Как сделать свайно-винтовой фундамент

Фундамент на винтовых сваях во многих случаях является оптимальным решением для строений любого типа и различных грунтов.Отзывы о нем самые положительные.

Причём чем сложнее для строительства ландшафтные и грунтовые условия, тем выше эффективность применения свайной технологии.

Со времени своего изобретения в 1838 г. винтовые сваи не раз модернизировались, но не имели повсеместного применения.

Однако приблизительно 80 лет назад они обрели практически современную конфигурацию и стали достаточно широко использоваться сначала в военном, а затем и в гражданском строительстве. В нашей стране спрос на них начал резко расти после кризиса 2008 г., и сейчас у строителей не осталось сомнений в преимуществах винтовых свайных фундаментов по сравнению с обычными бетонными конструкциями.

Проблема заключается в том, что из-за кажущейся простоты процесса за возведение свайных фундаментов и изготовление сварных свай сегодня не берётся только совсем ленивый строитель. К сожалению подобный подход не просто дискредитирует хорошую, но пока ещё не очень привычную для российского застройщика технологию. Дилетантская деятельность очень часто приводит к поистине разрушительным последствиям. Вот почему мы решили подробно рассказать обо всех этапах устройства винтового фундамента, обратив внимание потенциальных застройщиков на все возможные «подводные камни».

ДОСТОИНСТВА И ПЛЮСЫ СВАЙНО-ВИНТОВОГО ФУНДАМЕНТА

1. Более низкая стоимость и почти на порядок сокращённые сроки монтажа по сравнению с бетонным фундаментом. Н Проведение работ в любое время года, а также на болотистых грунтах и водоёмах.
2. Возможность полностью отказаться от земляных работ или дорогостоящего изменения рельефа участка. И Работа в условиях плотной застройки и непосредственной близости к деревьям.
3. Готовность винтовых свай к восприятию полной проектной нагрузки сразу после завинчивания в грунт.
4. При необходимости (например, если техника не может проехать на участок) все работы производятся вручную.

ГЕОРАЗВЕДКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Обратившись в строительную компанию с просьбой соорудить фундамент, заказчик должен подготовить и передать проектировщикам всю необходимую информацию: адрес, описание и назначение объекта, его этажность, материал стен, размеры здания и т. п. Ещё лучше — предоставить имеющийся проект дома. Но и этого строителям будет недостаточно: чтобы правильно спроектировать фундамент, им потребуются сведения о грунтах на участке застройки.

Дело в том, что винтовая свая — это металлическая конструкция, погружаемая в грунт путём завинчивания в сочетании с вдавливанием. Она состоит из трубчатого ствола (его диаметр — 57,76,89,108 и 130 мм, толщина стенки — от 3 до 8 мм), на одном конце которого заострённый наконечник с винтовой лопастью (может иметь диаметр 150,250,300, 350 мм, а иногда и 500 и даже 850 мм и толщину от 4 до 10 мм), а на втором — так называемый хвостовик с отверстием для соединения сваи с устройством, применяемым для её закручивания.

Благодаря винтовой лопасти свая легко ввинчивается в грунт, но не разрыхляет его. а благодаря большому шагу «резьбы» режет по спирали. Она легко проходит верхние «рыхлые» грунты, но при достижении расположенного на глубине плотного слоя, оказывающего высокое сопротивление, начинает «тормозить» и почти останавливается. При этом ствол сваи оказывается обжат со всех сторон верхними пластами земли, не позволяющими ему смещаться по горизонтали, а лопасть приобретает функцию опорной площадки, которая передаёт нагрузку плотному слою грунта.

Именно поэтому строителям важно знать, на какой глубине залегает такой слой, чтобы просчитать необходимую длину сваи. Они выезжают на участок, где не только изучают и промеряют ландшафт, но и выясняют геологические особенности грунтов.

Существует три способа решения проблемы. Первый — стандартная георазведка, в ходе которой по определённой методике проводится пробное бурение одной или нескольких скважин, отбираются пробы грунта для изучения в лабораторных условиях и последующей выдачи рекомендаций. Стоимость услуги — от 30 тыс. руб. (при этом верхний предел может многократно превысить нижний).

