Что такое оголовки фундамента

Устройство и характеристики оголовков винтовых свай

Работа фундамента зависит от метода установки и материала оконечности сваи, с помощью которой шпунты крепятся к ростверку или сплошной плите. Оголовок сваи обеспечивает прочность, долговечность эксплуатации осевой опорной конструкции. В винтовых, набивных и забивных элементах применяются комбинации бетона и стали, древесины и металла. В некоторых случаях система опорных свай вместе с оголовками не находит конкурентов.

Описание оголовка сваи

С помощью оголовка свая крепится к ростверку

Свая является стержневой деталью, которая передает усилия от надземной части строения на грунт с помощью пяты и боковой площади. Верхняя часть называется оголовком, она надежно фиксируется к шпунту. Габариты и форма верхушки бывают разными в зависимости от установки связующей балки и монолитного основания.

На поверхности оголовка выполняется сварка:

• приваривается к площадке стакан;
• крепятся усиливающие детали (косынки).

Прочность свайной головки проверяется инструментальным измерением и визуальным осмотром с выявлением дефектов. На ответственных объектах применяется метод ультразвуковой диагностики и капиллярной глубинной дефектоскопии.

Устройство и назначение

Вершина опорной сваи поддерживает плиту и выставляется в одной горизонтальной плоскости с помощью лазерного уровня или нивелира. Нарушение отметок монтажа негативно сказывается на несущей прочности всего фундамента. Оголовники на сваи срезаются или срубаются после окончания забивных работ, т.к. выравнивать головки в одном положении при заглублении трудно.

Вершины стержней выполняют функции:

• закрепляют ростверки в монтажном положении;
• фиксируют общий каркас с помощью соединительных связей.

Величина оконечности зависит от размера сваи и удельного веса материала ее изготовления. Внутренний диаметр головки должен быть больше наружного диаметра сваи, чтобы надеваться на нее.

Разновидности, размеры и функции

Оголовок-проушина для винтовой сваи

Вершина вертикальной опоры бывает в форме круга, квадрата и многоугольника, очертание выбирается по образу свайного стержня. Виды оголовников различаются по способу фиксации.

В зависимости от формы и функции верхушки бывают:

• Т-образные. Крепятся на болты или варятся к внутренности опоры. Такая форма позволяет монтировать плитную опалубку для следующего бетонирования.
• П-образные. Надеваются на сваю сверху. Предназначаются для монтажа ростверков и балок.

Стержни выполняются из дерева, бетона, но распространенными являются железобетонные и металлические винтовые разновидности. Опоры делаются разборными и несъемными.

Железобетонные

Сваи делают длиной 3–12 метров, чаще со сплошным сечением в виде квадрата. Производятся жб стержни с треугольным, круглым, сложным призматическим основанием. Внутри располагается арматура в форме объемного каркаса для сопротивления нагрузкам от строения и усилиям при погружении. На вершине сваи увеличивается объем конструкционного металла в виде усиленного оголовка.

Оголовок для сваи из железобетона имеет минимальный габарит 20 х 20 см, длина стержня определяется нагрузкой от здания. Монтаж свай и выравнивание головок требует больших материальных затрат. Простая конструкция сваривается в виде стального листа с установленными насадными кольцами и элементами жесткости в виде ребер.

Деревянные

Для таких опор используют хвойные породы древесины с пониженной способностью к впитыванию влаги. Ставят длинномерные бревна диаметром до 40 см, предварительно их пропитывают противогнилостными составами. Древесные опоры бывают пакетные, одиночные и составные, погружаются механическими и дизельными молотами, вибропогружателями.

На концах стержней устраивают металлические башмаки в виде четырехгранной или трехгранной пирамиды. Они воспринимают нагрузку от ударов при заглублении и не дают заостренному древесному шпунту деформироваться и расслаиваться. Голова сваи делается из листовой стали или выливается из чугуна и предохраняется бугелем в форме металлического кольца.

Винтовые

Оголовок для винтовой сваи

В строительстве такой тип представлен трубами из стали (диаметр от 50 до 350 мм) с лопастями внизу, которые входят в грунт винтовыми движениями и впоследствии бетонируются внутри. Толщина стенок таких свай составляет 4 – 6 мм, а длина варьируется от 4 до 12 метров. Носок стержня заостренной формы, а торец наземной части снабжается металлическим оголовком для винтовых свай, который приваривается к внешней оболочке трубы.

Конструкция верхушки зависит от значимых характеристик ростверка, который подпирает первый венец из бруса, монолитное основание или железобетонную балочную перемычку. Оголовок винтовой сваи делается из конструкционной стали высокого качества, торцевой элемент обрабатывается грунтовочными составами на базе алкидов.

