Технология и устройство винтовых свай. Что такое винтовые сваи и как их устанавливают

Технология и устройство винтовых свай

Фундамент выступает одной из главных частей здания, ведь он удерживает на себе постройку и претерпевает нагрузку от неё. Среди разнообразия оснований следует выделить свайную конструкцию, которая пользуется большой популярностью. Если сваи установить правильно, то эксплуатация не будет сопровождаться сложностями и не станет предусматривать необходимость проведения ремонта.

Особенности винтовых свай

Прежде чем заняться устройством винтовых свай, необходимо ознакомиться с их особенностями. Среди прочих следует выделить возможность проведения работ максимум за 2 дня. Такое основание отлично подходит для тех грунтов, эксплуатация которых сопровождается определенными сложностями. Сваи обладают высокой устойчивостью и хорошей прочностью. Ландшафт территории при их установке почти не будет изменён.

Осуществлять строительство такого фундамента можно почти в любое время года, при этом климат и погода не повлияют на качество. Данный фундамент можно эксплуатировать в течение довольно длительного срока, минимальный достигает 45 лет. С помощью сваи можно равномерно распределить несущие нагрузки. Иногда работы по установке не сопровождаются манипуляциями, связанными с землёй.

Подобная конструкция является отличным решением, если строительство планируется осуществлять вблизи морей, рек, а также на наклонных поверхностях. Данный фундамент пользуется особой популярностью в городской местности. Когда на территории застройки присутствуют насыщенные коммуникационные системы, свайный фундамент позволяет возвести здания, не разрушая естественного ландшафта и соседних конструкций. Кроме того, такие опоры позволяют продолжать работы по возведению дома сразу после завершения установки свай.

Разновидности винтовых свай

Прежде чем заняться устройством винтовых свай, вы должны поинтересоваться, какими разновидностями они представлены. Изделия могут иметь широкие лопасти, которые рассчитаны на строительство облегченных конструкций. В продаже встречаются сваи с широкими лопастями, которые устанавливаются под несущими стенами, ответственными узлами, заборами и ангарами, обладающими более, чем двумя этажами.

Рассматривая разновидности опор для фундамента, следует выделить изделия со стволами, на которые накручиваются лопасти в большом количестве. Они подходят для установки в суровом климате. Конструкция предусматривает винтовую лопасть, которая приваривается к самому стволу. Устанавливают подобный опоры на труднообрабатываемых и каменных грунтах. С помощью подобных свай возводятся здания с облегчённой конструкцией.

Изделия могут иметь литой наконечник, который упрощает работу над фундаментом. Прежде чем начинать устройство винтовых свай, вы должны выбрать их диаметр, который рассчитывается с учетом общего веса здания, а также нагрузки, которая будет оказываться на конструкцию. Классифицировать опоры можно ещё и по особенностям изготовления. Опоры бывают сварными или литыми. Первая разновидность используется на каменистой почве, что позволяет добиться высокой адгезии грунта с фундаментом.

Дополнительно о сваях и их разновидностях

Используются сварные изделия для тех зданий, которые имеют малое количество этажей. Такие опоры обладают открытым наконечником, с помощью которого удается добиться надежной фиксации на поверхности грунта. А вот опоры с закрытым наконечником не столь распространены. Литые изделия более крепки и способны выдержать огромные нагрузки. Эти сваи готовы прослужить более длительный срок, а их стоимость на порядок выше.

Прежде чем заняться устройством винтовых свай, вы должны рассмотреть их разновидности. Например, литые изделия могут иметь средние лопасти, быть представлены стандартным типом или незначительным диаметром. Что касается первого типа, то с помощью них можно проникнуть в талый грунт. А вот для вечномерзлой почвы используются сваи с незначительным диаметром. Стандартные изделия распространены при строительстве небольших зданий жилого назначения.

