкрученные сваи отрезают до одной горизонтали и насыщают раствором бетона.

Подробно о том, как закрутить винтовые сваи, вы можете посмотреть в этом видео.

Делаем фундамент на винтовых сваях своими руками

При ограниченном бюджете строительства свайно-винтовой фундамент (СВФ) является рациональным выбором рачительного хозяина. Если есть время и силы, можно изготовить винтовой фундамент самому, для этого нужно погрузить сваи до пласта с несущей способностью. Технология не зависит от погоды, коттедж или садовый домик гарантированно будет построен в том же сезоне, так как не нужно ждать набора прочности бетонных элементов основания.

Достоинства и недостатки винтового фундамента

В сравнении со всеми известными технологиями, винтовой фундамент является самым экономичным основанием для любых наземных конструкций. Достоинствами СВФ являются:

• строительство в сложных условиях – холмистая, болотистая местность, прибрежная зона, плотная застройка, наличие на участке деревьев, прохождение сторонних коммуникаций;
• минимальный бюджет – практически полное отсутствие бетонных, земляных работ, опалубки, ожидания набора прочности бетонными конструкциями, аренды спецтехники;
• вариабельность технологий строительства – винтовой фундамент пригоден для срубов, кирпичных, панельных построек, щитовых, фахверковых каркасных зданий, контуров заземления дома, заборов, МАФ;
• максимальная этажность – допускаются разрешенные в индивидуальном строительстве трехэтажные здания с мансардой;
• высокий ресурс – при нормальной антикоррозионной обработке срок службы винтовых свай составляет 75 – 100 лет.

Обратите внимание что заземление это отдельная конструкция, а не подключение заземляющего провода к телу свайного поля фундамента. Сваи для контура заземления не должны иметь защитных покрытий не проводящих ток.

Единственным недостатком СВС является непригодность для проектов с цокольным/подвальным этажом. Ручной монтаж винтовых свай, не только допустим, но и рекомендован специалистами. При погружении этих конструкций спецтехникой сложнее контролировать усилие затяжки при достижении несущих пластов.

Пошаговая технология фундамента на винтовых сваях

Благодаря достаточно простой конструкции, при наличии необходимых инструментов, оборудования (сварочный аппарат, газорезка) винтовые фундамент можно изготовить в домашних условиях. Установка производится по технологии:

• контрольное вкручивание;
• проектирование;
• разметка;
• изготовление направляющих скважин;
• погружение СВС;
• подрезка по уровню возвышающихся над землей труб;
• заливка бетоном;
• монтаж оголовков;
• обвязка свайного поля ростверком;
• ввод коммуникаций.

Для планирования времени работ достаточно измерить шаг лопастей винта. При каждом обороте свая будет погружаться на эту глубину, позволяя вычислить время каждого цикла. Например, при шаге 5 см потребуется 40 кругов для вкручивания СВС на глубину 2 м. Профессиональная бригада монтирует 15 – 25 СВС за смену, создавая поле для коттеджа площадью 100 м².

Расчет свайно-винтового фундамента

Технология достаточно отработана во всех регионах РФ, для расчета СВФ можно использовать СП от 2011 года за номером 24. 13330 для свайных оснований. Основными расчетами являются:

• несущая способность пласта на глубине погружения лопасти сваи, от этого параметра рассчитывается несущая способность одной сваи;
• количество – шаг СВС на прямых участках, позиционирование в местах примыкания стен, заложение свай под отдельными конструкциями (котел/печь, крыльцо/внутренняя лестница, аварийный генератор/насосное оборудование.

Чтобы не заказывать дорогостоящие геологические изыскания участка, в 75% случаев используется пробное вкручивание, позволяющее вычислить необходимые для проекта данные:

• глубина несущего пласта (обязательно ниже уровня промерзания региона);
• состав почвы (нахождение в разных слоях крупных камней, гравийной, известковой плиты);
• уровень УГВ (очень условно).