Разборные

Съемные окончания применяются реже неразборных видов, используются в случае временного сооружения или при ручной установке опорных элементов Стержень вкручивают до отметки промерзания почвы, после поверки лишнюю часть срезают и надевают головку.

Шпунты сверлятся накрест в нескольких местах, и вместо сварки ставятся шпильки или болты с гайками. Правильно сконструированная опора с хорошей затяжкой метизов не имеет люфта. Разборные головки применяются при бетонировании основания в тяжелой почве или в случае установки деревянных шпунтов. Съемные окончания изготавливаются на заводе по сериям, каждой из которых присваиваются стандартные размеры, используется сталь СП-5.

Монтаж сваи со съемным оголовком

Неразборные

Приваривание оголовка к свае

Приваренный оголовок фундамента ставится при выемке отверстий с помощью ямобура, положительный момент заключается в предупреждении попадания влаги и кислорода внутрь опоры. Перед сваркой напильником выделяется край головки, зачищается болгаркой на ширину 3 см.

• установка верхушки в контрольное положение;
• прихватка электродом в нескольких точках;
• полноценное приваривание;
• оставление вентиляционной отдушины;
• отбивка шлака и окраска.

Сварку ведут электродами универсального действия, рассчитанными на ток в 100 А.

Сваи сечением 57х57, 76х76, 76х89 мм ставят под небольшие строения. Размер 89х89 и больше применяют для возведения домов на нестабильных почвах.

Методы срубки оголовков

Свайные опоры с наклонными и горизонтальными трещинами, которые расширяются больше 0,3 мм, усиливаются обоймой из железобетона со стенками не тоньше 100 мм или полностью меняются. Верхушки срубаются после закрепления труб в грунте. Оголовок на трубу сваи ставится после срезки арматуры внутри железобетона.

Для срезки окончаний стержней применяется способ:

• отбойным молотом;
• гидравлическими ножницами.

Первый метод имеет недостаток в том, что место среза получается невысокого качества из-за неровностей. Есть опасность повредить поверхность под линией разметки. Способ с помощью гидравлики более точно справляется с задачей, но отличается высокой стоимостью.

Способы монтажа

Используется глухая и открытая посадка на торец стержня. Первый вариант обозначает полное закрытие верха шпунта, как крышкой. Перед приваркой такого окончания свая обрезается в уровень и внутрь укладывается цементно-песчаная смесь.

Открытая посадка означает, что в центре оголовка есть отверстие для прохода внутрь стержня. Это полезно, если свая привозится с уже установленным окончанием на заводе. Другим вариантом может быть прокладка коммуникаций в теле сваи. Открытое отверстие принимает внутрь осадки, поэтому такой оголовок накрывается ответной деталью или герметизируется водоотталкивающими составами, например, смолой или битумом.

Молотом

Отбойник откалывает частички бетона с верхней поверхности сваи, которая признается лишней путем замеров. Процесс трудоемкий, выполняется длительное время, поэтому за рабочий день бригада из трех человек срубает головки 15 опор.

На шпунте отмечается (прочерчивается) линия разметки, по которой следует укоротить опорный элемент. Молотом постепенно отделяются небольшие части до достижения требуемой отметки. Иногда используется механический молот, например, дизельное устройство. Молот методично сбрасывается на поверхность, а подъем происходит за счет отдачи. Гидромолот действует точнее, т.к. отдачи и сбрасывания не происходит.

Гидравлическими ножницами

Универсальное оборудование позволяет делать работу качественнее и выравнивать поверхность. Резцы на поршнях синхронно разрушают и убирают лишние куски свайной верхушки. Ножницы ставятся на разную технику подходящую мощности, имеющую гидравлическую подачу. Переустановка на экскаватор или трактор делается для снижения стоимости эксплуатации гидравлических ножниц.

Торцы опоры срезаются с помощью дисковых пил, станочных фрез, ручных устройств. Трудозатраты при таком экономичном методе небольшие, работа идет быстрее. Выбирается правильный диаметр фрезы и устанавливается оптимальный рабочий режим.

Рекомендации

Антикоррозийный слой убирают на пару сантиметров от места реза при укорачивании металлических стержней, чтобы увеличить срок работы свайных опор. Установка оголовков делается после выравнивания площади на торце, после чего проверяется линия уровня всех свай.

Ростверк монтируется после замера плоскости оголовков, которая должна быть выровнена идеально, без разницы отметок. Металлические верхушки свариваются инверторным преобразователем с током 100 А. Оголовки из бетона заделываются раствором после устройства опалубки под фундамент.