Об устройстве винтовых свай

Свайный фундамент впервые был использован в военной отрасли, где возникала необходимость возводить крепкие опоры или постройки в короткие сроки. Такое основание распространилось позже на малоэтажные здания. На сегодняшний день известны новые сваи, с помощью которых можно возводить фундаменты не только для облегченных построек, но и многоэтажных зданий.

Использование таких конструкций связано с наличием влаги в почве, необходимостью обустройства фундамента на сложном рельефе, наличием обустроенного ландшафта или замены фундамента. Винтовые сваи позволяют реставрировать конструкцию и снизить объем земляных работ. Устанавливают опоры и в том случае, когда грунт промерзает достаточно глубоко.

Технология установки

Устройство фундамента на винтовых сваях предусматривает использование изделий в виде стальной трубы из металла. Толщина последнего составляет 4 мм или больше. Винтовые опоры обладают острым концом с режущей лопастью, которая позволяет осуществлять ввинчивание. Для установки свай будет достаточно силы 3 человек.

Если объект строительства имеет перепады, то рекомендуется использовать опоры с острым концом и двумя лопастями. Это позволит получить постройку с дополнительной мощностью. Средний диаметр лопасти варьируется в пределах от 20 до 80 см. Иногда описываемые опоры сравнивают с саморезом, диаметр которого варьируется от 5 до 35 см.

Длина изделия будет зависеть от местности, где осуществляется установка, этот параметр равен пределу от 2 до 10 м. Минимальное значение подходит для ограждений и рекламных щитов. Иногда устанавливаются полые или литые сваи. Лопасти размещаются перпендикулярно, что позволяет исключить разрыхление почвы. Несущая способность может быть равна 5000 кг минимум, тогда как максимальное значение достигает 25 000 кг.

Советы по проведению работ

Устройство бани на винтовых сваях следует начинать с исследования почвы. Это позволит определить глубину заложения грунтовых вод и наличие тех или иных пластов грунта в данной местности. Если работы вы планируете осуществлять вручную, то один человек должен следить за ровностью и качеством вкручивания, тогда как другие люди будут осуществлять монтаж.

После установки опоры с помощью устройства для закручивания винтовых свай – мультипликатора, верхнюю часть изделия обрезают с учётом уровня и заливают бетонным раствором. Как только он застынет, на каждую опору устанавливается металлическая конструкция в виде оголовка.

Для равномерного распределения нагрузки по периметру здания необходимо осуществить обвязку свай. Для придания фундаменту дополнительной прочности используется швеллер. В процессе работ на неровной местности сваи будут отличаться по высоте, однако расположить их необходимо на одном уровне. Для установки средний по размеру опоры достаточно будет получаса.

Пол в бане

Устройство пола в бане на винтовых сваях предусматривает укладку обвязочного бруса на опоры. Важно обеспечить наличие держателей для бруса, чтобы они находились параллельно друг другу с шагом в 1 м. Монтаж держателей осуществляется с тем расчётом, чтобы уложенные балки оказались на одном уровне с обвязочным брусом.

Методика проведения работ

Когда производится устройство пола на винтовых сваях, в держатели укладываются балки, при этом необходимо стараться вымереть их длину таким образом, чтобы каждая балка была уложена с отступом от обвязочного бруса. Зазор в 1 см позволит обеспечить вентиляцию древесины при эксплуатации бани. Поверх балок располагается черновой пол, который крепится саморезами. На заключительном этапе застилается чистовой пол. Между досками следует оставить зазоры в 8 мм. На этом можно считать, что протекающий пол на сваях готов.

Пол для постройки на винтовых сваях

Если вы возвели каркасный дом на сваях, то устройство пола может быть начато после сооружения свайного основания и выполнения обвязки. Ее изготавливают из бруса, швеллера или двутавра. В качестве примера рассматривается обвязка из деревянных балок, к которым фиксируются лаги.

