Технология монтажа свайно винтового фундамента

Как устанавливать винтовые сваи?

Для ускоренного возведения прочных фундаментных оснований на проблемных грунтах используют трубчатые опоры, на которых имеется несколько витков. Они завинчиваются в почву до необходимого уровня, определенного глубиной промерзания. Жесткость фундаментной конструкции обеспечивает ростверк на винтовых элементах. Установка винтовых свай своими руками может проводиться в любое время года. Для монтажа нужно оборудовать отверстия, завинтить сваи, контролируя вертикальный уровень, выровнять оголовки и залить полость трубы раствором цемента и песка для защиты от коррозии.

Особенности и преимущества опорных элементов для свайно винтовых оснований

Многие слышали, что для строительства фундаментов домов, сооружаемых в условиях наклонного рельефа и проблемного грунта, используются винтовые сваи. Что такое спиральная опора? Остановимся детально на конструктивных особенностях винтовой опоры для сооружения фундамента.

Трубчатые опоры используют на проблемных грунтах

Согласно требованиям действующего ГОСТ сваи представляют собой сборную конструкцию, состоящую из следующих элементов:

• рабочего ствола. Для изготовления используются стальные трубы. Их диаметр составляет не менее 55 мм при увеличенной до 4-5 мм толщине стенки;
• направляющей насадки. Для изготовления наконечника винтовой опоры используется стальное или чугунное литье, усиленное термообработкой;
• винтовой спирали. Ее длина определяется количеством накрученных на ствол сваи витков. Спиральная лента изготавливается из стального проката.

Изготовлена опора путем приварки винтовой ленты к трубе, в нижней части которой закреплен рабочий наконечник. Витки начинаются на уровне насадки и заканчиваются на теле ствола. Используя качественные материалы, домашнему мастеру по силам самостоятельно сделать винтовую сваю. Однако в домашних условиях проблематично гарантировать качество сваи, несущая способность которой достаточно велика. Учитывая повышенную нагрузку, которую воспринимает фундамент свайный, целесообразно использовать винтовые опоры промышленного изготовления.

Спиральные опоры отличаются рядом конструктивных особенностей:

• вариантом исполнения навивки;
• длиной рабочего ствола;
• внешним диаметром спиральных витков;
• длиной винтовой ленты;
• толщиной трубы и винтовых лопастей;
• конструкцией рабочего наконечника.

Самостоятельно сделать винтовую сваю по силам домашнему мастеру

Для сооружения фундаментов используются различные виды опорных элементов, отличающиеся методом изготовления рабочей части:

• сварные опоры. Они представляют собой сборную конструкцию из металлической трубы, спиральных витков и насадки, соединенных между собой с помощью электрической сварки. Благодаря доступной цене, такие сваи используют, в основном, для сооружения фундаментных основ частных объектов. Коррозионное разрушение шва, возникающее в процессе эксплуатации, отрицательно сказывается на прочностных свойствах. Для повышения надежности опоры во внутреннюю полость трубы заливают бетонную смесь. Сваи со сварным наконечником почти не применяют в области промышленного строительства из-за недостаточно высокой надежности и пониженной несущей способности;
• сваи с литым наконечником. Насадка такой опоры произведена методом литья под давлением из стали и имеет на рабочей части спиральный виток. Благодаря отсутствию в конструкции сварных швов, повышаются прочностные свойства и снижается вероятность коррозионного разрушения рабочей части опоры. Сваи с литой насадкой легко входят в любую почву, быстро проникая через корневую систему деревьев и каменистые включения. Соосность расположения наконечника на стволе облегчает погружение опоры, и уменьшает усилие при ее завинчивании. Литые сваи применяют для ответственных конструкций, воспринимающих повышенные нагрузки. Изделия отличаются более высокой ценой и редко используются в области частного строительства.

Различные виды опорных элементов используются для сооружения фундаментов

По конструкции свайные опоры делятся на следующие виды:

• винтовые элементы широколопастного типа. К ним относятся сваи с одним стальным витком, расположенным на острие опоры, а также элементы с дополнительным спиральным витком, находящимся в центральной части ствола. Вверху ствола находятся отверстия, облегчающие завинчивание опоры в грунт. Однолопастные сваи применяются для монтажа оградительных конструкций и формирования фундаментных основ облегченных одноэтажных строений, сооружаемых на стабильных грунтах. Двухвитковые опоры обладают повышенной несущей способностью за счет увеличенной в два раза площади контакта. Сваи с двумя витками применяются на почвах, склонных к подвижкам и позволяют воспринимать массу массивных сооружений;
• спиральные опоры узколопастной конструкции. Такие сваи легко отличить по выполненной вдоль всего ствола спиральной навивке, имеющей уменьшенную ширину. Узколопастная свая многовиткового типа без проблем погружается в плотную почву с увеличенной концентрацией каменистой примеси. Данный вариант свай применяется для обеспечения устойчивости одноэтажных строений. Разновидностью узколопастных свай является трубчатая опора, предназначенная для формирования фундаментных оснований под каркасные строения в условиях вечной мерзлоты, а также на глубоко промерзающих в зимнее время грунтах. У трубчатой сваи отсутствует наконечник, а в торцевой части ствола выполнены специальные твердосплавные зубья, а также приварен заходной виток.