Основные характеристики свай указываются производителями. Например, размеры СВС выбирают, исходя из типа конструкции, для которой необходимо основание:

• причал/пирс – труба 89 – 108 мм, стенка 3 – 4 мм, винт 20 – 25 см;
• усиление оснований – труба 89 – 108 мм, стенка 3 – 4 мм, лопасть 20 – 25 см;
• подпорная стена – 54 – 89 труба (2 – 3 мм стенка), винт 15 – 20 см;
• МАФ, беседки, заборы – 54 – 76 мм труба со стенкой 2 – 3 мм, лопасть винта 15 – 20 см;
• комбинация с ленточным МЗЛФ – труба 108 – 168 мм, стенка 4 – 8 мм, лопасть 25 – 40 см;
• блочный, кирпичный коттедж – стенка 6 – 10 мм, диаметр тела 168 – 270 мм, 40 – 80 см лопасти;
• панельный, фахверковый, щитовой, каркасный, срубовый дом – 89 – 114 мм труба с 3 – 5 мм стенкой, 20 – 30 см лопасть.

Таким образом, после подсчета сборных нагрузок (эксплуатационная + ветровая + конструкционная + снеговая), цифра делится на несущую способность сваи для подсчета необходимого количества СВС.

Подготовка и разметка участка

Ввиду отсутствия планировки и земляных работ максимально упрощается разметка пятна застройки. Достаточно вынести на местность оси стен, перегородок и дополнительного тяжёлого оборудования (котел, лестница, насос и т.д.). Для этого чуть дальне углов дома производится установка колышков, по которым натягиваются шнуры. Вместо них можно использовать более сложную конструкцию из двух кольев с горизонтальной перемычкой, что позволяет устанавливать два шнура по наружным размерам сваи.

Погружение свай

Пошаговая инструкция вкручивания СВС, независимо от вида лопастей, наконечника, уровня грунтовой воды, прочих факторов, выглядит следующим образом:

• изготовление приямков – направляющие скважины создаются на глубину 0,5 – 0,7 м ручным либо мотобуром, они позволяют точно позиционировать сваи, облегчают заход лопасти в грунт, диаметр лидер-лунки должен быть чуть меньше размера лопасти СВС;
• погружение сваи – в отверстия внутри тела трубы заводятся лом, на него одевают трубчатые рычаги, два работника перемещают их по кругу, создавая крутящий момент, третий контролирует вертикаль ствола пузырьковым уровнем, при резком увеличении усилия затяжки (обязательно ниже отметки промерзания) работы прекращаются;

Существует технология механического погружения СВС без привлечения спецтехники, незначительно повышающая бюджет строительства:

• на верхний конец СВС надевается устройство усиления крутящего момента (редуктор);
• на него производится монтаж электродрели (мощность от 1,5 кВт);
• конструкция устанавливается в вертикальное положение над направляющей скважиной;
• дрель подключается в электросеть.

Устройство усилителя крутящего момента представляет собой редуктор с передаточным числом 1/60. Вместо рычагов используется электропривод инструмента, операцию могут выполнять два рабочих.

Выравнивание СВС в горизонтальной плоскости

Свайное поле необходимо обвязать ростверком в виде бетонных, металлических или деревянных балок, расположенных на оголовках. Для этого выступающие из земли трубы необходимо привести в норму. Технология выравнивания имеет вид:

• отметка единого уровня – используется нивелир, теодолит либо лазерный построитель плоскостей, уровень;
• обрезка – тело трубы срезается УШМ по разметке.

На этом устройство свайного поля считается законченным при использовании монолитного или металлического ростверка. Если возводится каркасный, срубовый, панельный или щитовой дом, необходимо смонтировать оголовки, на которые сможет опереться брус, калиброванное бревно. Оголовок имеет несколько модификаций:

• квадратный – 10 х 10 – 30 х 30 см пластина, приваренная к свае;
• усиленный – размер аналогичен предыдущему случаю, пластина приварена к трубе, внутренний размер которой равен наружному диаметру сваи, имеются 4 ребра жесткости (косынки);
• U-образный – внутренний размер между полками 17 см для укладки бруса 15 х 15 см.

Этот элемент надевается на тело СВС, крепится к нему сваркой (реже болтами). Отверстия в пластине позволяют зафиксировать деревянные балки ростверка для получения единой пространственной конструкции.

Заливка бетоном

Свая, даже при герметично приваренном оголовке, покрывается влагой изнутри. Для предотвращения этого явления используется специальная защита – наполнение тела сваи бетоном после погружения на проектную глубину. Обычно используют несколько технологий:

• сухая смесь – фасованный пескобетон М 300, который при контакте с конденсатом самостоятельно цементируется внутри изделия;
• товарный бетон – классическая заливка через воронку, технология имеет существенный недостаток – наличие пустот, каверн внутри смеси;
• пескобетон – марок М 300 – М 400, ввиду отсутствия крупного наполнителя, пустот в бетоне практически нет;

Кроме того, бетонные инъекции позволяют повысить пространственную жесткость конструкции, что актуально для тонкостенных свай.