Второй метод — пробное завинчивание сваи. Обычно используется свая с диаметром ствола 89 мм и лопастью диаметром 250-300 мм, которая завинчивается в грунт до тех пор, пока хватает ручного (чаще) или механического усилия (что случается реже, поскольку высылать спецтехнику на проведение пробного бурения невыгодно). Если длины выбранной сваи не хватило, ствол наращивают с помощью трубчатой муфты.

При возникновении каких-либо сомнений завинчивают ещё одну-две сваи. Плюс такой разведки — её стоимость составит 6-10 тыс. руб. Минус — нет гарантии, что плотный слой под сваей имеет достаточную глубину и конструкция со временем не провалится. Этого недостатка лишён третий способ, который разработала компания «СВФ Группа».

Разведка производится с помощью специального комплекта «Скиф» (патент № 1338А7), состоящего из двух свай и устройства контроля крутящего момента — УККМ-89. Сначала в грунт завинчивается свая диаметром 89 мм, пока усилие её закручивания не достигнет определённой величины по показаниям прибора.

---

Читайте также: Фундамент своими руками

---

Первую сваю вынимают, а на её место вворачивают более тонкую — диаметром 57 мм. Она входит в грунт на значительно большую глубину, что позволяет более точно судить о толщине несущего слоя. Бурение проводится как минимум в двух точках застройки и обходится в 3,5-6 тыс. руб.

По результатам георазведки выполняется эскизный проект свайного фундамента, в соответствии с которым разрабатывается необходимая для заключения договора на строительство техническая и проектная документация, определяется стоимость проведения работ и т. п.

На основании инженерных расчётов, в которых создаваемые домом нагрузки и его конструктивные особенности соотнесены с несущей способностью и расположением свай, а также данных георазведки для участка разрабатывается индивидуальный проект свайного поля, в котором обозначены местоположение каждой винтовой опоры, её марка и размеры (длина, диаметр ствола и лопастей и т. д.)

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВИНТОВЫХ СВАЙ

В промышленных масштабах винтовые сваи производятся двумя способами. Первый из них мы условно назовём сварочным. Сначала на одном конце трубы вырезают лепестки специальной формы, затем их завальцовывают и сваривают между собой, создавая острый наконечник, к которому приваривают металлическую лопасть.

При втором способе, условно именуемом литьевым, стальной наконечник сваи вместе с лопастями изготавливают методом литья и приваривают к трубе.

Изделия с литым наконечником превосходят по прочности и надёжности сваи со сварным (в них имеется всего один шов), однако имеют больший вес и стоят примерно на 20 % дороже.

Винтовые сваи со сварными наконечниками в основном используются в малоэтажном строительстве. И сегодняшний рынок, к сожалению, в огромных количествах предлагает такую продукцию кустарного производства с некачественными сварными швами. А ведь вес здания на грунт передаётся именно через лопасти, значит, оттого, насколько качественно лопасть приварена к стволу, зависит не только несущая способность сваи, но и надёжность конструкции фундамента.

Чтобы свая прожила как можно дольше, на её поверхность наносят защитное покрытие. Кустари-одиночки предлагают самые разные варианты — от грунтовки до битумной мастики. А вот серьёзные А производители окрашивают сваи составами на эпоксидной основе, создают композитные покрытия, проводят порошковое окрашивание и даже горячее цинкование (как снаружи, так и изнутри).

Конечно такое покрытие обходится значительно дороже, зато оно не сдерётся со сваи уже при завинчивании и будет защищать её от коррозии долгие годы. Именно поэтому специалисты советуют приобретать продукцию исключительно у крупных и известных производителей, способных не только качественно окрасить сваи, но и проконтролировать в собственной лаборатории качество всех без исключения сварных соединений.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА

Количество свай, их диаметр, длина и толщина стенки трубы и лопасти определяются исходя из условия максимальной прочности их конструкции и грунтов основания при допустимой расчётной нагрузке. Перечисленные размеры могут быть самыми разными, и для каждого объекта они подбираются индивидуально, с учётом значений и направления действия нагрузок, обусловленных в том числе и технологией возведения здания (деревянное, кирпичное и т. д.). Готовых рецептов на все случаи нет и быть не может. Но для того чтобы сориентировать читателя в море выпускаемой продукции, мы публикуем таблицу, являющуюся лишь краткой выпиской из свода правил по применению и монтажу свай СП 50-102-2003 (длина изделий для каждого случая индивидуальна и поэтому в таблице не приводится).