На несколько видов по конструкции делятся свайные опоры

Винтовые опоры обладают комплексом достоинств:

• позволяют за ограниченное время возвести надежный фундамент;
• используются на различных грунтах, в том числе проблемных;
• могут устанавливаться независимо от погодных условий;
• обладают достаточно высокой надежностью;
• не подвержены усадке в процессе эксплуатации;
• позволяют осуществлять возведение строения сразу после закручивания.

К слабым сторонам винтовых опор относится пониженная устойчивость к воздействию коррозии, а также проблематичность монтажа на скалистом грунте.

Определение длины и диаметра сваи

Планируя построить ленточный фундамент на винтовых сваях, следует определиться с длиной спиральной опоры и диаметром ее рабочей части. При правильно подобранных характеристиках винтовых опор свайно-винтовой фундамент обладает высокой нагрузочной способностью и является таким же надежным, как и тисэ фундамент.

Нагрузочная способность опор со спиральной рабочей частью зависит от величины площади контакта и определяется следующими рабочими параметрами:

• длиной винтовой навивки и всей сваи;
• наружным диаметром спиральной ленты.

От величины площади контакта зависит нагрузочная способность опор со спиральной рабочей частью

Габаритные размеры рабочей части спирально-винтовых опор определяются в зависимости от следующих факторов:

• характеристик почвы на месте строительства;
• глубины замерзания грунта;
• концентрации минеральных примесей в почве;
• уровня расположения твердых пластов;
• сопротивления грунта завинчиванию опоры;
• массы возводимого строения.

Длина сваи изменяется в зависимости от условий эксплуатации:

• опоры с длиной 1-1,2 м устанавливают в районах с теплым климатом;
• для средней полосы подойдут полутораметровые опоры;
• сваи длиной более 2 м монтируют в северных районах.

Диаметр винтовой навивки определяется действующей на опору нагрузкой, передаваемой возводимыми конструкциями:

• для облегченных и оградительных конструкции применяют сваи с наружным диаметром ленты 5-8 см;
• устойчивость каркасных и деревянных зданий обеспечивают лопастные опоры диаметром 9-9,5 см;
• надежность массивных построек обеспечивается усиленными сваями с внешним диаметром витка более 10 см.

Действующей на опору нагрузкой определяется диаметр винтовой навивки

Нагрузочные характеристики возрастают пропорционально увеличению наружного диаметра спиральной навивки:

• спирально-винтовой элемент с диаметром несущей трубы 7,6 см и внешним размером витка 20 см способен воспринимать до тонны полезной нагрузки;
• при увеличении диаметра ствола до 9 см, а также диаметра винтовой ленты до 25 см нагрузочная способность возрастает в 2 раза и достигает 2 т;
• сваи, изготовленные из труб сечением 10,8 см, имеющие диаметр спирали 30 см, способны выдерживать усилие, составляющее 2,5 т.

Усиленные винтовые сваи, применяемые для возведения фундаментов под массивные строения, способны воспринимать нагрузку свыше 3 т.

Установка винтовых свай своими руками – технология строительства фундамента

Приняв решение построить дом на сваях, следует рассчитать величину нагрузки, которую способны воспринимать спиральные опоры, а также ознакомиться с технологией сооружения фундаментной основы.

Подготовьте все необходимое для погружения свай

При возведении ленточного фундамента следует выполнять работы в следующем порядке:

1. Рассчитать нагрузочную способность свай.
2. Выполнить разметку под фундаментную основу.
3. Определиться с методом завинчивания опор.
4. Подготовить все необходимое для погружения свай.
5. Приобрести свайные опоры в требуемом количестве.
6. Провести антикоррозийную обработку поверхности.
7. Пробурить направляющие скважины под сваи.
8. Завинтить свайные опоры в почву.
9. Обеспечить расположение оголовков в одной плоскости.
10. Залить бетонной смесью полости металлических труб.

Рассмотрим особенности выполнения главных этапов.

Расчет несущей способности винтовых опор

Для расчета нагрузки, которую может воспринимать винтовая свая, необходимо определить величину усилий, передаваемых конструкцией на опорные элементы. Вначале необходимо рассчитать суммарную величину нагрузки, передаваемую строением на фундамент.