Длина пролета балок обвязки составляет 3 м или меньше. Если это значение увеличить, то следует использовать дополнительные опоры из свай. Для балок выбирается брус квадратного сечения со стороной 100 мм. Лучше предпочесть хвойную породу древесины. Перед монтажом обвязки при устройстве пола в доме на винтовых сваях необходимо сделать гидроизоляцию основания, используя полиэтиленовую пленку, рубероид или пенофол.

fb.ru

Свайно винтовой фундамент: плюсы и минусы

Один из этапов разработки проекта будущего дома – определение типа фундамента, необходимого и достаточного для обеспечения его устойчивости, надежности и долголетия. Учет состава почвы на участке, особенностей рельефа, уровня залегания подземных вод и глубины промерзания грунтов позволит уверенно эксплуатировать дом без ремонта основания.

Для каждого из известных типов фундаментов существуют ограничения, связанные с почвенным составом и весом постройки. Например, мелкозаглубленный ленточный фундамент не «работает» на болотистых грунтах. А столбчатый ненадежен на грунтах пучинистых и если проектируется тяжелый этажный дом.

Одно из немногих оснований, которые применимы практически на всех типах «проблемных» грунтов, — свайно-винтовой фундамент.

Такая опора как винтовая свая применяется издавна, в 1838 году запатентована, а в 21 веке модернизирована в связи с расширением области применения. Потребность в винтовых фундаментах появилась со времени активного освоения территорий с вечной мерзлотой. Тогда очень пригодилась особенность строения сваи.

Винтовая свая – стальной заостренный бур с лопастью на конце. В основании – труба с полимерным покрытием или оцинкованная. «Крыло» лопасти – это опора, посредством которой нагрузка от веса дома передается на грунт. В то же время, это анкер, который не позволяет вытолкнуть сваю из земли при пучении (расширение объема почвы за счет замерзшей в ней воды). К установленной свае сверху приваривается оголовок или сооружается ростверк, на который и опирается дом. Нижний конец — это сварной или литой наконечник. Чтобы установить сваю, ее достаточно вкрутить в грунт на нужную глубину. Понятно, что сделать это в скальной породе невозможно, поэтому на таких грунтах свайно-винтовые фундаменты не устанавливаются.

По конструктивным особенностям сваи подразделяют на:

Литые. Винтовой наконечник изготавливается в безвоздушной среде методом точного литья. Затем он вставляется в стальное основание сваи и обваривается. Соблюдение технологии гарантирует прочность при вкручивании и большой срок эксплуатации.
Сварные. Основание сваи выполняют с заостренным концом, а лопасти винта приваривают. Такие сваи относительно недорогие, но риск отклонения от вертикали при ее закручивании достаточно велик. Возможен вариант, когда через несколько лет из-за почвенных нагрузок отваливается лопасть и свая не несет свою нагрузку, передавая ее на соседние. Отклонение от расчетных нагрузок да с учетом сложных грунтов ведет к неравномерному проседанию всего фундамента дома.

Вернуться к содержанию

Что такое свайно-винтовой фундамент

Проектируя свайно-винтовой фундамент, архитектор выполняет расчеты величины передаваемой грунту нагрузки не всем основанием в целом, и каждой сваей в отдельности, в каждой конкретной точке. Обычно, одна свая выдерживает вес в 5-6 тонн. Рассчитывается также расстояние между сваями, их общее количество, толщина трубы сваи и их положение. Для тяжелых этажных строений создают свайное поле. В остальных случаях сваи вкручивают в ряд под наружными стенами и несущими, а в местах стыковки стен и больших нагрузок устраивают «кусты» из свай.

Хорошо, если свайно-винтовой фундамент будет опираться на крепкий суглинок или крупнозернистый песок. В процессе вкручивания винт расталкивает грунт, уплотняя его. При этом в почве образуется конус спрессованной почвы, закрепляющий винт наглухо. Свободное пространство, образовавшееся в грунте в процессе ввинчивания, заливают бетоном.

Глубина закладки свай зависит также от глубины промерзания грунта (свая должна быть ниже) и уровня подземных вод. Стандартная длина сваи составляет 1,5 метра, но при необходимости ее наращивают до 11,5 метров.