Стоит добавить, что фундаменты проектируются в виде одиночных свай (отдельно стоящие опоры), лент (под стены зданий) или кустов (например, под колонны — при этом сваи закручиваются в грунт из одной точки, но в разных направлениях и под разными углами) либо сплошного поля (под тяжёлые сооружения сваи могут объединяться монолитной плитой).

---

Читайте также: Строительство правильного фундамента – расчеты стен и перекрытий

---

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

После завершения процесса проектирования сваи изготавливают и привозят на участок застройки. На этом этапе работы заказчик вправе проверить их качество. Во-первых, посмотрите, много ли ржавчины на внутренней поверхности трубы, измерьте толщину её стенки — она должна быть одинакова по всей окружности. Если ржавчина на внутренней поверхности трубы лежит толстым слоем, а неравномерность толщины её стенки превышает 0,5 мм, то, скорее всего, сваи изготовлены из бывшей в употреблении трубы. Проживут они недолго.

Во-вторых, у сварных изделий измерьте толщину лопастей и визуально оцените, насколько качественно они приварены к стволу сваи. Если лопасть тоньше 4 мм или сварной шов прерывна, откажитесь от таких свай.

В-третьих, попробуйте поцарапать сваю металлическим предметом. Если вы сразу процарапали покрытие до металла, значит, оно слабое и уже в процессе завинчивания будет содрано практически полностью.

ФУНДАМЕНТ НА ВИНОВЫХ СВАЯХ – МОНТАЖ

Установка винтовых свай бывает ручной и механизированной — выбор способа зависит не только от размеров изделий, но также от ряда других параметров, в том числе экономических.

Ручной способ обычно используется в тех случаях, когда он оказывается более рентабелен или затруднён въезд техники на участок. Перед завинчиванием свай с диаметром лопасти от 250 мм, как правило, выкапывается либо бурится приямок глубиной не более 0,Д м, что значительно облегчает работу. Для закручивания используют простые приспособления: длинную трубу-рычаг, которую вставляют в отверстие хвостовика, либо стальной стержень (иногда лом), который помещают в то же отверстие, а потом на него с двух сторон одевают достаточно длинные отрезки труб. При завинчивании рабочим приходится внимательно (например, с помощью строительного уровня) следить, чтобы свая входила в грунт строго вертикально.

Для машинного «бурения» применяют специализированные установки с выдвижной стрелой, монтируемые на грузовиках или тракторах. Таким способом можно закручивать сваи длиной, ограниченной разве что вылетом стрелы установки. Пожалуй, единственная трудность при этом — добраться до вершины длинной сваи, чтобы вставить штифт в отверстие её хвостовика и соединить его с вращающимся наконечником стрелы.

Скорость создания свайного поля механизированным способом, естественно, выше, чем ручным: например, машиной можно закрутить 20 свай длиной 2,5 м за 2 ч, тогда как бригада опытных монтажников вручную справится с этой задачей за один рабочий день. Однако высокая стоимость аренды техники часто заставляет отказываться от её применения при устройстве фундаментов под небольшие дома.

Заказчик также вправе принять участие в приёмке готового свайного поля. При этом можно и нужно руководствоваться следующими критериями:

• отклонения положения свай от плана не должны превышать ±0,2 мм от диаметра её ствола; отклонение оси сваи по вертикали — не более ±2 % от её длины;
• отклонения по горизонтали—± 10 мм в конструкциях с ростверком и ±50 мм в конструкциях без него (сваи снабжены только оголовком).