Необходимо определить общий вес строительных конструкций

Выполняйте расчет по следующему алгоритму:

1. Определите общий вес строительных конструкций. Масса определяется перемножением объема коробки на удельный вес материалов. К результату прибавляется вес кровли и внутреннего оборудования.
2. Рассчитайте нагрузку, которую передает на поверхность крыши снежный покров. Показатель вычисляется путем перемножения площади кровли на нормативный коэффициент снеговой нагрузки.

Кроме указанных показателей, учитываются также динамическая и ветровая нагрузки. Результат суммирования всех видов нагрузок – величина усилия, действующего на фундамент. Для выполнения расчетов следует начертить план постройки и расположить сваи в угловых зонах, а также под капитальными стенами.

Дальнейший расчет выполните по следующему алгоритму:

1. Определите усилие на одну сваю путем деления нагрузки на суммарное количество опор.
2. Умножьте полученное значение на нагрузочный коэффициент запаса, составляющий 1,2.
3. Подберите сваю необходимой конструкции и размера с учетом нагрузочной способности.

Следует учитывать нагрузочную способность грунта при выполнении расчетов

При выполнении расчетов следует учитывать нагрузочную способность грунта. Различные виды почв способны выдерживать от 3 до 6 кг на 1 см2 площади спиральной ленты.

Выполнение планировки под фундамент своими силами

Разметка выполняется согласно проектной документации. Для планировки потребуются:

• деревянные колышки или стальная арматура;
• бечевка или капроновая леска.

Для определения координат расположения опор следует выполнить ряд операций:

1. Забить угловые колышки.
2. Натянуть между ними шнур.
3. Проверить правильность разметки.
4. Перенести с плана координаты винтовых опор.

Следует располагать сваи с одинаковым шагом, размещая их в угловых зонах строения, а также под несущими стенами.

Сваи следует располагать с одинаковым шагом

Какой можно применить метод для завинчивания винтовой трубы – оборудование и инструменты

Погружение винтовых опор в грунт осуществляется различными способами:

• с использованием ручных приспособлений. Они крепятся за оголовок сваи и передают усилие посредством рычага. Используют покупные средства механизации или самостоятельно изготовленные приспособления;
• с применением специального оборудования на колесной базе. Промышленная технология завинчивания спиральных опор позволяет выполнять увеличенный объем работ за ограниченное время.

Для сооружения фундаментного основания частного дома удобно использовать ручной метод закручивания.

Подготовительные мероприятия

Приобретенные сваи под ленточный фундамент следует подготовить к погружению в почву.

Поверхность свай покрывается битумной мастикой

Для этого различными методами выполняется антикоррозионная обработка:

• поверхность покрывается битумной мастикой. Такая защита недостаточно эффективна и применяется для хозяйственных построек;
• рабочая поверхность оцинковывается гальваническим способом или способом холодного покрытия. Цинк надежно защищает металл от коррозии.

Сочетание битумной защиты с цинковым покрытием, а также применение пленочных технологий позволяет обеспечить долговечность опоры.

Как своими руками установить винтовые сваи – процесс монтажа сваи

Самостоятельно завинтить опоры или, как говорят специалисты, забить сваи, несложно. Монтаж винтовых свай своими руками осуществляется по следующему алгоритму:

1. Выполняется бурение под сваи в соответствии с разметкой. При этом диаметр формируемых скважин не должен превышать внешний размер винтовой навивки.
2. Осуществляется закручивание винтовых свай ручным или механизированным способом. Используется монтировка с насаженной трубой или специальная техника. При завинчивании контролируется вертикальность.

Завершив погружение опор в почву, приступают к завершающим мероприятиям.

Ручным или механизированным способом осуществляется закручивание винтовых свай

Завершающие работы

На финишном этапе выполняют следующие операции:

1. Размечают оголовки свай нивелиром по одному уровню.
2. Срезают болгаркой выступающие части опор.
3. Заполняют свайные трубы цементной смесью.

Бетонирование позволяет повысить нагрузочную способность свай и предотвратить коррозионное разрушение опоры.

Установка свай – рекомендации специалистов по монтажу

Профессионалы обращают внимание на следующие моменты:

• необходимость применения промышленно изготовленных свай;
• обязательную обработку поверхности защитным составом;
• контроль вертикальности свай в процессе погружения;
• целесообразность приварки швеллеров к оголовкам опор для повышения прочности.

При смещении сваи от вертикального положения следует выкрутить опору и затем повторно осуществить завинчивание. Изучив технологию, работы несложно выполнить самостоятельно. При условии квалифицированного выполнения расчетов и правильного монтажа, винтовой фундамент способен на протяжении длительного времени обеспечить устойчивость возводимого дома.

Источник