Сваи длиной до 3 метров, у которых диаметр лопасти не более 300 миллиметров, ввинчивают вручную. Для свай с большими габаритами применяют гидробуры.

Высота всех свай над землей одинакова (даже если под ней сваи установлены на разную глубину), а лишнюю высоту просто обрезают.

Технология установки свай машинным способом отработана бригадой специалистов, а вот инструкцию по самостоятельному ручному вкручиванию предлагаем.

С плана строительства на «натуру» переносят точки расположения свай. Установка начинается с угловых отметок. Для закручивания сваи длиной до 2,5 м достаточно в специальное отверстие на верхнем ее конце вставить прут, который и будет рычагом. На сваи большей длины надевают удлинитель и трубы с квадратным сечением в качестве рычагов.

Поворачивают рычаг несколько человек, постоянно сверяясь с уровнем и отвесом. Допустимое отклонение от вертикали – не более 2 градусов. Завинченные на нужную глубину сваи промеряют дальномером на предмет горизонтального положения и обрезают «лишнее». Для дополнительно защиты от коррозии и если сваи не планируется вытаскивать, пространство вокруг них заливают бетоном. Осталось приварить оголовки, обработать места сварки антикорром и выполнить ростверк (если он предусмотрен проектом).

Стоимость винтового фундамента большей частью зависит от стоимости самих свай и комплектующих (оголовков, болтов, эксцентриковых элементов). На стоимость работы влияет глубина закладки свай и наличие/отсутствие спецтехники для их установки.

Итак, для сложных строительных ландшафтов и грунтов застройщики все чаще выбирают свайно-винтовой фундамент, «плюсы» и «минусы» которого рассматриваются в контексте конкретной строительной площадки.

Вернуться к содержанию

Преимущества свайно-винтового фундамента

Из перечня подготовительных работ можно исключить выравнивание перепадов грунта на участке, замену не пучинистых грунтов на более стабильные и создание подъездных путей.
Экономия времени, трудозатрат и материалов. Отсутствуют земляные работы (рытье котлована или траншеи), обустройство опалубки, производство бетона и дополнительная гидроизоляция. Не требуется выдерживать срок, необходимый для набора бетоном полной своей прочности (28 дней). Финансовая экономия может составлять от 30% до 70%.
Монтаж свай может происходить в любое время года, при низких или высоких температурах, независимо от осадков. Устанавливаются в любой грунт, включая вечную мерзлоту, «плывуны» и «второсортные» земли сельскохозяйственного назначения.
В зависимости от количества свай, механическим способом винтовой фундамент может установить бригада из 3 человек за пару дней. Если не требуется спецтехника, то освоить процесс ручного вкручивания может даже далекий от стройки человек и выполнить тот же объем работ за неделю.
Монтаж можно проводить на участках с развитой сетью подземных коммуникаций. Для определения их местоположения используют специальный прибор.
Для дачного дома «плюсом» такого основания является возможность его создания в лесном массиве (такой фундамент не разрушает корни деревьев) или в условиях плотной застройки дачного кооператива.
Вкрученные сваи при необходимости могут быть изъяты (без выкручивания заглубленных свайных элементов) и использованы повторно в другом месте.
Если расчеты свайно-винтового основания выполнены правильно, а сами сваи качественные, то сразу после окончания фундаментных работ можно переходить к возведению стен.
По прошествии времени рядом можно возвести такой же фундамент под пристройку к дому, не повредив старого основания.
Срок службы – до 120 лет.
Высокая сейсмоустойчивость.

Вернуться к содержанию

Недостатки свайно-винтового фундамента

Все практикующие строители знают минусы свайно-винтового фундамента. Однако сразу заметим, что большинства из них можно избежать, если расчеты выполнить точно и не экономить на качестве свай.

