- Бетонные винтовые сваи
- Конструкция
- Основные характеристики
- Сфера применения
- Преимущества бетонных винтовых свай
- Этапы производства бетонных винтовых свай
- Монтаж фундамента на винтовых бетонных сваях
- Проведение инженерно-геологические изыскания
- Составление проекта
- Монтаж свайного поля
- Чем грозит неправильный расчет свайного поля
- Основные производители
- Средняя стоимость
- Делаем свайно-винтовой фундамент для частного дома
Бетонные винтовые сваи
Одним из последних новшеств в современном строительстве является использование бетонные винтовые сваи для возведения фундаментов под различные конструкции. Долговечные, прочные, обладающие высокой несущей способностью такие опоры позволяют возводить надежные и достаточно дешевые основания под различные заборы, здания из кирпича, пенобетона, бруса. Лишенные многих недостатков металлических аналогов такие сваи становятся очень популярными как в частном малоэтажном домостроении, так и в возведении высоких и тяжелых построек. О том, что собой представляют такие сваи, какую конструкцию имеют, где применяются, как изготавливаются и как монтируются и пойдет речь в данной статье.
Конструкция
Самые распространенные бетонные винтовые сваи состоит из следующих элементов:
- Тело (ствол) – центральная часть сваи, имеющая круглое поперечное сечение. В торце верхней части ствола выполнено прямоугольное или квадратное гнездо для специального ключа, используемого при ручном закручивании опоры.
- Винтовая лопасть – многовитковая рабочая часть опоры расположенная в ее нижней части. Эта часть сваи позволяет ей при закручивании преодолевать плотные слои почвы, обеспечивает надежное сцепление опоры с грунтом, придавая ей высокую несущую способность.
- Острый металлический наконечник — направляющая опоры, позволяющая сохранять ей вертикальное положение при вкручивании в грунт.
Рисунок 1. Конструкция винтовой опоры из бетона
Внутри тела опоры расположен цилиндрический арматурный каркас и профильная труба квадратного или прямоугольного сечения. Эти элементы предают свае жесткость и прочность на излом.
Основные характеристики
Бетонные винтовые сваи различных производителей обладают следующими техническими характеристиками:
- диаметр тела – от 100 до 152 мм;
- длина опоры – от 1000 до 4000 мм;
- материал сваи – бетон марки М500 с гидрофобными добавками;
- количество витков винтовой лопасти — от 2 до 8-10;
- несущая способность опоры – от 3,5-5,0 тонн (в глине и суглинке) до 6-10 тонн (в песке и супеси);
- вес – от 30-50 до 180-200кг.
Сфера применения
Бетонная винтовая свая – универсальная опора для фундамента, широко применяемая в следующих сферах:
- Частное малоэтажное загородное домостроение – строительство коттеджей, деревянных дачных домиков, бань, летних кухонь,веранд,беседок.
- Возведение ленточных и монолитных (плитных) оснований на участках со сложным рельефом.
- Строительство промышленных объектов – арочных ангаров, складов, теплиц, линий электропередач, вышек сотовой связи.
- Монтаж фундаментов для заборов, различных ограждений, рекламных и декоративных конструкций (рекламных щитов, билболордов, мачт флагштоков).
- Строительство сельскохозяйственных объектов – зерноскладов, молочно-товарных ферм, сушильных комплексов.
- Монтаж свайных фундаментов пирсов, причалов, набережных.
Рисунок 2. Свайное поле из винтовых бетонных опор
Также винтовые опоры широко применяются при реконструкции утративших свою несущую способность старых оснований – бетонные сваи данного вида благодаря простому и быстрому монтажу позволяют усилить или полностью заменить старый фундамент новым, более надежным, устойчивым и прочным.
Преимущества бетонных винтовых свай
Основными преимуществами винтовой бетонной сваи перед аналогами из металла являются следующие ее особенности:
- Долговечность – срок службы винтовой опоры составляет 80-100 лет.
- Устойчивость к коррозии – на покрытые слоем гидрофобного бетона металлические элементы опоры почвенный раствор (находящаяся в почвенных капиллярах влага с растворенными в ней минеральными веществами) не оказывает никакого влияния, не вызывая тем самым образование и развитие очагов коррозии.
- Высокая несущая способность – винтовая опора из бетона способна выдерживать вес до 10-12 тонн.
- Использование для возведения фундаментов на различных грунтах.
- Быстрота и всесезонность монтажа – винтовой фундамент из бетонных опор монтируется за 1-2 дня. При этом монтажные работы могут производиться, как в теплое время года, так и зимой.
