Фундамент свайно-винтовой

Оголовки для свай

Когда столб ввинчен, выровнен по горизонтальному уровню и залит бетоном, можно устанавливать оголовок. Оголовки на винтовых столбах позволяют прикреплять к фундаменту несущую часть конструкции, которая должна на них стоять. Оголовки могут быть:

• Плоские, круглые или квадратные. Диаметр должен быть равен или оказаться чуть больше диаметра столба.
• П-образные применяются только для малогабаритных построек, так как они выдержат только деревянный брус.

Если делается монолитный железобетонный ростверк, то оголовки не нужны.

И так как оголовки привариваются, швы нужно покрыть антикоррозийным составом несколько раз.

Виды обвязки фундамента на винтовых сваях

Последовательнось строительства

Чаще всего свайно-винтовой фундамент может быть использован вместо ленточного.

Этот вид фундамента возводится в следующей последовательности:

1. Проводится исследование грунта для выявления его состава, выявляются его слабые участки, требующие погружение на повышенную глубину, определяется глубина нахождения твердых, обычно глинистых или песчаных слоев большой толщины. Проводится пробное бурение в нескольких точках площадки.
2. Проводят проектирование будущего свайного поля. Определяют места установки, общее количество свай и глубину их погружения. Расчеты обычно ведут квалифицированные инженеры-строители. В число исходных данных должны входить количество этажей будущего знания, виды и общий вес материалов и сборных конструкций будущего дома.
3. По чертежу производится разметка свайного поля с точным указанием места каждой сваи. Планировка и выравнивание поверхности стройплощадки для этого не требуется.
4. В соответствии с проектом свайно-винтового фундамента в точках разметки ввинчивают сваи. Специальная техника для завинчивания используется при возможности и/или большом количестве свай и плотных грунтах. В остальных случаях: в условиях стесненных строительных площадок, при числе свай менее 50 – 70, при диаметре трубы 133 мм и менее они вкручиваются вручную.

   Погруженные опоры готовы к приложению нагрузки сразу после окончания их установки.

5. Верхушки или оголовки опор выравнивают по уровню на проектной высоте, обрезая лишнюю часть трубы.

Онлайн Калькулятор расчета веса дома (постройки):

Так же предлагаем Вам воспользоваться онлайн – калькуляторами:

Калькулятор для расчета несущей способности и прогиба деревянных балок

Калькулятор для расчета теплопотерь помещения Калькулятор для расчета теплоотдачи печи

(*автор калькуляторов Владимир Романов)

Внимание! Все онлайн калькуляторы предназначены только для предварительного расчета и подбора необходимых материалов, использование их в целях проектирования недопустимо!

Технологии

• Горячее цинкование погружением (DIN EN ISO 1461, бывший DIN 50976)

Подлежащие цинкованию винтовые сваи после окончательной подготовки опускают в расплавленный цинк (прибл. 450°C). В результате химических реакций образуются различные прочно соединённые со стальной основой сплавы. Эти сплавы отделяются от слоя «чистого» цинка. В зависимости от скорости реакции, состава стали, продолжительности пребывания в ванне, процесса охлаждения и т. д. происходит «поднятие» образовавшегося сплава на поверхность.

Внешний вид поверхности варьируется от светлого глянцевого до тёмно-серого матового, и при этом толщина цинкового слоя и его стойкость к коррозии остаются неизменными. В дальнейшем небольшая коррозия может иметь место во влажной среде, прежде всего на свеже оцинкованных поверхностях, в виде отложений карбоната гидроксида цинка (так называемая «белая ржавчина»). Однако она не оказывает никакого негативного воздействия на антикоррозионное покрытие. Поверхности срезов следует обработать цинковой краской (G4 Каталога). Согласно DIN EN ISO 1461 средняя толщина покрытия составляет не менее: 45 мкм для материалов толщиной менее 1,5 мм 55 мкм для материалов толщиной от 1,5 мм до 3 мм 70 мкм для материалов толщиной от 3 до 6 мм.

Повреждение цинкового покрытия в процессе резки, сверления отверстий и т. п. не приводит в дальнейшем к коррозии, поскольку граничащий с местом повреждения цинк под воздействием кислорода воздуха и влаги растворяется и образует на непокрытых поверхностях среза коричневатый слой гидроксида цинка. Хаотичное перемещение ионов цинка защищает оголившиеся поверхности слоем шириной 2,0 мм.