Неоднородные грунты на одном участке могут привести к неравномерной осадке фундамента. Обычно такую вероятность просчитывают при проектировании, принимают меры или отказываются от свайно-винтового фундамента.
В сильно увлажненных грунтах и почвах со щелочной или кислой реакцией срок службы сваи составляет 50 лет. Однако, качественные сваи уже выполнены из антикоррозийных материалов, а при монтаже ствол еще раз обрабатывают. К тому же, такая продолжительность «жизни» для дачного дома вполне достаточна, чтобы он успел устареть морально и требовал замены.
Винтовой фундамент пригоден только для малоэтажного строительства (что в случае с загородным домом не имеет решающего значения).
Невозможно обустройство подвала, подземного гаража или цоколя. Если решение об их строительстве принято, то потребуется большой объем дорогостоящих дополнительных работ (отмостка, дренаж, утепление, гидроизоляция).
При обустройстве винтового фундамента типовой проект не подходит: расчеты ведутся индивидуально.
Возведение кирпичных стен на винтовом фундаменте не рекомендуется.
Возможность повреждения свай из-за некачественного металла или нарушений в процессе изготовления (например, в выполнении сварного шва в месте соединения трубы и наконечника).
Вкрученную сваю невозможно проверить на наличие повреждений, полученных в процессе монтажа. В местах повреждений коррозийные процессы будут очень активны.
Необходимость дополнительного утепления пола нижнего этажа дома, поскольку под строением не почва, а холодный зимний воздух.
Среди недостатков свайно-винтового фундамента иногда выделяют еще один, психологический. Внешне дом на таком основании создает впечатление чего-то неосновательного, временного и незаконченного. Этот момент нужно также учитывать, сравнивая его с получаемыми преимуществами и необходимостью.

Мы не утверждаем, что винтовые сваи – единственно возможный выход из сложных ситуаций при особенных рельефах и грунтах. Но свайно-винтовой фундамент, помогает решить многие проблемы и обеспечить надежность загородного дома на десятилетия.

Не нашли ответов в статье? Больше информации по теме:

dachaorg.ru

Как устроены винтовые сваи? Устройство наконечников винтовых свай. Подбор диаметра

Как устроены винтовые сваи и винтовой фундамент

Конструкция винтовой сваи сложностью не отличается. Тем не менее, специалисты не рекомендуют изготавливать данные изделия самостоятельно; если требуется создать надежный и безопасный фундамент для дома, коттеджа, беседки, ограждения, причала, обратитесь в компанию «Строймастер», занимающуюся выпуском свай и комплектующих к ним в заводских условиях; тел. +7 (499) 130-00-35.

Особенности устройства винтовой сваи

Внедрение новых прогрессивных технологий в различные сферы человеческой деятельности – особенность нашего времени. В области строительства одним из удачных достижений последнего десятилетия можно считать свайно-винтовой способ установки фундаментов. Всё чаще появляется информация об эффективности его применения на участках со сложным грунтом: в заводненных и болотистых местностях, на богатых песком или торфом грунтах, на склонах, откосах, у оврагов и т.д. Благодаря особенностям конструкции свайная разновидность фундамента может быть использована как для легких построек типа террас и киосков, так и для более основательных – частных домов, бань, двух-, трехэтажных коттеджей, сооружений промышленного характера.

Конструктивно винтовая свая представляет собой металлическое изделие, состоящее из ствола и лопасти (либо нескольких лопастей). Изготавливается такое изделие из литых либо сварных элементов, бывает разной длины. Так, наше предприятие может сделать сваи длиной до 12 метров. Также современными отечественными предприятиями выпускаются различные типоразмеры изделий, с диаметрами стволов 57 мм, 76 мм, 89 мм, 108 мм, 133 мм, 159 мм, 219 мм, 325 мм.