Источник

Оголовки свай: характеристики и тонкости использования

При строительстве жилых домов, имеющих несколько этажей, применяются сваи. Эти конструкции обеспечивают надежную опору всему строению, что особенно актуально для болотистых местностей, а также областей с неглубоким залеганием грунтовых вод. Каркас фундамента крепится к сваям с помощью их концевых поверхностей, называемых оголовками.

Что это такое?

Оголовок представляет собой верхнюю часть сваи. Он прочно фиксируется к поверхности трубной части сваи. Размеры и формы оголовка могут быть абсолютно разными. На данный элемент может устанавливаться балка ростверка, плита.

Поскольку сваи служат надежной опорой фундаменту дома, их материал должен обладать высокими прочностными свойствами. Наиболее часто такие конструкции выполнены из металла, бетона или дерева.

Форма и размеры свай должны быть одинаковыми, от этого зависит ровность поверхности фундамента, его устойчивость.

Применение опорных свай позволяет равномерно распределять весовую нагрузку строения, строить здания на неровной поверхности, не беспокоиться о близком нахождении болотистых местностей, сезонных паводков.

Виды и размеры

Форма оголовка может быть в виде круга, квадрата, прямоугольника, многоугольника. Она соответствует форме самой сваи.

Свайный оголовник может иметь форму в виде буквы «Т» или «П». Конструкция в виде буквы «Т» позволяет устанавливать опалубку или плиты для последующей заливки фундамента. Конструкции в виде буквы «П» позволяют устанавливать только балки.

Самыми распространенными видами свай, применяемых при строительстве зданий, являются железобетонные и винтовые.

Железобетонные

Трубы из бетона устанавливают в пробуренный участок земли. Сваи обладают высокими прочностными свойствами, устойчивостью к коррозии, перепадам температур. Их используют при масштабных строительствах многоэтажек, торговых центров, производственных зданий. Установка таких конструкций требует немалых финансовых вложений.

Винтовые

Конструкции представляют собой металлические трубы с винтовой поверхностью. Погружение в землю таких элементов производится путем закручивания трубы вокруг своей оси. Сваи применяются при строительстве менее крупных объектов, например, частных жилых домов. Их установка не требует применения дорогостоящей техники, а также крупных вложений.

Среди винтовых свай выделяют следующие типы:

• конструкция, по внешнему виду напоминающая шуруп с резьбой среднего размера;
• конструкция с широколопастной поверхностью с завитком в нижней части опоры;

Деревянные

Такие опорные элементы применяются при строительстве одно- или двухэтажных построек.

Различают два вида опорных конструкций.

Разборные

Оголовки крепятся с помощью болтов. Снимаемые элементы применяются при заливке фундамента на тяжелый грунт, при установке опорных конструкций вручную, а также в деревянных опорах.

Неразборные

Оголовки крепятся к сваям с помощью сварных швов. Следует отметить, что такой шов имеет небольшой зазор. Это необходимо для того, чтобы во внутреннюю поверхность поступал воздух. Такие элементы применяются в случае использования бура для установки опор.

Размеры оголовка подбираются в зависимости от вида, диаметра сваи, а также от веса конструкции, которая устанавливается на оголовок. Его диаметр должен быть немного больше, чем диаметр сваи. Это необходимо, чтобы конструкцию можно было легко соединить.

Например, диаметр средней части винтовой опоры находится в диапазоне от 108 до 325 мм, а диаметр самого оголовка усиленного может составлять 150х150 мм, 100х100 мм, 200х200 мм и другие. Для их изготовления применяется сталь 3СП5. Такие сваи способны выдерживать нагрузку до 3,5 тонн. Они подходят для любого типа грунта.

Оголовки серии Е, изготавливающиеся из стали СП 5, толщина которой составляет 5 мм, имеют размеры 136х118 мм и 220х192 мм. Оголовки серии М имеют размеры 120х136 мм, 160х182 мм. Оголовки серии F, применяющиеся для фиксации обвязки, имеют размеры 159х220 мм, 133х200 мм. Оголовки серии U, изготавливающиеся из стали, имеют размеры 91х101 мм, 71х81 мм.

Наименьший диаметр оголовков представлен серией R. Сваи имеют размеры диаметра 57 мм, 76 мм или 76х89 мм. Такие конструкции способны выдерживать сравнительно небольшой вес постройки. Поэтому их чаще применяют при возведении беседок, гаражей, летних домиков.

Сваи с диаметром 89 мм используют при строительстве небольших построек в местах повышенного содержания грунтовых вод.

Бетонные сваи имеют оголовок в форме квадрата, минимальные размеры сторон которого составляют около 20 см. Длина таких свай зависит от веса возводимого строения. Чем больше тяжесть, тем длиннее должна быть свая.