• Сталь углеродистая ISO630

Настоящий стандарт распространяется на углеродистую сталь обыкновенного качества, предназначенную для изготовления проката горячекатаного: сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового, а также винтовых свай, слитков, блюмов, слябов, сутунки, заготовок катаной и непрерывнолитой, труб, поковок и штамповок, ленты, проволоки, метизов и др.

Fe360 А : Категория качества : А В С / Толщина проката, мм : До 16 Св. 16 . Массовая доля элементов (не более, %) : Углерода 0,20 0,18 0,20 0,17 0,17 / Фосфора : 0,060 0,050 0,050 0,045 0,040 / Серы : 0,050 0,050 0,050 0,045 0,040 / Азота : 0,009 0,009 0,009 / Степень раскисления : Е CF / Массовая доля Марганца не более 1,60 %, Кремния не более 0,55 %.

Процесс монтажа винтовой сваи

Устанавливать винтовые сваи зимой на небольшом участке индивидуальном участке рекомендуется после составления расчетной схемы расположения свайных опорных конструкции и глубины их закручивания.

Зимний монтаж свай

Сбор нагрузок при расчете свайных фундаментов, выполняемых зимой, не отличается от летнего производства работ. Единственно, что трудно сделать зимой – выполнить полноценные геологические изыскания грунтов с целью определения категории почвы на участке. После составления проектной документации можно приступать к устройству винтового свайного фундамента. Работы производятся в несколько этапов.

Подготовка территории

На этом этапе необходимо хотя бы частично расчистить снег с площадки под застройку для проведения разметки места расположения свайного фундамента. Убирать снежный покров со всего участка не рекомендуется, так как снег защищает грунт от глубинного промерзания. Проводить какие-то мероприятия для утепления конструкций свай не надо, достаточно убрать строительный мусор, сухую траву и, таким образом, подготовить строительную площадку для следующего этапа.

Разметка

Для проведения разметки потребуется металлическая рулетка, шпагат, арматурные колышки. Согласно заранее разработанному рабочему проекту размечаются места установки винтовых свай. Обычно расстояние между ними составляет от 2 до 2,5 м, проектная глубина заглубления – от 1,5 до 2 м. Чтобы верхние части свайных опор находились на одной проектной отметке, отбивается единый горизонтальный уровень.

Завинчивание винтовых свай

Зимний мерзлый грунт имеет значительную твердость и поэтому лучше всего использовать для этих целей специальную технику.

Применение специальной техники при монтаже винтовых опор

Выполнить такую работу вручную будет трудно. Если такой возможности нет, значит, придется прорубать небольшие углубления в виде приямков с помощью ямобура. Если земля сильно промерзла, то необходимо ее отогреть, используя обыкновенный костер.

Процесс завинчивания с помощью специальной техники производится в следующей последовательности:

1. Вначале закручиваются несущие свайные опоры по углам площадки, которые монтируют в строго вертикальном положении.
2. Дальше происходит последовательная установка свайных конструкций согласно рабочей схеме.

Ручной способ установки винтовых опор

Так процесс завинчивания свай технологически несложный, то часто индивидуальные застройщики задумываются над вопросом, а можно ли самому своими руками выполнить такой монтаж. Если в зимнее время почва не сильно промерзла, то решение самостоятельного монтажа винтовых опор вполне можно реализовать. Чтобы понять, как закрутить винтовые сваи своими руками, и какие для этого понадобятся инструменты и приспособления, нужно ознакомиться с порядком монтажа:

• В процессе ручного закручивания понадобится металлический лом и два рычага из труб.
• Механизированный способ закручивания потребует наличие таких инструментов, как: дрель, гайковерт и металлический швеллер для усиления конструкции.

Техника ввинчивания свай заключается в поэтапном выполнении:

1. В готовое технологическое отверстие, расположенное в верхней части сваи, вставляется лом или вал.
2. Производится закручивание свай вращательным движением. Для контроля горизонтальности используют строительный уровень.

Закрученную винтовую сваю проверяют на отклонение по вертикали. Если величина отклонения больше 2 градусов, то это означает неправильность монтажа и опорную конструкцию придется выкручивать.

Видеопример самостоятельной установки винтовых свай:

Заливка бетоном

После монтажа свайного поля согласно технологии производства работ необходимо заполнить свайные полости бетонной смесью. Так зимой продолжительность светового дня небольшая, то бетонные работы обычно выполняют на следующий день после монтажа свай. Чтобы бетон при низких температурах не терял своих эксплуатационных свойств, в него добавляют антиморозные добавки, способные снизить температуру замерзания и кристаллизации воды до 30 градусов ниже ноля.

