Свайный фундамент бетонные сваи

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:

1. Бурение лидерного (направляющего) отверстия на глубину равную половине длины опоры – для данной операции используют ручной мотобур со шнеком необходимого диаметра.
2. Вкручивание винтовой опоры вручную специальным ключом или с помощью гидравлического сваекрута.
3. Засыпка лидерного отверстия грунтом – заполнять полость вокруг сваи можно как извлеченной при бурении лидерки почвой, так и непучинистым грунтом (речным песком или рыхлой супесью).
4. 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

Зачем нужны бетонные сваи

Основа любой тяжелой конструкции — фундамент из бетона, бетонные сваи. Именно он воедино соединяет постройку, делает ее устойчивой, предохраняет сооружение от деформаций. При изготовлении фундамента своими руками требуется всегда учитывать параметры строения и показатели почвы под ним. Нередко поведение грунта способно преподнести такие сюрпризы, что вся проделанная работа окажется напрасной.

Многие проекты оснований для частного дома рассчитаны так, что способны выдержать любые условия эксплуатации. Подобный запас прочности обходятся недешево, далеко не всегда он оказывается оправданным. Если на участке нестабильный грунт, лишь бетонные сваи помогут обеспечить строительство без проблем и долголетнюю жизнь строения.

Рисунок 1. Бетонные сваи

Бетонные сваи и их достоинства

Нередко приходится использовать фундаменты на бетонных сваях, если предполагается строительство частного жилья, установка хозяйственно-бытовых построек. Для выбора именно забивных опор основанием становится как проблемная почва, так и особенности планировки рельефа. Перечислим достоинства фундаментов из бетонных свай:

• Эффективность. Нередко это единственно подходящий вариант. Единственное для него ограничение — наличие скалистых грунтов.
• Экономичность начального этапа. Требуется минимальный объем выполнения земляных работ для свай.
• Скорость. Такое основание легко соорудить за день. Начинать строительство разрешено немедленно после завершения работ.
• Несущая способность. Каждая опора способна выдержать до 50 т нагрузки. Эту прочность усиливает дополнительно ростверк, способствующий равномерному распределению нагрузки.
• Долговечность. Срок эксплуатации бетонных свай для фундамента гарантирован минимум 100 лет.

Виды свай

Перед началом установки фундамента на бетонных опорах требуется ознакомиться с видами таких конструкций, изучить их плюсы и минусы, а затем выбрать необходимый вариант сооружения. Опоры подразделяются на следующие типы:

• Забивные и вдавливаемые, изготовленные из стали, дерева, из бетонной основы и железобетона. Эти виды опор можно погружать в почву, не выполняя предварительно бурение и не привлекая тяжелую спецтехнику.
• Оболочки, выполненные из железобетона. Эти вибропогружаемые изделия сначала вводят в грунт, затем удаляют почву, выполняя заполнение арматурой отверстия и задувку в него бетонного раствора.
• Забивные изделия. Их крепят, выполняя заливку смеси бетона прямо в отверстие, которое выполнено в толще земли.
• Железобетонные буровые. Такие опоры заливают массой бетона в заранее пробуренные ямки, куда опускают конструкцию из арматуры.
• Винтовые изделия из стали, снабженные оголовками. Выполняют такую продукцию на предприятиях, затем изделия устанавливают, выполняя их ввинчивание в грунт. После установки конструкцию заливают бетоном. Именно этот вариант рекомендован, когда необходимо построить свой дом на фундаменте, предполагающем забивку свай.

Марки используемого бетона

Часто заливка свай производится раствором, для приготовления которого нужен бетон марки М500. Также на некоторые моменты выбора влияет тип опор. Забивные, буронабивные конструкции изготавливают из смеси, прочность которой относится к классу В15. При заливке железобетонных сооружений желательно использовать раствор В22.5.

Характеристики свай

Еще перед началом работ требуется изучить как варианты исполнения фундаментов, так и основные характеристики опор, которые необходимо забивать. Они бывают разными. Главные их параметры:

• Прочность. На эту характеристику напрямую влияет марка бетона, применяемого для свай.
• Уровень морозостойкости. Маркируется литерой F. На него также влияют свойства бетона.
• Влагостойкость. Обозначается литерой W.
• Несущая способность. На нее влияют габариты сваи.
• Вес изделия.
• Тип конструкции: цельная либо составная, в виде оболочки, полая внутри опора.

Свайный фундамент

Забивают бетонные сваи практически в любой грунтов (кроме скалистого), поскольку это гарантирует долговечность, высокую прочность сооружения, стойкость его перед различными воздействиями. Да и обходится такое мероприятие сравнительно недорого, монтируется быстро. Сооружаемый фундамент имеет много железобетонных опор, которые погружены в почву вертикально, а сверху объединены общим бетонным каркасом, именуемым ростверк.