ПОДРЕЗКА СВАЙ

В рекламе некоторых фирм можно встретить фразу «Точное вертикальное завинчивание свай по уровню», которая по замыслу её нерадивых авторов призвана продемонстрировать мастерство работающей на участке бригады. Специалисты советуют: когда вы видите подобную формулировку, обращайтесь в другую компанию. А если на вашем участке сваи закручены в один уровень — бейте тревогу и останавливайте работы: некоторые элементы конструкции не дошли до твёрдого слоя и впоследствии могут провалиться. Дело в том, что слой твёрдого грунта, в котором должны «увязнуть» лопасти сваи, не бывает идеально ровным. Следовательно, лопасти дошедших до него свай также не могут находиться на одной глубине. Значит, концы хвостовиков правильно закрученных свай будут расположены на разной высоте и их придётся подрезать до одинакового уровня.

Впрочем, подобную работу придётся выполнять ещё и по другой причине — хвостовик сваи имеет сквозное отверстие диаметром 35-50 мм. Оно не только значительно ослабляет конструкцию, но и его края при завинчивании часто сминаются (а хвостовик скручивается). Кроме того, через отверстие внутрь сваи даже сквозь залитый в неё бетон может проникать влага, которая спровоцирует коррозию. Поэтому, если рабочие отказались подрезать хвостовики по уровню ниже отверстия, также останавливайте работы и принимайте соответствующие меры.

ЗАПОЛНЕНИЕ БЕТОНОМ

После того как винтовые сваи подрезаны, их стволы заполняют бетоном. Эта операция необходима для того, чтобы предотвратить попадание в них воды и воздуха, а, следовательно, предупредить образование коррозии и продлить срок службы каждой отдельной сваи и фундамента в целом. Для заливки обычно используют пескобетон марки не ниже М300, разведённый водой до состояния жидкой кашицы — иначе он не дотечёт до наконечника сваи. Уплотнить бетон внутри ствола можно с помощью длинного арматурного прутка.

УСТРОЙСТВО РОСТВЕРКА

Ростверк — это конструктивный элемент, который служит для равномерного распределения нагрузок, создаваемых остовом здания, на сваи фундамента. Выбор его типа обусловлен видом и конструктивными особенностями строения. В большинстве случаев применяются так называемые висячие ростверки, которые мы условно разделим на деревянные, металлические и бетонные.

Деревянный вариант применяется для домов, возводимых из бревна и бруса, в том числе клеёного. Для его создания к вершине каждой сваи приваривается специальный оголовок с площадкой, а функции ростверка выполняет первый венец сооружения, который крепится к площадкам оголовков резьбовыми шпильками с гайками, шурупами-глухарями и т. п. Между площадкой и деревом обязательно прокладывается слой гидроизоляции (рубероид, бикрост и др.).

При устройстве металлического ростверка вершины рядов винтовых свай соединяются швеллером или двутавром. Сортамент балок ростверка определяется в зависимости от действующих нагрузок. Главная закономерность при выборе: чем шире расстояние между сваями (шаг), тем большим должно быть сечение балки. Все элементы соединяются между собой с помощью сварки или на болтах.

Швеллер в таких конструкциях может укладываться на ребро или плашмя. При установке на ребро он лучше работает на прогиб. Для усиления этого эффекта швеллеры часто устанавливаются парами — широкими или узкими полками друг к другу (в первом случае конструкция напоминает двутавр, во втором — короб).

При укладке плашмя швеллер крепится на сварке прямо к свае, что позволяет обойтись без оголовков и снизить стоимость фундамента. Двутавровые балки для обвязки в основном применяются при реконструкции фундамента.

Железобетонный ростверк используется при возведении лёгких деревянных домов на участках с неровным рельефом либо при строительстве тяжёлых зданий из кирпича или блоков. В первом случае между конструктивным элементом и почвой оставляют зазор, во втором — зазор не нужен, и ростверк превращается в мелко-заглублённую ленту, передающую нагрузку как на сваи, так и на грунт между ними.