Применение таких добавок существенно повышает стоимость бетона, но оставлять полости металлических винтовых свай незаполненными – означает возникновение рисков потери прочности свайного фундамента из-за возможного изгиба.

При замерзании бетонной смеси в теле свайной конструкции вследствие расширения ледяных кристаллов может произойти нарушение целостности и разрыва сваи.

Разметка участка строительства

 Фундаменты на винтовых сваях имеют много преимуществ. Однако для того чтобы они себя проявили, необходимо выполнение одного условия – монтаж фундамента должен проводиться грамотно, с четким исполнением всех этапов технологического процесса.

Для начала нужно обеспечить равномерное распределение нагрузки на сваи фундамента.
Есть простой способ определения мест установки свай, для обеспечения равномерности нагрузок. На плане здания определяются узловые точки. Для этого все здание на плане разбивается на смежные прямоугольники, ограниченные внутренними и внешними стенами помещений. Узловыми точками будут общие угловые точки смежных прямоугольников. В этих точках установка свай обязательна.

Расстояния между узловыми точками (в масштабе) должны быть не более 3 метров. Если это условие не выполняется, то необходимо предусмотреть размещение дополнительных опор (свай) с соблюдением вышеуказанного расстояния. Опоры должны быть расположены равномерно.
После этого разметка, с учетом масштаба, переносится в натуру на площадку строительства. Места установки свай отмечаются колышками.

Разметка участка строительства дома

Достоинства и недостатки винтового фундамента

В сравнении со всеми известными технологиями, винтовой фундамент является самым экономичным основанием для любых наземных конструкций. Достоинствами СВФ являются:

• строительство в сложных условиях – холмистая, болотистая местность, прибрежная зона, плотная застройка, наличие на участке деревьев, прохождение сторонних коммуникаций;
• минимальный бюджет – практически полное отсутствие бетонных, земляных работ, опалубки, ожидания набора прочности бетонными конструкциями, аренды спецтехники;
• вариабельность технологий строительства – винтовой фундамент пригоден для срубов, кирпичных, панельных построек, щитовых, фахверковых каркасных зданий, контуров заземления дома, заборов, МАФ;
• максимальная этажность – допускаются разрешенные в индивидуальном строительстве трехэтажные здания с мансардой;
• высокий ресурс – при нормальной антикоррозионной обработке срок службы винтовых свай составляет 75 – 100 лет.

Единственным недостатком СВС является непригодность для проектов с цокольным/подвальным этажом. Ручной монтаж винтовых свай, не только допустим, но и рекомендован специалистами. При погружении этих конструкций спецтехникой сложнее контролировать усилие затяжки при достижении несущих пластов.

Что нужно знать до начала работ:

• габариты и вес будущего дома;
• вес строения;
• уровень грунтовых вод и вероятность подтопления (для домов, расположенных близ водоемов);
• тип почвы и степень её химической активности;
• монтаж винтовых свай не требуют применения специального оборудования, работы по закручиванию стандартных свай на глубину промерзания (более 1,4 м.п. для большей территории РФ) можно выполнить ручным трудом;
• место расположения плотного несущего грунта (определяется расчетами или пробным бурением);
• место расположения магистралей (вода, канализация, газ и т.п.);
• ветровую и снеговую нагрузку в регионе;
• место установки каждой сваи. Традиционно сваи устанавливают по углам, в месте пересечения стен, в т.ч. внутренних, с равным шагом по периметру здания. В отдельных случаях проектируют свайное поле.

Таким образом, залогом правильного монтажа свайно-винтового фундамента является тщательное проектирование, обуславливающее правильный выбор вида свай, их количества и места установки.

Причины популярности

В чем секрет бума популярности свайно-винтовых фундаментов в последние годы, и почему их выбирают сегодня чаще, чем проверенные временем ленточные или монолитные?

• Скорость монтажа. Ни один другой фундамент невозможно возвести за один день.
• Экономичность. Стоимость цемента растет с каждым днем, поэтому традиционный ленточный фундамент сейчас многим не по карману.
• Универсальность. Винтовые сваи можно монтировать на вечной мерзлоте, обрывах, в воде, на проблемных грунтах.
• При выполнении всех технологических требований эти фундаменты вполне надежны.

Владельцы загородных участков свидетельствуют, что при использовании свайно-винтовой технологии укладки фундамента им удавалось построить щитовой дом «под ключ» за пару недель, уложившись в весьма скромный бюджет. Стоимость фундамента нам сваях под дом средних размеров составляет 12-15 тысяч руб., что доступно любому застройщику.