Выбор правильной опорной конструкции позволит получить по-настоящему надежный фундамент, который прослужит не один десяток лет.

Установка

Перед установкой свай производится разбивка свайного поля. Рассчитывается площадь поверхности, а также количество требуемых опорных элементов. Сваи можно разбить по рядам или в шахматном порядке.

Установка опор на одном уровне – задача очень сложная, практически невыполнимая. Поэтому после того как трубные опоры плотно закреплены в грунте, начинаются работы по выравниванию их размеров. Это можно сделать с применением различных методов, например, путем:

Технология сруба включает несколько действий.

• На одном уровне от земли рисуют отметку на опоре.
• По линии отметки делают борозду вокруг трубной опоры. Для этого применяют молоток.
• Производят срубку выступающего участка трубы. С помощью движений по направлению сверху вниз или, наоборот, снизу вверх откалывают части ненужной поверхности.
• Срезают арматуру.

Срубку поверхности можно осуществлять разными вариантами.

Молотом

В данном случае проделывается бороздка вокруг опоры по отмеченной линии, затем с помощью ударов молота откалываю части бетонной поверхности. Такой процесс выравнивания характеризуется большой трудоемкостью, длительностью. За один день можно выровнять не более 15-18 опор.

Гидравлическими ножницами

Метод выравнивания заключается в установке насадки на опору по линии отметки, последующем откусывании ее выступающей части. Процесс менее трудоемкий, занимает меньшее количество времени. Качество поверхности значительно выше, чем при использовании молота.

Но также существует альтернативный способ выравнивания с помощью срезки торцов. Этот метод более быстрый, экономичный. В зависимости от типа материала оголовка применяются различные инструменты, например, станочные фрезы, диски, пилы, ручные приспособления. Метод характеризуется небольшой стоимостью, а также сравнительно небольшими трудозатратами.

Технология среза выступающей части сваи включает несколько этапов.

• Перед началом проведения работ делают отметки на сваях. Важно, чтобы они были на одном уровне, поэтому отмечают со всех сторон.
• По отмеченной линии делают небольшой надрез.
• Производится отпиливание части трубы.

В случае с металлическими конструкциями, на расстоянии 1-2 см от места среза удаляют слой антикоррозийного покрытия металла. Это позволяет продлить срок службы свай.

После выравнивания опорных конструкций приступают к установке оголовков. Их надевают сверху на трубу, а затем проверяют уровень всех свай. Если какая-то опорная конструкция будет выделяться на поверхности, то это придется исправить путем удаления поверхности выступающей опоры.

После того как все оголовки будут на одном уровне, приступают к их креплению к опорной трубе.

Способ монтажа оголовков зависит от формы, вида, а также от материала. Металлические оголовки устанавливаются с помощью приваривания инверторным преобразователем. Ток подается с силой в 100 ампер. Приваренные опоры имеют высокую гидроизоляцию.

Процесс крепления оголовка с помощью сварки состоит из следующих этапов:

• надевание, выравнивание оголовка;
• сварка;
• проверка опорной конструкции по периметру;
• прочищение сварных швов от грязи, пыли, посторонних частиц;
• покрытие поверхности краской, обладающей защитными свойствами.

Бетонные оголовки после выравнивания заливаются раствором бетона после того, как на них будут установлены опалубки для заливки фундамента.

Следует отметить, что все свайные работы необходимо проводить в соответствии с ГЭСН.

При необходимости всегда можно выполнить демонтаж свай. Работы состоят из следующих этапов:

• удаление оголовка с помощью молотка и болгарки;
• для удаления всей опоры применяется специализированная техника, например, экскаватор.

Приступать к установке новых свай можно только после полного удаления предыдущих опорных поверхностей.

Правильная установка свай облегчит последующие работы по заливке фундамента и дальнейшему строительству здания.

Советы

При монтаже оголовков следует обязательно соблюдать последовательность действий. При работе с режущими инструментами следует соблюдать правила безопасности.

После примерки оголовка на сваю его рекомендуется снять и тщательно очистить поверхность трубы от края до той длины, на которую устанавливается оголовок. Эта процедура в дальнейшем позволит получить качественные сварные швы. Очистку можно производить любыми подручными инструментами. Чаще для этого применяется болгарка.

Для того чтобы все опорные конструкции были на одном уровне, следует выбрать одну сваю, по длине которой будут равняться остальные. Важно ставить яркие метки, чтобы их было хорошо видно.

Установка свай требует особого навыка, поэтому не рекомендуется пренебрегать помощью профессионалов, особенно на начальном этапе работ.

В видео ниже можно увидеть как обрезают сваи.

Источник