Ствол сваи – это полая труба с заостренным наконечником. Лопасть имеет спиралевидую форму, благодаря чему труба закручивается в землю, подобно огромному саморезу. Помимо обеспечения более легкого входа в грунт, лопастные элементы исполняют ту же функцию, что и уширение на нижних участках столбчатого фундамента – уменьшают давление нагруженной сваи на грунт и не дают ей изменять положение (расшатываться или выдергиваться) из-за воздействия морозного пучения. Отсюда вывод: винтовая свая создает неподвижную точку опоры на весь период эксплуатации сооружения.

По сравнению с уже упомянутыми элементами столбчатого фундамента, свая винтовая считается более функциональной, так как служит как в качестве винта, отвечающего за установку и уплотнение грунта, так и играет роль опоры. На верхней части ствола могут быть добавлены шляпки для ростверка прямоугольной, закругленной или U-образной формы.

Производство винтовых свай в заводских условиях

Завинчивающиеся стержни для фундамента, сделанные кустарным способом, часто влекут за собой опасность проседания конструкции. По своему устройству винтовые сваи должны соответствовать ГОСТовским нормативам. Только в этом случае можно рассчитывать на долговечность – службу фундамента не менее сотни лет.

Каждая выпускаемая единица на производстве в «Строймастер» проходит строгий контроль качества. Сырьем для стержней служат прочные стальные трубы с ровным, прямым швом. Лопасти изготавливаются из листовой стали, при этом внимание уделяется равномерной толщине листа. Также ровными должны быть наконечники – конусообразной формы. В противном случае при установке опорных стержней будет трудно придать им строго вертикальное положение. Чтобы добиться точности в соблюдении размеров и изгибов лопастей применяются специализированные станки, нарезающие стальные листы лазерным либо плазменным методом. После этого заготовки вальцуются (прокатываются).

Поверхность трубы в обязательном порядке покрывается антикоррозийным веществом, от качества и толщины которого зависит долговечность и прочность винтового устройства. Наша компания для этих целей использует двухкомпонентное покрытие марки Hempel, которое на сегодняшний день считается одним из лучших среди защитных составов данного класса. Изнутри свая заливается пескобетоном.

Заметим, что скорость установки винтовых свай и их несущий потенциал находятся в зависимости от диаметра трубы, числа лопастей и винтового шага. Именно поэтому выбор конкретного устройства винтовой сваи требует точных расчетов. Произвести их могут специалисты компании «Строймастер», после чего – заняться непосредственно производством и монтажом.

Устройство наконечников винтовых свай

Важный момент в конструкции винтовой сваи – тип наконечника. Они могут быть литыми, сварными либо комбинированными, а также иметь одну или несколько лопастей. Стержни со сварными наконечниками обходятся покупателем дешевле и служат для закладки фундаментов в относительно мягких грунтах. Сваи с литыми наконечниками стоят дороже. Более прочные и долговечные, они используются на усложненных участках.

Как подобрать диаметр свай

Винтовые сваи представлены на современном рынке большим разнообразием стандартных типоразмеров, предназначенных для решения различных строительных задач. Условно принято считать, что нижеследующие диаметры стволов соответствуют объектам:

57 мм – заборам;
76 мм – ограждения, беседкам;
89 мм – террасам, верандам, баням;
108 мм – баням, легким жилищам;
133 мм – тяжелым домам, коттеджам, ангарам;
159 мм – промышленным постройкам;
219 мм – линиям электропередач, ангарам из чёрного металла;
325 мм – мостам и т.д.

Соответствия, повторимся, условные. Любое строительство требует предварительного расчёта фундамента, только после его проведения можно вести речь о конкретном устройстве винтовой сваи.

Предприятие «Строймастер» берет на себя задачу по изготовлению винтовых стержней любой конструкции, в том числе подгонку типового устройства под индивидуальные условия участка. Для удобства заказчиков предлагаем заключение договора непосредственно на участке. Соответственно, наши специалистами будет рассчитана конструкция винтовых свай и их количество. Вызвать замерщика на объект, расположенный в пределах Москвы и Московской области можно по телефону +7 (499) 130-00-35.

svai-fundament.ru