Обвязка свай ростверком

На прямых участках рекомендуемая высота подошвы ростверка от земли составляет 0,5 – 0,7 м. Это оптимальный размер для расположения вентиляционных продухов в забирке. Без нее полы нижнего этажа будут источником теплопотерь, в отсутствие естественной вентиляции силовой каркас быстро придет в негодность. Для каждого типа ростверка существуют особенности монтажа.

Монолитный ростверк

Технология является самой сложной, обходится дороже прочих вариантов, однако является единственно возможной для кирпичных коттеджей на сложном рельефе, в прибрежной полосе и на болотах. Устройство монолитного ростверка по технологии:

• сборка опалубки – нижние щиты надеваются на трубы, поддерживаются перемычками, закрепленными на двух колышках, боковые щиты крепятся к днищу, соединяются между собой распорками и стяжками;
• армирование – два пояса из прутков периодического сечения (12 – 16 мм рифленка) связываются с горизонтальными и вертикальными 6 мм перемычками либо хомутами;
• связка со сваями – в трубах прожигаются или высверливаются отверстия, в которые запускается дополнительная арматура, стыкуемая вязальной проволокой к армопоясам конструкции;
• заливка – опалубка заполняется бетонной смесью до проектного уровня, уплотняется прутками арматуры или глубинными вибраторами.

На монолитном ростверке допускаются все виды кладки для стен кирпичного дома и любые другие технологии строительства.

Деревянный ростверк

Технология строительства деревянных домов облегчает задачу застройщика, которому необходимо связать свайное поле длинномерными элементами для обеспечения пространственной жесткости дома. Нижние венцы сруба (калиброванное бревно), обвязка «каркасника» являются готовым ростверком.

Технология изготовления имеет вид:

• монтаж плоских оголовков – необходимы для увеличения площади опорной поверхности;
• укладка балок – брус, бревно стыкуются в полдерева, крепятся к оголовкам саморезами, болтами или гвоздями.

Это самое быстрое устройство ростверка, однако, технология непригодна для кирпичной кладки, проектов большой этажности. Высота здания не может превышать один этаж с мансардой.

Металлический ростверк

Если высота сруба, «каркасника» превышает стандартный этаж, деревянный ростверк может не выдержать сборных нагрузок. Заливать монолитные балки для деревянных зданий экономически невыгодно, можно использовать ростверк из металлопроката. Технология имеет вид:

• укладка кусков швеллера полками вниз, стенкой вверх на трубы СВС либо двутавра на нижнюю полку точно таким же образом;
• стыковка элементов ростверка, прихватка в нескольких местах;
• обваривание двойным швом каждого стыка.

Металлический ростверк пригоден для одноэтажных кирпичных зданий только при уменьшении шага свайного поля до 1 – 1,5 м. Это обусловлено большой конструкционной массой материала – например, швеллер начинает гнуться под своим весом уже в 3 м пролетах.

Ввод инженерных систем в здание на винтовых сваях

Чаще всего трубы СВС незначительно выступают над поверхностью земли. Это затрудняет разводку коммуникаций в подполье 0,5 – 1 м высоты. Поэтому разумнее осуществить ввод систем жизнеобеспечения на этапе фундамента. Позже для этого придется вскрывать черновой пол, производить земляные работы в замкнутом пространстве. Для нормальной эксплуатации здания необходимо подвести:

• водопровод – в промерзаемом подполье трубы необходимо утеплить, как в земле до отметки промерзания, так и над ее поверхностью полистирольными скорлупами или минватой (2 – 3 слоя) и греющим кабелем, соответственно;
• канализацию – стоки поступают в наружный канализационный контур теплыми, поэтому достаточно обмотки воздушных труб одним слоем базальтовой ваты, подземных трубопроводов пенополистирольной скорлупой на глубину 1– 1,5 м;
• заземление дома – могут использоваться СВС минимального диаметра в виде погруженного на отметку 2 м треугольного контура, обвязанного толстой проволокой или шинами из металлической полосы, при этом сваи не должны иметь защитного покрытия не пропускающего ток;
• кабель электроснабжения – иногда используется подземный ввод, обязательно в защитном кожухе.

