Винтовой фундамент оголовки свай

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

Особенности и предназначение оголовков для винтовых свай

При строительстве фундамента среди прочих видов опор часто применяются винтовые сваи. Главным достоинством этого типа свай является их умеренная стоимость. К тому же такие опорные элементы дают возможность регулировать высоту основы всего строения и возводить здания на местности с неоднородным рельефом. На завершающем этапе строительства фундамента производится установка оголовков на верхние концы опорных конструкций.

Предназначение

Строительный элемент под названием оголовок представляет собой металлическую пластину с приваренной к ней короткой трубой и ребрами жесткости. Оголовком накрывается верхний торец сваи после ее заглубления. Он крепится к опорному элементу при помощи сварки или болтовым соединением.

Функция оголовков состоит в том, чтобы стать опорой для последующих уровней надстройки и равномерно распределять нагрузку на фундамент от всего строения. На плоскость оголовков будут опираться строительные плиты и балки. Также на них может производиться крепление бруса. В связи с этим все опорные элементы должны быть расположены на одном уровне относительно друг друга.

Но в большинстве случаев загнать сваи на строго одинаковую глубину просто невозможно. Чтобы обеспечить ровную плоскость для установки плит и балок, верхние концы свай срезаются на одном уровне с единой горизонталью.

Также благодаря установке торцового наголовника степень повреждения сваи коррозией значительно снижается.

Оголовки могут быть разной формы и типа в зависимости от вида и конфигурации используемых при строительстве свай.

Изготавливаются торцовые элементы из высокопрочной конструкционной стали. Для дополнительной защиты оголовки покрывают грунтовками на основе алкидов.

Виды опорных элементов:

• Винтовые. Такие сваи представляют собой металлические трубы различного диаметра, имеющие винтовое основание. При вращении металлической опоры она погружается в грунт на нужную глубину. Для закрепления опорного элемента после заглубления в полость трубы заливается бетонный раствор. Размеры диаметра таких опорных конструкций варьируются от 108 мм до 325 мм.
• Буронабивное или бетонное основание. Для установки требуется пробивание почвы буром. В углубления помещается каркас из арматуры и заливается бетон.

Преимущества винтовых свай:

• хорошо удерживают строение при обширных паводках;
• могут использоваться для строительства на неустойчивых почвах и неоднородном рельефе;
• установка опорных элементов может производиться при любых погодных условиях, включая морозы;
• равномерное распределение нагрузки от всего строения, исключение – перегрузки фундамента и перекосы;
• позволяют осуществлять регулируемый подъем строения над уровнем грунта.

Оголовки для винтовых свай имеют основание в виде круглой короткой трубы различного диаметра.

Торцовые элементы для свай, прежде всего, различаются по форме верхней пластины. Они могут быть П- и Т-образными.

П-образные элементы имеют на своей поверхности скобы. Они монтируются на сваи для последующей укладки на них балок или бруса. Причем важно подобрать ширину скоб, строго подходящую под размеры балок.

Второй тип оголовков имеет полностью гладкую поверхность. На него может укладываться и плиточный ростверк.

Следующий параметр наголовников на сваи – это диаметр пластины и трубчатого основания. Эти размеры зависят от диаметра опорных элементов, установленных в основе фундамента возводимого строения.

Минимальный диаметр круглой трубы нижней части оголовка составляет 57 мм. Максимальная нагрузка, которую можно возложить на подобную основу, – не более 800 кг. Такие тонкие сваи используют обычно для строительства облегченных зданий и конструкций: гаражей, сараев, беседок.

Наиболее распространены в частном строительстве средние по размеру и прочности сваи. Их диаметр составляет 89 мм. Они применяются даже на торфяных и заболоченных местностях для возведения дачных домов, бань, заборов, гаражей.

Максимальный размер основы оголовка составляет 108 мм. Он монтируется на толстую и прочную опору. Такие конструкции выдерживают массу до 3,5 тонн. Они могут заглубляться в любой тип грунта. Используются для строительства опоры под тяжелые здания и конструкции, в том числе мосты.

Также наголовники могут быть приварными или съемными. Первый вид крепится к основе при помощи сварки. Съемные торцовые элементы могут закрепляться болтами.

Подгонка свай

Для придания опорным элементам одинаковой высоты применяется их обрубка или обрезка. Этот процесс несколько трудоемок и требует сноровки, но все же вполне выполним своими руками.

Этапы работ:

• В начале следует выбрать контрольную опорную сваю. Именно на ее высоту надо будет ориентироваться при коррекции длины других опорных элементов.
• На остальных опорах маркером наносится линия, по которой будет производиться обрубка или обрезка трубы. Единство горизонтали следует сверять с лазерным или гидравлическим уровнем.
• Срубка концов опорных элементов выполняется с помощью тяжелого отбойного молотка. Предварительно линия обрубки зачищается напильником. Удар наносится горизонтально по верхнему краю трубы.
• Для обрезки труб основания можно использовать болгарку или абразивную пилу. Срез производится по намеченной маркером линии движением вдоль диаметра основы либо к центру сваи.
• Еще одним вариантом для среза концов свай является применение гидравлического оборудования. Его аренда, а тем более покупка, стоят недешево. Однако этот способ дает возможность сделать срез очень ровно, без повреждения или скола всей основы.

Установка торцов:

• Подготовленные сваи следует зачистить от краски при помощи шлифовального оборудования.
• Оголовок насаживается на основу. При помощи уровня следует проверить его горизонтальность.
• Осуществляется предварительная приварка элемента в 3-4 местах точечной сваркой.
• Сварочным аппаратом оголовок приваривается по всей окружности. Следует оставить не приваренным небольшой участок в 5-10 см. Он необходим для прохода воздуха и вентиляции внутри трубы основания.
• Шов от сварки следует зачистить и нанести краску или грунтовку.

Стоимость

Цена на каждый конкретный оголовок для винтовой сваи может существенно колебаться. В первую очередь, его стоимость будет зависеть от размеров, качества материала и месторасположения производителя. Зарубежные торцовые элементы зачастую дороже из-за затрат изготовителя на перевозку своей продукции.

В среднем, наголовники круглого сечения стоят от 200-250 рублей. Усиленные оголовки большого диаметра имеют нижнюю границу цены от 350 рублей.

Планируя расходы на строительные работы, следует также включить в них стоимость доставки до места. Если в распоряжении нет своего оборудования для сварочных работ и обрезки свай, его придется арендовать.

О том, как обрезать винтовые сваи, смотрите в видео ниже.

Источник