- Доступная цена – стоимость таких свай значительно ниже, чем металлических оцинкованных аналогов.
- Возможность возведения стен сразу же после монтажа свайного фундамента.
Этапы производства бетонных винтовых свай
Процесс изготовления бетонных винтовых опор состоит из следующих этапов:
- Изготовление цилиндрического арматурного каркаса из рифлёных прутов диаметром 6-8 мм;
- Закладка арматурного каркаса и профильной трубы в сделанную из плотной резины форму-опалубку;
- Приготовление бетонного раствора из цемента марки М500, строительного речного песка, щебня фракции 5-20 мм в пропорции 1:2:3.
- Заливка бетона в форму-опалубку с обязательным уплотнением на вибростоле – производится это для удаления из смеси пузырьков воздуха, которые при затвердении бетона превращаются в полости, уменьшающие прочность и надежность сваи. При добавлении специального пластификатора раствор не подвергают уплотнению.
- Термическая обработка форм-опалубок с раствором в специальной прогревочной камере в течение 10 часов. За это время заготовка набирает порядка 50 % своей прочности.
- Набор заготовкой полной прочности в прогревочной камере в течение 6-7 суток.
На завершающем этапе, после выемки готовой опоры из формы-опалубки производиться визуальный контроль качества.
Наглядно посмотреть процесс производства данных опор можно в следующем видео:
Монтаж фундамента на винтовых бетонных сваях
Процесс монтажа свайного фундамента на винтовых бетонных опорах включает в себя проведение инженерно-геологического изыскания, составление проекта, расчет необходимого количества материалов, монтаж свайного поля согласно проектной документации.
Проведение инженерно-геологические изыскания
Инженерно-геологическое изыскание включает в себя следующие мероприятия:
- Бурение скважин с отбором почвенных проб и описанием проходимых грунтов.
- Проведение лабораторных исследования физико-механических свойств грунтов, подземных вод.
- Статическое и динамическое зондирование грунтов.
- Испытания грунтов динамическими и статическими нагрузками.
- Монтаж в грунтах эталонных либо же натурных опор.
- Исследовательские работы по определению влияния монтажа свайного фундамента на окружающую среду и на находящиеся вблизи будущего здания сооружения и конструкции.
Составление проекта
На основе произведенных инженерно-геологических изысканий специализированной организацией производится составление проекта содержащего следующую информацию:
- план фундамента (свайное поле);
- спецификация элементов фундамента (свай) с указанием их марок и количества;
- привязка фундамента к местности;
- глубина вкручивания свай;
- вид используемого для обвязки свай ростверка.
Проект также содержит подписи исполнителя (инженера проектной организации) и заказчика.
Рисунок 3. Проект свайного фундамента на бетонных винтовых опорах
Монтаж свайного поля
Процесс монтажа винтовых опор из бетона включает в себя следующие операции:
- Бурение лидерного (направляющего) отверстия на глубину равную половине длины опоры – для данной операции используют ручной мотобур со шнеком необходимого диаметра.
- Вкручивание винтовой опоры вручную специальным ключом или с помощью гидравлического сваекрута.
- Засыпка лидерного отверстия грунтом – заполнять полость вокруг сваи можно как извлеченной при бурении лидерки почвой, так и непучинистым грунтом (речным песком или рыхлой супесью).
- Обрезка свай по одному уровню при помощи мощного бензореза с алмазным диском по бетону.
При монтаже фундамента из данного вида опор может возникнуть вопрос: нужно ли заливать во вкрученные винтовые сваи бетон? Ответ на него однозначен — заливка внутрь винтовых свай бетона нецелесообразна по нескольким причинам.
Во-первых, залитый в сваю бетон не существенно увеличивает ее прочность и жесткость. Во-вторых, все металлические элементы опоры надежно защищены бетонной толщей от воздействия влаги и в дополнительной защите как в случае со стальными аналогами они не нуждаются. И наконец подобная заливка хоть незначительно, но все же увеличивает вес и без того тяжелых в переноске и транспортировке опор.
Более наглядно увидеть, как происходит описанный выше процесс можно в следующем видео:
Чем грозит неправильный расчет свайного поля
Ошибки при проектировании свайного поля – не соблюдение расстояния между опорами, глубины вкручивания – может привести к таким последствиям как:
- Чрезмерный расход опор.
- Неравномерная усадка различных частей свайного фундамента.
- Постепенное разрушение несущих стен, кровли.
- Повреждение коммуникаций (водопровода, канализации, газопровода) внутри задания.