1 Особенности фундамента на металлических сваях

Выбор фундамента — дело серьёзное, потому что многое зависит от конструктивных особенностей будущего сооружения и грунта на участке. Поэтому перед тем, как остановить свой выбор именно на свайно-винтовом фундаменте, следует тщательно изучить его плюсы и минусы, а также основные принципы монтажа. Отличия свайного основания от плитного или ленточного состоят в следующем:

• каждая его свая передаёт грунту сфокусированную в конкретной точке нагрузку;

• сваи сделаны из металлических труб, которые гораздо хуже, чем железобетон, сопротивляются изгибу и подвержены воздействию коррозии;

• вворачивание винтовых свай в грунт делает его рыхлым, а не плотным, в отличие от применения забивных свай.

Эти факторы являются определяющими при выборе такого фундамента. Соответственно, качество и срок службы свайно-винтового основания вплотную зависит от грунта. Лучшим грунтом для такого фундамента будет песок с фракциями мелкой гальки, суглинок или аллювий (намывные отложения). Входя в такой грунт, винтовой наконечник трубы проталкивает перед собой постепенно уплотняющийся конус земли, выжимая из него влагу и цементируя его мелкими фракциями глины. В итоге конус обретает прочность как у бетона, и смыкается с конусами остальных свай. Трубу заклинивает намертво, после чего её легче скрутить в штопор, чем вывернуть обратно. Таким образом, крепкое основание выполняется без нулевого цикла. Забивные сваи могут устанавливаться везде, кроме грунтов с непробивными включениями.

Винтовые сваи располагаются в шахматном порядке и обязательно выравниваются по уровню

Преимущества свайно-винтовых фундаментов

1. Низкая стоимость. Выгода получается довольно ощутимой — свайный фундамент обходится на 20–40% дешевле всех других.

2. Простота монтажа. Установку свай на большей части типов почв в короткий срок смогут провести три-четыре человека без использования дорогого оборудования.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

3. Быстрая установка. Понадобится лишь один-два дня, чтобы установить сваи даже на участке со сложным рельефом.

4. Возможность установки на участках с существенным уклоном. Что интересно, на стоимость монтажа это не влияет.

5. Отсутствие потерь времени на усадку. Строить можно сразу после ввинчивания свай.
6. Лёгкая достройка. Наращивание фундамента или изменение проекта не требует существенных затрат и усилий.

7. Всесезонная установка. Ввинчивать сваи можно в любое время года.

8. Отсутствие мусора после строительства. Установка свай не повреждает окружающую среду.
9. Возможность установки как в болото и плывуны, так и в вечную мерзлоту.
10. Многоразовое использование. При необходимости сваи можно извлечь из грунта и установить в другом месте.

Недостатки винтовых свай

У винтового свайного фундамента имеются не только плюсы, но и минусы, которые надо учитывать:

1. Это основание не предназначено для блочных или кирпичных домов (предпочтительны деревянные или сборно-щитовые конструкции). Даже усиленное по прочности, оно все же проигрывает бетону.
2. Трудности с обустройством подвальных помещений — их приходится отстраивать отдельно.

3. Сваи сложно вкручиваются рядом с соседними конструкциями, потому что для их установки используются рычаги.

4. Сваи фундамента плохо сопротивляются коррозии. Поэтому на качественном антикоррозийном покрытии экономить нельзя, а покупать сваи следует только у добросовестных производителей. Проблемой может также оказаться некачественный металл свай.
5. Есть грунты, на которых установить сваи будет очень сложно. Например, если твёрдый грунт находится на большой глубине, сваи придётся наращивать, а это требует дополнительных затрат.
6. Ограниченный срок эксплуатации. Во влажных грунтах с отличной от нейтральной кислотностью сваи из металла прослужат не более 60 лет.
7. Устройство такого фундамента требует досконального изучения грунта и специализированных расчётов. Проект должен быть индивидуальным.

Минусы такого фундамента будут малозначительными по сравнению с его плюсами, если строится:

Плюсы и минусы

К достоинствам винтовых свай относятся:

• Высокая скорость монтажа.
• Возможность ручной установки, что позволяет работать в непосредственной близости к готовым постройкам.
• Стоимость винтовых свай гораздо ниже, чем у других типов основания.
• Возможность повторного применения. При необходимости сваи могут быть извлечены и использованы в другом месте.
• Для установки не нужны земляные работы.
• Имеется возможность строиться на склонах или складках рельефа.
• Можно обойтись без привлечения сложной техники.