После разводки инженерных систем можно установить забирку. Если в проекте заложены кирпичные стены, фальш-цоколь изготавливается на этапе отделки фасада. Потому что в этом случае велика вероятность порчи облицовочных материалов случайным камнем или раствором.

Забирка по винтовым сваям

Полноценный цоколь в свайных основаниях отсутствует, для защиты от продувания, проникновения в подполье осадков изготавливается забирка. Для строительства фальш-цоколя можно использовать несколько технологий:

• каркасная система – на сваи крепится брус или оцинкованный профиль, заием решетка обшивается цокольным сайдингом, профнастилом, панелями;
• кладка – керамический, глиняный кирпич, бутовый камень.

Забирка дополняется отмосткой для отвода ливневых, паводковых стоков. Облицовочные материалы этих конструкций необходимо гидроизолировать. Для этого необходимо:

• установить обрешетку каркаса;
• закрепить на ней вертикально рубероид;
• запустить его под горизонтально расположенную отмостку;
• произвести монтаж сайдинга и тротуарной плитки.

Естественная вентиляция подполья осуществляется за счет оставленных в фальш-цоколе продухов, общая площадь которых должна равняться 1/400 от поверхности забирки. Утеплять конструкцию нет необходимости, поскольку внутри подполья нет отопления.

Ресурс винтовых свай

Для повышения эксплуатационного ресурса СВС необходима антикоррозионная обработка каждого изделия согласно ГОСТ Р 9.905, 9.908, 5272. Производители используют следующие технологии антикорра:

• холодное цинкование – слезает практически полностью еще при погружении сваи за счет содержащихся в земле абразивов;
• горячая оцинковка – держится немного дольше, не обеспечивает заявленный 75 летний ресурс;
• порошковое окрашивание – служит 30 – 50 лет после монтажа, разрушается гуляющими токами в грунте;
• покраска битумными составам – защищает от грунтовой воды, независимо от высоты УГВ, обеспечивает 50 – 70 летний срок эксплуатации

Чтобы повысить ресурс дома, специалисты рекомендуют следующие ЛКМ:

• грунт ВЛ 05 + холодное цинкование (эмаль IR 02) + стеклопластик – ресурс 300 – 400 лет в экстремальных условиях, электрохимическая коррозия отсутствует;
• эмаль IR02 или Zinga Metall + полиуретановая либо эпоксидная двухкомпонентная эмаль – создавались для защиты нефепроводов (воздушных, подземных), имеют 50 – 100 летний ресурс;
• грунт ВЛ 05 + полиуретановая эмаль Hempel, Masco – стандартный уровень защиты днищ ледоколов, подлодок, резервуаров ГСМ, 30 – 70 летний ресурс.

Даже при покупке СВС с заводским антикоррозионным слоем необходимо покрыть сваи для надежности указанными составами.

Назначение винтовых свай

Первые свайных конструкций с винтовыми наконечниками в РФ начали применяться исключительно для нужд армии в середине XIX века. Их можно было использовать для временных конструкций либо в сложных эксплуатационных условиях. Заявленный ресурс составлял 100 – 180 лет, чем современные производители похвастать не могут. В настоящее время СВС и другие модификации свай применяют для:

• строительства дома на болоте, склоне, в плотной застройке, лесной зоне, на почвах с высоким УГВ, низкой несущей способностью;
• бюджетного возведения заборов, МАФ, беседок, надворных построек;
• усиления ленточных, плитных оснований;
• изготовления инженерных систем, например заземления дома, скважины водозабора.

Высота СВС практически не ограничена – при погружении нижнего элемента с лопастями шнека до уровня земли к трубе можно приварить следующий кусок или несколько для гарантированного достижения пластов, обладающих несущими свойствами. Для монтажа достаточно трех человек либо одного мастера с мощным электроприводом с редуктором.

Данная инструкция пригодна для монтажа винтовых свай под здание, возводимое по любой технологии из разных стеновых материалов. Рекомендации позволят избежать ошибок, повысить эксплуатационный ресурс жилища.

Источник https://sdelai-lestnicu.ru/besedka/svajno-vintovoj-fundament-svoimi-rukami-posagovaa-instrukcia

Источник https://stroy-podskazka.ru/fundament/svajno-vintovoj-ustrojstvo/

Источник https://gidfundament.ru/svajnyj/svajno-vintovoj-svoimi-rukami.html