Обычно подобный вариант опоры выбирают, когда предстоит сооружение частных строений на слишком неустойчивом грунте, при проектировании небольших торговых заведений, цехов, иных промышленных зданий. Чтобы реализовать такой проект, требуется меньше трудозатрат и времени, он дешевле, можно не выполнять выравнивание перепадов почвы по высоте, обеспечить зданию устойчивость даже в ситуациях со строительством, выполняемым на подтопляемых периодически участках.

Когда сооружен свайный фундамент, далее на него можно монтировать ленточное основание. Выбирая тип свай, строители ориентируются на смету, особенности грунта, наличие техники, возможность применять определенные технологии, инструмент. При индивидуальном строительстве применяют только проекты, предусматривающие сооружение заливных опор, поскольку иные варианты нереальны при отсутствии мастеров и крупной спецтехники.

Формирование стоимости

Чтобы сформировать окончательную стоимость возведения на участке свайно-забивного фундамента, необходимо учитывать множество критериев:

• размер забиваемых после организации геологических исследований опор;
• их число;
• стоимость материалов, которыми выполняют забивку опор;
• вес снежного покрова;
• общий вес сооружения с перегородками, людьми, кровлей и обстановкой.

Все такие параметры оказывают влияние на число и тип опор, в итоге регулируя общую стоимость возводимого фундамента. Расчет опоры рекомендовано доверить профессионалам, поскольку ошибки недопустимы, даже незначительная экономия позже способна вызвать серьезные неприятности.

Самостоятельный монтаж

Для установки конструкции на сваях своими руками требуются определенные инструменты, материалы, а также предварительное выполнение расчета и составление проекта. Самостоятельно рассчитать параметры непросто, по этой причине лучше воспользоваться услугами специалистов.

Выбор свай

В зависимости от того, какой выбран метод погружения свай бетонных в почву, опоры также классифицируются. Выбирать определенные бетонные забивные модели следует, отталкиваясь от особенностей почвы, глубины внедрения опор в грунт, наличия инструментов и специальной техники. Если планируется монтаж основания на сваях ТИСЭ для тяжелого строения, опоры будут одни, если же проектируется лестница на мини сваях, тогда подойдут иные образцы.

Разметка участка

После завершения геологических изыскания и доработки деталей проекта, следует подготовить объект. Территорию под строительство требуется очистить от мусора, выровнять участок, произвести разметку будущего строения. Запланированное на чертеже положение свай размечают на площадке, применяя геодезические приборы, затем отмечают точки деревянными кольями, протягивая между ними веревку. Так получают габариты ростверка.

Бурение ям

Для копки скважины можно взять небольшой бур. Высота ямы должна быть не менее 1,5 м, диаметр может варьироваться — 15–40 см. Для придания конструкции устойчивости перед пучением грунта нижнюю часть скважины расширяют. Если основание выполняют самостоятельно, к буру нужно привязать строительный уровень — вертикаль постоянно контролируют, выполняя очередной оборот. Удаление опор должно быть не менее утроенной суммы поперечного сечения изделий. При диаметре 40 см, минимальный шаг равен 120 см. Все эти расчеты должны выполняться до момента начала бурения, когда сваи только устанавливают в почву.

Установка опалубки

Для сооружения опалубки можно взять доски или цементные трубы. Конструкцию устанавливают на слабых и сыпучих грунтах с целью недопущения разрушения стенок. Если почва имеет плотную структуру, то опалубку можно монтировать над поверхностью земли, чтобы получить оголовок. Каркасом выступает разный материал.

Изготовление каркаса

Перед тем, как залить сваю бетоном, ее требуется армировать. Подходят для этого металлические пруты диаметром 12 мм. Их соединяют на каждом метре вязальной проволокой. Чтобы связать опору с ростверком, арматурный каркас поднимают над уровнем сваи на 10 см, а затем края связывают, соединяя их с каркасом ростверка.

Заливка бетона

Даже собственноручно выполнить заливку свай совсем не сложно. Бетон готовят самостоятельно или заказывают готовый. Наполнение свай бетоном производят слоями, непременно их вибрируют либо уплотняют арматурой. Когда бетон застынет, сооружают опалубку ростверка.

Заключение

Возведение в частном домостроительстве бетонного опорного фундамента позволяет сооружать надежные строения любого размера даже в тех местностях, где раньше такое было слишком затруднительно либо вовсе невозможно. Фундамент, сооруженный на опорах, способен надежно поддерживать любой загородный дом.

Источник