Недостатками являются:

• Условия эксплуатации способствуют появлению коррозии.
• Использование винтовых свай в регионах с высокой сейсмической активностью запрещено.
• Погружение в каменистый грунт не допускается.
• Использование винтовых свай на рыхлых или слабонесущих грунтах, не образующих достаточной боковой поддержки, требует дополнительного обследования и уточнения глубины погружения.

Большинство недостатков часто замалчивается производителями, поэтому необходимо иметь полное представление о свойствах и качествах конструкции.

Что учитывается при создании проекта свайного фундамента?

Чтобы фундамент на сваях не разрушался на протяжении десятилетий, перед его монтажом следует обратить внимание на очень важные для строительства рекомендации:

1. Если дом предполагается возводить в условиях экстремального климата и агрессивной окружающей среды, перед установкой рекомендуется ознакомиться с положениями СНиП 2.03.11.
2. Проектирование предполагает наиболее надежные и доступные решения фундамента на сваях.
3. Все необходимые стройматериалы, технологические решения, изделия и типы почв должны быть отражены в действующих стандартах, технических условиях и проектной документации. Замена чего-либо возможна лишь после консультации с инженерно-проектной организацией и согласования с владельцем дома.
4. Все деформации фундамента на сваях, обусловленные природными факторами, обязательно строго учитываются во время закладки основания и контролируются в течение всего периода выполнения работ.
5. Геологические исследования желательно поручать исключительно лицензированным компаниям, которые смогут учесть влияние закладки данного основания на близлежащие строения.
6. Проведение проектных работ строго регламентировано техзаданием и учитывает тип сооружения согласно ГОСТу 27751.
7. Монтаж свайно-винтового фундамента, который можно установить легко и просто, производится только после тщательного анализа условий окружающей среды и инженерно-геологических нормативов, а также изучения опыта установки таких оснований в подобных условиях.

Комбинированный свайно-плитный фундамент в сложных условиях гористой местности.

Проектирование свайно-винтовых оснований производится на основе свода правил СП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Для этого разработчику понадобятся следующие сведения:

Данные о физико-химических характеристиках почвы. Их получают на основе геодезических исследований, предполагающих пробуривание экспериментальных скважин в грунте и изучение его характеристик. Глубина бурения зависит от типа почвы: если она нестабильна, бурение производится до нижних слоев грунта повышенной плотности. При большой площади дома бурение производится в нескольких местах свайного поля. Этот метод позволяет также определить глубину промерзания грунта и протекания подземных вод, а также их химический состав. В проектировании непременно учитывается положение об удалении плодородных почвенных слоев и их дальнейшем применении для восстановления плодородности земель под сельское хозяйство

В проекте также предусматривают изоляцию элементов основания, соприкасающихся с почвой, при выделении газов из земли в данной местности

Для проектирования и возведения свайного основания очень важно правильно определить его физико-химические характеристики, среди которых удельная масса, плотность и влажность грунта, его пористость, коэффициент удельного сцепления, угол внутреннего трения

Пристань на сваях, постройка которой осложнена наличием воды и типом грунта.

Как сделать свайный фундамент своими руками?

Установка свайно-винтового фундамента начинается с разметки. Обозначают углы сооружения, между ними протягивают маркировочный шнур. Помечают колышками точки погружения свай в соответствии с расчетным шагом.

В отмеченных точках погружают сваи. При глубине погружения до полутора метров (уровень промерзания в средней полосе) это можно сделать вручную.

Если глубина больше или грунт на участке очень плотный, для завинчивания используется специальная техника.

Дальше нужно:

• выровнять сваи по высоте (одни довинтить, другие обрезать);
• заполнить полости бетонным раствором;
• установить ростверк.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:

• Определение подходящего типоразмера и вида винтовых свай.
• Выбор конкретных изделий по качеству и соответствию требованиям.

Первый этап практически полностью выполняется во время проектирования дома. Поэтому говорить о нем нет смысла.

Второй этап обычно выполняют представители фирмы, с которой заключен договор.

Если по каким-либо причинам приходится выбирать самостоятельно, следует обратить внимание на следующие детали:

• Толщина стенок трубы не должна быть меньше 4 мм.
• Толщина лопастей — не менее 5 мм.
• Качество сварки должно быть максимально высоким.
• Наличие слоя оцинковки.
• Тип и качество наконечника.

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.

ВАЖНО!
Если какие-либо позиции не удовлетворяют установленные требования, от приобретения таких свай лучше отказаться.