Неправильно спроектированный и установленный бетонный фундамент на винтовых сваях в любом случае приведет к дополнительным расходам. И если при слишком частом расположении свай основание окажется хоть слишком дорогим, но при этом очень основательным, то при прочих ошибках фундамент будет ненадежным и непрочным, требующим реконструкции или демонтажа, с последующей установкой нового.
Основные производители
Основными производителями винтовых бетонных опор являются такие компании как:
Средняя стоимость
Стоимость винтовых бетонных свай у указанных выше производителей существенно различается:
- Компания «Terravint» предлагает 3 набора свай (7,15 и 25 штук) для бани, одноэтажного дачного дома, двухэтажного коттеджа за 18 900 ,39 600 и 63 750 рублей соответственно;
- У группы компаний «Винт Монолит» стоимость бетонных винтовых опор вместе с их монтажом колеблется о 2 800 до 6 400 рублей.
Таким образом, бетонный винтовой фундамент – это очень надежное, прочное, простое в монтаже основание, применяемое ка для небольшого жилого дома, дачи бани так и для большого ангара, склада, фермы. Установка составляющих такой фундамент бетонных опор производится почти по той же технологии что и аналогов из стали. Существенным отличием процесса монтажа данного фундамента от аналогичного на металлических опорах является то, что заполнение винтовых свай бетоном не производится. Такая операция незначительно увеличивает устойчивость и прочность опоры, не защищает профильную центральную трубу от коррозии, существенно усложняет процесс демонтажа сваи.
Источник
Делаем свайно-винтовой фундамент для частного дома
Винтовой фундамент — самый бюджетный вариант для частного дома. Он минимум на 20% дешевле, чем столбчатое или мелкозаглубленное ленточное основание, и на 50% — чем монолитная плита. У этого варианта есть множество преимуществ, но подходит он не для всех грунтов и строений. В статье мы разбираем основные этапы монтажа винтовых свай.
Как устроена винтовая свая
Фундамент, о котором мы говорим в этой статье, состоит из винтовых свай.
Как выглядит винтовой фундамент:
Каждая свая собрана из трёх элементов.
1. Полая стальная труба:
- стандартная длина свай для частных домов колеблется от 1,5 до 3 метров;
- снаружи труба покрыта составом, который защищает её от коррозии;
- в Леруа Мерлен представлены сваи диаметром от 56 до 108 см;
- трубы не остаётся полыми, внутрь заливают бетон марки М300.
2. Винтовая лопасть:
- винт нужен для трёх целей: он облегчает монтаж, служит опорой для сваи, передаёт грунту нагрузку от здания;
- диаметр винта варьируется от 20 до 30 см.
- крепится к верхней части трубы после того, как в неё заливают бетон;
- нужен для монтажа обвязки.
Из чего состоит винтовая свая:
Для каких зданий подходит свайно-винтовой фундамент
Винтовые сваи можно использовать для небольших коттеджей и домов, хозпостроек и террас.
Строители рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте четыре типа зданий:
- каркасные;
- деревянные
- пено- и газобетонные;
- из SIP-панелей.
Винтовой фундамент идеально подходит для проблемных грунтов, например, для торфяников, так как сваи заглубляются до твёрдых пород и надёжно в них фиксируются. Также этот вариант незаменим для участков, которые лежат на склонах и косогорах.
Преимущества и недостатки винтовых свай
У свайно-винтового фундамента множество плюсов, мы выбрали самые важные из них.
- Невысокая цена.Точную цифру, насколько свайно-винтовой фундамент будет дешевле любого другого, без расчётов не скажет ни один строитель. Выгода зависит от нескольких факторов: веса и размера постройки, типа грунта, глубины заложения свай. Практика показывает: свайное основание обойдётся примерно на 20-40% бюджетнее, чем столбчатое или мелкозаглубленное ленточное. И минимум в два раза дешевле, чем плитное или заглубленное ленточное.
- Быстрый и простой монтаж.Фундамент можно собрать за один-два дня. Все работы могут сделать трое человек. Кстати, свайно-винтовой фундамент можно монтировать не только в тёплую погоду, как остальные типы оснований, но и при небольшом морозе, при этом вам не понадобится организовывать обогрев.
- Подходит для слабых грунтов и участков на склоне.Винтовой фундамент подходит для насыпных и болотистых грунтов, территорий с высоким уровнем подземных вод. Сваи можно установить даже на стройплощадке, части которой отличаются по высоте на пять-восемь метров.
- Сухой пол.Сваи не будут тянуть из грунта воду, значит, влага не проникнет ни в пол, ни в стены.
- Чистая стройплощадка.После заложения фундамента вам не придётся думать о том, как очистить участок от мусора и куда деть лишний грунт.