При любом варианте ростверк устраивают следующим образом. В ствол сваи перед окончанием заливки бетона вставляются арматурные прутки, которые позднее отгибаются в стороны. Вдоль свай устанавливается опалубка, где создаётся соответствующий силовой каркас, связанный с «замоноличенной» в опоры арматурой, а затем заливается бетон.

Свайно винтовой фундамент – важные моменты

Сберечь деревья

Для сооружения свайно-винтового фундамента в условиях существующей застройки можно применять компактную технику, установленную на небольшом автомобиле. При передвижении такого оборудования по участку или во время закручивания с его помощью винтовых свай практически не повреждаются ни трава, ни цветы, ни расположенные рядом с местом проведения работ деревья. А значит, дачники могут не волноваться, что их любимый сад погибнет во время возведения нового дома на месте старого.

---

Читайте также: Дачный дом своими руками- от фундамента до крыши

---

УЗЛЫ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТА

Если в доме планируется установить тяжёлую печь (например, кирпичную) или камин (скажем, из так называемого мыльного камня, хорошо сохраняющего тепло), об этом следует заранее предупредить проектировщиков.

Они предусмотрят в конструкции фундамента специальные узлы усиления, в состав которых входят связанные ростверком дополнительные сваи. Зачастую последние будут более мощными, чем сваи фундамента (как правило, минимальный диаметр их ствола — 130 мм). Создать подобный узел усиления после начала строительства затруднительно, а после его окончания — невозможно.

Свайно-виктовой фундамент — один из самых быстровозводимых. Например, на создание поля из 24 свай (а) машинным способом уходит 4 ч, а ещё через 4 ч все они подрезаны и снабжены оголовками (6). Ручное завинчивание (в) займёт вдвое больше времени.

В отличие от ручного монтажа при машинном не нужна предварительная выемка грунта. Но следить за вертикальным положением опоры надо внимательнее, чем при ручном завинчивании, — машинист установки не может столь же явно ощутить отклонение сваи, как рабочие

МОНТАЖ СВАЙНО ВИНТОВОГО ФУНДАМЕНТ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

Свайно-винтовой фундамент с успехом можно монтировать даже зимой. Сначала с помощью мощного бура вскрывают верхний мёрзлый слой грунта. Затем бур отцепляют от стрелы, к ней прикрепляют сваю и быстро, пока грунт не успел замёрзнуть, ввинчивают в просверленную «лунку». Ручное бурение в зимний период тоже возможно — промёрзший грунт вскрывают с помощью отбойного молотка или мощного перфоратора, а потом ввинчивают сваю. Единственное существующее ограничение: не стоит заполнять стволы свай бетоном при морозе более -15 °С.

Винтовой фундамент на неровном участке – самое оно!

В периоды затяжных осадков даже тяжёлые основания из железобетона могут быть «смыты» со склона, на котором они расположены. Технология возведения фундаментов на винтовых сваях как нельзя лучше подходит именно для таких участков, поскольку позволяет в одной конструкции задействовать сваи различной длины. Помимо ростверка, для прочности их дополнительно связывают раскосами из уголка или квадратной трубы. К раскосам и сваям можно сразу же приварить обрешётку, к которой будет крепиться отделка цоколя.

Прочность свайно винтового фундамента

Проблема возведения любых построек на воде с древних времён решалась посредством устройства свайного фундамента. Причал или пирс обычно сооружается зимой, когда забивающая сваи техника способна стоять на льду. С помощью винтовых свай работа проводится практически круглый год, ведь оборудование для завинчивания свай может располагаться на временном настиле (например, из толстых стальных листов), уложенном на только что созданной части свайной конструкции, одновременно проверяя её на прочность.

Пристройки и террасы

Основание пристроя или террасы, как, впрочем, и любой свайный фундамент, монтируется очень легко. Однако следует учесть, что его не удастся вплотную сблизить с основанием существующего здания — минимальное расстояние от края старого фундамента до центра ближайшей к нему сваи нового будет примерно равно радиусу лопасти завинчиваемой сваи. Поскольку подошвы обоих фундаментов будут находиться на разных высотных отметках, стены существующего здания и торцы стен пристройки придётся соединять так, чтобы они могли двигаться относительно друг друга.