- Моментальная готовность.Свайно-винтовой фундамент готов к нагрузкам сразу после монтажа. Для сравнения: плитное основание должно отстояться в течение 28 дней.
- Простота изменения проекта.Если вы когда-нибудь решите пристроить к дому крытую веранду или ещё несколько комнат, фундамент можно будет нарастить без особого труда и затрат.
- Несложный ремонт.Если какая-то свая лопнет, её достаточно легко будет заменить, даже если дом уже будет построен.
Главные минусы винтового фундамента — ограниченная область применения. Такое основание подходит не для всех строений и типов грунта.
- Различная усадка.Каждая свая в грунте может дать немного разную усадку. Правильнее всего устанавливать на винтовой фундамент именно деревянные конструкции. Дерево — пластичный материал, стены выдержат неравномерное проседание дома. А вот строение из кирпича или бетона может пойти трещинами.
- Не для всех типов грунтов.Установить свайно-винтовой фундамент на скале не получится: вы не сможете вкрутить опоры на необходимую глубину.
- Сложности при установке фундамента вплотную к уже стоящим зданиям.В этом случае строительство обойдётся дороже, потому что придётся использовать спецтехнику.
- Опасность коррозии.Конечно же, сваи покрывают полимерными соединениями, которые не дают металлу ржаветь. Но они не способны дать 100%-ю защиту. Имейте в виду: к сваям нельзя подключать контур заземления дома. Иначе при любой внештатной ситуации с электроприборами ток пойдёт через сваи и активирует процессы коррозии, особенно могут пострадать сварные швы.
Внимательно взвесьте все «за» и «против». Если для вашего типа грунта и вида строения подходит винтовой фундамент, это здорово. Вы сможете сэкономить время, деньги и силы. Само основание достаточно легко смонтировать, но помните, сверху к нему обязательно нужно добавить обвязку. О ней мы рассказываем ниже.
Для теплиц, террас и беседок подойдут сваи с диаметром 89 мм, их же можно использовать, чтобы пристроить к дому веранду. Каждая такая опора выдерживает нагрузку до четырёх-пяти тонн.
Для каркасных и деревянных домов, срубов из бруса подойдут сваи с сечением 108 мм. Такие опоры можно устанавливать даже на заболоченных и торфяных грунтах. Одна свая диаметром 108 мм может нести на себе до пяти-девяти тонн.
Минимальное количество свай рассчитывается так:
а) нужно установить по одной свае по всем внешним и внутренним углам фундамента;
б) также по одной — в точках пересечения внешних стен с несущими внутренними перегородками и на пересечении внутренних перегородок;
в) на прямых участках стен расстояние между сваями не должно превышать трёх метров, если стены длиннее трёх метров, нужно добавить дополнительные сваи, установить их через равные промежутки;
г) если в доме есть печь массой более 300 кг, нужно установить сваи под каждым углом конструкции, потом объединить опоры швеллером и положить на них металлический лист — получится основание для печи.
Пример. Схема расположения свай для деревянного дома 4×5 м:
Сваи нужно вкручивать на такую глубину, чтобы они закрепились в твёрдом грунте. Длину опор можно определить, если узнать, на какой глубине залегает твёрдый грунт, учесть уровень и характеристики грунтовых вод и то, как промерзает почва.
Перед строительством правильнее всего будет заказать инженерно-геологическое изыскание. Специалисты извлекут образцы грунта с разной глубины, проанализируют их в лаборатории и выдадут вам полную информацию.
Схема заглубления винтовой сваи:
Есть два способа установить винтовые сваи: с помощью специальной техники и вручную. Для небольших частных домов подойдёт второй вариант.
Подготовительный этап состоит из трёх шагов:
- выбираем начальную точку;
- размечаем, где будет установлена каждая свая;
- выполняем разметку шпагатом.
Измерения нужно проводит с точностью до миллиметра — иначе возникнут проблемы с распределением нагрузок и устройством ростверка.
Первой ввинчиваем сваю, которая будет стоять на углу, который расположен выше остальных. Эту опору сразу же обрезаем, по этому уровню будем измерять остальные сваи. После первой ввинчиваем сваю, которая расположена по диагонали от неё. Дальше — остальные угловые столбы. Затем — те, что расположены по периметру, в самом конце — внутренние опоры.
Вот список инструментов, которые понадобятся вам для завинчивания свай:
- лопата;
- строительный уровень;
- вороток;
- небольшой лом или специальный прут;
- рычаг для завинчивания;
- болгарка для срезания верхней части опор.