На каком уровне подрезать сваи?

Сначала находят сваю, наиболее глубоко вошедшую в грунт, и делают на ней отметку чуть ниже расположенного в хвостовике отверстия. Затем с помощью теодолита, водяного или лазерного уровня метки на той же высоте ставят на всех остальных сваях.

Сваи подрезают в соответствии с метками, используя болгарку или автоген. В основном применяют болгарку, а автоген нужен только в тех случаях, когда хвостовик сваи помещён в бетонный ростверк или стенка ствола сваи толще 6 мм.

РЕКОНСТРУКЦИЯ ФУНДАМЕНТА

При реконструкции прежде всего проводят техническую экспертизу фундамента и всего здания, а также пробное бурение, по результатам которых разрабатывают технический проект. Далее выбранные сваи погружают в грунт до проектной отметки с двух противоположных сторон существующего фундамента. После этого в деревянном доме разбирают цокольное перекрытие и ввинчивают в грунт необходимое количество свай изнутри строения. Затем здание приподнимают с помощью домкратов, подводят под него балки ростверка (чаше всего используют двутавровые) и прикрепляют к сваям. На металл укладывают слой гидроизоляции и уже потом устанавливают дом на место.

ЛЕГКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Винтовые сваи сегодня широко используются при создании легких конструкций, например навесов для автомобилей, крытых террас, беседок и т. д. Их металлические стойки, обычно уже снабжённые фланцами с отверстиями, крепятся к круглым оголовкам свай с помощью болтов. Если конструкция имеет деревянные стойки, то их фиксируют в специальных «стаканах», прикреплённых к оголовкам. При сооружении лёгкой металлической конструкции на месте можно выбрать иной путь — заказать сваи подлиннее и использовать их хвостовики в качестве стоек.

Отделка цоколя свайно винтового фундамента

Наиболее простой вариант устройства и отделки цоколя заключается в следующем. Сначала сооружают каркас из стальных профилей, которые прикрепляют к сваям посредством сварки либо с помощью винтов, а затем к нему крепят плиты ЦСП или листы стекломагнеэита. Цоколь можно окрасить в любой цвет, оштукатурить и потом окрасить, облицевать декоративным камнем или цокольным сайдингом.

Более мощный и, следовательно, надёжный вариант цоколя можно сделать следующим способом — либо с помощью сварки или винтов прикрепить к сваям на уровне земли уложенный плашмя швеллер со стенкой высотой не менее 125 мм, либо отлить из бетона класса В7.5 вдоль свай снаружи (по песчаной подготовке) ленту той же ширины, что и швеллер, а затем поверх них выложить цоколь необходимой высоты из красного полнотелого кирпича.

Далее выполняют отмостку из монолитного бетона того же класса, а щель между стеной дома и кирпичным цоколем прикрывают отливом. Способ отделки конструкции зависит от предпочтений и финансовых возможностей хозяев. Её, как и цоколь из плит ЦСП, оштукатуривают и окрашивают или покрывают декоративной фактурной штукатуркой, облицовывают сайдингом, пластиковыми панелями с рисунком под камень и т. п. Использовать тяжёлый натуральный камень специалисты не рекомендуют — конструкция может под собственным весом начать отрываться от стены.

Обвязку свай выполняют, используя двутавр (а), швеллер (6), дерево (в) или железобетон (г). При любом варианте ростверк позволит более равномерно распределить между сваями нагрузку, создаваемую строением

При устройстве деревянного ростверка (а) крепёж можно заранее приварить к оголовкам свай (6). Даже если ростверк изготовлен из мощного швеллера,сваям нередко придают дополнительную устойчивость раскосами

Автор: Популярный строительный журналист В.Ковалев. При подготовке статьи использованы материалы российских компаний «Глав-Фундамент», «Эко-Фундамент» и «СВФ Группа».

Фото: В. Ковалев.«Эко-Фундамент». И.Смирягин

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"

---

Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

Будем друзьями!